文摘
慢性阻塞性肺疾病(COPD)与心血管死亡率增加有关。内皮功能障碍可能会巩固这种联系。这横断面研究旨在确定气流阻塞的影响,系统性炎症,氧化应激,交感神经激活,低氧血和身体活动在慢性阻塞性肺病内皮功能。
在稳定的慢性阻塞性肺病患者,评估血流介导的内皮功能扩张(FMD),心血管风险(可以得分),气流阻塞(1 s,用力呼气量1)),系统性炎症(高敏c反应蛋白和白细胞介素- 6),氧化应激(丙二醛)、交感神经激活(压力反射敏感性),低氧血(动脉氧张力),血碳酸过多症(动脉二氧化碳张力(P华2每天))、身体活动(步骤)和运动能力(6分钟步行距离)进行。手足口病和潜在的决定因素之间的关联在单变量和多变量分析评估。
106名患者(慢性阻塞性肺疾病的全球倡议阶段I / II 35%,第三阶段和第四阶段40% 25%)被包括在内。在多变量分析FEV1与手足口病呈正相关,独立于其他重要从单变量分析手足口病因素(性别、吸烟、联合吸入长效β-adrenergic和类固醇药物,心率、压力反射敏感性和P华2)和潜在的混杂因素调整的(心血管风险和年龄)。此外,FEV和手足口病1协会由身体活动修改。
本研究的结果表明,气流阻塞的严重程度是一个重要的行列式COPD患者的血管内皮功能。高水平的身体活动对这种关联似乎有有利的影响。
文摘
在慢性阻塞性肺病,气流阻塞和内皮功能受损之间的联系被修改的体育活动http://ow.ly/o84r9
介绍
心血管疾病中发挥着重要作用有关的发病率和死亡率在慢性阻塞性肺病(COPD)患者(1]。在潜在人群为基础的研究中,气流限制的程度是一个独立的心血管事件预测因子,暗示气流阻塞和心血管疾病之间的因果关系(2,3]。尽管吸烟是一个风险因素对动脉粥样硬化和慢性阻塞性肺病,流行病学研究表明,增加慢性阻塞性肺病患者的心血管风险似乎是独立的吸烟习惯(3,4]。慢性阻塞性肺病和心血管疾病之间的关系的机制目前还不清楚。多种原因导致血管壁损伤和动脉粥样硬化斑块已经提出,包括缺氧(5),并发全身炎症和氧化应激6,7),交感神经激活和缺乏身体活动(8]。
这些决定因素,体力活动水平似乎发挥重要作用。慢性阻塞性肺病患者定期锻炼似乎COPD-related住院和死亡的风险较低(9]。身体活动测量由多重臂章已表现出强烈预测慢性阻塞性肺病(全因死亡率10患者)和低水平的身体活动是在更高的风险被重新接纳医院(11]。因此,缺乏身体活动不仅是慢性阻塞性肺病的疾病表现,但也似乎发挥重要作用在疾病进展和并发症的发展(9]。因此,我们假设先天的修改影响的体育活动在慢性阻塞性肺病和内皮功能之间的关系。
内皮功能障碍的代表一个潜在的病理生理慢性阻塞性肺病和心血管疾病之间的联系。内皮功能的评估由肱动脉血流介导扩张(FMD)已被证明提供预测未来发生心血管事件的相关信息(12,13]。因此,内皮功能的非侵入性措施的主要利益,与病人的预期风险可能在临床上没有明显的血管疾病的早期识别(14,15]。
在目前的研究中,我们的目标是调查内皮功能的潜在决定因素,包括缺氧、系统性炎症、氧化应激、交感神经激活和体育活动在COPD患者的队列。
方法
主题
216名患者筛查资格和动态访问期间招募苏黎世大学医院(瑞士苏黎世)。连续40 - 75岁客观证实慢性阻塞性肺病的患者根据全球倡议对慢性阻塞性肺疾病(黄金)指南16)被包括在内。
患者被排除在外,如果他们患有慢性阻塞性肺病在过去6周的恶化,有恶性肿瘤或共存肺或系统性炎性疾病。患者也被排除如果他们服用口服皮质类固醇或如果他们患有精神或身体残疾阻碍知情同意遵守协议。
依法进行的这项研究是世界医学协会赫尔辛基宣言。苏黎世大学医院的研究伦理委员会批准了这项研究(EK-ZH-NR: 1734)和所有科目给书面知情同意参加。
研究协议
道德理由吸入和系统性药物期间witheld这项研究。病人被要求放弃酒精、烟草和咖啡因的当天进行了测量。使用吸入短效β-agonists之前气馁的测量心血管功能拍摄当天学习。
研究在温控室进行的研究主题在仰卧位休息≥10分钟之前开始测量。首先,动脉血压和压力反射敏感性测定。手足口病进行了评估之后(≥20 - 30分钟后休息),其次是肺功能测试。
测量
评估由口蹄疫的肱动脉内皮功能
手足口病是由超声测量方法最初描述的Celermajeret al。(14]。纵向的肱动脉图像得到的高频超声波扫描探针(10.0兆赫)近端肘前的窝。获得二维图像,获得与心电图门控,在基线使用多普勒超声成像评估动脉直径和流速。当时反应性充血引起的通货膨胀充气止血带在前臂为5分钟200毫米汞柱,反复动脉直径和流速测量在最大膨胀后60年代袖口通货紧缩。评估endothelial-independent血管舒张,肱动脉的最大直径3分钟后单舌下剂量硝酸甘油(NTG)(0.5毫克)测量。所有测量数字化存储和离线分析。肱动脉直径在R波的自动测量使用专用软件(血管研究工具5;美国医疗成像应用LLC珊瑚镇,IA)。至少有三个心脏周期的平均值平均为每个时间点和结果endothelial-dependent(手足口病)和endothelial-independent (NTG)血管舒张动脉直径变化量表示为百分比从基线直径。
血压、心率和压力反射敏感性
血压和心率测量一式三份(间隔隔开在仰卧位休息5分钟后验证,半自动示波的装置(欧姆龙医疗、日本京都)。压力反射敏感性的测量能力增加parasympathic语气和反应降低交感神经活动增加血压。评估压力反射敏感性,无创性连续beat-to-beat手指测量血压和心率超过5分钟在仰卧位和记录Finapres设备(Finometer-Midi;Finapres医疗系统,阿姆斯特丹,荷兰)。压力反射敏感性是自动量化分析脉搏变化而变化的血压与指定的软件(BeatScope, 1.1版本;Finapres医疗系统),如前所述17]。
血液分析
测量高敏C反应蛋白(hsCRP)、白介素6 (IL)和丙二醛进行血浆样本存储在-80°C。Particle-enhanced immunonephelometry被用来衡量hsCRP。il - 6和丙二醛测定使用ELISA试剂盒(见在线补充材料)。
心血管风险评估
心血管风险评分(可以分)被用来评估客观每个5年的死亡风险是由于心血管事件(见在线补充材料)18]。
体育活动
基于绩效的日常身体活动(每24小时步骤)是由多种感觉的臂章(SenseWear-Pro袖标;BodyMedia, Inc .,匹兹堡,美国),戴在上臂连续七天除非设备必须采取了淋浴/沐浴。活动监视器曾被用在类似的设置(19,20.]。臂章包含一个双轴加速度计,每天记录的步骤(21]。运动能力评估的6分钟步行试验的测试(6 mwt),由执行根据美国胸科学会指南(22]。
数据分析和统计
结果显示为±sd,,除非另有说明。组间基线特征上的差异是由野生和卡方测试评估。单变量回归分析用于研究口蹄疫和气流阻塞之间的关系以及对假设的底层机制。进一步涉及多变量分析回归变量的显示的单变量假定值< 0.1与调整潜在混杂因素(年龄,可以排除分数和基线肱动脉直径)。多个归罪与链方程被用来处理缺失值(< 5%的所有变量,除了丙二醛17%,步骤每24小时13%,压力反射敏感性10%)。创建一个指标变量对丙二醛氧化应激的标记。调查修改影响身体活动对手足口病之间的关系和在1 s (FEV用力呼气量1),一个交互项(×FEV物理活动1)是包括在回归分析中。除这先天的明确提出交互,我们没有评估其他交互。
结果
潜在的决定因素影响血管内皮功能
交感神经激活
受损的压力反射敏感性与手足口病(β= 0.15,p = 0.03),而心率和手足口病之间的关系尚不具备统计学意义(β= -0.02,p = 0.09)。压力反射敏感性与FEV显示一个协会1% pred(β= 0.37,p < 0.01) (图3)。
动脉血液气体的影响
动脉二氧化碳张力(P华2与手足口病)是负相关(β= -0.74,p < 0.01),而被发现低氧血和手足口病之间没有联系。
身体活动和内皮功能在慢性阻塞性肺病
运动能力评估与手足口病6 mwt在统计学上显著相关(β= 0.004,p < 0.01),和日常身体活动(每24小时步骤)显示一个协会在p < 0.1(β= 8.52×10−5,p = 0.067)。
多元回归模型的假设机制
多变量模型(表4)包括变量显示至少一个温和协会(定义为单变量分析p < 0.1)。为了进一步控制了潜在的干扰,传统的心血管危险因素还包括在最终的模型无论单变量的结果。在这个多变量模型中,气流阻塞、身体活动和他们的相互作用,以及肱动脉直径,是唯一的独立变量与手足口病相关。
分层分析作为重要的交互项(每24小时×FEV的步数1%)认为身体活动的修改影响FEV之间的联系1和手足口病。患者分类根据步骤每24小时的平均次数和计价,体力活动或不活跃的病人。协方差分析结果表明FEV之间的关联1并预测口蹄疫(调整年龄、性别、吸烟、使用吸入类固醇和长效β-adrenergic药物相结合,P华2baroreflex-sensitivity心率、6 mwt,可以排除分数和肱动脉直径)子组中以图形的方式显示图4。活跃的患者组相比,在不活跃的病人结果显示更强的FEV之间的联系1和手足口病。
讨论
本研究调查了慢性阻塞性肺病患者的内皮功能的潜在决定因素。我们展示了一个强大的横断面内皮功能之间的关系来衡量口蹄疫和气流阻塞的严重程度的异质群体慢性阻塞性肺病患者。可能的潜在因素分析显示,只有FEV1和身体活动显示一个独立对内皮功能的影响。亚组分析显示FEV效果更明显1在身体上不活跃的病人内皮功能。
有初步证据表明,慢性阻塞性肺病与内皮功能障碍(23,24]。因此,内皮功能障碍可能代表一个机制,通过这个机制,慢性阻塞性肺病导致心血管疾病。然而,数据潜在生物因素支撑慢性阻塞性肺病和内皮功能之间的联系,如缺氧、系统性炎症,氧化应激,交感神经激活和体育活动,主要是缺乏。因此,我们的目标是识别内皮功能变化在慢性阻塞性肺病和描述各种机制的影响可能支撑这种关联。
B加勒比海盗et al。(24)调查了107名前烟民,其中40%患有慢性阻塞性肺病。作者观察到手足口病和FEV之间的关系1的比例,以及与肺肺气肿。在一项由Eickhoffet al。(25),60例轻度到中度COPD患者相比,吸烟和不吸烟对照组没有慢性阻塞性肺病。作者发现手足口病明显受损的COPD患者相比,吸烟和不吸烟对照组没有慢性阻塞性肺病。与我们的研究相比,在COPD患者手足口病值相当高的研究Eickhoffet al。(25),这可能是由于不同的测量技术,随着sphygmanometer袖口在上臂代替前臂被推荐(26]。与我们的研究结果和Eickhoffet al。(25),米aclayet al。(27)提出了一项病例对照研究,评估血管功能在18 COPD患者和对照组没有COPD吸烟。后者的作者小研究没有观察内皮功能在两组之间的差异。然而,米aclayet al。(27)与注入静脉闭塞体积描记法使用endothelium-dependent血管舒张药作为评价血管内皮功能,因此,研究不具有直接可比性。此外,研究Maclayet al。(27)可能没有被适当的动力排除临床研究组织之间的显著差异在内皮功能。
我们的结果扩展先前的研究的结果通过严格分析潜在的决定因素支撑内皮功能受损和慢性阻塞性肺病)之间的关系。Eickhoffet al。(25)报道,c反应蛋白水平升高,但不是il - 6,是降低手足口病在一群60 COPD患者中,这表明系统性炎症可能发挥作用在慢性阻塞性肺病的内皮功能障碍的发病机制。在目前大的研究中,hsCRP和il - 6之间的关系并不影响手足口病和慢性阻塞性肺病患者的气流阻塞。一个可能的解释相互矛盾的结果可能是患者纳入研究Eickhoffet al。(25从并存病)是免费的,而我们包括典型的慢性阻塞性肺病患者,其中一些人有糖尿病和心血管疾病,因素与系统性炎症有关,因此可能会掩盖一个COPD对炎症标志物的影响(28]。
慢性阻塞性肺病已被证明是增加氧化应激标志物如活性氧(29日]。氧化活性可以通过测量确定氧化脂质过氧化作用的产品,如丙二醛,它被认为是一个可靠的测量氧化应激(30.]。然而,到目前为止没有临床研究的数据调查氧化应激之间的关系的负担,在COPD患者内皮功能。在目前的研究中,丙二醛水平显示了手足口病没有联系,这表明氧化应激评估血液中可能不会发挥主要作用在决定在COPD患者内皮功能。
符合自主交感神经激活,心率升高(31日],心率变异性降低[32)和抑郁压力反射敏感性(33)被描述在慢性阻塞性肺病患者。然而,没有数据是否交感激活导致内皮功能障碍的慢性阻塞性肺病。在目前的研究中,提高心率和降低压力反射敏感性均显示明显与气流阻塞的严重程度的关系。虽然我们可以证明一个温和的压力反射敏感性和手足口病之间的联系单变量分析,没有明显的独立协会仍在实现多变量分析。因此,交感神经活动似乎不是内皮功能的主要决定因素在慢性阻塞性肺病。
慢性阻塞性肺病患者经常开发低氧血,可能出现间歇性地(如。在运动或睡眠)或可能会持续在更严重的情况下。有人建议,缺氧与pro-atherogenic效应,包括系统性炎症(5),氧化应激(34和增加血压35]。然而,缺氧对慢性阻塞性肺病患者内皮功能的影响还没有被研究。我们的研究结果暗示缺氧似乎不是促进内皮功能障碍在慢性阻塞性肺病。然而,血碳酸过多症显示关系减少手足口病在单变量分析中,虽然这对气流阻塞效应修正后消失。
不同的研究在动物模型和人类展示了体育运动对内皮功能的影响(36,37]。假设,身体活动导致动脉壁剪切应力,导致增加内皮一氧化氮合酶的表达,从而提高内皮血管舒缩功能。在最近的研究中,一个重要的发现修改运动对内皮功能的影响(图4)。严重的气流梗阻患者体力活动的人就越不容易手足口病更严重的损伤,而不活跃的COPD患者严重的气流阻塞。与潜在影响因素研究协会的气流阻塞和手足口病,只有体育活动展示了一个独立的效果。这些结果表明,身体活动可能在慢性阻塞性肺病减弱血管功能障碍的恶化。然而,这需要精心设计的介入研究证明。
虽然有越来越多的证据从大型流行病学研究,受损的肺容积未来心血管事件(可能是重要的预测因素2,3),这并没有被广泛认可,因此肺容积没有实现心血管风险分数等可以得分。在当前的研究中,没有可以排除风险评分和手足口病之间的关系。因此,看来FEV1和日常身体活动的水平可能是更重要的因素在COPD患者内皮功能比传统因素结合实现可以得分。
当前研究的主要局限是横断面设计,不允许建立因果关系。前瞻性群组研究提供有力的证据,因为时间的关系作为一个可以确定因果推论的关键元素。一个随机试验可能会更困难,因为体育活动和肺功能都是很难修改,至少在短期内。然而,它可能是未来大型和长期的随机试验,旨在修改体育活动将提供更多的证据。进一步的限制是,我们有三个变量缺失值> 5%,包括丙二醛(17%)、步骤每24小时(13%)和压力反射敏感性(10%)。最后,对于道德的原因,(吸入)药物研究中没有保留;因此,我们不能完全排除,FEV之间的关系1和手足口病是由差异β-agonist使用而不是气流限制的严重程度。然而,通过包括使用β-agonists和压力反射敏感性不多变量分析,适当调整为这个可能的偏见可以认为。
总之,本研究的结果表明,气流阻塞的严重程度是一个重要的行列式在COPD患者内皮功能。高水平的身体活动对这种关联似乎有有利的影响。
脚注
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利益冲突:没有宣布。
- 收到了2012年9月12日。
- 接受2013年1月14日。
- ©2013人队