文摘
有氧功能受损是一个潜在的机制的运动不耐受患者合并心肺疾病。我们调查了病理生理学和感官的后果较低的耗氧量的变化(ΔV′O2)/工作效率的变化(ΔWR)关系在增量运动的病人同时患有慢性阻塞性肺疾病(COPD)和收缩性心力衰竭(HF)。
临床稳定后,51 COPD-HF病人执行增量心肺运动试验症状局限。心输出量是无创性测量(阻抗图)的病人的一个子集(n = 18)。
Δ27例V′O2/ΔWR低于正常的下限。尽管类似的用力呼气量在1 s和射血分数,Δ低V′O2/ΔWR组显示高舒张末容积,降低吸气量和较低的同行相比,转移因子(p < 0.05)。峰WR和峰V′O2分别和∼∼15%低30%,在前组:这些研究结果与更大的症状负担在日常生活和在给定运动强度(腿部不适和呼吸困难)。Δ低V′O2/ΔWR组提供其他证据的有氧功能受损(疲软V′O2动力学、无氧阈值)和早些时候cardiocirculatory性能(低氧脉搏,体积降低中风和心脏输出)(p < 0.05)。尽管类似的劳累型低氧血,他们表现出更糟糕的通气效率低下和更高的操作肺容积,导致更大的机械吸气约束(p < 0.05)。
有氧功能受损由于负面cardiopulmonary-muscular相互作用是一个重要的行列式COPD-HF运动不耐受的患者。治疗策略来提高氧气交付和/或利用周边的肌肉可能尤其对患者有益。
文摘
有氧功能受损由于负面cardiopulmonary-muscular相互作用是一个重要的决定因素的运动不耐受的病人患有慢性阻塞性肺病和心脏衰竭http://ow.ly/gveW30nxsUG
介绍
与左心室射血分数降低心力衰竭(HF)是一种常见的和禁用并发症的慢性阻塞性肺病(COPD)1,2]。人们越来越认识到,尽管类似静止呼吸和心脏损伤,患者共存COPD-HF运动耐量差比与慢性阻塞性肺病或高频(3- - - - - -5]。推进知识的机制导致患者残疾是至关重要的减少症状负担和提高他们的能力应付日常生活的要求(6]。
在这种背景下,从我们以前的工作表明,在腿部肌肉氧化损伤和血流量在努力密切相关,低心输出量和提高患者的一个子集的腿部不适COPD-HF [3]。此外,我们发现,增加通气反应COPD-HF锻炼(即。通气效率低下(5,7和劳累型振荡通风8])仪器操作肺容积增加导致早期mechanical-inspiratory约束和严重呼吸困难在给定工作效率(WR) [5,8]。值得注意的是“过度呼吸”在更高的肺容积有重要负面血液动力学的影响(了6]和[9]),尤其是在患者的妥协已经心脏功能(10]。受损的氧气(O2)交付和/或利用工作骨骼肌(即。有氧运动功能障碍)11,12]构成这些有害的相互作用的必然结果13]。因此可以想见,COPD-HF患者严重血液动力学静止在更高的运营通风过度肺容积在努力14)尤其容易有氧功能障碍和报告保存患者腿部不适和呼吸困难高于有氧功能。
在目前的研究中,我们将努力的感觉和心肺反应COPD-HF患者显示与有氧功能受损或不低与耗氧量(Δ保存变化V′O2)/ΔWR [15,16在增量运动)的关系。我们提出,相比那些保存有氧功能,显示低Δ病人V′O2/ΔWR比率将在休息,更糟糕的是心脏功能更劳累型通风,操作肺容积和更高,因此,更高的症状在运动和日常生活的负担。确认这些假设将揭示慢性阻塞性肺病的主要特征和高频需要解决治疗减轻日益增长的残疾与这毁灭性的共存6]。
材料和方法
主题
我们包括增量心肺锻炼测试数据(CPET)从所有的病人(n = 51)在研究前瞻性的解决共存的病理生理学COPD-HF从2015年3月到2018年12月。目前的具体结果报告(有氧功能障碍在ramp-incremental CPET)从未被探索在我们先前的调查涉及这些患者的一小部分(即。这些评估2017年9月);因此,之间没有重叠当前报告和之前所示的数据的一个子集,这些患者(3- - - - - -5]。所有的病人有一个建立临床和功能诊断的慢性阻塞性肺病(post-bronchodilator用力呼气量在1 s /用力肺活量比值低于正常的下限和慢性阻塞性肺疾病肺量测定的全球倡议阶段2 - 3)(17)和记录心脏衰竭和减少左心室射血分数在诊断时(≤40%)。他们接受一个变量的临床稳定(从2到8个月),其治疗是由心脏病专家精心优化和respirologists工作在巴西和加拿大的学术中心。最初的前瞻性研究提供了数据从当前报告收到了伦理研究伦理委员会批准的联邦大学的圣保罗医院(巴西圣保罗;# 1151/2015)和皇后大学附属教学医院(金斯顿,加拿大;看看- 1588 - 13)。
程序
在日常生活功能容量和呼吸困难评估纽约心脏协会(NYHA)分类和修改后的医学研究理事会(湄公河委员会)规模,分别。超音波检查发现后,肺功能测试(肺量测定法、静态肺容积转移因素,动脉血液气体)(1085精英D;美国医学图形、圣保罗、锰在巴西和Vmax229d;美国CA SensorMedics, Yorba琳达在加拿大),ramp-incremental CPET (SensorMedics Vmax229d系统在这两个实验室)是不同的一天进行的。车手的速度增加(Ergoline 800年代;SensorMedics)单独选择(5 - 15 W·分钟−1基于病人的报道水平的残疾。主要包括测量标准breath-by-breath心肺和呼吸模式参数(18)、动态操作肺容积计算从吸气量演习14),呼吸困难的评估和腿部不适强度(10点category-ratio Borg规模),病人的一个子集,心输出量信号形态阻抗图(19]。详细的补充材料、参数的有氧函数(V′O2动力学延迟在早锻炼15),ΔV′O2/ΔWR [15)和峰值V′O2(图1),V′O2在估计乳酸阈值(20.])和通气效率(Δ每分通气量(V′E)-Δ二氧化碳输出(V′有限公司2由线性回归斜率和截距V′E/V′有限公司2最低点)[21)后得到标准的建议(22]。Δ低V′O2根据性别/ΔWR定义正常的下限23]。
统计分析
统计软件包使用IBM SPSS统计24版(美国、IBM、纽约Armonk)。未配对t检验(或Mann-Whitney测试在适当的时候)被用来比较主客体之间的差异。卡方测试是用来比较的频率。选择连续变量之间的联系被皮尔逊积差相关测试研究。双向方差分析与反复的措施被用来比较症状强度和心肺、代谢、气体交换和操作在休息和iso-WR肺容积。p < 0.05水平的意义是用于分析。
结果
临床和休息的特点
如预期的增加冠状动脉疾病的发病率在慢性阻塞性肺病6),大多数病人是中年或老年男性与高频继发性缺血性心脏病(43 (84.3%)51)。最常见的并发症包括是非胰岛素依赖型糖尿病和慢性肾功能衰竭。患者目前在推荐治疗慢性阻塞性肺病(17和高频24)(表1)。从功能的角度来看,患者通常呈现中度到重度的气流限制,气体捕获和低转移因子(表2)。
Δ低V′O2/ΔWR关系被发现在27个51例(52.9%)(见图1代表对象和图2一个意味着数据)。没有发现显著差异对于大多数临床和功能变量组与保存与低ΔV′O2/ΔWR对比(p > 0.05)。然而,后者报道糟功能在日常生活能力和呼吸困难(表1);此外,他们有较低的吸气量和转移因子(表2)。在超声心动图变量中,只有更高的左心室舒张末期直径低Δ分开V′O2从同行/ΔWR组(表2)(p < 0.05)。
代谢和心血管反应
峰运动能力,表达为弯角或V′O2,在低Δ显著降低V′O2/ΔWR组(p < 0.001)。然而,由于定义标准,而前者是平均∼15% (∼10 W)这组低,后者(0.35∼∼30% L·分钟−1劣质保存Δ相比V′O2/ΔWR集团(图2一个,表3)。一个高原上V′O2反应被发现在六个病人,Δ低V′O2/ΔWR组。因此,对保存Δ而没有耐心V′O2/ΔWR严重降低峰值V′O2观察pred(< 50%),这一发现12(44.4%)低Δ的27个病人V′O2/ΔWR组。相反,12(46.1%)的26和三个(11.1%)的患者27或低Δ保存V′O2分别/ΔWR pred峰值> 70% (p < 0.05)。
Δ低V′O2/ΔWR集团提出其他有氧功能受损的证据,即。慢V′O2动力学,在那些有可识别的乳酸阈值(n = 27),较低V′O2乳酸阈值(表3);此外,呼吸交换比率较高在给定WR (图2 c由于较低的)V′O2但类似的V′有限公司2(图2 b)(p < 0.05)。值得注意的是,低氧脉冲在这个集团(图2 e)的轻快与更高的高频心率(图2 d);此外,中风相比,这组卷及心输出量减少和保存Δ同行V′O2/ΔWR (图3)。这些代谢和cardiocirculatory异常轻快与更高的高频评级的腿部不适运动进展(图2 f)(p < 0.05)。
讨论
本研究涉及的主要原发现患者共存COPD-HF表明在增量CPET有氧功能受损,主要是由低Δ表示V′O2/ΔWR比率和证实了集群的其他参数,与1)下限为潮汐体积膨胀(低吸气量),受损的气体交换效率(降低转移因子)和更高的左心室舒张末期直径在休息;2)过度劳累型通风相对于代谢需求;3)更高的运营肺容积导致关键的早期成就吸气约束;和4)严重受损的最大有氧能力。值得注意的是,这些患者提供更高评级的腿部不适和呼吸困难在给定WR和报道低功能能力(NYHA类)和更大的负担,慢性呼吸困难(湄公河委员会规模)。总的来说,我们的研究结果表明,低ΔV′O2/ΔWR比CPET信号有害cardiopulmonary-peripheral肌肉相互作用,在日常生活中与患者的功能障碍。
对CPET ramp-incremental协议提供的临床优势关键参数的估计有氧函数(V′O2动力学延迟,ΔV′O2/ΔWR比率,估计V′O2乳酸阈值和峰值V′O2)[15在短时间内。尤其可取的评估残疾患者心肺疾病谁长或重复常数或者说是测试不可行的选项。使用这个测试格式,我们能够识别、第一次的子群COPD-HF病人中这些参数一致表明有氧能力差。因此,在一个缓慢的开始,V′O2低于预期的增加输出功率的变化(即。浅ΔV′O2/ΔWR),导致损害更明显的峰值V′O2比峰WR (表3)。此外,有一个转向主要是厌氧代谢早些时候在这些患者与同行相比。这些异常可能有助于解释为什么这些患者提供更高评级的腿不舒服在给定WR (图2 f)。
解释的一个关键问题有关的潜在机制(s)底层群体的定义特征和有氧功能受损:Δ低V′O2/ΔWR比率。而在健康受试者V′O2相似的增加WR,从而使工作效率估计(15Δ下降),一个病态的V′O2/ΔWR意味着较低的V′O2成本来执行一个给定的WR和/或逐渐变慢V′O2动力学WR增加,即。肌肉逐渐长时间V′O2表示“流口水”[12,16]。第一个假设是符合受损肌肉氧利用率的概念二次深刻的肌肉氧化代谢异常(25]。值得注意的是,这些异常被描述在心力衰竭患者(26)或慢性阻塞性肺病(27- - - - - -29日];因此,可想而知,外围肌肉紊乱严重损害氧提取可能是导致减少ΔV′O2/ΔWR比率在选定的病人30.]。
也已积累了大量的证据支持的作用受损肌肉氧传递(即。低心输出量下保留动脉氧饱和度)降低ΔV′O2心力衰竭患者/ΔWR关系(31日- - - - - -33]。事实上,我们发现有氧功能受损的组织提供类似脉搏血氧测量血氧饱和度,但低氧脉冲(图2 e)和中风卷(图3一)比有氧保存功能。更高的休息前组的左室舒张末期直径提出更先进的高频(34),这可能导致Δ越低V′O2/ΔWR。这是可以想象的,ΔV′O2/ΔWR已经被有害的中央血液动力学的影响后果的增加操作肺容积(图4 e)[6]。最明显的发现在以往的调查进行的(没有高频)指向一个飞速膨大慢性阻塞性肺病患者右心室后负荷增加和相对未充满的左心室35,36]。值得注意的是更多的患者受损的肺微血管血流量的研究Hueper等。(37面对低转移因子,为数不多的休息功能的发现不同患者低与保存ΔV′O2/ΔWR (表2),吸气约束中发现前者(图4 e)信号严重neuromechanical离解和更高的胸内压波动;后者的一个重要机制增加左心室透壁的压力(13,38]。事实上,我们发现氧气脉冲之间的时间协会(图2 e)和中风卷(图3一)停滞不前的状况作为吸气储备卷成了极低(∼30 W) (图4 e)。这些异常可能更相关的那些需要更高的左心室充盈量,即。有氧运动功能障碍患者提供更高的左心室舒张末期直径(表1)。
另一个明显的特征发现Δ低V′O2/ΔWR组通气反应增加V′有限公司2相比Δ保存V′O2/ΔWR组(5]。值得注意的是,病人的更高V′E增加之前的任何间接证据乳酸阈值(事实上,即使在休息的时候)(图4一)。换句话说,增加V′E在低ΔV′O2/ΔWR集团不仅是应对更大的乳酸酸中毒的驱动器(表3),但也受到更高的死亡空间/潮汐体积比和/或动脉二氧化碳张力较低(P华2)设置点11]。更高的死亡空间/潮汐卷可以部分的解释为低潮汐卷(图4 c)由于更大的吸气的限制(图4 e)[39]。其他来源的传入刺激除了那些参与调节生理死腔可能也参与,包括提高ergoreceptor [40,41和交感神经激活42在贫穷的设置肌肉有氧患者氧化损伤。
Δ低的病人V′O2/ΔWR组面对更高的运营在锻炼肺容积(图4 f)。除了更大的“静态”恶性通货膨胀的趋势,值得注意的是他们糟糕的动态恶性通货膨胀比(图4 d)。轻快较高的高频通气(图4一)可能加速动态这些患者的恶性通货膨胀的速度,导致关键的早期成就吸气约束和向下转移潮汐卷(图4 c)[39]。因此,患者在低ΔV′O2/ΔWR集团开发了一个不幸的组合的异常起源的核心在慢性阻塞性肺病呼吸困难43:高呼吸神经推高(∼V′E)(图4一),这是只有部分得到潮汐扩张(更大的吸气约束)(图4 c和e) [44]。
我们的研究结果的实际意义是什么?首先,我们提供新的证据表明,测量轻快的高频,有氧功能(Δeffort-independent参数V′O2/ΔWR)在增量CPET提供临床相关信息与劳累型COPD-HF患者症状和日常运作。其次,更高的运营肺容积的负面血液动力学的影响贫困患者心脏功能要求的紧缩效应最大化的重要性在这组患者的支气管扩张剂治疗慢性阻塞性肺病(45]。第三,战略针对氧气交付和利用率的改善骨骼肌(如。西地那非(46),硝酸补充(47和有氧运动和肌肉训练48)可能是减轻患者的呼吸困难相关(通过降低通风刺激)和腿部肌肉不适。最后,结合一个更高的左心室舒张末期直径与降低吸气量和转移因子(除了较低P华2,按照我们之前的结果)5)应重视识别最COPD-HF患者禁用。
我们承认我们的研究的一些局限性。由于其非侵入性的特性,我们的研究不是特别信息有关的特定影响肺机械中央血液动力学异常。尽管阻抗图(固有的局限性19体积),值得注意的是中风和心脏输出轨迹和价值相称的那些预期在心力衰竭患者(图3)。据我们所知,没有研究迄今为止前瞻性暴露COPD-HF患者侵袭性血液动力学发挥。在任何情况下,这些特性的研究将是一个艰巨的挑战在这样一个不稳定的人口。我们的病人接受了长时间的临床稳定之前研究入口;此外,大多数表现为反复慢性阻塞性肺病和/或心力衰竭加重,从而推迟了CPET。由此可见,样本容量,尽管小流行病学标准,反映了现实生活中的挑战评估发挥极其脆弱的人口。
总之,有氧功能受损,主要由低Δ表示V′O2/ΔWR增量CPET期间,歧视的子群COPD-HF患者尤其症状和残疾人。负心肺交互攻打一个正常的氧气输送和利用这些患者的骨骼肌。后者异常增加锻炼和通气反应,间接操作肺容积;因此,他们最终加强中央血流动力学异常。有效的策略对抗COPD-HF应该解决的毁灭性后果cardiocirculatory的连续体,肺和肌肉异常的高潮在贫穷运动耐量和生活质量在这个不断增长的人口。
补充材料
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
利益冲突:a .罗查没有披露。
利益冲突:F.F. Arbex没有披露。
利益冲突:P.A. Sperandio没有披露。
利益冲突:f·曼库索没有披露。
利益冲突:m . Marillier没有披露。
利益冲突:a - c。伯纳德没有披露。
利益冲突:M.C.N.阿伦卡尔没有披露。
利益冲突:D.E. O ' donnell没有披露。
利益冲突:内德j没有披露。
支持声明:威廉长矛开始捐赠基金,皇后大学;所提供的金融支持a罗查斗篷,巴西;提供的金融支持m . Marillier长期研究从欧洲呼吸协会奖学金;188bet官网地址正当内德是由安大略省东南部的新的临床科学家项目学术医学协会(SEAMO),加拿大。投资者没有参与研究设计、数据收集和分析或制备的手稿。
- 收到了2018年12月16日。
- 接受2019年1月22日。
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