文摘
运动的定义,消除了肺动脉高压肺高血压指南部分由于正常上限的不确定性(ULNs)运动血液动力学学科> 50岁。
因此,目前的研究评估肺血液动力学的响应最大直立增量连续骑自行车运动在受试者接受了无法解释的劳累型入侵心肺运动试验不宽容,认为基于保存运动能力和仰卧位休息正常血液动力学。受试者年龄> 50岁(n = 41)受试者相比,≤50岁(n = 25)。ULNs被计算成意味着+2 sd。
运动峰值平均肺动脉压力并不是不同的科目> 50和≤50岁(23±5与22±4毫米汞柱,p = 0.22),分别与ULN 33岁和30毫米汞柱。心输出量在老年人低峰值(中位数(四分位范围):12.1 (9.4 - -14.2)与16.2 (13.8 - -19.2)L·分钟−1,p < 0.001)。肺血管阻力在老年人较高峰值与较年轻的人群(意味着±sd:1.20±0.45与0.82±0.26木台,p < 0.001),与2.10和1.34的ULN木材单元,分别。
我们观察到对象> 50和≤50岁有不同的肺血管反应运动。年龄大的科目有较高的肺血管阻力在高峰锻炼,导致不同的运动血液动力学ULNs较年轻的人群中。
文摘
正常人> 50岁有不同的肺血管反应运动相比,年轻的学科http://ow.ly/UsNMT
介绍
从历史上看,肺动脉高压被定义为平均肺动脉压(肺动脉平均)≥25 mmHg静止仰卧的右心catheterisation (RHC)或一个值≥30毫米汞柱在运动1]。然而,运动定义被遗弃在2008年由一个专家共识Dana点第四个世界研讨会肺动脉高压(2]这决定是维持在2013好第五世界研讨会肺动脉高压(3),部分原因在于不确定性关于正常的年龄上限(ULNs)运动血液动力学。然而,最近的研究表明,运动肺动脉高压,特点是正常休息血液动力学异常的肺血管反应练习,可能与症状相关(4,5),降低生活质量(5)、右心室/肺血管解偶联(4和受损的运动能力4- - - - - -6]。此外,一些研究表明锻炼肺动脉高压可能是轻微的,也许更容易治愈早期阶段建立休息肺动脉高压(4- - - - - -9]。
目前,尚不清楚如何定义肺血管反应运动是“不正常”(10),特别是在主题> 50岁由于缺少直接测量最大运动血液动力学的数据在这个人口(3),他的肺血管可能比年轻受试者对运动的反应不同11- - - - - -15,缺乏一个统一的运动测试协议。因此,有必要更好地描绘肺血液动力学的模式在运动的函数。
因此,在当前的研究中,我们评估了肺血液动力学的响应最大增量直立自行车运动在连续受试者接受侵入性心肺运动试验(iCPET)原因不明的劳累型不宽容,认为正常的基于保存运动能力和正常的仰卧位RHC休息。我们提出主题> 50岁会呈现出不同的肺血管反应≤50岁的受试者相比,锻炼。
方法
设计和研究
我们分析了612个连续对象指的是呼吸困难诊所布莱根妇女医院2012年1月至2014年12月接受仰卧位休息RHC其次是直立symptom-limited iCPET周期测力计上的临床评估的一部分原因不明的劳累型不耐受(16]。
受试者选择基于在iCPET保存运动能力和正常休息仰卧的血液动力学RHC,使用以下标准:1)最大摄氧量(V′O2马克斯)≥80%预测(17),2)最大心输出量(CO马克斯)≥80%预测(4,18),3)仰卧位休息肺动脉平均≤20毫米汞柱,4)休息仰卧的肺动脉楔压(PAWP)≤12毫米汞柱。> 50岁的受试者相比,受试者≤50岁。
超音波检查发现当代和肺量测定法测试也进行了分析。人类研究委员会批准了这项回顾性研究合作伙伴(协议2011 p000272)。
右心catheterisation
仰卧位休息RHC执行使用Swan-Ganz导管(美国爱德华兹Lifesciences欧文CA)经皮插入通过颈内静脉在超声波和荧光镜的指导。动脉线放入桡动脉使用20量度静脉导管或5-French鞘。零压校准在腋窝的病人在仰卧位(19]。公司在RHC计算使用菲克的估计方法和耗氧量(130×身体表面积)。
侵入性心肺运动试验
最大symptom-limited增量iCPET是使用一个正直的执行周期测力计breath-by-breath代谢车(天涯CPX;美国医学图形、圣保罗、锰)与学科呼吸室内空气。之前测试都是一段3分钟热身的卸载循环在55 - 65 rpm。工作坡道分别选择是基于运动耐量的历史,从10到25 W分钟−1。最大的努力证实了在高峰运动峰值呼吸交换率(r)≥1.05和/或峰值心率(HR)≥85%的预测。
每分通气量,breath-by-breath肺气体交换,人力资源,径向动脉血压,右心房压力(RAP)和肺动脉压(PAP)连续测量整个测试。PAWP得到休息和结束时,每分钟的锻炼。正直的零压校准进行了5厘米低于腋窝褶皱与静止和再次在随心所欲的运动20.]。
静止的直立,在最后15秒每分钟的锻炼,系统性动脉和混合静脉血样本同时收集从桡动脉和远端肺动脉,分别。co-oximetry、血氧饱和度、血红蛋白浓度和动脉和混合静脉氧含量是衡量每个血液样本。菲克有限公司当时计算的原则使用同时测量V′O2。预测公司马克斯从预测计算V′O2马克斯和一个假定最大arterial-mixed静脉氧含量差相当于14 g·dL的正常血红蛋白浓度−1对健康受试者18,21]。
血液动力学和压力波形分析
压力波形记录和回顾了使用相同的血液动力学的监测系统(水稻播种期及秧龄有氧Physiomonitoring系统;美国佛罗里达州飞利浦、Melborne)。说唱音乐、PAP PAWP波形在仰卧位休息,休息和运动峰值分别回顾了正直的人。压力值获得的平均波形在至少三个呼吸周期(20.,22]。
总肺阻力(TPR)计算肺动脉平均比公司和表达为木材单元(吴)。肺血管阻力(PVR)的比例计算transpulmonary梯度(TPG即。肺动脉平均和PAWP)有限公司之间的区别,并表示吴。肺血管顺应性(PVC)被计算为中风体积的比值(SV)肺动脉脉压(PP、即。收缩压和舒张压的区别PAP)和表达为毫升·毫米汞柱−1。PVR(毫米汞柱s·mL的产物−1)和聚氯乙烯(mL·毫米汞柱−1)计算并表示为单位的第二(rc时间)。
统计分析
值表示为均值±sd或中位数(四分位范围(差),除非另有说明。与年龄相关的组之间的比较采用t检验或Mann-Whitney测试在适当的地方。分类变量使用卡方和确切概率测试比较。变量之间的相关性计算皮尔逊相关系数或斯皮尔曼等级相关系数,在适当的地方。运动对说唱ULNs峰值、肺动脉平均PAWP, TPG,舒张期肺梯度,TPR, PVR和肺动脉平均/ CO斜率计算均值+2 sd。p < 0.05被认为是显著的。使用SPSS统计分析版本19(美国、IBM、纽约Armonk)。
结果
研究人群
612年iCPET报告分析,134例被发现保存运动能力(V′O2马克斯和有限公司马克斯预测≥80%),66名正常休息仰卧位RHC(肺动脉平均≤20毫米汞柱和PAWP≤12毫米汞柱),产生我们的研究人口(n = 66)。所示的基线特征表1。
整个研究人口的平均年龄是53(46 - 62)年。80% (n = 53/66)的研究受试者在30到70岁之间。受试者≤50岁(n = 25)占38%,其中76% (n = 19)在30至50岁之间。受试者年龄> 50年(n = 41)占62%,其中83% (n = 34) 51至70岁。没有关于性别差异,身体质量指数,身体表面积和肺功能测试或超声心动图测量之间的与年龄相关的组。老话题有更多的并发症和肺高血压危险因素(表1)。没有差异的使用β-adrenergic阻断剂(n = 3主题> 50岁,n = 1≤50岁,p = 0.51)或利尿剂(n = 7主题> 50岁和n = 2主题≤50岁,p = 0.26)的时候iCPET。
仰卧位休息血液动力学
静止仰卧位RHC、肺动脉平均和PAWP整个研究人口分别15±2和9±2毫米汞柱。统计对象年龄> 50岁之间的差异和≤50岁被发现为PP、PAWP, TPG、PVR和PVC (表2)。
的最大增量运动参数
中值峰值V′O2整个研究人口为21.7 (17.0 - -27.5)mL·公斤−1·敏−1。峰V′O2作为预测的比例没有显著不同科目> 50和≤50岁(表3)。老学科提出了峰值工作效率较低,人力资源和峰值V′O2(毫升·公斤−1·敏−1),更高的峰值收缩压。关于其他侵入性没有明显差异最大的运动参数(表3)。
直立静止血液动力学和峰值运动
静止的正直,没有差异之间的肺动脉平均和PAWP主题> 50和≤50岁。显著差异观察有关公司、心脏指数(CI)、SV、全身血管阻力(SVR)、TPR、PVR和PVC (表4)。
在高峰锻炼,肺动脉平均23岁±5毫米汞柱为整个研究人群,与年龄相关的组之间无显著差异(表4)。峰公司预测的比例是相似的年长与年轻的学科。有限公司(L·分钟有差异−1),CI, SV, SVR、TPR、PVR和PVC主题> 50和≤50岁之间。rc时间两组相似静止和运动峰值(表4)。
年龄和公司之间有显著负相关性(r =−0.60;p < 0.001)和CI (r =−0.70;p < 0.001),年龄和PVR之间正相关(r = 0.56;p < 0.001) (图1)。肺动脉平均/ CO斜坡高老主题(图2)。
讨论
在这项研究中受试者保存运动能力和正常的休息仰卧的血液动力学进行了最大增量骑自行车锻炼协议,我们发现受试者年龄> 50岁和≤50岁有不同的肺血管反应运动。老年受试者PVR更高,TPR和降低PVC在高峰运动较年轻的人群中。
目前的研究只包括受试者保存运动能力(17由一个正常V′O2马克斯和有限公司马克斯,有效地排除与任何临床相关的“沉默的病理学”科目,比如锻炼肺动脉高压,否则那将是发现在运动(4,23,24]。此外,与之前的报告,所有科目执行相同的标准化的最大增量骑自行车锻炼协议具有一致的血液动力学的波形分析和验证方法(20.),后者避免了过高的肺血管压力(25]。有限的数据已经发布到正常人的日期> 50岁最大的运动。我们的研究包括41个科目> 50岁,因此为这个群体提供了一个有趣的见解。
仰卧位休息血液动力学
在仰卧位休息RHC,我们发现差异科目> 50和PP≤50岁,PAWP, TPG PVR和PVC、TPR但不是,公司或词。尽管在正常范围内,可能没有临床相关,PAWP老年受试者低导致TPG更高和更高的PVR有限公司以类似的方式,提高PP的老年受试者观察PVC在同一SV较低。因此,rc时间与年龄相关的组之间没有明显不同,反映了双曲PVR和PVC之间的关系(26]。
这些观察表明,仰卧位和静止时,与年龄相关的差异可能与肺血管的内在属性。老龄化是与功能相关,结构和机械变化的系统性血管27]。因此,与年龄相关的微血管变化如慢性氧化应激、炎症、内皮功能障碍、血管增加刚度和进步的血管重塑27- - - - - -29日)可能在一定程度上解释我们的休息仰卧的血液动力学的研究结果。
尽管利尿剂使用组间没有差异被发现,轻度流体赤字老年人口的存在是可能的,我们不能完全排除。然而,静止直立PAWP两组4±3毫米汞柱,表明对象> 50和≤50岁有相同的整体“流体状态”在直立位置。
肺动脉平均峰值和PAWP锻炼
我们发现锻炼肺动脉平均和峰值PAWP没有显著不同学科> 50和≤50岁。峰的ULN肺动脉平均在我们的研究发现在老年人33毫米汞柱和30毫米汞柱对于年轻的学科。峰PAWP ULN 17和19毫米汞柱分别为老年和年轻的学科。
我们的结果与先前的报道,发现更高的ULN肺动脉平均在运动主题> 50岁(12]。Kovacs等。(12),在系统回顾可用的文献,发现近一半的受试者> 50岁了肺动脉平均> 30毫米汞柱在轻微的运动。峰PAWP 15±8毫米汞柱最大直立运动不分年龄,31毫米汞柱的ULN [12]。在轻微的懒散的锻炼,峰值PAWP主题> 50岁17±6.5毫米汞柱,30毫米汞柱的ULN [12]。然而,这些峰值PAWP ULNs高于之前的发布截止PAWP高峰值20毫米汞柱30.- - - - - -32),因此可能与神秘的象征主题包含的左心舒张功能不全(锻炼肺部静脉高血压),作者承认适当的(12]。结果,更高的峰值PAWP可能最终影响肺动脉平均峰值,导致运动肺动脉平均升高ULN主题> 50岁。
最近的研究描述了左心室充盈压升高的贡献和与年龄相关的舒张功能不全在峰值练习肺动脉平均值对象> 55岁(15]。V一个Empelet al。(15)发现了一个仰卧的峰值PAWP 14±4.4主题< 55岁和18±6.4主题> 55岁,类似于Kovacs等。(12),将导致一个练习PAWP ULN 31毫米汞柱。然而,是否报道高峰PAWP反映生理或病理反应运动是不确定的。
没有伴随的代谢测量在以前的报告(例如V′O2马克斯)可能会允许包含的主题与运动能力降低,因此可能的病理肺血管反应运动。锻炼肺部静脉高血压是已知有一个关联的有氧能力降低,这是削弱了公司相关反应在运动(23]。因此,一个保存的要求V′O2马克斯和有限公司马克斯在我们的研究中可能排除受试者与临床相关的锻炼肺静脉高血压、肺动脉平均峰值的ULN会影响病理海拔PAWP的锻炼。
TPR、PVR和PVC在高峰锻炼
我们发现PVR和TPR运动峰值明显高于在主题> 50岁。锻炼PVR ULNs峰值2.10吴主题> 50岁和1.34吴科目≤50岁。TPR ULN峰值分别为3.16和2.11吴年长和年轻的学科。另外,我们观察到的峰值PVR和年龄之间的正相关,和CI和年龄之间的负相关(图1)。我们的结果类似于先前的报道显示峰值下降有限公司(28,33和更高的峰值PVR老年人口13,15]。此外,肺动脉平均/ CO斜坡高老主题(图2)。
除了降低公司在高峰的练习对象> 50岁,较低的PVC静止和运动峰值这些受试者表明内在肺血管变化是正常老化的函数(28),最终表明老年人肺血管储备较低。这个观察是在运动中更加明显,当肺血管变得不那么顺从(硬)作为他们的直径增加由于流量增加(34]。另一个机制,该机制可以解释降低PVC及其与年龄相关的组之间的差异是在运动中锻炼刺激交感神经系统35老年人在],它可以更明显(36]。然而,PVR和以类似的方式,与年龄相关的峰值下降PVC伴随着SV峰值下降。
建立了休息肺动脉高血压,肺血管重塑被认为在大多数情况下,导致右心室功能障碍(和较低的公司)37通过增加右心后负荷)。所知甚少,然而,右心室/肺血管耦合在正常受试者的年龄。是否与年龄相关的肺血管的变化导致峰值减少公司或者内在的变化衰老心脏减少CO和SV运动主要的方式导致继发性变化在PVR和PVC。因此,我们推测,除了与年龄相关的肺血管结构和功能的变化,衰老的心及其钝化CO和SV响应在运动过程中可能会影响部分锻炼肺血液动力学的函数正常老化。然而,由于目前的观察性研究设计,进一步的工作将需要更好的定义任何与年龄相关的因果关系内在心脏功能和肺血管反应运动。
由于观察到减少PVR和PVC最大运动,rc时间下降了近一半受试者之间没有显著差异> 50和≤50岁。这个rc时间练习模式健康受试者最近报道了别人(38],可能表明脉动的相对增加的负载和顺向肺血管床招聘在运动(38]。
当前研究的潜在影响
不确定性关于运动血液动力学的ULNs主题> 50岁(2,3]部分贡献决定撤回锻炼标准从2008年的肺动脉高血压指南(2]。因此,识别与年龄有关的最大运动血液动力学的模式在当前的研究中可以帮助区分生理和病理肺血管反应运动,导致描绘运动肺动脉高压诊断标准,并提供一个额外的框架对未来运动肺动脉高压自然历史的理解。
当前研究的一个重要发现是峰的识别PAWP ULN < 20毫米汞柱,也为主题> 50岁。此外,肺动脉平均峰值之间的相似与年龄相关的组。然而,整个肺血管反应锻炼年纪不同,年轻的学科。这些发现证实了运动血液动力学的知识,适当的解释必须依靠其他变量除了肺动脉平均峰值,如PVR峰值、峰值TPR或肺动脉平均/ CO斜率(4,22,39,40]。
我们确定了TPR ULN 2.11吴和肺动脉平均/ CO斜率ULN 1.95吴受试者≤50岁(表5),一个值低于该截止3.0吴(22,39,40]。因此,目前的数据可能支持的想法确定病理肺血管反应运动将受益于与年龄相关的截止值的使用。然而,我们的研究结果的含义必须仔细考虑,因为他们来自一个只有学习。此外,与年龄相关的变化在肺血管反应锻炼可能会连续跨越年龄和使用任何年龄的截止值进行解释时应特别谨慎。
限制
我们的研究人群是来自iCPET评价和不明原因的劳累型不宽容的主题,他们并不代表一个完全健康的人口。然而,研究受试者选择基于保存运动能力定义为客观标准(V′O2马克斯和有限公司马克斯)。因此,他们构成人口与正常(生理)反应运动和代表“症状正常”科目。此外,尽管并发症的存在,我们有效地排除临床相关的肺血管疾病的存在和运动肺静脉高血压(可大大降低运动能力)提到的入选标准。最后,大规模前瞻性iCPET研究无症状的健康受试者不太可能在当前时间。血液动力学的数据对象与结缔组织疾病或肺栓塞的历史(n = 6)提供在线补充表S1。
50年的年龄截止值选择在我们的研究中由于运动血液动力学的不确定性ULNs主题> 50岁,指出在第四和第五世界座谈会在肺动脉高压(2,3),可能被认为是一个任意值。我们的结果使用这个年龄截止值相当于获得的结果使用样本的年龄中位数(53年)来确定与年龄相关的组(数据没有显示)。然而,在目前的研究大部分的受试者≤70岁了,因此我们有能力有限评论运动血液动力学ULN主题> 70岁(血液动力学的数据提供了主题> 70岁在线补充表S2)。此外,肺血管反应的差异运动可能是一个连续的函数正常老化,因此ULNs来自任何与年龄相关的截止值进行解释时需要特别谨慎。
可能是训练有素,但症状受试者被包含在我们的研究中。这些主题可以有兼容的心房和心室的改建体育运动时心脏产生低填充压力,这可能在一定程度上影响我们的结果。然而,所有研究对象满足我们正常的入选标准V′O2马克斯、有限公司马克斯和RHC代表因此正常人的频谱。最后,我们计算仰卧位休息使用估计菲克有限公司的方法V′O2;因此,仰卧位休息,CI, PVR和PVC结果进行解释时应特别谨慎。然而,我们RHC入选标准仅使用压力,所以任何此类错误并不影响入选标准或峰值运动的结果。
结论
在这项研究中受试者保存运动能力和正常的休息仰卧的血液动力学,我们表明,受试者> 50和≤50岁有不同的肺血管反应运动,被更高的峰值PVR和峰值TPR, PVC峰值较低,在主题> 50岁,导致不同运动血液动力学ULN较年轻的人群中。进一步的研究是必要的,以确定确切的机制与年龄相关的变化运动血液动力学和区分正常与病态老化。
确认
我们感谢大卫•杨(核医学分工和心血管成像,放射学,布里格姆和妇女医院,哈佛医学院波士顿,MA,美国)的技术专长。
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
支持声明:R.K.F.奥利维拉收到资金从圣保罗研究基金会(FAPESP)必须占州政府授予2014/12212-5。A.B. Waxman和Systrom由国立卫生研究院2 r01hl060234-12a1 U01HL125215-01。境Opotowsky接收Dunlevie家庭基金的支持。为这篇文章一直存放在资助信息FundRef。
利益冲突:没有宣布。
- 收到了2015年8月6日。
- 接受2015年10月31日。
- 版权©2016人队