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背景:慢性阻塞性肺疾病(COPD)是常与外围肌肉无力,这是由几个因素造成的。急性发作可能贡献,但它们对肌肉力量的影响尚不清楚。周围肌肉力量和炎症之间的相关性和合成代谢标记从未研究慢性阻塞性肺病。急性恶化的影响在股四头肌峰力矩(QPT)因此研究住院病人,和上述相关性检查病人在住院和稳定。
方法:肺功能、呼吸和周围肌肉力量和炎症和合成代谢标志物评估在住院病人在住院的日子3和8和90天后。结果在3天(n = 34)比较与临床稳定的门诊病人(n = 13)和久坐不动的健康老年人(n = 10)。
结果:住院病人平均最低(SD) QPT(66(22) %预测)和(差)中位数水平最高的系统性interleukin-8 (CXCL8, 6.1 (4.5 - 8.3) pg / ml)。胰岛素样生长因子I (IGF-I)往往是高在健康老年人(p = 0.09)。QPT拒绝天3 - 8在医院(意味着−5%预测(95% CI−22 - 8))和部分恢复入院后90天(平均6% (95% CI−1 - 23))。QPT与CXCL8负相关和正相关IGF-I和肺转移因子在住院和稳定的患者。
结论:外围肌肉无力在慢性阻塞性肺病急性加重的增强。CXCL8 IGF-I可能参与发展周边肌肉无力COPD患者在住院和稳定。
- 慢性阻塞性肺疾病
- 白细胞介素
- IGF-I
- 周围肌肉力量
来自Altmetric.com的统计
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种进步的、不可逆的气道疾病严重影响周边肌肉的力量。1外围肌肉无力可能,反过来,导致运动能力下降,2更高的利用医疗资源,3或减少生存。4,5一个广泛的文献表明外围肌肉无力的多个来源。1这些因素的相对贡献是知之甚少。我们假设,然而,类固醇治疗6和变化的营养、代谢、炎症和氧化状态的一种急性恶化可能导致减少周边肌肉的力量。7 -12尽管COPD患者经常经历急性发作,13周围肌肉力量的临床病程急性恶化期间从未被研究过。
系统性水平的胰岛素样生长因子I (IGF-I)和炎症标记物也可能是重要的发展的骨骼肌肉无力在慢性阻塞性肺病。14 -17IGF-I,这是一个主要的生长促进因子,似乎低慢性阻塞性肺病。18其与肌肉力量的关系尚不清楚。推测,外围肌肉力逆相关肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素6 (IL)。1到目前为止,只有负间接估计骨骼肌质量和il - 6之间的相关性,TNF-α及其受体在临床上观察到稳定的慢性阻塞性肺病。19此外,数据从病人住院期间急性慢性阻塞性肺病恶化并不是可用的。
细胞因子白介素8 (CXCL8)是一个化学引诱物,被认为是一个非常重要的监管机构当地的支气管炎症反应在慢性阻塞性肺病。20.有一些证据表明CXCL8可能发挥作用在肌炎外围肌肉萎缩,21但CXCL8之间的关系和周边肌肉无力在COPD患者从未被研究过。
进行的一项研究调查的临床课程股四头肌力量在慢性阻塞性肺病急性恶化和调查的相关性IGF-I水平系统性的股四头肌力量,il - 6, CXCL8, TNF-α住院和稳定的病人。
方法
研究设计
30 4 COPD患者(在1秒用力呼气量(FEV1)/用力肺活量(FVC) < 70%)咨询恶化的急诊室,因为他们的呼吸状态。22决定承认病人到医院是由参加胸部医生不了解本研究协议。脓性痰的存在是22名患者记录。此外,22名患者被分为1型恶化,八2型恶化,而其他四人3型恶化。22住院患者口服甲强龙32毫克/天为1周,紧随其后的是24毫克/天4天,随后减少4毫克/周。在住院的第三天静脉血拍摄和肺功能,23最大吸气口压力(P我max),24手柄力(HGF),25和股四头肌峰力矩(QPT)26被测量。结果住院患者(第三天)和连续13相比,临床稳定的慢性阻塞性肺病患者到门诊(FEV1/ FVC < 70%,没有住院期间由于急性发作前一年测试)。此外,10久坐不动的健康老年人(正常的肺功能和没有积极参与体育活动)是从亲戚的学生招募教师的体育和物理治疗。稳定的慢性阻塞性肺病患者和久坐不动的健康老年人与性别和年龄和前面提到的测试执行门诊。表1总结了特点和生理数据的三组。
测试是重复8天的住院和90天在住院患者入院后。9名患者被排除在分析来确定变化之间天住院的3和8。两个病人出院前8天。其他四人血液中没有采取评估系统性CXCL8,和三个患者不愿重复QPT测试。辍学的病人有类似特征的25名患者测试在8天(QPT在第三天,67(17)%预测)。因此辍学是随机在COPD患者和不限于那些病人最初更糟。
天8和90年之间,12名患者退出因为糟糕的遵守研究协议。这可能偏差结果,患者符合他们的90天的约会在第八天(平均(SD) QPT 72(18) %的预测价值)比那些辍学(平均(SD) QPT 50(21) %的预测价值)。
鲁汶大学医院的伦理委员会批准的横断面和纵向研究。参与者(所有人)给予口头和书面知情同意。
血液样本分析
静脉血液从仰卧位受试者之间08.15和09.00小时,做任何运动前,测试完成。样本在疏散管涂有肝素锂(c反应蛋白(CRP)),血栓激活硅(IGF-I),或乙二胺四乙酸钾(il - 6、CXCL8 il - 10和TNF-α)(真空采血管系统,正欲普利茅斯,英国)。系统性的CRP水平和IGF-I决定使用一个immunoturbidimetric化验(美国罗氏诊断公司,印第安纳波利斯)和放射免疫检定法(尼科尔斯研究所诊断,圣胡安Capistrano、钙、美国),分别根据制造商的规格。系统性的il - 6水平,CXCL8, il - 10, TNF-α决定使用人类炎症仪珠阵列(生物科学,正欲圣地亚哥、钙、美国)。27总之,仪珠阵列采用一系列与离散粒子的荧光强度同时检测多个血清可溶性分析物在一个小样本(50μl)。数据获取和分析使用一个FACScan流式细胞分析仪和细胞追求软件。仪珠阵列的检测下限为1.0 pg / ml。
统计分析
意思是(SD)值计算。非正态分布的变量表示为中位数(四分位距(差),对数转换(日志)进行进一步的分析。三组比较采用方差分析的一种方法(参数变量)或克鲁斯卡尔-沃利斯测试(非参数变量)。只有当p值低于0.05,事后测试执行。一些参与者的所有组CRP值低于检出限,il - 6、il - 10。然而,所有数据都包括通过使用如下这些值的值的检测极限的极限(3.0 mg / l和1.0 pg / ml,分别)。
之间的变化在住院期间和第8天的住院和90天之后进行分析使用Mann-Whitney U测试(非参数变量)或配对t测试(参数变量)。皮尔逊积矩相关测试进行评估的关系,并进行了逐步多元回归分析来评估独立因素方差在QPT住院慢性阻塞性肺病患者。先天的,双面的意义被设定为0.05。
结果
横向比较
住院(第三天)和临床稳定的慢性阻塞性肺病患者中度到重度的气流阻塞,适度减少动脉氧张力,和损害呼吸道和周围肌肉力量(表1)。住院病人身体质量指数(BMI),最低HGF和QPT。住院慢性阻塞性肺病患者的CRP和CXCL8水平最高(表2)。il - 6在三组之间没有显著差异。TNF-α只是检测在临床住院和一个稳定的慢性阻塞性肺病患者(分别为9.3和1.6 pg / ml)。系统性IGF-I往往是最高的久坐不动的健康老年人(p = 0.09)。
纵向变化
回顾,系统性的CRP水平在第一天(急诊室)从病人的检索文件。在住院的第一天发现CRP在88%的患者(中值(差)28 (11 - 86)mg / l)。天之间的系统性水平CRP显著降低1和3(中位数−14.1 mg / l(95%可信区间(CI)−153.8到0.6),p = 0.0001)和天3至8(中位数−2.6 mg / l (95% CI 27.0−9.4), p = 0.02)。此外,QPT减少平均预测值的5% (95% CI−22 - 8, p = 0.05,图1)和FEV1有强烈的倾向去增加(平均预测价值的2.2% (95% CI 5.8−10.7), p = 0.06)之间天3和8。住院期间的其他变量没有显著变化。
股四头肌峰力矩下降(QPT表示参数,海里)天3到8住院,后跟一个显著增加的90天。
第八天的住院和放电FEV后90天1(平均预测价值的6% (95% CI−16 - 22), p = 0.10), QPT(意味着预测价值的6% (95% CI−1 - 23), p = 0.008,图1),和IGF-I(平均38μg / l (95% CI−38 - 103), p = 0.02)显著增加。
相关性
QPT之间的关系、肺功能和系统性炎症和合成代谢标记住院患者(3天),稳定的患者,在久坐不动的健康的老年人在表3和图2所示。短暂,QPT是负相关性与日志CXCL8和日志il - 6在住院慢性阻塞性肺病患者。与日志CXCL8也出现在稳定的慢性阻塞性肺病患者。
股四头肌峰力矩之间的负相关(QPT表示参数,海里)和对数转换白介素8(日志CXCL8)住院(一天3•)和临床稳定的COPD患者(○)。
与稳定的慢性阻塞性肺病患者r= -0.13,p = 0.71)和健康对照组(r= 0.13,p = 0.67), HGF与日志CXCL8在住院患者(r= -0.39,p = 0.02)。此外,日志CXCL8明显与Tlco在住院和稳定的慢性阻塞性肺病患者(r= -0.41,p = 0.02;和r分别为= -0.56,p = 0.05)。逐步多元回归分析显示,年龄、转移因子、日志CXCL8 QPT的重要决定因素在慢性阻塞性肺病住院病人在第三天。该模型解释了59%的方差QPT (p = 0.01)。
讨论
这项研究清楚地表明低周围肌肉力量和高系统性炎症3天住院的COPD急性恶化而稳定的慢性阻塞性肺病患者和健康的老年人。此外,周边肌肉力量下降在整个住院和出院后部分恢复了90天。外围肌肉力呈正相关,系统性IGF-I水平和肺功能,和消极的系统性CXCL8水平在住院和稳定的慢性阻塞性肺病患者。
周围肌肉力量的变化
外围肌肉无力是一个众所周知的临床稳定的慢性阻塞性肺病患者系统性特征。28这个研究首次显示明显的肌无力患者住院慢性阻塞性肺病患者而稳定。住院病人也有最低BMI和因此,据推测,最低的肌肉质量。29日QPT减少,然而,仍然预测(61(21)%)分析仅限于住院患者的BMI⩾24公斤/米2BMI (n = 16日28(3)公斤/米2)。因此,减少肌肉力量住院慢性阻塞性肺病患者不能仅仅是由于体重的损失。确定肌肉力降低的机制超出了本文的范围。30.
这项研究是第一个显示显著减少外围肌肉力量在住院慢性阻塞性肺病患者急性恶化。这几个因素可能与减少。变化的营养、代谢、氧化和炎症状态时曾被观察到急性慢性阻塞性肺病恶化。7 -9日,11日,12此外,卧床休息31日与口服甲强龙治疗可能会导致肌肉力量迅速减少。26除了减少肌肉,皮质类固醇治疗也可以导致减少单位横截面积上的肌肉力量。26日,28的剂量口服甲强龙,然而,不太可能发挥决定性的作用在本研究所有住院患者接受类似的剂量,并没有发现关系之间的剂量口服甲强龙和肌肉力量的变化之间的天3和8。
尽管病人没有进行任何结构化的运动项目在90天的恢复期住院后,QPT增加了8%的平均价值在8天。这改进可能是由于急性恶化的可逆性的系统性影响营养和代谢状态,氧化应激和炎症,增加日常身体活动。然而,报告改善QPT约30%的本地动态加强练习或后全身耐力练习在慢性阻塞性肺病32远远超过了目前的研究中观察到的自然痊愈。一个运动训练项目后急性发作在慢性阻塞性肺病仍然因此可能似乎是有益的。
周围肌肉力量和IGF-I
系统性IGF-I水平往往是降低COPD患者比健康对照组(表2)。系统性IGF-I水平低之前已报告在慢性阻塞性肺病。18IGF-I水平之间的积极关系和QPT住院病人和那些有稳定的慢性阻塞性肺病(表3)表明可能IGF-I参与周边肌肉无力的发展。在目前的研究中,然而,只有系统性IGF-I决心。自分泌/旁分泌IGF-I生产周边肌肉并没有解决。系统之间的差异和国产IGF-I已报告在慢性心力衰竭患者33在健康的老年人。34
周围肌肉力量和全身炎症
基于发现的动物,35岁,36健康的老年人,17和慢性病人,16日,19有人建议,周围肌肉力量可能是负相关在慢性阻塞性肺病发炎状态。1本研究首次证实这个假说。il - 6和CXCL8 QPT呈负相关(表3)。这是令人刮目相看,CXCL8是唯一系统性炎症标记独立贡献在QPT方差住院慢性阻塞性肺病患者。目前的观察,虽然奇怪,是符合文学几个可用的证据。已经表明CXCL8可能参与肌肉的减少患儿肌炎,和系统性CXCL8水平(r= 0.45)和TNF-α(r= 0.37)和系统性的肌酸激酶水平显著相关(iso-enzyme外围肌肉表明肌肉损伤)。21此外,蛋白质水解诱导因素,提升者肌肉蛋白质水解,37诱发系统性CXCL8。38因此,高水平的系统性CXCL8可能反映了肌肉萎缩的程度,因此,肌肉无力。
在之前的研究中一氧化碳转移因子和系统性炎症(il - 6和TNF-α)解释了32%和40%,分别的方差周边稳定的慢性阻塞性肺病患者的肌肉。19然而,根据转移因子之间的关系和系统性炎症健康老年吸烟者所示39在慢性阻塞性肺病患者在目前的研究中,这些因素很可能是相互关联的。
研究的局限性
本研究有明显的局限性。首先,测试应用于测量肌肉力量在本研究动机相关的。然而,QPT最大随意收缩的变化被发现类似于测量磁刺激。40其次,TNF-α检测在只有4%的病人。这是符合一流的发现和同事41但与德戈等。42方法论的差异有可能解释这种差异。事实上,TNF-α很难衡量。19日,43然而,根据住院第一天CRP水平的增加在目前的研究中,在先前的研究中,7 -9我们可以有把握地得出这样增加系统性炎症出现在我们的住院病人。第三,一个横断面的设计并不足以建立系统性CXCL8水平和QPT之间的因果关系。然而,这是唯一的系统性炎症标记显著贡献在逐步多元回归分析。第四,乍一看,它可以辩称,住院和稳定的慢性阻塞性肺病患者可能有不同程度的气流阻塞。然而,肺功能降低发病的急性发作,恢复90天后。44我们曾发现FEV的增加1入院后8%的预测。45基于这些结果,匹配了,回想起来,适当的出现。
结论
肌肉力量被发现显著降低患者住院慢性阻塞性肺病和受制于变化期间和之后急性恶化。这项研究是第一个显示周围肌肉力量和系统性IGF-I水平之间的相关性和CXCL8慢性阻塞性肺病患者。机制的底层周边肌肉力量的变化及其关系CXCL8 IGF-I需要进一步调查。
确认
作者的感激呼吸护士肺病学大学医院的病房E650 Gasthuisberg抽出血液样本和利恩Luyts为她的技术援助与血清的处理和分析。作者还感谢教授J L Ceuppens博士建议手稿和物理治疗师我Coosemans和L herreman测试所有的科目。
引用
脚注
本研究支持的昏聩voor Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen (FWO)赠款# G.0237.01和# G.0175.99和FWO Levenslijn格兰特# 7.0007.00。TT和应用GGR FWO-Vlaanderen的博士后研究人员。
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