Влезте с вашето потребителско име и парола

  • Най-новото съдържание
  • Текущ брой
  • Архив
  • Автори
  • Подкасти
  • относно

Главно меню

  • Най-новото съдържание
  • Текущ брой
  • Архив
  • Автори
  • Подкасти
  • относно

Влезте с вашето потребителско име и парола

Ти си тук

  • У дома
  • Архив
  • Том 64, брой 8
  • Невронно дихателно шофиране при затлъстяване
  • Член
    Текст
  • Член
    информация
  • Цитат
    Инструменти
  • Дял
  • Отговори
  • Член
    метрика
  • Сигнали
  1. J Steier 1, 2,
  2. C J Jolley 1, 2,
  3. J Seymour 1, 2,
  4. M Roughton 2, 3,
  5. M I Polkey 2,
  6. J Moxham 1
  1. 1 King’s College London School of Medicine, Лондон, Великобритания
  2. 2 Болница Royal Brompton, Лондон, Великобритания
  3. 3 Университетски колеж в Лондон, Център за проучване на рака, Великобритания
  1. Д-р J Steier, гръден отдел, King’s College London School of Medicine, Дания Хил, Лондон SE5 9PJ, Великобритания; joerg.steierkcl.ac.uk

Резюме

Заден план: Натоварването, наложено на вентилацията от увеличената телесна маса, допринася за дихателните симптоми, причинени от затлъстяването. Проведено е проучване за количествено определяне на вентилационното натоварване и дихателното шофиране при затлъстяване както в изправено, така и в легнало положение.

шофиране

Методи: Дишането в покой в ​​седнало положение и в легнало положение е проучено при 30 затлъстели лица (среден (SD) индекс на телесна маса (BMI) 42,8 (8,6) kg/m 2) и 30 нормални индивида (среден (SD) BMI 23,6 (3,7) kg/m 2 ), запис на електромиограмата на диафрагмата (EMGdi, транзоезофагеален многопарен електрод), стомашно и хранопроизводно налягане.

Резултати: Вентилационното натоварване и невронното задвижване са по-високи в групата със затлъстяване, както се оценява от EMGdi (21,9 (9,0) срещу 8,4 (4,0)% макс., P

Статистика от Altmetric.com

Затлъстяването е бързо нарастващ проблем на общественото здраве.1 2 Настъпва нарушение на вентилацията поради повишена телесна маса, което причинява усложнения по време на постъпване в болница, допринасяйки за повишена заболеваемост и смъртност.3 Изследвани са механични показатели на вентилационното натоварване и увеличаване на позата в легнало положение. 4 - 9 Има доказателства, че затлъстелите лица развиват вътрешно положително налягане в края на издишването (PEEPi), когато са в легнало положение и имат ограничение на издишвания поток, 5 вероятно поради ниските обеми на белите дробове, при които дишащите затлъстели дишащи.8 Въпреки това, точното измерване на инспираторното налягане е трудно поради измерване на артефакти на езофагеално и стомашно налягане в легнало положение.6 8 10 Електромиографията на дихателните мускули (ЕМГ), която осигурява индекс на глобалното дихателно двигателно задвижване, може да добави ценна информация към тази от механичните показатели. Въпреки че досега не е нова концепция, измерването на ЕМГ на дихателните мускули е ограничено до документиране на относителни промени в набирането на мускули с промени в стойката или отговорите на стимулирано от въглероден диоксид дишане.7 11 - 13 Абсолютни нива на нервно дихателно шофиране в отговор на натоварването, наложено на дихателните мускули при затлъстяване, не е описано

Това проучване е предприето, за да се определи повишеното дихателно натоварване и невронното шофиране на затлъстели лица в седнало положение и в легнало положение. Освен увеличаване на телесната маса, множество други смесители на метаболитен, хормонален, хеморефлекс и поведенчески произход могат да допринесат за повишено двигателно задвижване, като всички те се отразяват в повишено централно дихателно двигателно задвижване, измерено чрез EMG на диафрагмата. За тази цел измерихме нервно дихателно шофиране към диафрагмата и към екстрадиафрагмалните дихателни мускули, инспираторно налягане и вентилация. Ние предположихме, че невронното дихателно шофиране е прогресивно по-голямо с увеличаване на затлъстяването и че шофирането допълнително се увеличава при легнало положение.

МЕТОДИ

Затлъстели лица бяха наети от амбулаторната клиника по метаболизъм в болница King’s College и здрави нормални субекти последваха съобщение за проучването в болничната интранет.

Записани са възраст, пол, височина, тегло, индекс на телесна маса (ИТМ), обиколка на талията и ханша, съотношение талия-ханш и обиколка на врата, както и история на тютюнопушенето. Пациентите попълниха скалата за диспнея на Съвета за медицински изследвания (MRC), 15 скалата за сънливост на Epworth (ESS) 16 и оценката за болнична тревожност и депресия (HADS) .17 Всички пациенти бяха подложени на стандартизирана спирометрия.18 19 Жизненият капацитет беше измерен в заседанието и легнало положение. Анализирана е артериализирана кръв на ушната мида за кръвни газове (Bayer Rapidlab 248, Diamond Diagnostics, Масачузетс, САЩ).

Респираторно налягане и ЕМГ на диафрагмата и екстрадиафрагмалните дихателни мускули

Два балонни катетъра (Cooper Surgical, Кънектикът, САЩ) за измерване на налягането в хранопровода (Poes) и стомаха (Pgas), смазани с лидокаин (2%) гел, бяха въведени през една ноздра в хранопровода (напълнен с 0,5 ml въздух) и стомах (напълнен с 2 ml въздух) по стандартния начин14 и позиционирането се проверява, както е описано от Baydur et al.20 В допълнение, направен по поръчка многопарен електроден катетър (Yinghui Medical, Гуанджоу, Китай) е вкаран през една ноздра, за да се запише трансоезофагеална EMG на диафрагмата (EMGdi), както е описано по-рано. 21 - 24 EMG сигналите на мускулите на шията (стерноклеидомастоид), парастерналните интеркостали и коремните (външни наклонени) мускули са записани с помощта на повърхностни електроди (Kendall Arbo, Tyco Healthcare, Neustadt, Германия) от стандартни позиции.25 - 27

Извършени бяха следните маневри и регистрирани ЕМГ и налягания: 14

Максимално инспираторно налягане (P i max)

Максимално налягане на издишване (P e max)

Нюхнат натиск (назален (Pnasal), езофагеален (Poes) и трансдиафрагмален (Pdi))

Стомашно налягане при кашлица (кашлица Pgas)

Маневра с общ белодробен капацитет (TLC)

“Sprint” (15 s) максимална доброволна вентилация (MVV)

Доказано е, че P i max, sniff, TLC и MVV маневри произвеждат максимално или почти максимално активиране на диафрагмата и най-високата стойност, постигната от тези маневри, е взета за определяне на максимумите за мускулите на вдишването. 21 24 28 P e max и кашлица Pgas маневри са избрани за определяне на референтната стойност за максималната ЕМГ на коремните мускули.

Запис на спонтанно дишане

Дишането в покой се записва в продължение на 5 минути, докато се отпуска, седнал в фотьойл и в продължение на 5 минути лежи легнал на легло, главата лежи върху възглавница, носеща щипка за нос, дишаща през фланцов мундщук, свързан с пневмотахограф. Анализирани са средни (SD) EMG и данни за налягането за всички сравними вдишвания през този период. Електромеханичното свързване на диафрагмата в седнало и легнало положение е описано по отношение на ΔPdi/EMGdi.14. Динамичното съответствие се получава от промяната в езофагеалното налягане и обема по време на вдишване, 14 измерено за 5–10 сравними вдишвания. Обемът се извлича от сигнала за потока. PEEPi се дефинира като промяна на езофагеалното налягане от базовото налягане в края на издишването преди началото на инспираторния поток; 5 бяха анализирани поне 10 вдишвания и отчетената средна стойност (фиг. 1; допълнителна информация за PEEPi е описана на фиг. E1 в онлайн добавка).

Вътрешно положително налягане в края на издишването (PEEPi), дефинирано чрез промяна на налягането в хранопровода (ΔPoes) от изходното изходно ниво преди инспираторния поток (вертикална пунктирана линия) в поза в легнало положение при пациент със затлъстяване.

Освен това е проучена подгрупа от седем пациенти със затлъстяване при получаване на непрекъснато положително налягане в дихателните пътища (CPAP; Resmed S8 Elite II, Сан Диего, Калифорния, САЩ), доставено чрез пълна маска (Respironics Performa Trak, Murrysville, Pennsylvania, USA) и титрувано срещу PEEPi.

Анализ на данни и статистика

Данните за EMG и налягане бяха запазени и анализирани с Chart Version 5.4 (ADInstruments, Colorado Springs, Colorado, USA) на Mac Powerbook Pro Computer (Apple Computers, Cupertino, California, USA). Резултатите бяха допълнително анализирани с помощта на SPSS Версия 16 (SPSS, Чикаго, Илинойс, САЩ) за Mac OS X, фигури бяха начертани с помощта на SPSS и Microsoft Powerpoint 2004 (Microsoft, Сиатъл, Вашингтон, САЩ). След тестване за нормалност резултатите се дават като средни стойности (SD). Стойност р 2, отчетена за измервания в седнало положение и в легнало положение. Беше извършено повторно измерване на еднопосочна ANOVA, включително post hoc анализ, използвайки корекцията на Bonferroni за множество сравнения. Данните от въпросника бяха изразени като медиана (интерквартилен обхват). Други параметрични данни бяха сравнени с помощта на сдвоени и несдвоени t тестове, непараметрични данни с помощта на теста за сумата на ранга на Ман-Уитни и категорични данни с помощта на точния тест на Fisher. Извършен е анализ на множество линейни регресии за установяване на независими предиктори на PEEPi. Променливите възраст, пол, обиколка на шията, съотношение талия-ханш и ИТМ бяха въведени в преден модел.

РЕЗУЛТАТИ

Измервани са 60 лица, 30 със затлъстяване (BMI ⩾30 kg/m 2) и 30 лица със затлъстяване (BMI 2). Групата със затлъстяване е имала същата височина и разпределение по пол като групата със затлъстяване, но е била по-тежка и малко по-стара (таблица 1). Състоянието на пушене е сходно и в двете групи.

Във въпросниците затлъстелите лица са получили по-високи резултати за дневна умора, диспнея и тревожност и депресия (таблица 1). И двете групи имаха нормална мускулна сила на вдишване и издишване; мускулната сила на издишване е по-висока в групата със затлъстяване. Динамичното съответствие е по-ниско в групата със затлъстяване; и двете групи са имали намаляване на динамичното съответствие при смяна на позата от седнало положение в легнало положение (таблица 1).

Субектите със затлъстяване са имали по-нисък FEV1 и жизненоважен капацитет (VC), докато съотношението FEV1/VC и спадът на VC с поза не са се различавали значително между групите. Резултатите от кръвни газове в ушната мида показват леки, но статистически значими разлики, така че напрежението на артериалния кислород (Pa o2) е по-ниско, а напрежението на артериалния въглероден диоксид (Pa co2) и бикарбонатът са по-високи при затлъстелите лица (таблица 1).

Невронно дихателно шофиране, измерено чрез електромиография на диафрагмата (EMGdi) спрямо индекса на телесна маса (ИТМ), когато (A) е седнал и (B) е легнал. Висока корелация се наблюдава при седене (R 2 = 0,58, p 2 = 0,696, p 2, нервното дихателно шофиране се увеличава от приблизително 20% до 25% при легнало положение).

Промяната от седнало положение в легнало положение води до значително повишаване на EMGdi, промени в налягането на хранопровода и трансдиафрагмата и развитието на PEEPi при затлъстели пациенти (таблица 2). Изместването на изходното налягане в езофагеалния и стомашния изход, свързано с позата, не се различава значително между двете групи. Екстрадиафрагмалните дихателни мускули бяха по-активирани в затлъстелата група, както в седнало положение, така и в легнало положение (допълнителна информация за набирането на екстрадиафрагмални мускули е дадена на фиг. E2 в онлайн добавката). Докато промените в налягането в хранопровода стават по-големи при легнало положение, промените в стомашното налягане намаляват с промяна в позата (таблица 2, фиг. 3). Обиколката на шията корелира с EMGdi% макс при седене (r = 0,545) и при легнало положение (r = 0,660, и двете p 2), когато легнало води до намаляване с 40,1% (95% доверителен интервал (CI) 16,5% до 63,8%) в EMGdi, 26,4% (95% CI 13,0% до 39,5%) при промяна на налягането в хранопровода и 25,3% (95% CI 14,3% до 39,0%) при промяна на налягането през диафрагмата. PEEPi при тези субекти е намален от 4,1 (2,7) cm H2O на 0,8 (0,4) cm H2O (p = 0,009) с CPAP (фиг. 3), подобно на нивото на PEEPi при лица със затлъстяване (таблица 2).

Регресионният анализ за установяване на независими предиктори на PEEPi разкри R 2 от 0,480 (коригирано R 2 = 0,471, стандартна грешка на оценката = 2,51); възрастта, полът, обиколката на врата и съотношението на талията до ханша бяха изключени (p = 0,443, p = 0,858, p = 0,641 и p = 0,327, съответно). Единственият значим параметър, включен в модела за анализ, е ИТМ (p - 32 и това е правдоподобно обяснение

Клинично значение на резултатите

Sinderby и колеги използваха подобен електрод за измерване на EMGdi.21 Те откриха стойности за нервно дихателно устройство от 8,4 (2,5)% maxEMGdi при нормални субекти, 43,4 (22,1)% maxEMGdi при пациенти с тежка ХОББ (средно (SD) FEV1 0,69 (0,19) l, среден FEV1 28% прогнозиран) и 45,1 (22,8)% maxEMGdi при пациенти с тежко рестриктивно белодробно заболяване след предшестваща инфекция с полиомиелит. Нашата група установи, че EMGdi е 27,9 (9,9)% макс. В група от 30 пациенти с ХОББ (средно (SD) FEV1 34,8 (13,9)% прогнозирано) .24 При 30 пациенти със затлъстяване нервното дихателно шофиране е 8,4 (4,0) % maxEMGdi в седнало положение и 7.0 (3.4)% maxEMGdi в легнало положение. Нивото на нервно дихателно шофиране при затлъстяване (21,9 (9,0)% maxEMGdi в седнало положение и 24,7 (8,2)% maxEMGdi в легнало положение) отразява голямото натоварване на вентилационната система и увеличаването му при легнало положение. Тези наблюдения подчертават тежестта на въздействието на затлъстяването върху вентилационната система, което е сравнимо с това при пациенти с умерено тежко белодробно заболяване.

Високите нива на нервно дихателно шофиране при затлъстяване водят до намаляване на вентилационния резерв. Lourenço11 изследва хиперкапнични и нормокапнични затлъстели лица, когато са седнали, и измерва увеличението на EMGdi по време на дишане с въглероден диоксид. Интересното е, че пациентите с хиперкапнична киселина са имали значително по-ниско увеличение на ЕМГ активността в сравнение с нормокапничните пациенти. Лоуренсо заключи, че неспособността да се увеличи активността на дихателните мускули, отразяваща намаления резерв, може да играе основна роля в генезиса на вентилационна недостатъчност.

Интересното е, че Yamane et al34 наскоро съобщиха при 30 азиатски пациенти, че нивата на Pa o2 и Pa ​​co2 в долните белодробни вени са свързани с ИТМ в легнало положение, което предполага, че приливното дишане при по-затлъстели лица е близо до „затварящия обем“ .30 35 36 Те стигнаха до заключението, че обратната връзка между ИТМ и Pa ​​o2 в долните белодробни вени е субклинична проява на свързана със затлъстяването дихателна недостатъчност. Това наблюдение е в съответствие с нашето откритие, че легналото положение налага допълнително натоварване на вентилационната система при затлъстяване. ИТМ е единственият параметър, свързан с нисък Pa2 в проучването от Yamane и колеги, 34 и той е тясно свързан с PEEPi и повишеното нервно дихателно шофиране в нашето проучване.

Ограничения на изследването

Групата със затлъстяване в това проучване е съпоставена с групата, която не е със затлъстяване, по пол, височина и статус на пушене. Въпреки това, затлъстелите лица са малко по-възрастни от не-затлъстелите, което потенциално може да допринесе за разликите в нервното дихателно шофиране. Физиологичното въздействие на стареенето - включително втвърдяване на гръдния кош и развитие на лек емфизем - може да причини малко по-високо дихателно шофиране.40 Белодробното съответствие се влошава с възрастта и, тъй като те са малко по-възрастни, се очаква леко да намалее при затлъстелите група. Въпреки това, както е описано от Jolley et al., 24 нервно дихателно движение при нормални субекти се увеличава само леко с възрастта - средно до 11,3 (3,4)% maxEMGdi при тези на възраст> 50 години - и следователно малка разлика във възрастта (12 години) като докладвано в нашето проучване би имало малък ефект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Субектите със затлъстяване имат повишено невронно дихателно шофиране, което е 2-3 пъти по-голямо от това при лица със затлъстяване и сравними с тези на пациенти с умерено тежко белодробно заболяване. Повишеното нервно дихателно шофиране е силно свързано с ИТМ. Невронното дихателно шофиране при затлъстели лица се увеличава при преминаване от седнало в легнало положение, докато при нормалните субекти се поддържа същото ниво на шофиране. При затлъстели лица PEEPi се развива при легнало положение и това може да се компенсира със CPAP, който значително намалява дихателното шофиране. Следователно CPAP терапията може да има роля в клиничното лечение на пациенти със силно затлъстяване, когато са в легнало положение. Затлъстяването причинява задух и в крайна сметка вентилаторна недостатъчност. Бъдещите проучвания могат да разгледат взаимодействието на нивата на нервно дихателно шофиране, задух и вентилационна недостатъчност, както и въздействието на загубата на тегло.

Благодарности

Авторите благодарят на професор Нийл Прайд за помощта му с ръкописа и на д-р Джерард Рафърти за неговите статистически съвети.