Maximal Atem statische Drücke …

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Maximal Atem statische Drücke ...

Maximale Atmungs statischen Drücke in Patienten mit verschiedenen Stadien von COPD Schwere

Abstrakt

Hintergrund

In dieser Studie untersuchten wir die maximale Inspirationsdruck (MIP) und maximalen exspiratorischen Druck (MEP) Werte in einer stabilen COPD Population im Vergleich zu gesunden Personen. Wir untersuchten die mögliche Korrelation zwischen funktionellen maximale Atmungs statischen Drücke und funktionellen und anthropometrischen Parameter in verschiedenen Stadien der COPD. Darüber hinaus betrachteten wir die mögliche Korrelation zwischen Atemwegsobstruktion und MIP und MEP-Werten.

Gegenstand und Methoden

110 Patienten mit stabiler COPD und 21 altersangepassten gesunden Probanden wurden in die Studie eingeschlossen. Die Patienten wurden nach GOLD-Richtlinien unterteilt: 31 mild, 39 moderate und 28 schwere.

Ergebnisse

Sowohl MIP und MEP waren niedriger bei Patienten mit schwerer Atemwegs Beeinträchtigung als bei gesunden Personen. Außerdem fanden wir eine Korrelation zwischen der Atemmuskelfunktion und einige funktionelle und anthropometrischen Parametern: FEV1 (Forcierte exspiratorische Volumen in einer Sekunde), FVC (forcierte Vitalkapazität), PEF (Peak-Flow), TLC (totale Lungenkapazität) und Höhe. MIP und MEP-Werte waren niedriger bei Patienten mit schwerer Beeinträchtigung als bei Patienten mit einer leichten Verringerung der FEV1 .

Schlussfolgerung

Die Messung von MIP und MEP zeigt den Zustand der Atemmuskulatur, wodurch Kliniker mit einem weiteren und hilfreiches Werkzeug bei der Überwachung der Entwicklung von COPD bietet.

Hintergrund

In einigen Krankheiten kann die Auswertung der Atemmuskelkraft sich als sehr nützlich erwiesen. Die Messung der maximalen statischen Mund Druck gemacht gegen eine verstopfte Atemwege (maximale Ausatmungsdruckes und maximalen Inspirationsdruck) ist die am weitesten verbreitete und ist ein einfacher Weg, Atemmuskelkraft zu messen und ihrer Schwere zu quantifizieren [1 — 3].

Wenn wir maximale Beatmungsdruck zu analysieren, sollten wir sowohl die Schwierigkeiten berücksichtigen, dass einige Themen haben eine maximale Anstrengung und der normalen biologischen Variabilität der Atemmuskelkraft bei der Durchführung von [4].

Maximale Inspirationsdruck (MIP) ist der maximale negative Druck, der von einer Inspirationsanstrengung erzeugt werden kann, ausgehend von funktionellen Residualkapazität (FRC) oder Restvolumen (RV) [5, 6]. Maximal Ausatmungsdruckes (MEP) misst den maximalen positiven Druck, der von einem Exspirationsanstrengung erzeugt werden kann, von der Gesamtlungenkapazität (TLC) oder FRC beginnen. Anders als Inspirationsmuskeln, Exspirationsmuskeln (Bauch- und Brustmuskeln) erreichen ihre optimale Kraftlangen Beziehung zu elevate Lungenvolumen [7].

Während der normalen Atmung, hängt die meisten der Atemarbeit an der Membran-Funktion und die Atemhilfsmuskulatur notwendig werden, nur während tiefer Inspiration [8].

Die Munddrücke während dieser Manöver aufgezeichnet wird angenommen, dass die Atmungsmuskelkraft [9] reflektieren.

Es ist bekannt, dass eine Reduktion der MIP und MEP hat mit mehreren neuromuskulären Erkrankungen in Verbindung gebracht worden, aber es ist auch möglich, niedrigere Werte bei Patienten mit chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) [10 bis 12] nach oben zeigen.

Die Faktoren, die Atmungsmuskelschwäche bei vielen Patienten mit COPD beitragen, sind: a) Unterernährung im Zusammenhang mit biochemischen, anatomischen und physiologischen Veränderungen; b) Muskelatrophie; c) Steroid-induzierte Myopathie; d) pulmonale Überblähung mit erhöhter Restvolumen; e) reduziert den Blutfluss in den Atemmuskulatur [13-19].

Die Messung von MIP und MEP ist in jeder dieser Situationen angegeben werden oder wenn Dyspnoe oder Hyperkapnie sind nicht proportional zur FEV1 Reduktion [6].

Alter und Geschlecht beeinflussen könnten MIP und MEP-Werte; diese sind niedriger bei Frauen als bei Männern und ziemlich konstant, bis 70 Jahre alt, als sie zu verringern beginnen [6].

Die Ziele dieser Studie waren: (1) MIP und MEP Werte in einer stabilen COPD Population zu beschreiben, (2) die Wirkung von unterschiedlichen Graden der obstruktiven Ventilationsstörungen auf MIP und MEP-Messung, (3) zu erkunden, die mögliche Korrelation zu bewerten zwischen funktionellen maximale Atmungsdruck und Funktionsparameter in verschiedenen Stadien der COPD.

Methoden

1 Jahr lang 110 Patienten, die an COPD wurden in die Studie eingeschlossen. Alle Patienten waren in einem klinisch stabilen Zustand und das mittlere Alter betrug 70 ± 8 Jahre (Tabelle 1).

Merkmale der Patienten

* Vergleich zwischen den vier Gruppen (Kontrolle, leicht, mittel, schwer) wurden durch Varianzanalyse (ANOVA) gemacht worden.

Bei der ersten Prüfung haben wir ausgeschlossen, jene Patienten, deren FEV1 Verbesserung nach einem bronchodilatatorischen Test betrug ≥ 12% und 200 ml der Ausgangswert und mit einer Geschichte von Asthma. Andere Patienten mit klinisch signifikanten Krankheiten wie Fibrothorax, Bronchiektasen, Tuberkulose oder neuromuskuläre Erkrankungen wurden ebenfalls ausgeschlossen. Einige Patienten wurden wegen Nichteinhaltung während der expiratorisches Test ausgeschlossen oder während der MIP und MEP Manöver.

Alle Patienten gaben ihr schriftliches Einverständnis vor der Studie und die Ethikkommission das Protokoll genehmigt.

Bei der Einschreibung wurden alle Probanden untersucht. Anthropometrische Messungen (Alter, Größe und Gewicht) wurden entnommen und Lungenfunktionstests, einschließlich der Fluss / Volumen-Spirometrie und N2 Washout, wurden durchgeführt. Maximale statische und exspiratorischen Munddrücke wurden mit einem tragbaren Munddruckmessgerät gemessen (Spirovis — COSMED — Pavona — Italien); Dies hatte eine Einweg-Mundstück, und ein kleines Leck Glottisschlusses zu verhindern. MIP wurde auf der Ebene der RV erhalten und MEP wurde auf der Ebene der TLC gemessen. Die Messungen wurden im Stehen gemacht. Die Probanden wurden aufgefordert, verbal maximale Festigkeit zu erreichen. Die Messungen wurden bis fünf Werte wiederholt, um weniger als 5% variiert und für mindestens 1 s aufrechterhalten wurden erhalten; der beste Wert erreicht wurde, in der Datenanalyse berücksichtigt.

Expiratorisches Tests wurden mit einem Cosmed Quark Spirometers (PFT4 SUITE — COSMED — Pavona — Italien) aufgezeichnet, die jeden Morgen kalibriert wurde die gleiche 3 L Präzision Spritze.

Wir teilten Patienten in drei Gruppen auf der Basis von Atemwegsobstruktion: mild (FEV1 gt; 80%), mittel (FEV1 zwischen 80 und 50%) und schwere (FEV1 lt; 50%) mit FEV1 / FVC-Verhältnis lt; 70% in allen Gruppen.

Die Kontrollgruppe umfasste 21 altersangepassten gesunden Probanden, die waren Nichtraucher, frei von respiratorischen Symptomen und Krankheiten und mit normalen Funktionsparameter (Tabelle 1).

Die statistische Analyse wurde für alle gemessenen Funktionsparameter unter Verwendung von GraphPad Prism Version 4.00 für Windows (GraphPad Software, San Diego Kalifornien USA). Standards deskriptiven Statistiken basieren auf Mittelwert und Standardabweichung (SD) für quantitative Variablen verwendet wurden. Der mittlere Unterschied zwischen MIP / MEP bei gesunden Probanden und MIP / MEP bei Patienten mit COPD wurde von der ungepaarten Student-t-Test bestimmt. Statistische Unterschiede für respiratorische Muskelkraft und anderen Stadium der COPD wurden durch Varianzanalyse (ANOVA) analysiert. Der Test Pearson wurde durchgeführt, um mögliche Korrelation zwischen MIP und MEP Werte und anthropometrischen und funktionellen Parameter zu bewerten.

Alle p-Werte waren zweiseitig und Werte unter 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen.

Ergebnisse

Während dieser Studie wurden 12 Patienten mit COPD zurückgezogen: 5 wegen eines zeitgenössischen restriktiven Defizit und 7 aufgrund ihrer unzureichenden Einhaltung während der expiratorisches Test oder während der MIP und MEP Manöver. Daher 98 Patienten nahmen an dieser Studie teil. Tabelle 1 zeigt die anthropometrischen Parameter und die Lungenfunktion der Patienten untersucht.

Die MIP und MEP Werte von gesunden Probanden wurden als Kontrollgruppe für den Vergleich mit Patienten mit verschiedenen Stadien der COPD eingesetzt.

MEP war signifikant niedriger (p = 0,0014) bei Patienten mit schwerer Atemwegsobstruktion ist als in der Kontrollgruppe; wurden keine Unterschiede in leichten und mittelschweren Patienten beobachtet (p gt; 0,05).

Zugleich war MIP signifikant niedriger bei allen Stadien der COPD als in der Kontrollgruppe: mild p = 0,010; moderate p = 0,018; schwere p lt; 0,0001.

Die statistische Analyse auf die Summe von COPD-Patienten durchgeführt, die mögliche Korrelation zwischen MIP und MEP Werte zu bewerten und anthropometrischen und funktionellen Parameter signifikant zeigte (p lt; 0,05) positive Korrelationen zwischen den maximalen statischen Inspirationsdruck und FEV1 (L, r 2 = 0,13, 1), FVC (L, r 2 = 0,20), PEF (L / s, r 2 = 0,19), TLC (L, r 2 = 0,11) und Höhe (r 2 = 0,09 ).

Beziehung zwischen MIP und FEV1 (P = 0,0002; r 2 = 0,13).

(; FVC r 2 = 0,19; PEF r 2 = 0,22; FEV1 r 2 = 0,13, Abbildung 2 TLC r 2 = 0,12; Höhe r 2 = 0,15) Ähnliche Ergebnisse wurden zwischen MEP und den gleichen funktionellen und anthropometrischen Parametern zeigte.

Beziehung zwischen MEP und FEV1 (P = 0,0002; r 2 = 0,13).

Atemmuskelkraft, hatte jedoch keine signifikante Korrelation mit RV und RV / TLC (Figuren 3. 4. 5. 6), Gewicht und Alter.

Beziehung zwischen MIP und RV (S. gt; 0,05; r 2 = 0,01).

Beziehung zwischen MEP und RV (S. gt; 0,05; r 2 = 0,0009).

Beziehung zwischen MIP und RV / TLC (p gt; 0,05; r 2 = 0,01).

Beziehung zwischen MEP und RV / TLC (p gt; 0,05; r 2 = 0,01).

Darüber hinaus untersuchten wir, ob es einen möglichen Zusammenhang zwischen COPD Stadium und Atemmuskelkraft war. Die Analyse der Varianz (ANOVA) zeigte keine statistisch signifikanten Unterschied zwischen leichten und mittelschweren Patienten (p gt; 0,005), während die Differenz zwischen leichten und schweren war signifikant sowie dass zwischen mittelschweren und schweren Patienten.

Diskussion

Unseres Wissens ist dies die erste Studie, die MIP und MEP Variation in den verschiedenen Stadien der COPD Schwere Analysen zu verstehen, wenn MIP und MEP zu verringern beginnen.

Das wichtigste Ergebnis dieser Arbeit ist, dass Atemwegsobstruktion kann eng mit verminderten Atemdruck bei Patienten mit COPD in Verbindung gebracht werden. In der Tat waren die beiden MIP und MEP Werte niedriger bei Patienten mit schwerer Behinderung im Vergleich zu gesunden Probanden. MIP verringert auch bei Patienten mit leichter bis mittelschwerer Funktionsbeeinträchtigung: dies eine frühere Verschlechterung der Atemmuskulatur in dieser Art von Patienten vorschlagen könnte.

Ähnliche Ergebnisse wurden in einer aktuellen Arbeit, die die Auswertungen beschränkt sich nur auf die Inspirationsmuskelkraft [20] gezeigt worden.

Dynamische Funktionsparameter sind ein Maß für die Atemmuskelkraft sowie maximale Atmungsdruck. In der Tat mit der Reduktion von FEV1. PEF und FVC, wie bei schwerer COPD haben wir eine ähnliche Abnahme der MIP und MEP beobachtet. Interessanterweise unserer Studie unterstreicht die Bedeutung der Vorhersagbarkeit von Funktionsparametern (FEV1. PEF, FVC und TLC) auf MIP und MEP Reduktion bei COPD-Patienten.

Nishimura und Kollegen zeigten eine ähnliche Beziehung zwischen Atemmuskelkraft und FEV1 [18].

Unsere Ergebnisse durch verschiedene Faktoren werden könnten erläutert. Patienten mit einer schweren Krankheit haben wahrscheinlich eine Abnahme der Spannung, die durch Inspirationsmuskelverkürzung erzeugt. Allerdings hat unsere Studie keine Korrelation zwischen maximaler Atemdruck und Restvolumen an jeder der verschiedenen Phasen zeigen, obwohl Luft-Trapping bei Patienten unterschiedlich war.

Wie von Rochester berichtet, verkürzt chronische Atemwegsobstruktion permanent die Membran, wird zurückgesetzt Länge auf einen neuen und kürzeren Muskel auf diese Weise Muskeln Sarkomeren, aber die Länge der einzelnen Sarkomeren ist wieder für die normale und die Kraft-Längenverhältnis des verkürzten Membran verlieren so die Beziehung der Membran Lungenvolumen Länge die gleiche ist wie bei gesunden Probanden [12].

Weitere Unterstützung für das Konzept, dass COPD nicht dauerhaft Membran Muskellänge in der menschlichen COPD verändern kommt aus einer anderen Studie, die von der gleichen Autor, der berichtet, dass die Membran eine Anpassung erfährt für die mechanischen Beanspruchungen, dass pulmonale Überblähung Orte auf sie [21] zu kompensieren.

In ähnlicher Weise zeigte Nishimura und Kollegen keine signifikante Korrelation zwischen der Atemmuskelkraft und RV [18].

Similowsky et al. gezeigt, dass gewisse strukturelle Anpassung erfährt, die bewahrt oder sogar erhöht seine Kapazität Druck, auch wenn die Muskelfunktion aufgrund einer Änderung in der Brustwand Geometrie zu erzeugen, beeinträchtigt wird [22 23] die Membran von COPD-Patienten.

Walsh und Mitarbeiter festgestellt, dass die Größe des Brustkorbs und die Anordnung der Rippen, wo nicht anders zwischen stark hyperinflated Patienten mit COPD und gesunden Probanden [24].

McKenzie et al beobachtet, dass die Krümmung der Membran lediglich 3,5% kleiner ist bei Patienten mit schwerer COPD ist funktionalen Restkapazität als bei gesunden Probanden bei ruhenden [25].

Zusätzliche Mechanismen der Muskel Beeinträchtigung in COPD kann Unterernährung umfassen, die die Membran auf einen größeren Verlust an Muskelmasse im Verhältnis zu einer Körpergewichtsreduktion des Patienten prädisponiert [26 — 30]. Längerer Unterernährung kann zu Skelett- und Atemmuskulatur führen mit schweren Auswirkungen auf die Kontraktions und Ermüdungseigenschaften der Membran verschwenden [26 — 30]. Dies deutet darauf hin, dass eine Nahrungsergänzung eine primäre Intervention bei Patienten mit mageren Körpermasse sein sollte [31].

Kortikosteroide, routinemäßig verwendet, um eine chronische Entzündung verwalten, negative Folgen haben, einschließlich Steroid-Myopathie von Atmungs- und Skelettmuskeln, selbst bei niedriger Dosierung [26 — 28].

Ferner Elektrolytstörungen und Hypoxämie Muskelfunktion verändern und sollte korrigiert werden, wenn möglich [26 27].

Oxidativer Stress, Nichtgebrauch, und systemische Entzündung kann zu den beobachteten Muskelanomalien beitragen und jeder Faktor hat sein eigenes Potenzial für innovative Therapieansätze [26 27].

Diese Prozesse tragen zur reduzierten Kapazität der Atemmuskulatur bei COPD und übersetzen zu messbaren Abnahme der maximalen Druckerzeugung zeigten als niedrigere Werte für die maximale Inspirationsdruck (MIP), maximale Ausatmungsdruckes (MEP), Schnüffelprüfung, maximale willkürliche Ventilation (MVV ) und Belastungstoleranz.

Es gibt auch eine Stärke Korrelation zwischen Brust-Morphologie Dimension und anthropometrischen Variablen auch wenn einige Studien widersprüchliche Ergebnisse mit dem Alter, Gewicht und Höhe erhalten haben [32].

Wilson und Mitarbeiter berichteten, dass MIP und MEP bei Männern signifikant mit dem Alter und dem Gewicht korreliert wurden, während bei Frauen, die sie mit Größe und Gewicht korreliert wurden, während Leech et al, dass das Alter keine konsistente Wirkung auf die Atemmuskelkraft hatte [33 34 ].

Im Gegensatz zu der Studie von Enright et al [35], unsere Studie fanden keine Korrelation mit dem Gewicht und Alter, wahrscheinlich, weil unsere Patienten in etwa 60 Jahren mit der gleichen normalen Körpergewicht erreicht hatten.

Aus diesen Gründen unserer Studie zeigt eine signifikante lineare Beziehung zwischen Atemmuskulatur Druck und Höhe. Dies ist wahrscheinlich eine Verbindung zwischen Statur, Membranposition und Inspirationsmuskelkraft zu reflektieren.

Nishimura zeigte, dass nur magere Körpermasse und abnorme Körpergewicht mit einer verminderten Atemstärke assoziiert waren [18].

Zum Schluss, wenn wir einen Patienten mit schwerer Atemwegsobstruktion behandeln sollten wir die mögliche Atemmuskel Verschlechterung berücksichtigen, die diese Art von Patienten beeinträchtigen könnten. Die regelmäßige Überprüfung der Atemmuskelkraft könnte eine weitere und nützliches Werkzeug dar, um die Schwere der Erkrankung zu überwachen.

Unsere Studie ist nur ein "Schnappschuss" der maximale Atmungsdruck und deren Korrelation mit funktionellen Parameter in verschiedenen Stadien der COPD Schwere in hundert Patienten in Rom leben.

Weitere Studien zu einer größeren Population Probe nötig sind, um unser Ergebnis zu bestätigen.

Abkürzungen

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung

Erzwungene Expirationsvolumen in einer Sekunde

Danksagungen

Unsere Studie wurde von der First School of Spezialisierung in Atemwegserkrankungen, Universität Rom gesponsert "La Sapienza".

Konkurrierende Interessen

Der Autor (en) erklären, dass sie keine Interessenkonflikte haben.

Beiträge der Autoren

CT konzipierte die Studie, nahm an seiner Gestaltung, Studienverfahren, Interpretation der Ergebnisse, führte die statistische Analyse und half, das Manuskript zu entwerfen. DC nahmen an der Studie Verfahren, in seinem Design, Interpretation der Ergebnisse, führte die statistische Analyse und half, das Manuskript zu entwerfen. VC nahmen an der Studie Verfahren, Interpretation der Ergebnisse und half, das Manuskript zu entwerfen. EG nahmen an Studiendesign und half, das Manuskript zu entwerfen. AR nahmen an der Studie Verfahren und half, das Manuskript zu entwerfen. AP nahmen an Studiendesign, Studienverfahren, Interpretation der Ergebnisse und half, das Manuskript zu entwerfen. Alle Autoren lesen und das endgültige Manuskript genehmigt.

Autoren Zugehörigkeiten

Abteilung für Herz-Kreislauf- und Atmungswissenschaften, UOC Malattie Respiratorie, Universität Rom "La Sapienza"

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Copyright

© Terzano et al. 2008

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