Η κινητική του οξυγόνου κατά την υπομέγιστη σταθερού έργου καρδιοαναπνευστική κόπωση σε ενήλικες ασθενείς με κυστική ίνωση

Abstract

The aim of this study was to explore the oxygen kinetics during constant workload submaximal cardiopulmonary exercise testing (CPET) and its relation to disease severity in adult patients with cystic fibrosis (CF).Fourteen adult patients with CF (8 males, mean age 22±4 years) and 10 healthy individuals (5 males, mean age 29 ± 4 years) underwent pulmonary function tests at rest, maximal and constant workload submaximal CPET on a cycloergometer. Breath–by–breath analysis was used το measure οxygen consumption VO2, carbon dioxide production VCO2, and ventilation (VE). Peak oxygen uptake (VO2peak, L/min), anaerobic threshold (AT), the oxygen recovery kinetics (VO2/t slope, L/min2) and the VE/VCO2 slope were calculated.Phase I O2–kinetics was evaluated by time (t), from the start of exercise until the onset of decreased respiratory exchange ratio and phase II by the time constant (τau) of the response from the end of phase I until steady state. Disease severity was assessed by standard indices like FEV1, (%predicted), VO2peak, and the widely accepted system of clinical evaluation, the Schwachman’s score (SS).The main finding of the study was that CF patients had a significantly prolonged τau compared to healthy subjects (42.3±21.5 vs 29.3±6.4 sec; p<0.05), whereas there was a trend to an increased t but with no statistically significant difference (29.4±10.2 vs 23.5±6.3 sec; p=0.1).During phase II the τau was inversely correlated with FEV1(%pred) (r=-0.77, p=0.001), VO2peak (L/min) (r=-0.53, p=0.049), VO2/t slope (r=-0.58, p=0.031) and SS (r=-0.80, p=0.001). In a multivariate analysis τau emerged as a significant independent variable predicting VO2peak.We conclude that adult CF patients present significant prolonged oxygen kinetics during constant workload submaximal CPET in relation to disease severity. Also, we have demonstrated that oxygen kinetics during submaximal CPET is a valuable tool to predict disease severity in CF patients.

Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση της κινητικής του οξυγόνου κατά την υπομέγιστη σταθερού έργου καρδιοαναπνευστική δοκιμασία κοπώσεως (ΚΑΔΚ) σε ενήλικες ασθενείς με κυστική ίνωση και η ενδεχόμενη συσχέτισή της με την βαρύτητα της νόσου.Μελετήθηκαν 14 ασθενείς με κυστική ίνωση (8 άνδρες και 6 γυναίκες, ηλικίας 22 ± 4 ετών) και 10 υγιείς (5 άνδρες και 5 γυναίκες, ηλικίας 29 ± 4 ετών).Όλοι οι συμμετέχοντες υπεβλήθησαν σε μέγιστη και σε υπομέγιστη σταθερού έργου ΚΑΔΚ σε κυκλοεργόμετρο καθώς επίσης και σε σπιρομέτρηση κατά την ηρεμία και πριν την έναρξη της κόπωσης. Μετρήθηκε η κατανάλωση οξυγόνου (VO2), η παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα (VCO2), και ο αερισμός (VE) με την μέθοδο αναπνοή-αναπνοή. Υπολογίστηκαν η μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου (VO2 peak), το αναερόβιο κατώφλι (AT), η κλίση της καμπύλης κατανάλωσης του οξυγόνου (VO2/t slope) κατά την πρώιμη φάση της ανάκαμψης και η κλίση VE/VCO2 κατά την μέγιστη ΚΑΔΚ.H φάση Ι της κινητικής οξυγόνου κατά την υπομέγιστη σταθερού έργου ΚΑΔΚ εκτιμήθηκε από τον χρόνο t από την έναρξη της άσκησης μέχρι την εμφάνιση μείωσης του αναπνευστικού πηλίκου, ενώ η φάση ΙΙ εκτιμήθηκε από την σταθερά χρόνου τau της μονοεκθετικής καμπύλης από το τέλος της φάσης Ι έως την σταθερή κατάσταση. Για την εκτίμηση της βαρύτητας της νόσου χρησιμοποιήθηκαν ο FEV1 (% προβλ.), η VO2peak, και η κλίμακα Schwachman (SS).Βασικό εύρημα της μελέτης ήταν ότι κατά την υπομέγιστη ΚΑΔΚ παρατηρήθηκε μια στατιστικά σημαντική παράταση της σταθεράς χρόνου (τau) της φάσης ΙΙ στους ασθενείς σε σχέση με τους υγιείς και με τιμές (42.3 ± 21.5 vs 29.3 ± 6.4, p=0.049) Αντίθετα, η καρδιοδυναμική φάση Ι αν και ελαφρώς παρατεταμένη στους ασθενείς μας, αυτή η παράταση δεν ήταν στατιστικά σημαντική (29.4±10.2 vs 23.5±6.3 sec; p=0.1).Επίσης, σημειώθηκε μια στατιστικά σημαντική αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στο τau και το FEV1 (%προβλ.) (r=-0.77, p=0.001), το VO2peak (l/min) (r=-0.53, p=0.049), την κλίση της ανάκαμψης της μέγιστης δοκιμασίας κοπώσεως VO2/t (r=-0.58, p=0.031), και της κλίμακας (SS) (r=-0.80, p=0.001). Η πολυπαραγοντική ανάλυση έδειξε ότι η τau είναι σημαντική ανεξάρτητη μεταβλητή που μπορεί να προβλέψει το VO2peak.Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η παρατεταμένη κινητική οξυγόνου της φάσης ΙΙ της υπομέγιστης σταθερού έργου ΚΑΔΚ συσχετίζεται με την βαρύτητα της νόσου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψή της.