Η περιοδική αναπνοή στην καρδιακή ανεπάρκεια

Abstract

Introduction: The phenomenon of oscillatory ventilation (OV) occuring at exercise phase during cardiopulmonary exercise testing (CPET) in chronic heart failure (CHF) is related to increased severity, aggravated prognosis and higher mortality. Exercise improves functional capacity and factors associated with OV pathophysiology in CHF. So far, the relationship of OV characteristics at exercise with the severity of CHF, OV at the recovery phase of CPET, as well as the effect of exercise on the characteristics of OV have not been fully investigated. The purpose of the study was the exploration of the relationship of OV characteristics at exercise with CHF severity, the study of OV at recovery in relation to exercise phase of CPET and the evaluation of the possible beneficial effects of a three-month exercise program on OV characteristics.Methods: Three hundred eighty-seven consecutive patients with stable systolic CHF (age: 55 ± 12 years, VO2peak: 17.3 ± 6.3 ml . kg-1. min-1) underwent a symptom-limited maximal CPET and measurement of left ventricular ejection fraction (LVEF) by transthoracic echocardiogram or radionuclide ventriculography. The appearance of OV was determined by using specific criteria during the exercise and also recovery phase (duration 2:30-3:30 min) of CPET. These criteria were based on the amplitude of oscillatory fluctuations of ventilation at exercise or recovery phase respectively (amplitude values ≥15% of the mean resting amplitude) and the percentage of their duration (≥60% of total exercise or recovery phase duration respectively). Subsequently, OV was quantified by its individual characteristics; these were the duration (d), the amplitude (h or h%) and the length (λ). The relation of OV characteristics with CHF severity was studied through CPET parameters and LVEF. Values are expressed as mean ± standard deviation.Also, 38 consecutive patients of total sample (age: 54 ± 11 years, VO2peak: 16.0 ± 5.1 ml . kg-1. min-1) participated in a rehabilitation program of high intensity, interval, aerobic exercise with or without strength training. These patients underwent a symptom limited maximal CPET before and after the completion of the program.Results: Two hundred and eighteen out of total patients participated in the study exhibited OV at exercise. Among these and non-OV at exercise patients, no differences (p> 0.05) were observed as for CPET parameters and LVEF examined. The amplitude (h%) and length (λ) OV characteristics at exercise, alone or in combination, correlated with the indicators evaluated (p≤0.05) and their elevated values, mainly as for h% is concerned, appeared to be associated with decreased functional capacity. In addition, patients were classified into three OV groups according to which CPET phase OV was present [OV only at exercise (OVex): n = 85, OV at exercise and recovery (OVex+rec): n = 114, OV only at recovery (OVrec): n = 49]. Overall, the three groups presented significant differences (panova <0.05) in some CPET parameters. OVex+rec and OVrec groups appeared to have higher minute ventilation values (p <0.05) than OVex group, but did not differ with respect to the other variables examined (p> 0.05).Regarding the patients who participated the rehabilitation program, exercise reduced (p <0.05) the duration of OV at exercise (79.0 ± 13.0 to 50.0 ± 25.0%), while amplitude (h: 5.2 ± 2.0 to 4.9 ± 1.6 L.min-1 or h%: 9.0 ± 2.8 to 8.1 ± 2.7%) and length (44.0 ± 10.9 to 41.0 ± 6.7 sec) did not change (p >0.05). In addition, patients displayed OV at exercise increased their functional capacity (p <0.05) after completion of the program.Conclusions: Patients exhibited OV at exercise phase during CPET did not differ from non-OV at exercise according to their functional condition. The values’ variation of amplitude (h%) and length (λ) OV characteristics at exercise, alone or in combination, was related to CHF severity. The appearance of OV at exercise phase alone may indicate lower functional capacity than whether it occurs in parallel or purely at the recovery during CPET.Finally, an exercise program improved the phenomenon of OV at exercise that is observed in CHF patients, as well as their functional ability.

Εισαγωγή: Το φαινόμενο της περιοδικής αναπνοής (ΠΑ) που εμφανίζεται στη φάση άσκησης της καρδιοαναπνευστικής δοκιμασίας κόπωσης (ΚΑΔΚ) στη χρόνια καρδιακή ανεπάρκεια (ΧΚΑ) σχετίζεται με αυξημένη βαρύτητα, δυσμενή πρόγνωση και υψηλότερη θνησιμότητα. Η άσκηση βελτιώνει τη λειτουργική ικανότητα και παράγοντες που σχετίζονται με την παθοφυσιολογία της ΠΑ στη ΧΚΑ. Η σχέση των επιμέρους χαρακτηριστικών της ΠΑ κατά την άσκηση με τη βαρύτητα της ΧΚΑ, η ΠΑ στη φάση ανάκαμψης της ΚΑΔΚ, όπως και η επίδραση της άσκησης στα χαρακτηριστικά της ΠΑ δεν έχουν διερευνηθεί πλήρως. Σκοπός της μελέτης ήταν η διερεύνηση της σχέσης των χαρακτηριστικών της ΠΑ κατά την άσκηση με τη βαρύτητα της ΧΚΑ, η μελέτη της ΠΑ στη φάση ανάκαμψης σε σχέση με την άσκηση της ΚΑΔΚ και η αξιολόγηση των πιθανών ευεργετικών επιδράσων ενός τρίμηνου προγράμματος άσκησης στα χαρακτηριστικά της ΠΑ.Μέθοδοι: Τριακόσιοι ογδόντα επτά συνολικά διαδοχικοί ασθενείς με σταθερή συστολική ΧΚΑ (ηλικία: 55±12 έτη, VO2peak: 17,3±6,3 ml/kg/min) υποβλήθηκαν σε μέγιστη ΚΑΔΚ και μέτρηση του κλάσματος εξωθήσεως της αριστερής κοιλίας (LVEF) με υπερηχογράφημα καρδίας ή ραδιοϊσοτοπική κοιλιογραφία.Η εμφάνιση της ΠΑ προσδιορίστηκε με τη χρήση συγκεκριμένων κριτηρίων στις φάσεις της άσκησης και της ανάκαμψης (διάρκειας 2:30-3:30 min) της ΚΑΔΚ. Τα κριτήρια αυτά βασίστηκαν στο πλάτος των περιοδικών διακυμάνσεων της αναπνοής στις φάσεις της άσκησης ή αντίστοιχα της ανάκαμψης (τιμές πλάτους ≥15% από την τιμή του μέσου πλάτους στην ηρεμία), καθώς και στο ποσοστό της διάρκειάς τους (≥60% της συνολικής διάρκειας της άσκησης ή αντιστοίχως της ανάκαμψης). Στη συνέχεια, η ΠΑ προσδιορίστηκε ποσοτικά μέσω των επιμέρους χαρακτηριστικών της, δηλαδή της διάρκειας (δ), του πλάτους (h ή h%) και του μήκους (λ) και μελετήθηκε η σχέση αυτών των χαρακτηριστικών με τη βαρύτητα της ΧΚΑ μέσω παραμέτρων της ΚΑΔΚ και του LVEF. Οι τιμές εκφράζουν μέσες τιμές ± σταθερές αποκλίσεις.Επίσης, 38 διαδοχικοί ασθενείς από το συνολικό δείγμα (ηλικία: 54±11 έτη, VO2peak: 16,0±5,1 ml/kg/min) παρακολούθησαν πρόγραμμα άσκησης (υψηλής έντασης, διαλειμματικής, αερόβιας με ή χωρίς προσθήκη μυϊκής ενδυνάμωσης). Οι ασθενείς αυτοί υποβλήθηκαν σε μέγιστη ΚΑΔΚ πριν και μετά την ολοκλήρωση του προγράμματος.Αποτελέσματα: Από το σύνολο των ασθενών, οι 218 εμφάνισαν ΠΑ κατά την άσκηση. Μεταξύ αυτών των ασθενών και εκείνων χωρίς-ΠΑ κατά την άσκηση, δεν παρατηρήθηκαν διαφορές (p>0,05) ως προς τις παραμέτρους της ΚΑΔΚ και το LVEF. Τα χαρακτηριστικά πλάτος (h%) και μήκος (λ) της ΠΑ κατά την άσκηση, μεμονωμένα ή σε συνδυασμό, συσχετίστηκαν με τους δείκτες που εξετάστηκαν (p≤0,05) και οι αυξημένες τιμές τους, κυρίως του h%, φάνηκαν να σχετίζονται με μειωμένη λειτουργική ικανότητα.Ακόμη, οι ασθενείς ταξινομήθηκαν σε τρεις ομάδες ΠΑ ανάλογα με τη φάση της ΚΑΔΚ που αυτή εμφανίστηκε [ΠΑ μόνο στην άσκηση (ΠΑασκ): n=85, ΠΑ κατά την άσκηση και κατά την ανάκαμψη (ΠΑασκ+αν): n=114, ΠΑ μόνο στην ανάκαμψη (ΠΑαν): n=49]. Οι τρεις ομάδες παρουσίασαν διαφορές (panova<0,05) σε κάποιες παραμέτρους της ΚΑΔΚ. Από τις επιμέρους συγκρίσεις μεταξύ των ομάδων, οι ΠΑασκ+αν και οι ΠΑαν εμφάνισαν υψηλότερο κατά λεπτό αερισμό από τους ΠΑασκ (p<0,05), αλλά δε διέφεραν ως προς τις υπόλοιπες μεταβλητές που εξετάστηκαν (p>0,05).Όσον αφορά στους ασθενείς που συμμετείχαν στο πρόγραμμα αποκατάστασης, η άσκηση μείωσε (p<0,05) τη διάρκεια της ΠΑ κατά την άσκηση (από 79,0±13,0 σε 50,0±25,0 %), ενώ το πλάτους (h: από 5,2±2,0 σε 4,9±1,6 L/min ή h%: από 9,0±2,8 σε 8,1±2,7 %) και το μήκος (από 44,0±10,9 σε 41,0±6,7 sec) δε μεταβλήθηκαν (p>0,05). Ακόμη, οι ασθενείς με ΠΑ κατά την άσκηση αύξησαν τη λειτουργική τους ικανότητα (p<0,05) μετά την ολοκλήρωση του προγράμματος.Συμπεράσματα: Οι ασθενείς που εμφάνισαν ΠΑ κατά την άσκηση της ΚΑΔΚ δε διέφεραν από εκείνους που δεν εμφάνισαν ως προς τη λειτουργική κατάσταση. Η διακύμανση των χαρακτηριστικών πλάτος (h%) και μήκος (λ) της ΠΑ κατά την άσκηση, μεμονωμένα ή σε συνδυασμό, σχετίστηκε με τη βαρύτητα της ΧΚΑ. Η εμφάνιση ΠΑ μεμονωμένα στη φάση της άσκησης, ίσως υποδηλώνει χαμηλότερη λειτουργική ικανότητα σε σχέση με το αν εμφανίζεται παράλληλα ή αμιγώς στην ανάκαμψη της ΚΑΔΚ.Επιπλέον, ένα πρόγραμμα άσκησης βελτίωσε το φαινόμενο της ΠΑ κατά την άσκηση που παρατηρείται στους ασθενείς με ΧΚΑ, καθώς επίσης και τη λειτουργική τους ικανότητα.