轻到中度囊性纤维化患者肺动脉压力对运动能力的影响:病例对照研究

摘要

背景．肺动脉高压(PH)是严重囊性纤维化(CF)的常见并发症;然而，有关成人轻度CF患者是否存在肺血管病变及其影响的数据非常有限。目的．首次研究收缩期肺动脉压(PASP)对无静息PH的轻中度囊性纤维化成人最大运动能力的影响。方法．这是一项病例对照研究。研究人员研究了17名轻度至中度CF成人(病例)和10名健康、不吸烟、年龄和身高匹配的对照组。所有受试者在停止运动前和停止运动后1分钟内进行最大心肺运动试验和超声心动图检查。结果．两组的运动通气参数相似;然而，与对照组相比，病例运动后PASP较高，运动能力下降，峰值工作率较低，峰值O₂摄取量、厌氧阈值和氧峰值₂脉搏。此外，运动前后PASP值的变化与运动能力参数在病例组中有较强的相关性，而在对照组中没有。结论．患有轻中度疾病的CF成人应筛查是否存在肺血管病变，因为运动时PASP升高可能导致运动能力受损。

1.介绍

囊性纤维化（CF）的运动损伤是完整的，并且在这个方向上已经研究了各种决定因素，例如肺和营养因素，肌肉功能障碍和解密性，[1- - - - - -4］．似乎限制锻炼的因素在不同的疾病阶段是不同的;呼吸障碍可能是严重疾病中限制运动的主要因素，而非肺因素似乎与轻中度疾病中运动能力的降低有关[4］．

肺动脉高压(PH)是呼吸系统疾病患者运动能力的常见决定因素[5，是CF的常见并发症。20-65%的严重CF成人患者存在PH [6- - - - - -10，并且与死亡率的增加有关[6，11］．然而，关于其在轻度疾病患者中的频率和影响的数据有限。尽管轻至中度疾病的成年CF患者能够在一般不达到呼吸限制的情况下实现最大限度的运动[4]尚未澄清肺血管病变对运动能力的潜在影响，尚未澄清。

在这项研究中，我们假设肺血管疾病有助于患有轻度至中等疾病的成人CF患者的运动不耐受，而不会休息。在此范围下，我们进行了一个案例对照研究，利用最大心肺运动测试（CPET），以便在文献中首次进行调查，锻炼身材术后术后术后患者的影响。

2.方法

2.1。主题

本研究采用病例对照设计。病例组为17例轻中度成年CF患者，对照组为10例年龄、身高匹配的健康非吸烟志愿者。所有CF患者均定期到G门诊就诊。Papanikolaou "医院，临床情况稳定，终身不吸烟。轻度肺部疾病的定义是存在FEV₁>为预测值的65%，存在≤40% FEV的中度疾病₁≤预测的65% [6］．患者出现疾病恶化，即痰量增加、化脓或呼吸困难，伴有或不伴有全身性症状，同时患者1秒内用力呼气量(FEV)减少10%或以上₁）通常的价值被排除在研究之外。还排除了在研究前的过去2个月期间住院或治疗或每种抗生素所需的患者，或者患有影响运动能力的任何其他病症的患者。从“G”收到研究方案的道德批准。所有参与者都提供了Papanikolaou“医院科学委员会和知情同意书。

2．2．研究协议

在基线随访期间，所有CF患者由同一名医生进行临床评估，记录他们的Schwachmann评分(SS)。患者和对照组都获得了动脉血样本，所有参与者都进行了肺功能测试。强迫肺活量(FVC)和FEV₁根据美国胸科协会的建议，使用电子肺活量计(Wright通气计，Clement Clarke International Ltd, England)进行测量[12］．

所有参与者在一周内再次访问CF诊所，并接受了完整的经胸超声心动图研究，包括2D、脉冲和连续波多普勒和彩色血流成像，使用HD7心脏超声系统(Philips medical system, Andover, MA, USA)。采用胸骨旁长轴、短轴和根尖视图获得标准二维和彩色血流多普勒图像。PASP估计通过计算最大速度的三尖瓣回流的飞机,通过进一步利用伯努利方程,然后添加这个值估计右心房压力的大小根据下腔静脉的直径变化这艘船在呼吸。PH定义为静止状态下PASP > 35mmhg [13］．左心室尺寸、射血分数和心脏指数是通过以前推荐的技术获得的[14］．

然后在连续监测心率（HR），氧气饱和度（SPO）下进行最大运动能力试验（医学图形）。₂)， 12导联心电图，血压(BP)测量每两分钟使用标准袖套水银血压计。使用斜坡协议，增量速率为20瓦·分钟⁻¹对于控制和10-20瓦·min⁻¹根据疾病严重程度和估计的健康状况，测试时间约为10-12分钟[15］．每项测试之前都有3分钟的休息时间，以使受试者达到稳定的HR、SpO状态₂，BP和气体交换变量，2分钟卸载循环。患者和对照被要求使用Borg Scale进行呼吸困难和肌肉疲劳的感觉，每2分钟在测试期间每2分钟一次。

气体交换值和运动参数是在10秒的间隔时间内逐次采集和计算机计算的。厌氧阈值采用V斜率法计算，如前所述[15］．记录运动参数:最大功率(WR峰值)、最大摄氧量(VO峰值)₂无氧阈值(at)、氧脉冲峰值(VO)₂峰值/HR)， at时二氧化碳的呼吸当量(VE/VCO)₂)、最大通气VEmax、峰值心率(HR)、最大分钟通气至最大自主通气比(VEmax/MVV)、呼吸储备(BR)。MVV计算为40 × FEV₁呼吸储备为MVV-VEmax。通气限制定义为(VEmax/MVV) × 100 > 85%或BR <11 lit [15，16］．

在完成运动测试后的1分钟内，同样的研究人员按照同样的方案进行第二次超声心动图检查，重点检查运动后三尖瓣反流速度。

2．3.数据分析

使用Windows 2000XP 17.0版本的社会科学统计软件包(SPSS)进行数据分析。使用标准方程计算CPET参数的正常预测值[15，16］．采用夏皮罗-威尔克正态性检验评估数据的正态分布或非正态分布。学生的t使用独立样本的-test比较病例和对照的CPET参数，而Mann-Whitney的U采用-检验比较CF患者运动后PASP低(≤35mmhg)和高(> 35mmhg)的CPET参数。ΔSPAP计算如下:运动后PASP -休息时PASP。皮尔逊相关系数(r)用于评估病例和对照组ΔPASP和CPET参数之间的潜在相关性。一个P值<0.05被认为是显着的。

3.结果

病例和对照组的简要特征见表1和2．在休息期间，在PASP或两组之间的任何其他超声心动图测量中没有患有pH和没有差异的CF患者。然而，与对照组相比，运动组后立即PASP立即高得多（31.5与25.8，P= 0.041)。

两个病例和对照组都因为疲劳而停止了锻炼。运动结束时，两组的疲劳博格评分均约为8，呼吸困难博格评分均为6。所有受试者运动高峰时的呼吸交换比(RER)为> .1。与对照组相比，在最大CPET期间，CF患者的运动能力有限，因为WR、VO较低₂峰值、AT和氧脉冲(表2)．然而，没有参与者出现呼吸受限。虽然病例中MVV-VEmax的绝对值高于对照组，但两组间预测的VEmax/MVV%没有差异，尽管病例中BR显著降低(见表)2），它在所有参与者中高于11升。两组之间峰锻炼时的氧饱和度也相似（表2)．

运动后PASP > 35mmhg 5例，PASP≤35mmhg 12例，对照组PASP≤35mmhg。在有和没有运动诱导PH的两组CF患者中，关于FEV没有注意到差异₁%预测值和FVC%预测值(数据未显示)。运动后PASP > 35mmhg的CF患者表现出较低的WR峰值%预测，VO₂峰值％预测，vo₂/HR%预测，SpO₂峰值，并有较高VE/VCO的趋势₂@AT，与其他CF患者相比。然而，CF患者运动后PH值与运动后PH值之间的VEmax、VEmax/MVV和BR指标均无差异(表)3.)．

在某些情况下，ΔSPAP与运动能力的几个参数建立了反向、强相关关系，即WR峰值(瓦特和预测百分比)、VO₂峰值(mL/kg*min和%预测)、氧脉冲(mL/kg*beats和%预测)和SpO₂峰(表4)．ΔSAP也与Schwachman评分密切相关(Spearman rho =−0.698，P= 0.002)。相反，在任何一组中，肺功能测试参数或运动时呼吸受限的任何指标都与ΔSPAP无关(数据未显示)。

4.讨论

我们研究的主要发现是轻度到中度CF患者(a)没有PH静止,运动后PASP表现出更高和更低的运动能力与控制相比,没有达到通风的限制,(b)运动障碍和呼吸困难可能是更加明显较高的CF患者运动后PASP(≥35毫米汞柱),(c) ΔPASP与病例的最大工作速率和吸氧量呈负相关，但在对照组中没有。

PH值与轻度至中度CF运动耐受性的关系尚不清楚。Montgomery等报道了一例患有严重肺部疾病和肺动脉高压的CF成人患者，在运动后显著增加，并经西地那非治疗后改善[17］．尽管最近发表的数据表明CF患者在运动过程中存在内皮功能障碍和肺血管扩张缺陷[18，在另一项研究中，在重度和中度疾病的CF患者中，估计的休息PASP与次最大运动能力无关[19］．然而，在病情较轻且无明显肺血管病变的患者休息时，没有关于运动引起肺动脉压力增加及其可能对最大运动耐量的影响的数据。

在本研究中，一组无PH的轻中度CF患者运动后PASP较高，运动能力较低，VE/VCO较高₂尽管两组都因疲劳而终止运动，但没有出现呼吸限制。VE / VCO₂被认为是肺血管阻力的无创标志[20.]，既往研究报道VE/VCO显著增加₂斜坡，在运动中，CF患者[1及严重酸碱度病人[21.］．在最大CPET期间，与其他患者相比，在运动后PASP值较高(> 35mmhg)的患者中，呼吸困难和运动限制更为明显。此外，ΔPASP值与峰值工作速率，峰值O相关₂吸收,₂脉搏和热点;₂在运动高峰时，仅在这组病例中，而没有注意到与运动中任何通气测量的相关性。这些数据表明，在病情较轻的CF患者中，无论患者的呼吸储备如何，均可能出现肺循环缺陷，导致运动能力受损。

与几种慢性呼吸系统疾病一样，成人CF患者的运动能力也可能受到次优营养状况和肌肉功能障碍的影响[22.，23.］．营养不良的结果是，通过肌肉质量的减少，减少日常活动和外周肌肉的退化[23.］．目前的研究不是为了控制这些混杂因素，所以它们对运动限制的具体影响无法评估。然而，患者和对照组体重相同，因为他们的身高匹配，BMI相同，这表明他们的营养状况相似。此外，无论是在患者和对照组之间，还是在有和没有运动诱发PH的患者之间，Borg疲劳评分的峰值都没有差异，这表明外周肌肉力量相似。这些结果与之前的一项研究一致，在该研究中，肌肉力和乳酸的Borg评分的差异仅在患有严重呼吸受限的CF患者组中发现，而在轻度和中度疾病患者组中没有发现[4］．未来的研究是评估肺血管病变对这些患者组运动能力的确切影响，独立于营养状态和肌肉功能障碍。

本研究有一定的局限性。被纳入的参与者数量相当少。然而，我们在运动表现方面的发现与更大群体的研究结果非常相似[2］．此外，尽管测量肺动脉压力的“金标准”仍然是右心导管检查，多普勒超声心动图在以前的研究中已被证明是一种容易获得的、无创的替代方法[24.］．另一个限制是PASP很大程度上受心输出量的影响，所以较高的运动后PASP可能并不反映肺血管疾病，而只是持续较高的心脏指数;然而，没有充分的解释，为什么这可以建立在病例，而不是控制。此外，心输出量和PASP在运动后以可变和非比例的比率迅速恢复[25.]， Argiento等人此前曾报道，这可能是运动后测量可能存在问题的一个原因[26.］．然而，在后一项研究中，PASP估计在运动后5到20分钟，而在当前的研究中，所有测量都在60秒内进行。虽然本研究中采用的方法在运动过程中仍可能比超声心动图估计PASP值的准确性低[25.]，它以前被用于评估硬皮病患者的肺动脉高压，并被发现与运动能力的几个参数有很好的相关性[27.，28.］．

综上所述，由高强度运动后PASP确定的肺血管疾病可能是轻中度CF患者运动障碍和呼吸困难增加的决定因素之一。据我们所知，这项研究是第一个直接调查估计的PASP和这些患者最大运动能力之间的潜在联系。生理功能受限和呼吸困难增加是影响CF患者生活质量的两个主要参数[29.］．在此范围下，需要进一步的研究，包括较大数量的疾病严重阶段的患者，以便为肺血管疾病造成肺血管疾病在本人的身体损害进行充分评估。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

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