Η παθογένεια της ορθόπνοιας σε ασθενείς με συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια: μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων του πνεύμονα με τη μέθοδο των εξαναγκασμένων ταλαντώσεων

Abstract

The aim of this study was the investigation of respiratory system function and mechanics, between sitting and supine position, among patients with orthopnea due to congestive heart failure. We also investigated if orthopnea score correlated with lung function tests, mechanical properties of respiratory system assessed with impulse oscillometry technique or cardiac function parameters. We studied 40 congestive heart failure patients (mean age 70±8 years) and 15 control subjects (mean age 63±6 years) who were matched for gender, height and weight. All underwent spirometry, measurement of diffusion capacity and IOS both in sitting and supine position. We assessed orthopnea using Borg scale. In a subgroup of 22 patients isosorbide dinitrate was administered sublingually and IOS was performed in the supine position. All patients underwent echocardiography and ejection fraction of left ventricle was measured. No patient reported dyspnea while seated and orthopnea score was 2.9±1.4 in the supine position. Left ventricular ejection fraction was 43±10% in the group of patients. Patients demonstrated restrictive spirometric pattern in the sitting position (FEV₁/FVC>70%, TLC, FVC, IC were decreased) while FRC was comparable with the control group. In the supine position all pulmonary volumes decreased, except IC that increased. Volume changes % were not different between patients and control group. Xrs was much higher in patients both in sitting (421.8 ±630.6 %pred versus 147.2±72.8 %pred, p=0.01) and supine position (699.8 ±699.9 %pred vs 251.2 ±151.6 %pred, p≤0.001). Resistance, as measured between 5-35 Hz, was similar between patients and controls for both positions. Parameters of respiratory mechanics (Rrs 5, Xrs 5 and AX) were improved after isosorbide dinitrate administration. Orthopnea score was correlated with FEV₁ (p=0,006, r=-0,426) and MMEF (p=0,004, r=-0,45) change% between sitting and supine position, as well as SRrs 5 in the supine position (p=0,036, r=0,33). In conclusion, patients with congestive heart failure demonstrate restrictive spirometric pattern, while pulmonary volumes changes % after adopting the supine position are not different compared with normal subjects. Xrs 5 is a respiratory mechanics parameter that could separate patients with congestive heart failure from normal subjects. Nitrates improve all respiratory mechanics parameters. Degree of orthopnea correlates with FEV₁, MMEF change % and SRrs 5 in the supine position.

Σκοπός της εργασίας ήταν η διερεύνηση των µεταβολών της µηχανικής του αναπνευστικού συστήµατος, από την καθιστή στην ύπτια θέση, σε ασθενείς µε ορθόπνοια στα πλαίσια συµφορητικής καρδιακής ανεπάρκειας. ∆ιερευνήσαµε επίσης κατά πόσο ο βαθµός της ορθόπνοιας σχετίζεται µε αντικειµενικές παραµέτρους της αναπνευστικής λειτουργίας, µε µηχανικές ιδιότητες του αναπνευστικού συστήµατος όπως αυτές υπολογίζονται µε τη µέθοδο των εξαναγκασµένων ταλαντώσεων ή µε παραµέτρους της καρδιακής λειτουργίας. Μελετήθηκαν συνολικά 40 ασθενείς (µέσης ηλικίας 70±8 ετών) και 15 φυσιολογικά άτοµα (µέσης ηλικίας 63±6 ετών) αντίστοιχα ως προς το φύλο, ύψος και βάρος. Όλοι υποβλήθηκαν σε σπιροµέτρηση, προσδιορισµό της διαχυτικής ικανότητας και δοκιµασία IOS τόσο σε καθιστή όσο και σε ύπτια θέση. Ο βαθµός ορθόπνοιας εκτιµήθηκε βάση της κλίµακας Borg. Σε υποοµάδα 22 ασθενών χορηγήθηκε δινιτρικός ισοσορβίτης υπογλωσσίως και στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε δοκιµασία IOS στην ύπτια θέση. Όλοι οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε υπερηχογραφική εκτίµηση της καρδιακής λειτουργίας. Κανένας ασθενής δεν ανέφερε δύσπνοια στην καθιστή θέση, ενώ ο βαθµός ορθόπνοιας ήταν 2,9 ±1,4 στην ύπτια θέση. Το κλάσµα εξώθησης της αριστερής κοιλίας ήταν 43±10% για την οµάδα των ασθενών. Οι ασθενείς παρουσίαζαν περιοριστικού τύπου διαταραχή στην καθιστή θέση (FEV₁/FVC>70%, ελαττωµένη TLC, FVC, IC) µε FRC συγκρίσιµη µε την οµάδα ελέγχου. Στην ύπτια θέση όλοι οι πνευµονικοί όγκοι µειώθηκαν, εκτός από την IC η οποία αυξήθηκε. Οι ποσοστιαίες µεταβολές των όγκων, µεταξύ καθιστής και ύπτιας θέσης, δεν διέφεραν µεταξύ ασθενών και φυσιολογικών ατόµων. Η Xrs 5 διέφερε σε στατιστικά σηµαντικό βαθµό µεταξύ ασθενών και οµάδας ελέγχου τόσο στην καθιστή (421,8 ±630,6 %pred έναντι 147,2 ±72,8 %pred, p=0,01) όσο και στην ύπτια θέση (699,8 ±699,9 %pred έναντι 251,2 ±151,6 %pred, p≤0,001). Οι αντιστάσεις σε όλο το εύρος των εφαρµοζόµενων συχνοτήτων ήταν παρόµοιες µεταξύ των δύο οµάδων και στις δύο θέσεις. Η χορήγηση δινιτρικού ισοσορβίτη υπογλωσσίως βελτίωσε τη µηχανική του αναπνευστικού συστήµατος (Rrs 5, Xrs 5 και ΑΧ) σε στατιστικά σηµαντικό βαθµό. Ο βαθµός ορθόπνοιας σχετίστηκε µε την ποσοστιαία µεταβολή του FEV₁ (p=0,006, r=-0,426) και της µεσοεκπνευστικής ροής (p=0,004, r=-0,45) µεταξύ καθιστής και ύπτιας θέσης, καθώς και µε τη SRrs στα 5 Hz στην ύπτια θέση (p=0,036, r=0,33). Συµπερασµατικά, οι ασθενείς µε ΣΚΑ παρουσιάζουν περιοριστικού τύπου διαταραχή σπιροµετρικά ενώ οι ποσοστιαίες µεταβολές των όγκων µετά την κατάληψη της ύπτιας θέση δε διαφέρουν συγκριτικά µε τα φυσιολογικά άτοµα. Η Xrs 5 αποτελεί σαφή διαχωριστικό παράγοντα της µηχανικής του αναπνευστικού µεταξύ ασθενών µε ΣΚΑ και φυσιολογικών ατόµων. Η χορήγηση νιτρώδους βελτιώνει τις παραµέτρους της µηχανικής του αναπνευστικού συστήµατος. Ο βαθµός ορθόπνοιας σχετίζεται µε την ποσοστιαία µεταβολή του FEV₁ και της µεσοεκπνευστικής ροής, καθώς και µε τη SRrs στα 5 Hz στην ύπτια θέση.