Az elhízás hatása a krónikus légzőszervi betegségekre: patofiziológia és terápiás stratégiák

Absztrakt

A mozgásszegény életmód és az iparosítás által okozott fokozott szennyezés komoly kihívásokat jelent mind az elhízás, mind a krónikus légzőszervi megbetegedések, például a krónikus obstruktív tüdőbetegség (COPD), az asztma, az obstruktív alvási apnoe és az elhízás hipoventilációs szindróma megelőzésében. Az elhízás fontos kockázati tényezőként jelent meg ezeknek a légzőszervi betegségeknek, és sok esetben a súlycsökkenés fontos tüneti javuláshoz kapcsolódik. Sőt, az elhízás befolyásolhatja e betegségek kialakulását és megjelenését. Ebben a cikkben áttekintjük az elhízás krónikus légzőszervi megbetegedésekre gyakorolt hatásának jelenlegi megértését, valamint az asztmával, COPD-vel, obstruktív alvási apnoével vagy elhízás hipoventilációs szindrómával egyidejűleg bekövetkező elhízás klinikai kezelését.

Világszerte több mint egymilliárd ember túlsúlyos vagy elhízott, testtömeg-indexe (BMI) legalább 25 kg/m 2.1 Az elhízás a megbetegedések egyik fő oka; Például az Egyesült Államokban 2000-ben körülbelül 400 000 haláleset volt az oka, és az egészségügyi kiadások mintegy 7% -át tette ki.2 Az elhízás, különösen a hasi elhízás, jelentős kockázati tényező a szív- és érrendszeri betegségek, a 2-es típusú cukorbetegség, a rheumatoid arthritis szempontjából és a rák.3 Az elhízás és a krónikus légúti megbetegedések közötti összefüggést is egyre inkább felismerik.

A krónikus légzőszervi betegségekben, például krónikus obstruktív tüdőbetegségben (COPD), asztmában vagy obstruktív alvási apnoében szenvedő betegek száma is növekszik. Az orvosokat ezért rutinszerűen kihívja az elhízás krónikus légzőszervi betegségekkel egyidejű megjelenése. Bizonyos körülmények között az elhízás okozati összefüggésben lehet a légzési rendellenességgel, például az obstruktív alvási apnoe és az elhízás hipoventilációs szindróma esetén. Az elhízás gyakran előfordul a COPD és az asztma kapcsán is, bár ennek az összefüggésnek a természetét nem sikerült teljesen tisztázni.

Az elhízás meghatározása

A testtömeg besorolásában a BMI, a súly és a magasság indexe (kg/m 2) általánosan elismerten az egészségkockázat leghasznosabb mutatója a túlsúlyos vagy túlsúlyos emberek körében (1. táblázat) .5 elismerte, hogy a BMI nem nyújt információt a zsír eloszlásáról a testben. Az elhízással kapcsolatos egészségügyi kockázatok, beleértve a légzésfunkcióra gyakorolt hatásait, nemcsak az elhízás nagyságával, hanem a hasi zsír jelenlétével is összefüggenek. 6, 7 A derék kerülete szorosan korrelál a zsigeri zsírszövetekkel, 8 és ezért a BMI-vel kombinálva, hogy tovább finomítsa az elhízással járó kardiovaszkuláris kockázat szintjének értékelését (1. táblázat) .5, 9 A testtömeg-osztályozási rendszer ajánlott alkalmazását és korlátait a www.hc-sc.gc.ca/ oldalon tekintjük át. hpfb-dgpsa/onpp-bppn/cg_bwc_introduction_e.html.

Az elhízás hatása a légzésfunkcióra

A zsírszövet felhalmozódása károsítja a szellőztető funkciókat felnőtteknél 7, 10 és gyermekeknél. 11 A BMI növekedése jellemzően a kényszerített kilégzési térfogat egy másodperc alatt bekövetkező csökkenésével (FEV1), a kényszerű vitális kapacitással (FVC), a teljes tüdő kapacitásával 7, 10, a funkcionális maradék kapacitással jár. és a kilégzési tartalék térfogata.12 Az elhízással járó mellkasi korlátozás általában enyhe, és a zsírnak a rekeszizomra és a mellkas falára gyakorolt mechanikai hatásainak tulajdonítható: a rekeszizom kirándulása akadályozott és a mellkasi megfelelés csökken. Klinikailag szignifikáns korlátozó mintázat (teljes tüdőkapacitás, 14) A korlátozó rendellenesség azonban továbbra is az elhízásnak tulajdonítható, ha a súly/magasság arány kisebb, mint 0,9 kg/cm. Ez általában központi zsírlerakódás jelenlétében fordul elő, amely a derék/csípő aránya 0,95 vagy annál nagyobb. 7, 15 Ha az elhízás kisebb, mint hatalmas, korlátozó hibát nem szabad a zsír felhalmozódásának tulajdonítani, amíg a korlátozó károsodás egyéb okai, például intersticiális tüdőbetegség vagy neuromuscularis betegség, kizárták.

Alacsony FEV1/FVC arány (16), bár ebben az összefüggésben beszámoltak a kis légúti betegségekről. 12 A diffúziós képesség fokozódhat az elhízásban, 13 de ez nem univerzális megállapítás. 14 Végül a légzőizom ereje sérülhet. elhízás esetén, amire az elhízott személyeknél a csökkent maximális belégzési nyomás utal, a normál testtömegű kontroll alanyokhoz képest. 17, 18 Az elhízás légzőszervi izomgyengeségét az izom hatékonyságának tulajdonítják, ami a mellkas falának megfelelőségének csökkenése vagy az alacsonyabb tüdőmennyiség következménye. mindkettő.17, 18 Nem meglepő, hogy az elhízott betegeknél gyakran csökken a testmozgás képessége. Bár az elhízott betegeknél a maximális oxigénfogyasztással értékelt kardiorespirációs alkalmasság általában megmarad, a testmozgás közbeni funkcionális állapot, például a gyaloglás, a hordozás magasabb metabolikus költségei miatt csökken az extra testtömeg.19

A dyspnoe és az elhízás között egyértelmű összefüggés van. 16 Az elhízás növeli a légzés munkáját, mivel csökken a mellkasi falnak való megfelelés18, 20 és a légzőizom ereje. 17, 18 Ez egyensúlyhiányt teremt a légzőizmok iránti igény és kapacitásuk között. hogy feszültséget generáljon, 18 ami a megnövekedett légzési erőfeszítések észleléséhez vezet. 21 Ezenkívül az elhízott betegeknél fellépő nehézlégzés más kapcsolódó állapotokat is felfedhet, például légzőszervi és szívbetegségeket. E betegségek közül az asztma külön említést érdemel. Az elhízott betegek gyakran jelentenek nehézlégzést és zihálást, ezért gyakran kapnak asztma-terápiát anélkül, hogy tüdőfunkciós vizsgálatokkal objektív diagnosztikai megerősítést adnának.16 A pontos diagnózis azért fontos, mert más mechanizmusokhoz vagy betegségekhez kapcsolódó dyspnea eltérő terápiás stratégiát igényelhet. Így az asztma vagy a COPD diagnózisának nem szabad kizárólag a tüneteken alapulnia, hanem spirometrikus megerősítést kell tartalmaznia.

COPD és asztma

A COPD jelenleg a negyedik halálozási ok a világon, és az elkövetkező évtizedekben a prevalencia és az ezzel összefüggő halálozási arány további növekedése várható. 22 A COPD egy progresszív rendellenesség, amely magában foglalja a krónikus hörghurutot és az emfizémát, és amelyet a légáramlás korlátozása jellemez. ez nem teljesen visszafordítható. Ez társul a tüdő kóros gyulladásos reakciójával is az ártalmas részecskékre vagy gázokra, amelyek közül messze a legfontosabb a cigarettázás. 22 A COPD, különösen emphysema formájában, jellemzően súlycsökkenéssel és izomsorvadással jár; ezek a jelenségek általában előrehaladott betegségben fordulnak elő, és megnövekedett halálozási arányokkal társulnak. 23, 24 Az emphysema súlycsökkenéséért és izommeredéséért felelős tényezőket jelenleg vizsgálják. Alacsony fokú szisztémás gyulladás, oxidatív stressz, negatív energiamérleg és hipoxémia állapota szerepel a javasoltak között.25

Az asztma, a légutak krónikus gyulladásos rendellenessége a reverzibilis légúti elzáródással és a légutak különféle ingerekre adott fokozott reakciókészségével társul. A tartós asztma azonban a légáramlás korlátozásához is vezethet, amely nem teljesen visszafordítható.36 Az atópiák jelenléte, a β2-agonisták belélegzése utáni légáramláskorlátozás nagyobb visszafordíthatósága és a dohányzási előzmények hasznosak az asztma megkülönböztetésében a COPD-től.

Az 1980-as években az elhízás epidemiológiailag összefüggésbe hozható a légzőszervi tünetekkel.37 Bár az elhízás és az asztma prevalenciájának párhuzamos növekedéséről számoltak be a nyugati országokban, még meg kell határozni, hogy ez az összefüggés okozati vagy véletlenszerű-e. egyszerűen jelölje a nemrégiben elfogadott, az asztmához kapcsolódó életmódbeli szokásokat, számos specifikus mechanizmus javasolható az összefüggésükhöz, 39 és mára felismerték, hogy okozati összefüggés állhat fenn közöttük.40 - 42 Az asztma és az elhízás közötti összefüggés különösen aggasztó a gyermekeknél.43 Az elhízási járvány a súlyos asztmában szenvedő fiatal felnőttek számának növekedéséhez vezethet, mivel az elhízás előre jelzi a pubertás utáni véget nem érő asztmát44 és az asztma rosszabb kontrollját.45

Az elhízás és az asztma közötti kapcsolat jellegét illetően ellentmondásos eredmények tulajdoníthatók a különböző tanulmányi terveknek46, valamint a sípoló vagy asztma téves osztályozásának. Például Schachter és munkatársai összefüggésről számoltak be az elhízás és az asztma klinikai diagnózisa között, míg az elhízás és a légutak fokozott reakciókészsége között nem találtak ilyen összefüggést. 47 A dyspnea észlelése gyakran fokozódik az elhízásban, és az asztma diagnózisa téves lehet ebben a beállításban készült.16

Elhízás esetén a légzőrendszer mechanikai tulajdonságai alaposan módosulnak. A csökkent árapály-tüdőtágulás veszélyezteti azokat a tágító erőket, amelyek fenntartják a légutak átjárhatóságát, és a légutak simaizmainak nagyobb összehúzódási reakcióihoz vezethetnek.11, 48 Ez potenciálisan fokozhatja a légutak reakciókészségét. Ezt az állítást alátámasztja a nemrégiben elhízott, elhízott betegek légúti elzáródását okozó mély inspiráció védőhatásának elnyomásáról szóló legújabb jelentésünk.

A zsírszövet rengeteg gyulladásos mediátort termel, ami immunológiai kapcsolatra utal az elhízás és az asztma között. elhízott alanyok közül. Az elhízás fokozott leptin-szekréciója a légúti gyulladás modulálásával kifejezetten szerepet játszhat az asztma kialakulásában.52 Ezzel szemben az adiponektin-szekréció, egy gyulladáscsökkentő citokin csökkentése is egy másik lehetséges kapcsolat az elhízás és az asztma között.53

A BMI és az asztma közötti kölcsönhatás erősebb a nőknél, mint a férfiaknál, ezért felvetődött, hogy a női nemi hormonok megnövekedett szintje szerepet játszhat az elhízott nők fokozott asztmás előfordulásában. 41, 54 Az ösztrogének modulálhatják az immunválaszt és növelik az asztma kockázatát.42 Ezek a megállapítások különösen relevánsak az elhízás esetében, ahol a tesztoszteron fokozott aromatizálódása ösztrogénekké a zsírszövetben és a nemi hormonhoz kötődő globulinszint csökkenése az ösztrogénszövetek nagyobb hozzáférhetőségét eredményezheti.42 Az ösztrogének és a a légúti gyulladás asztmában még nem merült fel teljesen.

A genetikai tényezők szerepet játszhatnak az elhízás és az asztma kapcsolatában is. Az elhízás génjei többféleképpen befolyásolhatják a beteg asztmára való hajlamát: számos jelölt gén kapcsolódott mind az asztmához, mind az elhízáshoz; az elhízás jelölt génjei olyan kromoszóma régiók közelében csoportosulnak, amelyek asztmával társultak; és az elhízás jelölt génjei olyan fehérjetermékeket, például gyulladásos mediátorokat kódolhatnak, amelyek közvetlenül részt vehetnek az asztma patogenezisében.42 Ez a téma további tanulmányokat is igényel.

A COPD és az asztma értékelése elhízásban

Obstruktív alvási apnoe

Az obstruktív alvási apnoe elterjedtsége az általános populációban nagyon változó, a férfiak körében 25% -tól 58% -ig, a nőknél pedig 10% -tól 37% -ig terjed, etnikai hovatartozástól és a vizsgált földrajzi területtől függően.59 Az obstruktív alvási apnoét időszakos jellegzetességek jellemzik a felső légutak elzáródása a garat izomzatának képtelensége miatt, hogy fenntartsa a felső légutak átjárhatóságát a légutak alakjának és átmérőjének változásai esetén.60 Ennek következtében csökken az artériás oxigéntartalom, emelkedik a szén-dioxid szint és fokozódik a belégzési erőfeszítések száma, hirtelen ébredések, amikor az ember küzd a lélegzésért.61 Az eredmény mélyen zavart alvás.

Az elhízás az obstruktív alvási apnoe jól ismert kockázati tényezője. A fokozott zsírszövet-lerakódás a garat régióban és az elhízásban csökkent tüdőmennyiség együttesen csökkenti a felső légutak kaliberét, módosítja a légutak konfigurációját és növeli azok összecsukhatóságát; a légutak tehát hajlamosak az alvás alatti ismétlődő záródásokra.62 Az obstruktív alvási apnoében szenvedő emberek körülbelül 70% -a elhízott, és fordítva, a rendellenesség prevalenciája az elhízott emberek körében körülbelül 40% .63 Valóban, a III. obstruktív alvási apnoéja is van.64 Az obstruktív alvási apnoe a nappali álmossághoz kapcsolódó balesetek túlzott halálozásával és az ebben az állapotban jelentett magas szív- és érrendszeri rendellenességekkel jár. az elhízás.

Az obstruktív alvási apnoe értékelése elhízásban

Az elhízás terápiás következményei

A súlycsökkenés javítja az obstruktív alvási apnoe75 tüneteit, és csökkenti az alvás közbeni légzési zavarokat.76 A testsúlycsökkenésről kiderült, hogy az apnoe – hypopnea index (66,5 [standard deviáció (SD) 28,7] - 50,3 [SD 38,4]/óra méréssel javítja a tüneteket), p, 82 korlátozottan alkalmazhatók az elhízás összefüggésében. A bariatrikus műtét jelenleg az egyetlen végleges kezelés a III. osztályú elhízás szempontjából. Jelentősen javítja az obstruktív alvási apnoe tüneteit, és a CPAP általában jelentős súlyvesztés után fel lehet függeszteni.57 A CPAP-nak részét kell képeznie ezen betegek preoperatív felkészülésének, nemcsak az alvászavar kezelésének megkezdése előtt, mielőtt jelentős súlycsökkenés jelentkezne, hanem a posztoperatív kardiopulmonáris szövődmények minimalizálása érdekében is.

Elhízás hipoventilációs szindróma

Az elhízásban gyakran hiperkapnikus légzési elégtelenséget és cor pulmonale-t észlelnek. A légzési elégtelenség egyéb ismert okainak hiányában ezt a szindrómát, amelyet először 50 évvel ezelőtt írtak le, 84-et ma elhízás-hipoventilációs szindrómának nevezzük. 85 A légzési elégtelenség, a súlyos hipoxémia, a hiperkapnia és a pulmonalis hipertónia a szindróma leggyakoribb tüneteit képviseli. 86 Az elhízás hipoventilációs szindrómájában szenvedő betegek többségének obstruktív alvási apnoe is van, 85 de egyes betegeknél elhízás hipoventilációs szindróma van, de nem obstruktív alvási apnoe utal arra, hogy önmagában az elhízás krónikus hipoventilációhoz vezethet. A szindróma diagnosztikai kritériumait az 1. háttérmagyarázat tartalmazza.