Functie en activiteit van de expiratiespieren bij kritisch zieke mechanisch beademende patiënten op de intensive care

Zwakte van de ademhaling ontstaat snel bij patiënten die kunstmatig beademd
worden op de intensive care (IC). Dit komt omdat de beademingsmachine het werk
van de spieren overneemt, en de patiënt daardoor de ademhalingsspieren zelf
minder gebruikt. Zwakte van het middenrif (diafragma) is geassocieerd met
verlengde duur van kunstmatige beademing en verhoogde mortaliteit. Veel studies
focussen zich op het middenrif, terwijl de effecten van kritisch ziek zijn en
kunstmatige beademing op de uitademingsspieren nog onbekend zijn. De
uitademingsspieren (expiratiespieren), met name de buikwandspieren, spelen een
belangrijke rol. Deze spieren worden geactiveerd op het moment van verhoogde
ventilatoire loading, bijv. in geval van inspanning, middenrif zwakte en
verhoogde luchtwegweerstand. De buikwandspieren zijn ook belangrijk voor
protectieve reflexen zoals hoesten.
De coördinatie tussen het diafragma en de expiratiespieren is erg complex en de
functionele effecten van activatie van de expiratiespieren worden onvoldoende
begrepen, terwijl de expiratiespieren een erg belangrijke rol spelen bij IC
patiënten. Het doel van het huidige observationele onderzoek is om te evalueren
wat de functionele en timing coördinatie is tussen het diafragma en de
expiratiespieren tijdens kunstmatige beademing in volwassen IC patiënten. Dit
onderzoeken we voorafgaand aan, en tijdens een spontaneous breathing trial
(SBT, of in het Nederlands: trial spontaan ademen). Een SBT is een klinische
test en onderdeel van standaard zorg, waarbij de ondersteuning van de beademing
tijdelijk wordt verminderd om te evalueren of een patient er klaar voor is om
weer volledig zelfstandig te ademen. Uit eerder onderzoek weten we dat sommige
patiënten die een SBT ondergaan hun expiratiespieren rekruteren wegens een
verhoogde load op het respiratoire systeem of door diafragma zwakte. Door
metingen te verrichten voorafgaand aan, en tijdens de SBT, kunnen we
onderzoeken hoe de coördinatie is tussen het diafragma en de expiratiespieren
tijdens kunstmatige beademing, tijdens een periode van inspanning (SBT), en hoe
deze coördinatie verschilt tussen patiënten die wel of geen activatie van hun
expiratiespieren vertonen voorafgaand aan en/of tijdens de SBT.

Primaire doel is inzicht verkrijgen in de coördinatie (zowel functioneel als
qua timing) tussen het diafragma en de expiratiespieren in kritisch zieke
patiënten die kunstmatig beademd worden en een SBT ondergaan. Hiertoe zullen we
1) de effort van de expiratiespieren bepalen middels berekeningen van het
pressure-time-product (PTP) van de expiratiespieren (PTPex), 2) de relatie
tussen de PTPex met de PTP van alle ademhalingsspieren (inademings- en
uitademingsspieren) kwantificeren, en 3) het activatiepatroon van de
ademhalingspieren meten middels EMG.

Secondaire doelen zijn:
- Evalueren van de effecten van een SBT op expiratiespier activiteit
- Evalueren van de effecten van een SBT op thoracoabdominale synchrony, zoals
gemeten met respiratoire inductantie plethysmografie
- Evalueren van de correlatie tussen PTPex en andere parameters, zoals EMG, RIP
en klinisch respiratoire parameters
- Evalueren van de effecten van expiratiespier activatie en veranderingen in
coördinatie op de weaning uitkomst

Observationele fysiologische studie.

Belasting is minimaal, gezien de observationele aard van de studie en het feit
dat de meeste procedures onderdeel van routine zorg zijn of niet-invasief. Bij
patiënten zal een elektromyografie worden gemeten van de expiratiespieren
(oppervlakte EMG). Hierbij worden er een aantal elektrodes op de huid geplakt.
Deze elektrodes zijn kleiner dan ECG elektrodes en meten vanaf de huid de
elektrische activiteit van de expiratiespieren. Dit wordt als niet-belastend
gezien. Ook zal respiratoire inductance plethysmografie worden gemeten, om de
synchronie van de ademhaling te evalueren. Hiertoe worden er twee bandjes
geplaatst, een om de thorax, een rondom de buik. Dit is niet-invasief en
niet-belastend, een techniek dat vaak gebruikt wordt bij slaaponderzoek of
binnen de longgeneeskunde. Het moment van de meting zal in overleg met de
verpleegkundige/arts worden gepland.