Įvadas

KAUNO MEDICINOS UNIVERSITETAS Kristina Stravinskaitė KOSULIO REFLEKSO JAUTRUMO POKYČIAI METUS RŪKYTI SVEIKIEMS ASMENIMS IR SERGANTIEMS LĖTINE OBSTRUKCINE PLAUČIŲ LIGA Daktaro disertacija Biomedicinos mokslai, medicina (07 B) Kaunas, 2008

Disertacija rengta 2004 2008 metais Kauno medicinos universiteto Pulmonologijos ir imunologijos klinikoje Moksliniai vadovai: Prof. dr. Raimundas Sakalauskas (Kauno medicinos universitetas, biomedicinos mokslai, medicina 07 B) 2006-2008 Doc. dr. Brigita Šitkauskienė (Kauno medicinos universitetas, biomedicinos mokslai, medicina 07 B) 2004-2006 Konsultantas: Prof. Petras Dičpinigaitis (Alberto Einšteino medicinos koledţas, Niujorkas, biomedicinos mokslai, medicina 07 B) 2

DISERTACIJOJE VARTOTOS SANTRUMPOS AAT - alfa-1 antitripsinas AKFI - angiotenziną konvertuojančio fermento inhibitoriai BAL bronchoalveolinis lavaţas b.d. būtino dydţio CO anglies monoksidas C 2 kapsaicino koncentracija, sukėlusi du ir daugiau sukosėjimus C 5 kapsaicino koncentracija, sukėlusi penkis ir daugiau sukosėjimus CNS centrinė nervų sistema ECP eozinofilų katijoninis baltymas (angl. eosinophil cationic protein) EKG - elektrokardiograma ERS Europos respiratologų sąjunga (angl. European Respiratory Society) FBS fibrobronchoskopija FVC forsuota gyvybinė plaučių talpa (angl. forced vital capacity) FEV 1 forsuoto iškvėpimo tūris per pirmąją sekundę (angl. forced expiratory volume in 1 sec.) GERL gastroezofaginio refliukso liga GOLD Pasaulinė lėtinės obstrukcinės plaučių ligos iniciatyva (angl. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) JAV Jungtinės Amerikos Valstijos IL interleukinas Į/v į veną L - litrai LOPL lėtinė obstrukcinė plaučių liga LT leukotrienas KMU Kauno medicinos universitetas NaCl natrio chloridas NS statistikai nereikšminga (angl. not significant) NTS atskirojo laido branduolys (lot. nucleus tractus solitarii) Pg - pikogramai PI protrombino indeksas ppm dujų molekulių skaičius milijone visų esamų dujų molekulių (angl. parts per million) 3

proc. - procentai RARs greitosios adaptacijos receptoriai (angl. rapidly adapting receptors) SaO 2 hemoglobino prisotinimas deguonimi SARs lėtosios adaptacijos receptoriai (angl. slowly adapting stretch receptors) Sav. savaitė SEM standartinė vidurkio paklaida (angl. standart error mean) SO 2 sieros dioksidas TNF- α naviko nekrozės veiksnys-α (angl. tumor necrosis factor-α) 4

TURINYS 1. ĮVADAS... 7 2. DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI... 9 3. MOKSLINIS DARBO NAUJUMAS... 10 4. LITERATŪROS APŢVALGA... 11 4.1 Kosulys... 11 4.2 Kosulio prieţastys ir komplikacijos... 13 4.3 Kosulio reflekso anatomija ir neurofiziologija... 15 4.4 Kosulio reflekso jautrumo tyrimai... 24 4.5 Kosulio reflekso jautrumas ir rūkymas... 27 4.6 Kosulio reflekso jautrumas sergant lėtine obstrukcine plaučių liga... 29 4.7 Rūkymo metimo poveikis kvėpavimo sistemai... 30 4.8 Kosulio reflekso jautrumas ir kvėpavimo takų uţdegimas... 32 5. TYRIMO METODIKA... 36 5.1 Tiriamųjų kontingentas ir tyrimo eiga... 36 5.1.1 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus rūkyti, tyrimas... 36 5.1.2 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus ir vėl pradėjus rūkyti, tyrimas... 37 5.1.3 Sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga rūkorių ir sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumo ir bronchoalveolinio lavaţo skysčio ląstelių sudėties bei uţdegimo ţymenų (IL-8, LTB 4, LTE 4 ) tyrimas... 37 5.2 Tyrimo metodai... 40 5.2.1 Kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas... 40 5.2.2 Anglies monoksido koncentracijos iškvepiamame ore matavimas... 41 5.2.3 Spirometrija... 41 5.2.4 Fibrobronchoskopija ir bronchoalveolinis lavaţas... 43 5.2.5 Bronchoalveolinio lavaţo skysčio ląstelių sudėties analizė... 44 5.2.6 Uţdegimo ţymenų (IL-8, LTB 4, LTE 4 ) koncentracijos bronchoalveolinio lavaţo skystyje nustatymas.. 45 5.2.7 Matematinė statistinė analizė... 46 5

6. REZULTATAI... 47 6.1 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus rūkyti, tyrimas... 47 6.2 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus ir vėl pradėjus rūkyti, tyrimas... 52 6.3 Sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga rūkorių ir sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumo ir bronchoalveolinio lavaţo skysčio ląstelių sudėties bei uţdegimo ţymenų (IL-8, LTB 4, LTE 4 ) tyrimas... 55 7. REZULTATŲ APTARIMAS... 66 7.1 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus rūkyti, tyrimas... 66 7.2 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus ir vėl pradėjus rūkyti, tyrimas... 68 7.3 Sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga rūkorių ir sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumo ir bronchoalveolinio lavaţo skysčio ląstelių sudėties bei uţdegimo ţymenų (IL-8, LTB 4, LTE 4 ) tyrimas... 69 8. IŠVADOS... 74 9. DARBO PRAKTINĖ REIKŠMĖ... 75 10. LITERATŪROS SĄRAŠAS... 76 11. PUBLIKACIJOS... 91 6

1. ĮVADAS Kosulys yra svarbus kvėpavimo sistemos apsauginis refleksas. Kosint iš kvėpavimo takų pašalinamas pagausėjęs sekretas, svetimkūniai ir mikroorganizmai. Kosulys taip pat yra daţnas kvėpavimo organų ligų simptomas [1, 2]. Kosuliu skundţiasi 9-33 proc. Europos ir Jungtinių Amerikos Valstijų (JAV) gyventojų [3-13]. Kosulys yra vienas daţniausių simptomų dėl kurių pacientai kreipiasi į gydytoją: pacientai, besiskundţiantys lėtiniu kosuliu, sudaro 10-38 proc. visų ambulatorinių pacientų, kurie kreipiasi į gydytoją pulmonologą [14, 15]. Vaistams nuo kosulio, nepaisant jų dalinio efektyvumo, Didţiojoje Britanijoje išleidţiama milijonai svarų sterlingų, o JAV - milijardai dolerių [16]. Nors kosulio problema aktuali ne tik medicininiu, bet ir ekonominiu poţiūriu, tačiau kosulio ir jo reflekso jautrumo tyrimų dar nėra atlikta pakankamai, kad būtų atsakyta į svarbiausius klausimus. Rūkymas yra vienas svarbiausių išvengiamų kvėpavimo ligų rizikos veiksnių [17]. Rūkantys asmenys tris kartus daţniau skundţiasi kosuliu nei nerūkantieji ar metusieji rūkyti [13; 10]. Rūkymas maţina sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumą [18]. Sumaţėjus kosulio reflekso jautrumui, silpnėja kosulio apsauginė funkcija. Rūkant paţeidţiamas ir mukociliarinis aparatas, todėl blogėja kosulio efektyvumas [19]. Visa tai didina riziką sirgti kvėpavimo takų infekcijomis. Rūkymas yra pagrindinis lėtinę obstrukcinę plaučių ligą (LOPL) lemiantis veiksnys. LOPL suserga 15-20 proc. rūkančiųjų [20]. Manoma, kad 2020 metais LOPL taps trečiąja pagal daţnį mirties prieţastimi pasaulyje [21-23]. Šiuo metu Lietuvoje yra per 40 500 sergančiųjų LOPL ir šis skaičius kasmet didėja [24]. Metimas rūkyti yra svarbiausia ir efektyviausia priemonė lėtinantis LOPL progresavimą ir kvėpavimo funkcijos blogėjimą [24, 26]. Kosulys yra daţnas LOPL simptomas [20], tačiau tyrimų, vertinančių kosulio reflekso pokyčius sergant LOPL, atlikta tik keletas. Šių tyrimų duomenys yra prieštaringi: vieni tyrėjai nustatė, kad sergančiųjų LOPL kosulio reflekso jautrumas yra didesnis uţ sveikų asmenų [27], kiti skirtumų tarp sergančiųjų LOPL ir sveikų asmenų kosulio jautrumo nenustatė [28]. Metus rūkyti sveikiems asmenims ir sergantiems LOPL sumaţėja respiraciniai simptomai ir sulėtėja kvėpavimo funkcijos blogėjimas [29]. Tuo tarpu kvėpavimo takų uţdegimas metus rūkyti sveikiems asmenims - sumaţėja, o metus rūkyti sergantiesiems LOPL - išlieka toks pat ar net padidėja [30]. Nėra atlikta tyrimų, vertinančių kosulio reflekso jautrumo pokyčius metus rūkyti sveikiems asmenims ir sergantiems LOPL. 7

Asmenų, besiskundţiančių lėtiniu kosuliu, kvėpavimo takuose pagausėja uţdegimo ląstelių kiekis ir ţymenų koncentracija: neutrofilų, histamino, cis-leukotrienų (leukotrieno LTC 4 (LTC 4 ), leukotrieno LTD 4 (LTD 4 ), leukotrieno LTE 4 (LTE 4 )), leukotrieno B 4 (LTB 4 ), prostanoidų, interleukino-8 (IL-8), naviko nekrozės veiksnio-α (angl. tumor necrosis factor- α (TNF-α)) [31-33]. Manoma, kad šie, galimai kosulio reflekso jautrumą įtakojantys uţdegimo ţymenys, gali dirginti juntamųjų nervų galūnes ir sąlygoti lėtinį kosulį [34]. Sergančiųjų LOPL kvėpavimo takuose taip pat pagausėja uţdegimo ląstelių ir ţymenų [35, 36], tačiau nėra aišku ar jie įtakoja kosulio reflekso jautrumo pokyčius sergant LOPL. Taigi iki šiol nėra ţinoma kaip kinta kosulio reflekso jautrumas metus rūkyti sveikiems asmenims ir sergantiems LOPL bei kokios kosulio reflekso jautrumo sąsajos su kvėpavimo takų uţdegimo ląstelėmis ir ţymenimis. 8

2. DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI Darbo tikslas Ištirti kosulio reflekso jautrumo pokyčius metus rūkyti sveikiems asmenims ir sergantiems lėtine obstrukcine plaučių liga. Darbo uţdaviniai 1. Ištirti ir įvertinti rūkymo metimo poveikį sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumui. 2. Ištirti ir įvertinti metusių ir vėl pradėjusių rūkyti sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumą. 3. Ištirti ir palyginti sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga rūkorių ir sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumą. 4. Palyginti sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga rūkorių ir sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga buvusių rūkorių bei sveikų rūkorių ir sveikų nerūkančiųjų kosulio reflekso jautrumą 5. Ištirti bronchoalveolinio lavaţo skysčio ląstelių sudėtį ir uţdegimo ţymenų (interleukino-8, leukotrieno B 4, leukotrieno E 4 ) koncentraciją sergantiems lėtine obstrukcine plaučių liga rūkoriams, sergantiems lėtine obstrukcine plaučių liga buvusiems rūkoriams ir sveikiems rūkoriams. 6. Įvertinti galimas kosulio reflekso jautrumo sąsajas su uţdegimo ląstelių kiekiu ir uţdegimo ţymenų (interleukino-8, leukotrieno B 4, leukotrieno E 4 ) koncentracija bronchoalveolinio lavaţo skystyje sergantiems lėtine obstrukcine plaučių liga rūkoriams, sergantiems lėtine obstrukcine plaučių liga buvusiems rūkoriams ir sveikiems rūkoriams. 9

3. DARBO MOKSLINIS NAUJUMAS Kosulys yra vienas daţniausių simptomų dėl kurio pacientai kreipiasi į gydytoją, tačiau tyrimų, vertinančių kosulio reflekso jautrumo pokyčius atlikta nedaug. Pasaulyje yra tik keletas medicinos mokslo centrų, atliekančių šiuos tyrimus. Lietuvoje tai pirmieji kosulio reflekso jautrumo tyrimai, ankščiau šių tyrimų Lietuvoje nėra atlikta. Rūkymas sumaţina sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumą [18]. Nors rūkymo metimo poveikis respiraciniams simptomams, kvėpavimo funkcijai, kvėpavimo takų uţdegimui jau ištirtas, tačiau iki šiol nėra duomenų kaip kinta sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumas, jiems metus rūkyti. Šiame darbe pirmą kartą ištirtas rūkymo metimo poveikis sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumui ir sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumas jiems metus ir vėl pradėjus rūkyti. Metimas rūkyti yra svarbiausia ir efektyviausia priemonė lėtinanti LOPL progresavimą ir kvėpavimo funkcijos blogėjimą [25, 26]. Tyrimų, vertinančių kosulio reflekso jautrumą sergant LOPL, atlikta nedaug, o jų duomenys prieštaringi. Šiame darbe pirmą kartą buvo ištirtas ir palygintas sergančių LOPL rūkorių ir sergančių LOPL buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumas. Taip pat pirmą kartą palygintas sergančių LOPL rūkorių ir sergančių LOPL buvusių rūkorių bei sveikų rūkorių ir sveikų nerūkančiųjų kosulio reflekso jautrumas. Nėra vienareikšmio atsakymo ar kvėpavimo takų uţdegimo ţymenys įtakoja kosulio reflekso jautrumą. Šiame darbe nauja tai, kad vertintos kosulio reflekso jautrumo ir kvėpavimo takų uţdegimo ląstelių bei ţymenų sąsajos sergantiems LOPL rūkoriams, sergantiems LOPL buvusiems rūkoriams ir sveikiems rūkoriams. 10

4. LITERATŪROS APŢVALGA 4.1 Kosulys Kosulys yra svarbus kvėpavimo sistemos apsauginis refleksas. Kosulio pagalba iš kvėpavimo takų pašalinama dėl sustiprėjusios gamybos ar sutrikusio mukociliarinio klirenso pagausėjęs kvėpavimo takų sekretas, įkvėptos dalelės, ţalingos medţiagos, mikroorganizmai, svetimkūniai [1, 37]. Kosulio refleksas būna susilpnėjęs vyresniems asmenims, naujagimiams, ligoniams po plaučių transplantacijos, sergantiesiems nervų ir raumenų ligomis, esant paralyţiui, anestezijos metu. Susilpnėjus kosulio apsauginei funkcijai, didėja aspiracijos ir kvėpavimo takų infekcijos rizika [14, 38, 39]. Tačiau sergant kai kuriomis ligomis pvz., astma, LOPL, gastroezofaginio refliukso liga (GERL), viršutinių kvėpavimo takų sindromu kosulys būna sustiprėjęs, neproduktyvus, uţsitęsęs ir netgi gali būti ţalingas kvėpavimo takų gleivinei. Toks kosulys blogina pacientų gyvenimo kokybę, gali sukelti įvairias komplikacijas ir priverčia pacientą kreiptis į gydytoją [40]. Kosuliu skundţiasi 9-33 proc. Europos ir JAV gyventojų [3-13]. Europos respiratologų sąjungos (ERS) iniciatyva atliktas tyrimas, kuriame dalyvavo 18 277 asmenys, nuo 20 iki 48 metų amţiaus, iš 16 Europos šalių, parodė, kad naktiniu kosuliu skundţiasi 30 proc., produktyviu - 10 proc. ir neproduktyviu - 10 proc. tiriamųjų [10]. nėra tikslių duomenų apie kosulio paplitimą Lietuvoje, tačiau atsitiktinės atrankos būdu ištyrus penkių Lietuvos rajonų gyventojus buvo nustatyta, kad kosuliu skundţiasi 17 proc. nerūkančiųjų, 18 proc. metusiųjų rūkyti ir 32 proc. rūkorių [41]. Kosulio paplitimas kai kuriose Europos šalyse ir JAV pateiktas 1 lentelėje. Kosulys yra vienas daţniausių simptomų dėl kurių pacientai kreipiasi į gydytoją [14]. JAV apie trys milijonai apsilankymų pas gydytoją per metus yra dėl kosulio [14]. Į šeimos gydytoją daţniausiai kreipiasi pacientai, besiskundţiantys ūmiu kosuliu, kuris lydi peršalimo ligas. Lėtiniu kosuliu besiskundţiantys pacientai, sudaro 10-38 proc. visų ambulatorinių pacientų, kurie kreipiasi į gydytoją pulmonologą [14, 15]. Vaistams nuo kosulio, nepaisant jų dalinio efektyvumo, Didţiojoje Britanijoje išleidţiama šimtai milijonai svarų sterlingų, o JAV keletas milijardų dolerių [16]. Tačiau šie duomenys neatspindi tikrųjų kosulio gydymo išlaidų, nes neįskaičiuoti vaistai peršalimo ligoms ir lėtinam kosuliui gydyti [14]. Taigi kosulio problema aktuali ne tik medicininiu, bet ir ekonominiu poţiūriu. 11

1 lentelė. Kosulio paplitimas įvairiose šalyse [modifikuota pagal [ 1, 41] Šalis Imtis Paplitimas (proc.) Lietuva 1633 17 nerūkančiųjų 18 metusiųjų rūkyti 32 rūkančiųjų Šiaurės Švedija 6610 11 Pietryčių Anglija 9077 16 Šiaurės Anglija 4003 12 Italija 18 000 11,9 Švedija 623 11 neproduktyvus kosulys 8 produktyvus kosulys 38 naktinis kosulys Šveicarija 9651 9,2 rūkokrių 3,3 niekada nerūkkiusiųjų JAV 1109 18 JAV (tik baltieji) 5743 9,3 Kosulio apibrėžimas Widdicombe ir kt. atlikę straipsnių apie kosulį apţvalgą nustatė, kad tik keliuose iš jų buvo paţymėta ką tyrėjai vadino kosuliu. Tai yra svarbu, nes daţnai neatskiriami ar priskiriami vienam du skirtingi refleksai - kosulio refleksas ir iškvėpimo refleksas [42]. ERS kosulio ekspertų parengtose rekomendacijose nurodomi du kosulio apibrėţimai [43]: 1) Kosulys yra trijų fazių iškvėpimo veiksmas, kurį sudaro įkvėpimas (įkvėpimo fazė), iškvėpimo pastangos esant uždaram balso plyšiui (kompresijos fazė) ir balso plyšio atsidarymas bei staigus oro iškvėpimas (iškvėpimo fazė). 2) Kosulys tai forsuotas išstūmimo veiksmas, dažniausiai esant uždaram balso plyšiui, ir susijęs su charakteringu garsu. Pagrindinis poţymis skiriantis pirmąjį kosulio apibrėţimą nuo antrojo yra įkvėpimo fazė [42, 43]. Moksliniuose kosulio tyrimuose rekomenduojama naudoti pirmąjį, o klinikiniuose tyrimuose, kuomet registruojamas kosulio sukeltas garsas, rekomenduojama naudoti antrąjį kosulio apibrėţimą [43]. Tačiau pasaulio kosulio ekspertai diskutuoja ar reikalingi du kosulio apbrėţimai, iš kurių pirmąjį pasiūlė mokslinė kosulio ekspertų grupė, o antrąjį - klinikinė. Nors pagrindinis poţymis skiriantis šiuos du apibrėţimus yra įkvėpimo fazė, tačiau klinikinėje praktikoje sunku atskirti ar įkvėpimas buvo prieš kosulio garsą ar ne. Įkvėpimo fazei nustatyti reikalingi kompleksiniai fiziologiniai matavimai, kurie klinikinėje praktikoje nėra naudojami. Todėl kai kurie ekspertai kosuliui įvardinti siūlo naudoti tik antąjį kosulio apibrėţimą: kosulys tai 12

forsuotas išstūmimo veiksmas, dažniausiai esant uždaram balso plyšiui, ir susijęs su charakteringu garsu [44]. Įkvėpimo fazė taip pat yra pagrindinis poţymis skiriantis kosulio refleksą nuo iškvėpimo reflekso. Iškvėpimo refleksas apibrėţiamas kaip forsuoto iškvėpimo veiksmas, esant uţdaram balso plyšiui (nesant įkvėpimo fazės), po kurio seka balso plyšio atsidarymas ir forsuotas iškvėpimas [42]. Šie abu kvėpavimo takų apsauginiai refleksai atlieka skirtingas funkcijas: kosulio reflekso pagalba iš kvėpavimo takų pašalinamas pagausėjęs sekretas, įkvėptos dalelės, o iškvėpimo refleksas apsaugo nuo aspiracijos į apatinius kvėpavimo takus. Tačiau daţinausiai, saugodami apatinius kvėpavimo takus, šie du refleksai veikia kartu [45]. 4.2 Kosulio prieţastys ir komplikacijos Kosulys skirstomas į ūmų, trunkantį iki 3 savaičių ir daţniausiai praeinantis savaime ir lėtinį, uţsitęsusį, trunkantį daugiau nei 8 savaites. Kai kuriais atvejais kosulys uţtrunka 3-8 savaites ir vadinamas poūmiu [46, 1]. Daţniausios ūmaus kosulio prieţastys yra šios [14, 1]: 1. Ūmi kvėpavimo takų infekcija: peršalimas, ūmus bronchitas, tracheobronchitas, pneumonija, kokliušas. 2. Lėtinių kvėpavimo organų ligų paūmėjimas: astmos, lėtinio bronchito ir kitų. 3. Aspiracija. Lėtinio kosulio prieţastys: 1. Kvėpavimo takų ligos: astma, viršutinių kvėpavimo takų sindromas, eozinofilinis bronchitas, LOPL. 2. Intersticinės plaučių ligos: sarkoidozė, intersticinė pneumonija, emfizema. 3. Infekcinės kvėpavimo organų ligos: tuberkuliozė, bronchektazės, plaučių abscesas, cistinė fibrozė. 4. Navikai: bronchogeninė karcinoma, gėrybiniai plaučių navikai, tarpuplaučio navikai. 5. Vaistai: angiotenziną konvertuojančio fermento inhibitoriai (AKFI). 6. Kitos ligos: GERL, pasikartojanti aspiracija, pleuros ar diafragmos paţeidimas. 7. Mechaninės prieţastys: svetimkūnis, plaukas ausyje. 8. Širdies ligos: širdies nepakankamumas, perikardo paţeidimas Retos kosulio prieţastys [47]: 1. Kvėpavimo sistemos organų: trachobronchomaliacija, kvėpavimo takų susiaurėjimas, tracheobronchomegalija, trachėjos ir bronchų amiloidozė, bronchų akmenligė, 13

limfamgioleomiomatozė, plaučių histiocitozė, plaučių alveolių proteinozė ar mikoakmenligė, plaučių arterijos embolija, plaučių edema, pooperacinės siūlės kvėpavimo takuose, tracheobronchinės fistulės, balso stygų disfunkcija. 2. Kitų sistemų patologija: jungiamojo audinio ligos, vaskulitai, Krono liga, opinis kolitas, skydliaukės ligos. Daţniausios lėtinio kosulio prieţastys yra astma, GERL ir viršutinių kvėpavimo takų sindromas. Jos sudaro apie 90 proc. visų lėtinio kosulio prieţasčių [14, 1]. Stipraus, intensyvaus kosulio metu intratorakalinins slėgis gali padidėti daugiau nei 300 mmhg, o iškvėpimo srovė siekti net iki 28 000 cm/s (85 proc. garso sklidimo greičio). Sistolinis kraujo spaudimas pakyla iki 140 mmhg. Intensyvaus kosulio metu sukeliama nuo 1 iki 25 J energija [48]. Tokie slėgio, greičio ir energijos pokyčiai sąlygoja efektyvų kosulį, tačiau gali sukelti ir įvairias komplikacijas [48]: 1. Kvėpavimo organų: peumotoraksas, pneumomediastinumas, balso uţkimimas, gerklų trauma, tracheobronchinė trauma, astmos paūmėjimas, plaučių išvarţa (tarpšonkaulinė, viršraktikaulinė). 2. Širdies - kraujagyslių: arterinė hipotenzija, subkonjunktyvinių, nosies, analinių venų plyšimas, bradiaritmijos, tachiaritmijos. 3. Virškinamojo trakto: gastroezofaginis refliuksas, sutrikusi gastrostomos funkcija, kepenų cistos plyšimas, anoreksija, vėmimas. 4. Genitourinarines: šlapimo nelaikymas, šlapimo pūslės apsisukimas aplink šlapimtakį. 5. Neurologines: sinkopė, galvos skausmas, svaigimas, ūmi cervikalinė radikuliopatija, insultas. 6. Skeleto ir raumenų: tiesiojo pilvo raumens plyšimas, šonkaulių lūţimas. 7. Odos: petechijos ir purpuros, pooperacinių ţaizdų kraštų išsiskyrimas. 8. Kitos: bluţnies plyšimas, kiršines, pilvo sienos išvarţa. 9. Psichologinės: sunkios ligos baimė, gyvenimo būdo pakeitimas, gyvenimo kokybės pablogėjimas Pacientui besiskundţiančiam kosuliu svarbu nustatyti kosulio prieţastį ir ją efektyviai gydyti, kad išvengtume komplikacijų, kurias sukelia uţsitęsęs kosulys. 14

4.3 Kosulio reflekso anatomija ir neurofiziologija Kosulys - kvėpavimo takų apsauginis refleksas, turintis sudėtingą reflekso lanką. Kosulio reflekso lanką sudaro receptoriai, jautrūs kosulį sukeliantiems dirgikliams, įcentriniai nervai, kosulio reflekso centras, kur vyksta sąveika su kitais įeinančiais signalais ir išcentriniai nervai, kuriais impulsas plinta į efektorinius organus [49, 50] (1 pav.). Pagrindinės kosulio refleksogeninės zonos yra gerklos ir tracheobronchinis medis [49]. Daugiausiai receptorių yra uţpakalinėje trachėjos sienelėje, pagrindinėje karinoje ir bronchų šakojimosi vietose, maţiau jų yra smulkiuosiuose kvėpavimo takuose ir plaučių parenchimoje [40]. Uţ kvėpavimo sistemos ribų kosulį gali sukelti išorinio ausies kanalo ir būgnelio dirginimas [51]. Klinikinių tyrimų duomenys parodė, kad kosulys gali kilti ir dėl kitų organų (ryklės, nosies, prienosinių ančių, perikardo, pleuros, skrandţio, diafragmos), ypač esant jų patologijai, receptorių dirginimo. Tačiau nėra įrodymų, kad tiesioginis šių organų jutiminių receptorių dirginimas galėtų sukelti kosulį, todėl manoma, kad jie gali turėti įtakos tik kosulio reflekso jautrumo pokyčiams [51]. Kosulio centras Kvėpavimo takų juntamieji nervai Motoriniai kvėpavimo nervai * Kvėpavimo takai Kvėpavimo raumenys Dirgiklis Kosulys 1 pav. Kosulio reflekso lankas (modifikuota pagal [50]) 15

Kosulį ţmonėms ir gyvūnams gali sukelti mechaniniai ir cheminiai dirgikliai: įkvėptos dalelės, cigarečių dūmai, dirginančios dujos, kapsaicinas, bradikininas, rūgštys, prostanoidai, gleivės, svetimkūniai, navikai, mechaninis gerklų, trachėjos pagrindinių bronchų dirginimas [50]. Kosulio nesukelia bronchospazmas ar statiniai kvėpavimo takų slėgio pokyčiai, tiesioginė nosies gleivinės stimuliacija [50, 52, 53]. Nepriklausomai nuo dirgiklio, kosulys yra slopinamas anestezijos metu, o visiškai išnyksta atlikus vagotomiją [54]. Apibendrinus tyrimų duomenis nustatyta, kad kosulį sukelia mechaninis ar cheminis jutiminių įcentrinių klajoklio nervo (lot. n.vagus) skaidulų galūnių dirginimas. Šių klajoklio nervo įcentrinių skaidulų galūnių tiriant tiek gyvūnų, tiek ţmogaus kvėpavimo takus yra randama kvėpavimo takų gleivinėje nuo viršutinių kvėpavimo takų iki terminalinių bronchiolių, o taip pat ir plaučių parenchimoje [55-60]. Kvėpavimo takų įcentrinių skaidulų receptorių tipai Kosulio reflekso nervinio impulso įcentrinis plitimas tirtas tik studijose su gyvūnais. Kvėpavimo takų įcentrinių skaidulų receptoriai klasifikuojami pagal morfologiją, cheminį ir mechaninį jautrumą, neurochemines savybes, adaptaciją mechaniniam dirgikliui. Gerklų, trachėjos, bronchų, plaučių klajoklio nervo įcentrinių skaidulų receptorių tipai dar nėra pilnai ištirti. Apibendrinus literatūros ir naujausių eksperimentinių tyrimų duomenis skiriami šie kvėpavimo takų įcentrinių skaidulų receptoių tipai: greitosios adaptacijos receptoriai (angl. rapidly adapting receptors (RARs)), lėtosios adaptacijos receptoriai (angl. slowly adapting receptors (SARs)), C-skaidulų receptoriai, kosulio receptoriai [61]. Jų palyginamosios charakteristikos pateiktos 2 lentelėje. Įvertinus atliktų tyrimų duomenis manoma, kad kosulio refleksą aktyvuoja RARs, kosulio receptorių ir C-skaidulų receptorių dirginimas [49, 61]. Greitosios adaptacijos receptoriai (RARs) RARs yra intrapulmoninių kvėpavimo takų epitelyje ir subepiteliniame sluoksnyje. Ekstrapulmoniniai RARs nustatyti tik katėms ir šunims [62-67]. RARs yra dinaminiai receptoriai, jautrūs kvėpavimo takų mechaninių savybių (spindţio, ilgio, intersticinio ir spindţio slėgio) pokyčiams [62, 68, 69]. Nuo kitų įcentrinių kvėpavimo takų skaidulų receptorių jie skiriasi greita adaptacija (1-2 s) uţsitęsusiai plaučių infliacijai, jautrumu bronchospazmui, plaučių kolapsui ir (ar) defliacijai [61]. RARs yra reliatyviai nejautrūs tiesioginiam cheminiam dirginimui, tačiau histamino, kapsaicino, bradikino ir kitų medţiagų sukeltas bronchospazmas ar obstrukcija gleivėmis gali aktyvuoti RARs [70-76]. 16

RARs yra sporadiškai aktyvūs kvėpavimo ciklo metu. Juos aktyvuoja dinaminiai mechaniniai pokyčiai, lydintys plaučių infliaciją ir defliaciją. Padidėjus kvėpavimo daţniui ir tūriui, padidėja ir šių receptorių aktyvumas [64, 68, 69]. RARs dirginimas aktyvuoja parasimpatinę nervų sistemą ir sukelia refleksinį bronchospazmą ir gleivių sekreciją. Nervinis impulsas iš RARs plinta mielinizuotomis įcentrinėmis skaidulomis 4-18 m/s greičiu [61]. 2 lentelė. Kvėpavimo takų įcentrinių skaidulų receptorių tipai bei jų ypatybės (modifikuota pagal [61]) Ypatybės RARs SARs C-skaidulų Kosulio receptoriai receptoriai Morfologija Neuropeptidų sintezė Ne Ne Taip Ne Lokalizacija Taip Retai Taip Taip stambiuosiuose kvėpavimo takuose Lokalizacija Taip Taip Taip Ne smulkiuosiuose kvėpavimo takuose Fizinis jautrumas Mechaninis slenkstis Ţemas Ţemas Aukštas Ţemas Plaučių defliacija Aktyvuoja Inaktyvuoja Nėra poveikio Nėra poveikio Brochospazmas Aktyvuoja Aktyvuoja Nėra poveikio Nėra poveikio Edema Padidėjęs Nėra poveikio Padidėjęs Neţinomas Cheminis jautrumas Anglies dioksidas Nėra poveikio Sumaţėjęs Padidėjęs Neţinomas Rūgštis Neţinomas Nėra poveikio Padidėjęs Padidėjęs Kapsaicinas Padidėjęs Nėra poveikio Padidėjęs Nėra poveikio Bradikininas Padidėjęs Nėra poveikio Padidėjęs Nėra poveikio Įcentrinių skaidulų elektrofiziologija Laidumo greitis ( m/s) 14 23 15 32 0,8 1,5 4 6 Mielinizacija Taip Taip Ne Taip RARs - greitosios adaptacijos receptoriai; SARs lėtosios adaptacijos receptoriai; RARs atsako į dirgiklius, kurie sukelia kosulį [77-79]. Šių receptorių vaidmenį kosulio reguliavime patvirtina klajoklio nervo šaldymo tyrimai, kuomet temperatūroje, kurioje inaktyvuojamos mielininės skaidulos (įskaitant ir RARs), tačiau išlieka C-skaidulų aktyvumas, kosulys nebuvo sukeltas [78, 79]. Tačiau daugelis dirgiklių, kurie labai efektyviai 17

aktyvuoja RARs (pvz. tromboksanas, LTC 4, histaminas, tachikininas, metacholinas, įkvėpimas ar iškvėpimas esant uţdaram balso plyšiui) yra neveiklūs sukeliant kosulį [80-83]. Nėra aišku, kodėl RARs spontaniškai aktyvuojasi kvėpavimo ciklo metu, o kosulį sukelia tik esant ypatingoms aplinkybėms ir esant labai specifiniam dirgikliui [61]. Jei RARs visgi reguliuoja kosulio refleksą, jų aktyvumas turi būti pakitęs arba yra specifiniai RARs potipiai, kurie aktyvuojami kosulį sukeliančių medţiagų ir sukelia kosulį. RARs taip pat gali veikti sinergistiškai su kitais įcentrinių skaidulų receptoriais ir taip sukelti kosulį [61]. Lėtosios adaptacijos receptoriai (SARs) SARs yra intrapulmoninių kvėpavimo takų epitelyje. Daugiausiai jų buvo rasta periferiniuose kvėpavimo takuose. SARs labai jautrūs mechaninių jėgų pokyčiams kvėpavimo metu [61]. SARs aktyvumas padidėja įkvėpimo metu ir pasiekia piką prieš pat iškvėpimą [64, 84]. Manoma, kad SARs dalyvauja Heringo Breuerio reflekse, kuris uţbaigia įkvėpimą ir aktyvuoja iškvėpimą, kuomet plaučiai būna pilnai išsiplėtę [84]. Taip pat SARs aktyvinimas sukelia kvėpavimo takų lygiųjų raumenų relaksaciją, maţina sisteminį kraujagyslių pasipriešinimą, sukelia tachikardiją, didina pilvo iškvėpimo raumenų aktyvumą [85]. Nuo kitų įcentrinių kvėpavimo takų receptorių SARs skiriasi neprisitaikymu uţsitęsusiai plaučių infliacijai. Nervinis impulsas iš SARs plinta nemielinizuotomis skaidulomis 15-32 m/s greičiu [61]. SARs turėdami didelę įtaką kvėpavimo ciklui visose jo fazėse, turėtų įtakoti ir kosulį. Atliktų tyrimų duomenys parodė, kad triušiams sukėlus kosulį amoniu, SARs aktyvumas nepadidėjo, o kapsacino ir bradikinino gyvūnams sukeltas kosulys, taip pat nepadidino SARs aktyvumo [59, 64]. Tačiau triušiams inhaliavus sieros dioksido (SO 2 ), kuris slopina SARs aktyvumą, kosulys taip pat buvo uţslopintas [86]. Apibendrinus tyrimų, vertinusių SARs vaidmenį kosulio reflekso reguliavime, duomenis galima teigti, kad SARs nei slopina, nei sukelia kosulį [61]. Tačiau SARs svarbūs kosulio refleksui dėl jų poveikio iškvėpimo raumenims [85]. C-skaidulų receptoriai Dauguma įcentrinių nervų, įnervuojančių kvėpavimo takus ir plaučius yra nemielinizuotos C-skaidulos [87, 88]. Jos yra panašios į nemielinizuotus somatinius juntamuosius nervus, kurie įnervuoja odą, skeletą, raumenis, sąnarius. C-skaidulomis nervinis impulsas plinta < 2 m/s greičiu. C-skaidulos gali sintezuoti neuropeptidus [89, 90]. Ši unikali neurocheminė C-skaidulų savybė buvo panaudota, išaiškinant C-skaidulų galūnių išsidėstymą 18

kvėpavimo takų epitelyje ir kitose kvėpavimo takų efektorinėse struktūrose [91, 92]. C- skaidulos skirstomos į bronchų ir plaučių C-skaidulas. Šios skaidulos skiriasi nervinių galūnių išsidėstymu, jautrumu cheminiams ir mechaniniams dirgikliams ir sintezuoja skirtingus neuropeptidus [93-95]. C-skaidulų receptoriai jautrūs cheminiam ir mechaniniam dirginimui (taip vadinami nociceptoriai) [96]. Šie receptoriai nuo RARs ir SARs skiriasi reliatyviu nejautrumu mechaniniam dirginimui ir plaučių infliacijai [88, 95]. C-skaidulų receptoriai aktyvuojami tiek cheminių, tiek mechaninių dirgiklių, tačiau mechaninio sujaudinimo slenkstis yra ţymiai didesnis nei RARs ar SARs [63, 64, 76, 87]. Taip pat C-skaidulų receptoriai, skirtingai nuo RARs, yra tiesiogiai aktyvuojamos bradikinino ir kapsaicino. Prostaglandinas E 2, adrenalinas ir adenozinas sukelia brochodilataciją ir didina C-skaidulų jautrumą bradikininui ir kapsaicinui [88, 96, 97]. C-skaidulų receptoriai kvėpavimo ciklo metu būna ramybės būsenoje, tačiau gali būti aktyvuojami cheminių dirgiklių: kapsaicino, bradikinino, citrinos rūgšties, hipertoninio natrio chlorido (NaCl) druskos tirpalo ir SO 2 [ 63, 64, 76, 88]. C-skaidulų receptorių aktyvavimas refleksiškai padidina kvėpavimo takų parasimpatinių nervų aktyvumą ir chemorefleksą, kuriam būdinga bradikardija, apnėja, hipotenzija [87, 88]. Jūros kiaulyčių aktyvuotos C- skaidulos išskiria neuropeptidus, nesant impulsų iš CNS. Tai vadinama aksono refleksu (angl. axon reflex). Aksono refleksas sukelia bronchospazmą, gleivių sekreciją ir neurogeninį uţdegimą [88, 98]. Nėra visiškai aišku ar C-skaidulos reguliuoja kosulį. Atliktų tyrimų duomenys yra prieštaringi. C-skaidulų dirginimas kapsaicinu, bradikininu citrinos rūgštimi, SO 2 sukelia kosulį gyvūnams ir ţmonėms [99-101]. Taip pat farmakologinės studijos parodė, kad skiriant neurokininų receptorių antagonistus, bradikininas ir kapsaicinas nesukėlė kosulio katėms ir jūros kiaulytėms [99, 101, 102]. Tačiau kitų studijų rezultatai buvo priešingi. Gyvūnams, esantiems bendrinėje nejautroje, C-skaidulų stimuliacija nesukėlė kosulio, nors kosulys šiems gyvūnams gali būti sukeltas mechaniškai, cheminėmis medţiagomis dirginant gerklų, trachėjos ar bronchų gleivinę [54, 88, 103]. Mechaniškai sukeltas kosulys gali būti netgi slopinamas, skiriant sisteminius C-skaidulų stimuliatorius [55, 79]. Taip pat buvo nustatyta, kad šaldant klajoklį nervą iki temperatūros, kuriai esant dar išlieka C-skaidulų aktyvumas, tačiau uţslopinamas mielinizuotų skaidulų (įskaitant RARs) aktyvumas, kosulys nebuvo sukeltas [78, 79]. Yra duomenų, kad C-skaidulų stimuliacija sukelia medţiagos P išsiskyrimą, kuri aktyvuoja RARs ir sukelia kosulį [98]. 19

C-skaidulų dirginimas sukelia tachikininų išsikyrimą galvos smegenyse, kurie didina kosulio reflekso jautrumą [103]. Taigi C-skaidulų dirginimas gali netiesiogiai įtakoti kosulio reflekso jautrumą [85]. Nėra visiškai aišku, kodėl tyrimų duomenys apie C-skaidulų gebėjimą sukelti kosulį yra tokie prieštaringi. Manoma, kad galbūt yra dviejų tipų kosulys nuo C- skaidulų priklausomas ir nuo C-skaidulų nepriklausomas [61]. Nuo C-skaidulų priklausomą kosulį sukelia cheminiai dirgikliai (kapsaicinas, bradikininas, rūgštys ir kiti cheminiai dirgikliai), o bendrinės nejautros metu jis yra slopinamas. Nuo C-skaidulų nepriklausomą kosulį sukelia mechaniniai dirgikliai ir dirginimas rūgštimi, tačiau bendrinės nejautros metu jis nėra slopinamas [61]. Taigi nėra vienareikšmio atsakymo, koks yra C-skaidulų vaidmuo reguliuojant kosulį. Kosulio receptoriai Atlikus tyrimus su jūrų kiaulytėmis buvo nustatyti kosulio receptoriai, kurie skyriasi nuo RARs ir C-skaidulų receptorių. Šių receptorių dirginimas sukelia kosulį ir jie yra svarbūs reguliuojant kosulio refleksą [61]. Kosulio receptoriai rasti gerklose, trachėjoje, pagrindiniuose bronchuose [61]. Jie jautrūs mechaniniam dirginimui, rūgščiai, kalio kanalų blokatoriui 4-amiloridui, tačiau nejautrūs kapsaicinui, bradikininui ir hipertoniniam NaCl druskos tirpalui [104, 105]. Nervinis impulsas iš kosulio receptorių plinta mielinizuotomis skaidulomis, kurios nesintezuoja neuropeptidų. Kosulio receptoriai panašūs į RARs greita adaptacija mechaniniam dirginimui ir tuo, kad nervinis impulsas iš jų plinta mielinizuotomis skaidulomis [61]. Tačiau yra daug kosulio receptorių savybių skiriančių juos nuo RARs. RARs yra intrpulmoniniuose, o kosulio receptoriai - ekstrapulmoniniuos (gerklose, trachėjoje, pagrindiniuose bronchuose) kvėpavimo takuose [61]. Taip pat skirtingai nei RARs, kosulio receptoriai yra nejautrūs daugeliui medţiagų, kurios sukelia lygiųjų raumenų susitraukimą (pvz. metacholinui, histaminui, neurokininams, medţiagai P, LTC 4, adenozinui) [54, 106, 107]. Kosulio receptoriai taip pat nejautrūs bronchospazmui ir kvėpavimo takų vidinio spindţio slėgio pokyčiams, netgi pokyčiams nuo -100 cm H 2 O iki +100 cm H 2 O [61]. Skiriasi ir impulso plitimo greitis įcentrinėmis mielinizuotomis skaidulomis: iš kosulio receptorių - apie 5 m/s, o iš RARs - daugiau nei 15 m/s [61]. Nuo C-skaidulų kosulio receptoriai skiriasi nejautrumu kapsaicinui ir bradikininui bei tuo, kad nervinis impulsas iš jų plinta mielinizuotomis skaidulomis, o iš C-skaidulų nemielinizuotomis [61]. 20

Kosulio receptoriai rasti jūrų kiaulyčių kvėpavimo takų gleivinėje tarp epitelio ir lygiųjų raumenų. Tai paaiškina, kodėl jie nejautrūs lygiųjų raumenų susitraukimui ir epitelio pokyčiams [61]. Dar nėra nustatyta, kur centrinėje nervų sistemoje (CNS) baigiasi įcentrinės kosulio receptorių skaidulos. Tai yra svarbu, norint geriau atskirti kosulio receptorius nuo kitų kvėpavimo takų receptorių tipų [61]. Ekstrapulmoniniai kosulio moduliatoriai Klajoklio nervo aurikuliarinė šakelė (Arnoldo nervas) įnervuoja išorinį ausies kanalą. Tam tikrai daliai asmenų (< 5 proc.) išorinio ausies kanalo mechaninis dirginimas gali sukelti kosulį ir kitus visceralinius refleksus [61]. Tačiau manoma, kad dirginant išorinį ausies kanalą kosulys kyla dėl kvėpavimo takų klajoklio nervo įcentrinių impulsų ir iš ausies kylančių impulsų sąveikos [61]. Ryklės dirginimas ţmonėms sukelia kosulį. Nėra įrodyta, bet galimai ryklės įcentriniai nervai, reguliuojantys kosulį, yra klajoklio nervo šakos [61]. Tačiau šie nervai gali būti lieţuvio ir ryklės ar trišakio nervų šakos [108, 109]. Ryklės įcentrinių nervų receptorių, sukeliančių kosulį fiziologinės savybės maţai ţinomos, tačiau jie gali būti tokie patys kaip gerklų, trachėjos, bronchų kosulio receptoriai. Mechaninis ryklės dirginimas sukelia kosulį ţmonėms ir gyvūnams, tačiau selektyvus ryklės dirginimas kapsaicinu kosulio nesukelia [108]. Tyrimų, ar stemplės įcentrinių nervų galūnių dirginimas sukelia kosulį, duomenys yra prieštaringi [110, 111]. Studijos su gyvūnais ir ţmonėmis parodė, kad nei stemplės mechaninis tempimas, nei dirginiams rūgštimi ar kapsaicinu nesukelia kosulio [112, 110]. Tačiau nekyla abejonių, kad lėtinis kosulys ir GERL yra susiję, o efektyvus GERL gydymas sumaţina kosulį. GERL metu į kvėpavimo takus aspiruojamas refliukso iš skrandţio turinys, kuris dirgina kvėpavimo takų klajoklio nervo įcentrinių skaidulų receptorius ir sukelia kosulį [61]. Tatar ir kt. atliktas tyrimas parodė, kad sergantiems GERL asmenims atliekant Berštaino mėginį (rūgšties injekcija į distalinę stemplės dalį), kosulio reflekso jautrumas padidėja tik tiems, kurie skundţiasi kosuliu [113]. Tačiau sergantiesiems GERL atlikus ph-metriją nustatyta, kad refliukso turiniui nebūtina pasiekti proksimalinės stemplės dalies ar kvėpavimo takų, kad sukelti kosulį [114]. Jau yra įrodyta, kad skrandyje ir stemplėje kylantys impulsai gali aktyvuoti kvėpavimo takų refleksus (bronchospazmą, gleivių sekreciją ir kosulį) [115]. Įvertinus atliktų tyrimų duomenis, manoma, kad stemplės ir kvėpavimo takų įcentriniai nervai 21

koverguoja CNS ir sąlygoja paralelinį, persidengiantį, refleksinį poveikį kvėpavimo takams ir virškinamajam traktui [61]. Viena daţniausių lėtinio kosulio prieţasčių yra nutekėjimo iš nosies sindromas. Jį sukelia mechaninis kosulio receptorių dirginimas sekretui iš nosies nutekant į ryklę, gerklas ir aspiruojant sekretą į apatinius kvėpavimo takus [61]. Taip pat kosulio receptorių jautrumo padidėjimą gali sąlygoti ir patologiniai procesai, sukeliantys nutekėjimo iš nosies sindromą [85]. Ištyrus sergančiuosius polinoze nustatyta, kad jų kosulio reflekso jautrumas būna padidėjęs sezono ir nesezono metu [116]. Padidėjęs kosulio receptorių aktyvumas nustatytas ir tiriant jūrų kiaulytes, kurioms eksperimento būdu sukelta alerginė sloga [117]. Padidėjusį kosulio reflekso jautrumą esant nutekėjimo iš nosies sindromui taip pat gali sąlygoti ir pagausėję juntamieji impulsai iš nosies ir nosiaryklės gleivinės [85]. Maţai tikėtina, kad nosies įcentriniai impulsai gali tiesiogiai sukelti kosulį. Tačiau įcentriniai impulsai iš viršutinių kvėpavimo takų gali sąveikauti su kosulio receptorių įcentriniais impulsais ir netiesiogiai sukelti kosulį [113]. Kosulio reflekso centrinė ir išcentrinė dalys Kosulį gali sukelti kosulio receptorių, RARs ir C-skaidulų mechaninis ar cheminis dirginimas [118]. Juntamieji impulsai įcentriniais klajoklio ir gerklų nervais plinta į CNS. Pirmasis impulso taikinys CNS yra antros eilės neuronai, esantys atskirojo laido branduolyje (lot. nucleus tractus solitarii (NTS)). Šie antros eilės neuronai: (1) rūšiuoja ir apdoroja pirminę informaciją, susijusią tik su kosuliu (pvz. atskiriami klajoklio nervo impulsai iš širdies ar virškinamojo trakto nuo kosulio signalų); (2) susumuoja informaciją iš kitų vietinių nervinių centrų ar kitų smegenų sričių; (3) perduoda informaciją kitoms kosulio reflekso lanko grandinės struktūroms [118]. Antros eilės neuronai perduoda informaciją grupei sinapsėmis sujungtų, su kvėpavimu susijusių neuronų. Šie neuronai yra ventrolateralinėje pailgųjų smegenų dalyje ir formuoja centrinį kvėpavimo generatorių (dar vadinamą kosulio centru ar centriniu kosulio generatoriumi) [118]. Centrinis kvėpavimo generatorius reguliuoja pailgųjų smegenų (meduliarinių) kvėpavimo premotoneuronų aktyvumą. Impulsas iš premotoneuronų plinta į nugaros smegenų kvėpavimo motoneuronus ir per diafragmos, tarpšonkaulinius, gerklų grįţtamąjį nervus pasiekia kvėpavimo raumenis (diafragmą, tarpšonkaulinius, gerklų ir pilvo raumenis) ir taip sukelia kosulį [118, 51]. Kosulio refleksas, kaip ir rijimas, šlapinimasis, tuštinimasis, yra kontroliuojamas aukštesnių galvos smegenų ţievės centrų, todėl kosulys gali būti sukeliamas ir slopinamas valingai [1]. 22

Kosulio fiziologija Kosulio veiksme skiriamos trys fazės: įkvėpimo, kompresijos ir iškvėpimo (2 pav.) [119, 120]. Įkvėpimo fazės metu įkvepiamas oro kiekis gali būti nuo < 50 proc. kvėpuojamojo tūrio iki > 50 proc. gyvybinės plaučių talpos. Iškvėpimo srovei sukelti uţtenka vidutinio dydţio intratorakalinio slėgio, o kosulys gali būti efektyvus, esant daug maţesniam negu maksimalus slėgis, kurį gali sukelti iškvėpimo raumenys. Taigi kosulys gali būti efektyvus ir įkvepiant nedidelį tūrį oro [119]. l/s cm H 2 O Postyginis slėgis Srovės greitis 0,1 sek Garsas Įkvėpimas Kompr Iškvėpimas 2 pav. Srovės ir postyginio slėgio kitimas kosulio įkvėpimo, kompresijos (Kompr) ir iškvėpimo fazių metu (modifikuota [120] ) Po įkvėpimo fazės pasideda kompresijos fazė. Įkvėpus oro uţsidaro balso plyšys, atsiranda iškvėpimo pastangos. Iki iškvėpimo pradţios balso plyšys būna uţdaras 0,2 s. Intratorakalinis slėgis tuo metu padidėja > 300 mm Hg [119]. Šis padidėjęs slėgis krūtinės ląstoje gali persiduoti į tarpuplautį, pilvo ertmę, CNS ir sukelti įvairias kvėpavimo organų, širdies ir kraujagyslių, virškinamojo trakto, šlapimo sistemos, skeleto ir raumenų bei neurologines komplikacijas [48]. 23

Atsidarius balso plyšiui prasideda iškvėpimo fazė. Susidaręs didelis intratorakalinis slėgis sąlygoją stiprią iškvėpimo srovę. Pradţioje labai trumpai iškvėpimo svorė būna sūkurinė. Šis iškvėpimo pikas trunka 30-50 ms, o srovės greitis viršija 12 l/s [119]. Vėliau srovė būna lėtesnė 3-4 l/s, o iškvėpimas trunka 200-500 ms. Šio lėtesnio iškvėpimo periodo metu maţėja intratorakalinis slėgis, lėtėja iškvėpimo srovė. Balso plyšio uţsidarymas prieš iškvėpimo fazę sustiprina iškvėpimo srovę, tačiau balso plyšio uţsidarymas nėra būtinas, kad kosulys būtų efektyvus. Asmenys, kuriems atlikta tracheostomija ar įvestas intubacinis vamzdelis, gali efektyviai kosėti atlikdami švokštimo manevrą, esant atviram balso plyšiui [119]. Kosulio motoriniai mechanizmai skirstomi į priminius ir antrinius [51]. Pirminiai motoriniai mechanizmai (diafragma, gerklų, tarpšonkauliniai, pilvo raumenys) atsakingi uţ kosulio motoriką visose trijose kosulio fazėse. Antros eilės motoriniai mechanizmai susitirpina kosulio apsauginę funkciją (kosulį visada lydi bronchokonstrikcija ir gleivių sekrecija), priešinasi kosulio sukeltam mechaniniam stresui (susitraukia išangės, stemplės apatinio sfinkterio, kvėpavimo raumenys) ir reguoja į ţalingą kosulio veiksmo poveikį (keičiasi kvėpavimo pobūdis, širdies susitraukimų daţnis, arterinis kraujo spaudimas ir širdies išmetimo tūris) [51]. Pagrindinė kosulio funkcija yra išvalyti kvėpavimo takus. Kad kosulys būtų efektyvus ir gleivės bei dalelės būtų pašalintos, sekreto sluoksnis, dengiantis kvėpavimo takus, turi atsiskirti nuo sienelės ir pasiskirstyti iškvepiamo oro srovėje [119]. Šis procesas priklauso nuo iškvepiamo oro srovės greičio ir reologinių sekreto savybių. Kosulio metu esant dideliam oro srovės greičiui (> 2500 cm/s), gleivės atsiskiria nuo sienelės ir ištirpsta iškvepiamame ore kvėpavimo takų spindyje. Ši iškvėpimo srovė vadinama miglota srove [119]. Kosulio efektyvumą, esant dideliam iškvėpimo srovės greičiui, taip pat gali gerinti kosulio metu susidarančios gleivių bangos ir kvėpavimo takų sienelių vibracija [121-123]. Efektyviam kosuliui labai svarbu ir reologinės sekreto savybės. Gleivių pasišalinimas yra atvirkščiai proporcingas jų klampumui ir tamprumui [124,125]. 4.4 Kosulio reflekso jautrumo tyrimai Kosulio reflekso jautrumas tiriamas atliekant kosulio reflekso jautrumo mėginį. Mėginiui atlikti naudojamos inhaliuojamos kosulį sukeliančios medţiagos [126]. Kosuliui sukelti naudojamos medţiagos skiriamos į rūgštines (kapsaicinas) ir nerūgštines (citrinos, vyno ar acto rūgštys). Taip pat kosuliui sukelti naudojamas ir per ultragarsinį 24

purkštuvą skiriamas distiliuotas vanduo (rūkas). Daţniausiai kosulio reflekso jautrumo tyrimams naudojama nerūgštinė medţiaga yra kapsaicinas, o rūgštinė - citrinos rūgštis [126]. Šios medţiagos kosulį sukelia priklausomai nuo dozės ir jų sukeltam kosuliui būdingas atkartojamumas [127, 128]. Kapsaicinas (trans-8-methyl-n-vanillyl-6-nonenamidas) yra raudonųjų pipirų aitrusis komponentas, priklauso vaniloidų klasei. Kapsaicinas veikia nemielinizuotų C-skaidulų receptorius atidarydamas neselektyvius katijoninius vaniloidinių receptorių kanalus ir sąlygoja kalcio ir natrio judėjimą pagal koncentracijos gradientą. Tai sukelia depoliarizaciją ir neuromediatorių išsiskyrimą [129]. Dėl tiesioginio poveikio juntamiesiems receptoriams kapsaicinas daţnai naudojamas anestetikų kosulį slopinančiom savybėm tirti. Citrinos rūgštis taip pat veikia į C-kaidulas, tačiau gali veikti ir gerklų RARs [129]. Kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui ir citrinos rūgšiai tyrimo rezultatai priklauso nuo įkvėpimo srovės dydţio [130, 131]. Norint kontroliuoti įkvėpimo srovę atliekant kosulio reflekso jautrumo mėginį, kosulį sukeliančias medţiagas (kapsaicinas ar citrinos rūgštis) inhaliuojamos per pneumatinį purkštuvą, kontroliuojamą dozimetro [132]. Kapsaicinas ir citrinos rūgštis gali būti skiriami dviem metodais: vienos dozės bei dozės ir atsako. Kosulio reflekso jautrumą tiriant vienos dozės metodu skiriama viena kapsaicino ar citrinos rūgšties dozė. Kosulio reflekso jautrumo tyrimas šiuo metodu trunka trumpai todėl daţnai naudojamas didelėms pacientų grupėms ir kosulį slopinančių vaistų savybėms tirti [129, 132]. Dozės ir atsako metodu kapsaicinas ir citrinos rūgštis gali būti skiriami dviem būdais: (1) vieno įkvėpimo - vienu įkvėpimu per purkštuvą įkvepiant vis didėjančias kosulį sukeliančios medţiagos dozes ir (2) ramiai kvėpuojant per 15-60 sekundţių įkvepiama didėjanti kosulį sukeliančios medţiagos dozė [132]. Daugelyje tyrimų naudojamas dozės ir atsako vieno įkvėpimo metodas dėl jo atkartojamumo ir paprastumo nustatyti atsaką į kosulį sukeliančią medţiagą [127]. Tačiau tyrimai, lyginę šiuos abu dozės ir atsako metodo būdus parodė, kad abu pasiţymi atkartojamumu ir jų duomenys gali būti lyginami tarpusavyje [133]. Skiriant kapsaiciną ar citrinos rūgštį dozės ir atsako metodu vieno įkvėpimo būdu, atsitiktinai tarp kapsaicino dozių skiriama įkvėpti izotoninio druskos tirpalo dozės. Taip išvengiama sąmoningo kosulio slopinimo ar per didelio atsako, jaučiant, kad inhaliuojamos kosulį sukeliančios medţiagos koncentracijos didėja [128]. Kapsaicinas kosulį sukelia iškart jį inhaliavus. Sukosėjimų skaičius skaičiuojamas 15 sekundţių po medţiagos įkvėpimo. Pacientų tyrimo metu prašoma valingai neslopinti kosulio ir nekalbėti tuoj po kosulį sukeliančios medţiagos įkvėpimo, nes tai slopina kosulį [128, 132]. 25

Sukosėjimų skaičius Sukosėjimų skaičius Kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui ir citrinos rūgščiai vertinamas nustatant koncentracijas sukeliančias 2 (C 2 ) ir 5 (C 5 ) sukosėjimus (3 pav.) [126]. Daugelio autorių tyrimai parodė, kad C 5 geriau atspindi kosulio reflekso jautrumą ir pasiţymi geresniu atkartojamumu todėl daţnai tyrimų rezultatuose nurodoma tik C 5 [128]. Tačiau kitos studijos parodė, kad C 2 yra geriau atkartojamas [127, 132]. Kosulio reflekso jautrumo tyrimui būdingas išgąsčio fenomenas, kuomet asmuo sukosti pirmą kartą inhaliavęs kosulį sukeliančios medţiagos. Šiems asmenims rekomenduojama kartoti tyrimą ar vertinti tik C 5, nes dėl šio fenomeno retai sukosima daugiau nei 5 kartus [126]. Kai kuriems asmenims nepavyksta pasiekti C 5 skiriant net didţiausias kosulį sukeliančio medţiagos koncentracijas. Taip pat skiriant dideles koncentracijas tiriamieji gali nepilnai įkvėpti dėl deginančio skiriamos medţiagos poveikio [126]. a) b) 6 5 4 3 2 1 0 6 5 4 3 2 1 0 0,98 1,95 3,91 7,8 15,6 31,25 62,5 125 250 500 1000 0,98 1,95 3,91 7,8 15,6 31,25 62,5 125 250 500 1000 C 2 C 5 Kapsaicino koncentracijos µm C 2 ir C 5 Kapsaicino koncentracijos µm 3 pav. Kosulio reflekso jautrumo tyrimo dozės ir atsako kreivės. a) kapsaicino koncentracija, sukėlusi du sukosėjimus (C 2 ) yra 7,8 µm, o sukėlusi penkis (C 5 ) - 15,6 µm; b) C 2 ir C 5 yra identiškos 15,6 µm; (modifikuota pagal [126]) Kosulio reflekso jauturmo kapsaicinui tyrimas su yra saugus metodas. Išanalizavus 122 publikuotas studijas, kuriose naudotas inhaliuojamas kapsaicinas ir kuriose dalyvavo 4833 tiriamieji įskaitant suaugusius, vaikus ir įvairiomis ligomis (astma, LOPL, GERL, po plaučių transplantacijos) sergančius asmenis nustatyta, kad kapsaicinas nesukėlė jokių sunkių pašalinių poveikių. Pagrindinis pašalinis poveikis buvo trumpalaikis gerklės dirginimas [134]. 26

Kosulio reflekso jautrumo citrinos rūgščiai tyrimo saugumas buvo patvirtintas tik pradėjus naudoti šią medţiagą kosulio tyrimams prieš 50 metų [135]. Naujesnių tyrimo duomenų nėra publikuota. Citrinos rūgščiai būdingas pašalinis poveikis yra dusimo jausmas, diskomfortas ryklėje ir praeinantis gerklės dirginimas, kuris yra labiau išreikštas nei tyrimo su kapsaicino metu. Taip pat atliekant tyrimą su citrinos rūgštimi stebėtas forsuoto iškvėpimo greičio per pirmą sekundę (FEV 1 ) sumaţėjimas (< 5 proc.), tačiau jis nebuvo kliniškai reikšmingas [136]. Kosulio reflekso jautrumą gali įtakoti daugelis veiksnių. Atliktos studijos parodė, kad moterų ir vyrų kosulio reflekso jautrumas skiriasi. Tiek sveikų, tiek besiskundţiančių lėtiniu kosuliu, moterų kosulio reflekso jautrumas yra didesnis nei vyrų [137, 138, 139]. Sveikų rūkančių asmenų kosulio reflekso jautrumas yra maţesnis uţ sveikų nerūkančiųjų [18]. Ūmi hipoksija slopina kosulio reflekso jautrumą kapsaicinui sveikiems asmenims [140]. Sergant ūmia viršutinių kvėpavimo takų infekcija būna laikinas kosulio reflekso jautrumo padidėjimas [126]. Sergantiesiems kosulio astma stebimas padidėjęs kosulio reflekso jautrumas, o sergančiųjų klasikine astma kosulio reflekso jautrumas nesiskiria nuo sveikų asmenų [141]. Sergantiems GERL asmenims taip tat padidėja kosulio reflekso jautrumas [142, 143]. Kosulio reflekso jautrumo tyrimai daţniausiai atliekami moksliniuose tyrimuose. Vienkartiniai kosulio reflekso jautrumo tyrimai klinikinėje praktikoje neturi didelės reikšmės, nes kosulio reflekso jautrumas labai skiriasi sveikų ţmonių populiacijose. Tačiau dėl didelio atkartojamumo tam pačiam asmeniui šie tyrimai yra svarbūs atliekant farmakologines ir epidemiologines studijas [132]. 4.5 Kosulio reflekso jautrumas ir rūkymas Rūkymo poveikis kosulio reflekso jautrumui vertintas eksperimentiniuose gyvūnų modeliuose ir tyrimuose su ţmonėmis. Lewis ir kt. paskelbė naujus eksperimentinio tyrimo su jūrų kiaulytėmis duomenis apie rūkymo poveikį kosulio reflekso jautrumui [144]. Tyrimo rezultatai parodė, kad paveikus jūros kiaulytes cigarečių dūmais, jų kosulio reflekso jautrumas citrinos rūgščiai padidėja po 24 valandų ir išlieka padidėjęs po 2, 3, 5 ir 10 poveikio cigarečių dūmais dienų. Sumaţėjęs kosulio reflekso jautrumas citrinos rūgščiai buvo stebimas tik pirmą ir penktą valandą po vienos dienos poveikio cigarečių dūmais. Padidėjęs kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui buvo stebimas po 4, 5, 8 ir 10 poveikio cigarečių dūmais dienų. Panaudojus selektyvius neurokininų receptorių antagonistus, kosulio reflekso atsako kapsaicinui nebuvo gauta, o jautrumas citrinos rūgščiai sumaţėjo iki pradinio dydţio [144]. 27

Šio tyrimo duomenys neprieštarauja ir kitiems, ankščiau atliktiems tyrimams. Karlsson ir kt. nustatė, kad paveikus jūrų kiaulytes cigarečių dūmais, kosulio reflekso jautrumas citrinos rūgščiai padidėja jau po 24 h [145]. Bergen ir kt. nustatė padidėjusį kosulio reflekso jautrumą kapsaicinui jūrų kiaulytėms, kurios buvo veikiamos cigarečių dūmais [146]. Taip pat naudojant neurokininų receptorių antagonistus, buvo nustatyta, kad cigarečių dūmų poveikyje padidėjęs kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui yra susijęs su padidėjusiu C-skaidulų aktyvavimu ir dėl to pagausėjusiu neuropeptidų išsiskyrimu [146]. Apibendrinus tyrimų duomenis galima teigti, kad jūrų kiaulytėms cigarečių dūmai padidina kosulio reflekso jautrumą kapsaicinui ir citrinos rūgščiai. Šis kosulio reflekso jautrumo padidėjimas susijęs su kvėpavimo takų juntamųjų nervų galūnių dirginimu ir dėl to padidėjusiu neuropeptidų išsiskyrimu. Neuropeptidų vaidmenį kosulio reguliavime patvirtina ir tai, kad neurokininų antagonistai sumaţina kosulio reflekso jautrumą [147-149]. Tačiau neurokininų poveikis ţmogaus kosulio reflekso jautrumui vis dar nėra pilnai įrodytas [144]. Atlikta labai nedaug tyrimų, vertinančių rūkymo poveikį ţmogaus kosulio reflekso jautrumui. Schmidt ir kt. tyrė sveikų nerūkančių (n = 16) ir sveikų rūkančių (n = 9) asmenų kosulio reflekso jautrumą citrinos rūgščiai. Buvo nustatyta, kad sveikų rūkorių kosulio reflekso jautrumas yra maţesnis uţ sveikų nerūkančių asmenų [150]. Kito tyrimo duomenys, kuomet kosulio reflekso jautrumas buvo tiriamas naudojant kapsaiciną, taip pat parodė, kad sveikų rūkorių (n = 15) kosulio reflekso jautrumas yra sumaţėjęs [151]. Dičpinigaitis tyrė sveikų rūkančių vyrų (n = 20) kosulio reflekso jautrumą kapsaicinui lygindamas su sveikų nerūkančiųjų (n = 50). Šio tyrimo rezultatai parodė, kad sveikų rūkančių vyrų kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui yra sumaţėjęs lyginant su sveikų nerūkančiųjų [18]. Nėra aišku kodėl rūkant sveikiems asmenims sumaţėja kosulio reflekso jautrumas. Manoma, kad ilgalaikis tabako dūmų poveikis sumaţina kosulio receptorių jautrumą [18]. Kosulio receptorių jautrumo sumaţėjimu galima paaiškinti ir tai, kad AKFI sukeltas kosulys daţniau būna nerūkantiesiems nei rūkoriams. Ši hipotezė galėtų paaiškinti, kodėl metus rūkyti trumpam laikui sustiprėja kosulys [18]. Kita prielaida, kodėl rūkant sumaţėja kosulio reflekso jautrumas, gali būti susijusi su padidėjusia gleivių sekrecija. Gleivės sudaro paviršinį barjerą, trukdantį kosulį sukeliančioms medţiagoms pasiekti kosulio receptorius [18]. Taip pat negalima atmesti hipotezės, kad sveikų rūkorių kosulio reflekso jautrumas sumaţėja ne dėl tabako dūmų poveikio, o dėl to, kad rūkorių natūralus kosulio reflekso jautrumas yra maţesnis ir jie toleruoja tabako dūmus [152, 153]. Šią hipotezę patvirtina ir studijos, kurios parodė, kad atsitiktinių rūkorių kosulio reflekso jautrumas yra maţesnis uţ sveikų nerūkančių asmenų ar sveikų reguliariai rūkančiųjų [154, 155]. 28

4.6 Kosulio reflekso jautrumas sergant lėtine obstrukcine plaučių liga LOPL yra išvengiama, gydytina liga, kuriai būdinga progresuojanti iš dalies išnykstanti bronchų obstrukcija, atsirandanti dėl nenormalaus uţdegiminio plaučių atsako į ţalingas daleles ar dujas. Sergant LOPL būdingas ir kitų organų paţeidimas, galintis įtakoti ligos sunkumą [20]. LOPL yra viena daţniausių sergamumo ir mirtingumo prieţasčių pasaulyje. Šios ligos paplitimo, sergamumo ir mirtingumo rodikliai įvairiose šalyse bei ţmonių grupėse skiriasi ir priklauso nuo rūkymo paplitimo bei aplinkos taršos. Manoma, kad sergamumas LOPL didės ir jaunės sergančiųjų amţiaus, nes didėja rūkančiųjų skaičius ir jaunėja jų amţius [20]. Rūkymas yra pagrindinis LOPL išsivystymo rizikos veiksnys. Kiti šios ligos išsivystymo rizikos veiksniai yra aplinkos tarša, pasyvus rūkymas, pasikartojančios bakterinės ar virusinės kvėpavimo takų infekcijos [20]. Nevisi rūkoriai serga LOPL, todėl manoma, kad genetiniai veiksniai taip pat įtakoja riziką sirgti LOPL [156]. Amţius, kada pradėjo rūkyti, pakmečių skaičius ir rūkymas jau sergant LOPL yra LOPL mirtingumo prognostiniai veiksniai [20]. Patologiniai pokyčiai plaučiuose sergant LOPL vyksta stambiuosiuose ir smulkiuosiuose kvėpavimo takuose bei plaučių parenchimoje [35]. Pagrindinai patologiniai pokyčiai sergant LOPL yra lėtinis kvėpavimo takų uţdegimas ir struktūriniai pokyčiai. Lėtinis kvėpavimo takų uţdegimas sergant LOPL susijęs su neutrofilų, makrofagų ir CD8+ limfocitų skaičiaus padidėjimu. Struktūriniams pokyčiams būdinga plaučių parenchimos destrukcija, smulkiųjų kvėpavimo takų fibrozė, plokščiųjų ląstelių metapliazija, plaučių kraujagyslių remodeliacija [35]. Kosulys, dusulys, skreplių atkosėjimas yra pagrindiniai simptomai, kuriais skundţiasi pacientai, sergantys LOPL [20]. LOPL sergančių pacientų dokumentuota apklausa parodė, kad kosulys yra daţniausiai išsakomas simptomas (76 proc. apklaustųjų). Rečiau skundţiamasi dusuliu (67 proc.) ir skreplių atkosėjimu (60 proc.). Kasdien kosuliu skundėsi 46 proc. apklaustųjų [157]. Kosulį sergant LOPL gali sąlygoti kvėpavimo takų uţdegimas, padidėjusi gleivių sekrecija, pakitęs kosulio reflekso jautrumas, cigarečių dūmai, lydinčios ligos (bornchektazės ar GERL). Tačiau nėra aišku ar šie veiksniai sukelia kosulį ar didina kosulio reflekso jautrumą [158]. Tėra atlikta tik keletas tyrimų, vertinančių kosulio reflekso jautrumą sergant LOPL. Wong ir kt. lygino sergančių LOPL ir sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumą ir jo sąsajas su bronchų hipereaktyvumu [29]. Ištirta 19 sergančių LOPL pacientų, rūkiusių > 35 pakmečius, 29

ir 22 sveiki asmenys. Tačiau neaišku ar sergantieji LOPL buvo aktyvūs rūkoriai ar metę rūkyti. Kosulio reflekso jautrumas tirtas naudojant citrinos rūgštį ir kapsaiciną. Tyrimo rezultatai parodė, kad sergančiųjų LOPL kosulio reflekso jautrumas citrinos rūgščiai yra didesnis uţ sveikų asmenų, tačiau abiejų tiriamųjų grupių kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui nesiskyrė. Nebuvo nustatyta sąsajų tarp kosulio reflekso jautrumo ir bronchų hiperraktyvumo. Padidėjęs kosulio reflekso jautrumas citrinos rūgščiai siejamas su padidėjusiu, rūkymo sukeltu, gerklų receptorių jautrumu citrinos rūgščiai [28]. Coudry ir kt. atliktos studijos rezultatai parodė, kad sergančių LOPL ir sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui nesiskiria [159]. Doherty ir kt. taip pat palygino sergančių LOPL ir sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumą kapsaicinui [27]. Į tyrimą buvo įtraukti 57 sergantys LOPL ir 96 sveiki asmenys. LOPL grupėje buvo ir rūkoriai (40 proc.), ir metę rūkyti (60 proc.) pacientai. Sveikų asmenų grupėje taip pat buvo rūkoriai (17 proc.), metę rūkyti (20 proc.) ir nerūkantieji (63 proc.). Nustatyta, kad sergančiųjų LOPL kosulio reflekso jautrumas yra didesnis uţ sveikų asmenų. Manoma, kad padidėjusį kosulio reflekso jautrumą kapsaicinui sergantiems LOPL sąlygoja lėtinis kvėpavimo takų uţdegimas [27]. 4.7 Rūkymo metimo poveikis kvėpavimo sistemai Rūkymas yra pagrindinis LOPL lemiantis rizikos veiksnys, o rūkymo metimas yra vienas svarbiausių ir efektyviausių LOPL gydymo būdų, sulėtinančių plaučių funkcijos blogėjimą [160-162]. LOPL suserga 15-20 proc. rūkančiųjų [29]. Apie 50 proc. rūkorių būna lėtiniai respiraciniai simptomai be kvėpavimo takų obstrukcijos [163]. Apie 30 proc. rūkorių nesiskundţia respiraciniais simptomais ir jų kvėpavimo funkcija būna normali. Tačiau net sveikų rūkorių plaučiuose vyksta funkciniai, uţdegiminiai ir morfologiniai pokyčiai [164-167]. Rūkymas kiekvienam asmeniui paţeidţia plaučius, tačiau skiriasi paţeidimo dydis ir sunkumas [29]. Jau prieš tris dešimtmečius atliktos epidemiologinės studijos rezultatai parodė, kad metus rūkyti asmenims, kuriems nustatyta kvėpavimo takų obstrukcija, sulėtėja FEV 1 maţėjimas [168]. Vėliau atliktos prospektyvinės studijos pavirtino šiuos rezultatus. Plaučių sveikatos studijos (angl. Lung Health Study) duomenys atskleidė, kad metus rūkyti sergantiesiems LOPL pirmaisiais metais FEV 1 padidėja, o tolimesnis FEV 1 maţėjimas sulėtėja 50 proc. [25]. Sergančiųjų LOPL, kurie rūko nereguliariai FEV 1 maţėja lėčiau uţ tų, kurie rūko nuolat, tačiau greičiau nei tų, kurie visiškai meta rūkyti [169]. Metus rūkyti sergantiesiems LOPL taip 30

pat sumaţėja respiraciniai simptomai, bronchų hipereaktyvumas ir pagėrėja atsakas į bronchus plečiančius vaistus [26, 29]. Metus rūkyti asmenims, neturintiems respiracinių simptomų, sumaţėja epizodiniai respiraciniai simptomai, normalizuojasi FEV 1 maţėjimas. Nors bronchų hipereaktyvumas nesumaţėja, tačiau metus rūkyti sumaţėja rizika jam didėti [29]. Willemse ir kt. atliko prospektyvinę studiją, kurioje lygino vienerių metų rūkymo metimo poveikį kvėpavimo takų uţdegimui sergantiems LOPL (n = 12) ir rūkoriams neturintiems respiracinių simptomų (n = 16) [30]. Kvėpavimo takų uţdegimas vertintas tiriant indukuotus skreplius ir bronchų biopsinę medţiagą. Tyrimo rezultatai parodė, kad indukuotuose skrepliuose sergantiesiems LOPL po 1 metų metimo rūkyti reikšmingai padidėja neutrofilų, limfocitų skaičius ir IL-8 bei eozinofilų katijoninio baltymo (angl. eosinophil cationic protein (ECP)) koncentracija. Eozinofilų ir makrofagų procentinis kiekis sumaţėja. Rūkoriams, neturintiems respiracinių simptomų, reikšmingai sumaţėja procentinis makrofagų, eozinofilų skaičius ir IL-8 koncentracija, o neutrofilų procentinis kiekis reikšmingai padidėja. Lyginant šias tiriamųjų grupes tarpusavyje, sergančiųjų LOPL indukuotuose skrepliuose nustatyta didesnis bendras ląstelių, neutrofilų, makrofagų, epitelio ląstelių skaičius ir IL-8 bei ECP koncentracija. Bronchų biopsinėje medţiagoje po vienerių metų metimo rūkyti sergantiesiems LOPL nestebima jokių pokyčių, o rūkoriams, neturintiems respiracinių simptomų, reikšmingai sumaţėja putliųjų ląstelių ir padidėja B ląstelių kiekis. Tyrimo autoriai mano, kad išliekantis kvėpavimo takų uţdegimas metus rūkyti sergantiems LOPL pacientams bent iš dalies susijęs su atsistatymo procesu, po rūkymo sukelto audinių paţeidimo [30]. Atrinktų grupių tyrimų rezultatai parodė, kad sergančių LOPL rūkorių ir sergančių LOPL buvusių rūkorių kvėpavimo takų uţdegimas, tirtas indukuotuose skrepliuose ir bronchų biopsinėje medţiagoje, nesiskiria [30]. Gamble E ir kt. atliko retrospektyvinę trijų studijų analizę lygindami kvėpavimo takų gleivinės uţdegimą sergantiems LOPL rūkoriams ir sergantiems LOPL buvusiems rūkoriams [170]. Tyrimo rezultatai parodė, kad sergančių LOPL rūkorių ir sergančių LOPL buvusių rūkorių kvėpavimo takų gleivinės biopsinėje medţiagoje ląstelių skaičius ir uţdegimo ţymenų koncentracija nesiskyria [170]. Turato ir kt. lygino bronchų biopsinę medţiagą rūkorių turinčių respiracinius simptomus ir metusių rūkyti asmenų turinčių respiracinius simptomus [171]. Šiose tiriamųjų grupėse nustatytas padidėjęs makrofagų, interleukino-2 (IL-2) receptorių teigiamų ląstelių, labai lėtos aktyvacijos antigeno-1 teigiamų ląstelių kiekis lyginant su sveikais nerūkančiaisiais, tačiau tarpusavyje nesiskyrė nei pagal vieną uţdegimo ţymenį [171]. Rutgers ir kt. atliktas tyrimas parodė, kad kvėpavimo takų uţdegimas yra labiau išreikštas sergantiems LOPL buvusiems rūkoriams nei 31

sveikiems metusiems rūkyti: sergančiųjų LOPL indukuotuose skrepliuose stebėta daugiau neutrofilų, o bronchų biopsinėje medţiagoje - daugiau eozinofilų, monocitų ir makrofagų lyginant su sveikais metusiais rūkyti [172]. Apibendrinus galima teigti, kad metus rūkyti visiems asmenims sumaţėja respiraciniai simptomai ir sulėtėja FEV 1 maţėjimas. Tačiau kvėpavimo takų uţdegimas metus rūkyti sergantiesiems LOPL nesikeičia ar net padidėja, o metus rūkyti asmenims neturintiems respiracinių simptomų - sumaţėja ar normalizuojasi. Kosulys yra daţnas simptomas sergant LOPL [157]. Metus rūkyti sumaţėja respiraciniai simptomai t.y. ir kosulys. Mūsų ţiniomis nėra ankščiau atliktų tyrimų, vertinančių rūkymo metimo poveikį kosulio reflekso jautrumui sveikiems asmenims ir sergantiems LOPL. 4.8 Kosulio reflekso jautrumas ir kvėpavimo takų uţdegimas Kvėpavimo takų uţdegimas esant kosuliui daugiausia vertintas tiriant pacientus, besiskundţiančius lėtiniu kosuliu ir nesergančius astma. Pacientų, besiskundţiančių lėtiniu kosuliu, bet nesergančių astma indukuotuose skrepliuose stebimas padidėjęs neutrofilų kiekis ir histamino, LTB 4, cis-leukotrienų (LTC 4, LTD 4, LTE 4 ), IL-8, prostaglandino E 2, prostaglandino D 2, TNF- koncentracija lyginant su sveikais asmenimis. Kvėpavimo takų uţdegimo pobūdis nepriklauso nuo lėtinio kosulio prieţasties [31-33]. Kvėpavimo takų uţdegimas pacientams, besiskundţiantiems lėtiniu kosuliu ir nesergantiems astma, taip pat vertintas tiriant šių pacientų BAL skystį ir bronchų gleivinės biopsinę medţiagą. Boulet ir kt. BAL skystyje nustatė padidėjusį uţdegiminių ląstelių kiekį, o bronchų gleivinėje - padidėjusią epitelio deskvamaciją, pogleivio fibrozę, sumaţėjusį plaukelių skaičių bei padidėjusį uţdegiminių ląstelių kiekį lėtiniu kosuliu besiskundţiantiems ir nesergantiems astma pacientams lyginant su kontroline sveikų asmenų grupe [173]. Ląstelių skaičius BAL skystyje ir pokyčiai bronchų biopsinėje medţiagoje nepriklausė nuo lėtinio kosulio prieţasties [173]. McGarvey ir kt. šių asmenų BAL skystyje nustatė padidėjusį eozinofilų, putliųjų ląstelių skaičių ir histamino, triptazės bei ECP kiekį lyginant su sveikais asmenimis. Tai rodo, kad esant lėtiniam kosuliui padidėja ne tik uţdegiminių ląstelių skaičius, bet ir jų aktyvumas [174]. Kiti autoriai lėtiniu kosuliu besiskundţiančių ir nesergančių astma asmenų bronchų gleivinėje nustatė infiltraciją putliosiomis ląstelėmis, limfocitais, bazinės membranos sustorėjimą, taurinių ląstelių padaugėjimas ir lygiųjų raumenų masės padidėjimą [175-177]. 32

Taigi lėtinis ne astmos sukeltas kosulys yra tiesiogiai ar netiesiogiai susijęs su kvėpavimo takų uţdegimu, kurio pobūdis nepriklauso nuo lėtinio kosulio prieţasties. Padidėjęs uţdegimo ląstelių kiekis ir uţdegimo ţymenų koncentracija indukuotuose skrepliuose ir BAL skystyje rodo, kad esant lėtiniam ne astmos sukeltam kosuliui, uţdegiminiai pokyčiai vyksta stambiuosiuose ir smulkiuosiuose kvėpavimo takuose [174]. Manoma, kad šie, galimai kosulio reflekso jautrumą įtakojantys, uţdegimo ţymenys, gali tiesiogiai ar netiesiogiai (skatindami tiesiogiai veikiančių medţiagų išsiskyrimą) dirginti juntamųjų nervų galūnes ir sąlygoti lėtinį kosulį [33]. Taip pat neatmetama hipotezė, kad pats kosulio veiksmas sukelia kvėpavimo takų gleivinės traumą ir skatina uţdegimą [177]. LOPL yra lėtinė uţdegiminė kvėpavimo takų liga. Lėtinį kvėpavimo takų uţdegimą sergant LOPL lemia padidėjęs uţdegimo ir struktūrinių ląstelių kiekis ir aktyvumas bei šių ląstelių išskiriami uţdegimo ţymenys. LOPL būdingas uţdegimas susijęs su padidėjusiu neutrofilų, makrofagų, T limfocitų kiekiu ir aktyvumu (4 pav.) [35]. Neutrofilai. Padidėjęs neutrofilų kiekis nustatomas sergančių LOPL skrepliuose, BAL skystyje, maţiau plaučių parenchimoje. Neutrofilai išskiria serino proteazes ir oksidantus, kurie sukelia alveolių destrukciją ir stimuliuoja gleivių išsiskyrimą. Neutrofilų migraciją į kvėpavimo takus lemia neutrofilų chemotaksio veiksniai - IL-8, LTB 4, CXC chemokinai. Neutrofilų kiekis yra susijęs su LOPL sunkumu. Rūkymas didina neutrofilų susilaikymą plaučiuose [35]. Makrofagai. Makrofagai vaidina pagrindinį vaidmenį LOPL patogenezėje. Padidėjęs jų kiekis nustatomas sergančių LOPL skrepliuose, BAL skystyje ir parenchimoje. Mkrofagų kiekis susijęs su LOPL sunkumu. Cigarečių dūmai aktyvuoja makrofagus ir šie išskiria uţdegimo ţymenis. LOPL sergančių asmenų makrofagai sekretuoja daugiau uţdegimo ţymenų nei sveikų rūkorių. Makrofagai išskiria aktyvias deguonies formas, chemotaksio veiksnius, ekstraceliulinius matrikso baltymus, elastolitinius fermentus (svarbiausia iš jų matriks-metaloproteinazė-9) [178]. 33

Cigarečių dūmai Epitelio ląstelės TGF- ß, CTG Alveolių makrofagai Chemotaksio veiksniai: IL-8, LTB 4, CXC chemokinai Fibroblastai CD8+ limfocitai PROTEAZĖS Neutrofilai Neutrofilų elastazė Katepsinai Matriks metaloproteinazės Fibrozė Alveolių sienelės destrukcija (emfizema) Gleivių hipersekrecija 4 pav. Kvėpavimo takų uţdegimas sergant LOPL Cigarečių dūmų aktyvuoti kvėpavimo takų makrofagai išskiria neutrofilų chemotaksio veiksnius: interleukiną - 8 (IL-8), leukotrieną B 4 (LTB 4 ), CXC chemokinus. Neutrofilai išskiria proteazes, kurios ardo jungiamąjį audinį ir sukelia emfizemą bei stimuliuoja gleivių sekreciją. Citotoksinės T ląstelės (CD8+) taip pat pažeidžia alveolių sienelę. Fibroblastus aktyvuoja augimo veiksniai (jungiamojo audinio augimo veiksnys (CTG), transformuojantis augimo veiksnys-ß (TGF- ß)) (modifikuota pagal [35]). T Limfocitai. Padidėjęs T limfocitų skaičius nustatomas sergančių LOPL smulkiuosiuose ir stambiuosiuose kvėpavimo takuose bei plaučių parenchimoje. Sergant LOPL labiau padidėja CD8+ nei CD4+ ląstelių kiekis. T limfocitų skaičius yra susiję su alveolių sienelių destrukcijos dydţiu ir LOPL sunkumu [179]. CD8+ ląstelės gali sukelti alveolių epitelio ląstelių citolizę ir apoptozę, išskirdamos perforinus, granzimus ir TNF- [180]. Epitelio ląstelės. Rūkymas aktyvuoja epitelio ląsteles ir jos išskiria uţdegimo mediatorius (TNF-, IL-8, interleukiną -1ß ir kitus) [35]. Sergant LOPL padidėja eilė mediatorių, kurie pritraukia uţdegimo ląsteles iš kraujotakos (chemotaksio veiksniai), didina uţdegimą (prouţdegiminiai citokinai) ir skatina struktūrinius pokyčius (augimo veiksniai) [181, 35]. 34

Chemotaksio veiksniai: Lipidiniai mediatoriai: LTB 4, prostaglandinas E 2, prostaglandinas F 2. Leukotrienas B 4. LTB 4 išskiria alveolių makrofagai ir neutrofilai. LTB 4 yra neutrofilų chemotaksio veiksnys ir veikia per BLT 1 receptorius, kuriuos išskirtinai ekspresuoja neutrofilai. BLT 2 receptorius ekspresuoja T limfocitai. Chemokinai: IL-8, su augimu susijęs onkogenas-, makrofagų uţdegimo baltymas, limfocitų selektyvus chemokinas ir kiti. Interleukinas 8. IL-8 išskiria makrofagai, neutrofilai ir epitelio ląstelės. IL-8 yra neutrofilų chemotaksio veiksnys ir veikia per CXCR 1 ir CXCR 2 receptorius. Sergančiųjų LOPL alveoliniai makrofagai išskiria daugiau IL-8 nei sveikų rūkorių Citokinai: TNF-, interleukinas-6, interleukinas-9, interleukinas-10, inteleukinas-13 ir kiti. Augimo veiksniai: transformuojantis augimo veiksnys-ß, epidermio augimo veiksnys, kraujagyslių endotelio augimo veiksnys ir kiti [35]. Kosulys yra daţnas simptomas sergant LOPL [157]. Tačiau nėra aišku ar sergant LOPL padidėjus makrofagų, neutrofilų kiekis ir jų chemotaksio veiksnių (IL-8 ir LTB 4 ) koncentracijai padidėja ir kosulio reflekso jautrumas. Cis-leukotrienų (LTC 4, LTD 4, LTE 4 ) kvėpimo takuose padidėja sergant astma. Nėra tyrimų duomenų rodančių, kad cis-leukotrienų kiekis būtų padidėjęs sergant LOPL [182, 183]. LTE 4 yra galutinis cis-leukotrinų metabolizmo produktas [184]. Cigarečių rūkymas skatina LTE 4 išsiskyrimą. Sveikų rūkorių kraujyje ir šlapime nustatomas didesnė LTE 4 koncentracija lyginant su nerūkančiaisiais [185, 186]. Taip pat padidėjęs jo kkoncentracija nustatomas ir lėtiniu kosuliu besiskundţiančių ir astma nesergančių asmenų indukuotuose skrepliuose [33]. Tačiau nėra aišku ar LTE 4 įtakoja kosulio reflekso jautrumo pokyčius sveikiems rūkoriams. Taigi apţvelgus literatūros duomenis išlieka neaišku kaip kinta sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumas jiems metus bei metus ir vėl pradėjus rūkyti. Taip pat iki šios nėra duomenų apie sergančių LOPL rūkorių ir sergančių LOPL buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumą bei nėra vienareikšmio atsakymo ar kosulio reflekso jautrumas susijęs su kvėpavimo takų uţdegimu. 35

5. TYRIMO METODIKA Tyrimas susidėjo iš dviejų dalių: I dalis. Rūkymo metimo poveikio sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumui tyrimas: A) Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus rūkyti, tyrimas. B) Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus ir vėl pradėjus rūkyti, tyrimas. II dalis. Sergančių LOPL rūkorių ir sergančių LOPL buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumo ir BAL skysčio ląstelių sudėties bei uţdegimo ţymenų (IL-8, LTB 4,, LTE 4 ) koncentracijos tyrimas. Iš viso buvo ištirti 126 asmenys: I dalyje 39 asmenys; II dalyje 87 asmenys. I tyrimo dalyje tirti asmenys nebuvo įtraukti į II dalies tyrimą. Visi tyrimai atlikti Kauno medicinos universiteto (KMU) Pulmonologijos ir imunologijos klinikoje gavus Kauno regioninio Bioetikos komiteto leidimą ir tiriamiesiems pasirašius informuoto asmens sutikimo formą. 5.1 Tiriamųjų kontingentas ir tyrimo eiga 5.1.1 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus rūkyti, tyrimas Į tyrimą įtraukti 29 sveiki rūkantys asmenys (18 vyrų ir 11 moterų), kurie buvo apsisprendę mesti rūkyti. Dešimt sveikų rūkančių asmenų (7 vyrai ir 3 moterys), kurie neplanavo mesti rūkyti, buvo įtraukti į kontrolinę grupę. Rūkančiais asmenimis vadinti tiriamieji, kurie rūkė bent vienerius paskutinius metus ne maţiau 5 cigaretes per dieną. Į tyrimą įtraukti asmenys nesirgo kvėpavimo organų ligomis ir neturėjo kvėpavimo takų infekcijai būdingų simptomų bent vieną mėnesį iki tyrimo. Šių pacientų kvėpavimo funkcijos rodikliai, įvertinti atlikus spirometriją, buvo normos ribose. Tiriamieji nenaudojo jokių vaistų, galinčių įtakoti kosulio reflekso jautrumą. Visiems tiriamiesiems kol jie dar rūkė, prieš įtraukiant į tyrimą, atliktas kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas, norint įvertinti pradinį kosulio reflekso jautrumą. Išyrus pradinį kosulio reflekso jautrumą kapsaicinui tiriamieji turėjo nuspręsti kada mes rūkyti. Asmenys, metę rūkyti ir nerūkę nemaţiau kaip dvi savaites, buvo įtraukti į tyrimą. Kosulio reflekso 36

jautrumo kapsaicinui tyrimas buvo kartojamas po 2, 6, 12 ir 24 savaičių metus rūkyti. Kontrolinės grupės asmenims kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas atliktas tais pačiais laiko intervalais. Tiriamiesiems buvo leidţiama naudoti farmakologines rūkymo metimo pagalbos priemones, kurių sudėtyje yra nikotino (kramtomoji guma su nikotinu ir pleistrai su nikotinu) ir bupropioną. 5.1.2 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus ir vėl pradėjus rūkyti, tyrimas Vienuolika sveikų asmenų (8 vyrai ir 3 moterys), dalyvavusių aukščiau aprašytame - sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus rūkyti, tyrime, kurie buvo metę rūkyti maţiausiai dvi savaites, tačiau vėl pradėjo rūkyti nepraėjus 24 savaitėms nuo to laiko kai jie metė rūkyti, baigė dalyvavimą tame tyrime ir buvo įtraukti į šį - sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus ir vėl pradėjus rūkyti, tyrimą. Tiriamiesiems kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas atliktas praėjus nemaţiau kaip 2-3 savaitėms kai jie vėl pradėjo rūkyti. 5.1.3 Sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga rūkorių ir sergančių lėtine obstrukcine plaučių liga buvusių rūkorių kosulio reflekso jautrumo ir bronchoalveolinio lavaţo skysčio ląstelių sudėties bei uţdegimo ţymenų (IL-8, LTB 4, LTE 4 ) tyrimas Į tyrimą įtraukti sergantys LOPL asmenys, pagal šiuos įtraukimo ir neįtraukimo kriterijus: Įtraukimo kriterijai: Amţiaus nuo 40 iki 80 metų. LOPL diagnozuota pagal GOLD (Pasaulinė lėtinės obstrukcinės plaučių ligos iniciatyva (angl. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease)) kriterijus [20]. Podilatacinis FEV 1 40-80 proc. normos, o FEV 1 /FVC 0,70 (FVC forsuota gyvybinė plaučių talpa (angl. forced vital capacity)). Rūkymas 10 pakmečių*. Nėra alfa-1 antitripsino (AAT) trūkumo**. Hemoglobino prisotinimas deguonimi (SaO 2 ) pulsoksimetru 88 proc.. Nevartojimas inhaliuojamųjų ar geriamųjų gliukokortikoidų 6 savaites ir/ar ilgo poveikio bronchus plečiančių vaistų - 4 savaites iki tyrimo. *Pakmečiai = per dieną surūkytų cigarečių skaičius/20 x rūkymo metų skaičius 37

** visiems LOPL pacientams prieš įtraukaint į tyrimą buvo atliktas AAT tyrimas. Nei vienas pacientas neturėjo Z alelio, kuris sąlygoja AAT deficitą. Neįtraukimo kriterijai: Kitos kvėpavimo organų ligos (plaučių vėţys, sarkoidozė, tuberkuliozė). LOPL paūmėjimas ar kvėpavimo takų infekcija 4 savaites iki tyrimo. Plaučių rentgenogramoje stebimi pakitimai, nesusiję su LOPL. Reikalinga ilgalaikė deguonies terapija. Būklės, didinančios kraujavimo tikimybę. Negalėjimas nutraukti gydymo inhaliuojamaisiais gliukokortikoidais 6 savaites ir ilgo poveikio bronchus plečiančiais vaistais 4 savaites iki tyrimo. Gydymas peroraliniais beta-2 agonistais, ilgo veikimo anticholinerginiais vaistais, leukotrienų antagonistais. Plaučių operacijos. Sunkios, nekontroliuojams ligos (įskaitant psichikos ligas). Asmenys, nesergantys lėtinėmis plaučių ligomis ir kurių kvėpavimo funkcijos rodikliai, vertinti spirometrijos būdu, buvo normos ribose įtraukti į kontrolinę sveikų asmenų grupę. Į tyrimą buvo įtraukta 53 asmenys (46 vyrai ir 7 moterys) sergantys LOPL ir atitinkantys įtraukimo ir neįtraukimo kriterijus. Tiriamieji buvo suskirstyti į dvi grupes: Sergantys LOPL rūkoriai (n=28). Sergantys LOPL buvę rūkoriai (n=25). Sergančiais LOPL rūkoriais vadinti tiriamieji, kurie rūkė iki tyrimo ir tyrimo metu, o sergančiais LOPL buvusiais rūkoriais - tiriamieji, kurie nerūkė 2 paskutinius metus. Sergančių LOPL rūkorių grupėje buvo 22 vyrų ir 6 moterys, sergančių LOPL buvusių rūkorių - 24 vyrų ir 1 moteris. Atlikus tyrimus pagal tyrimo protokolą, 1 pacientui buvo nustatyta nesmulkių ląstelių plaučių vėţys, 1 plaučių tuberkuliozė, 2 astma. 3 pacientams paūmėjo LOPL. Visų šių 7 pacientų tyrimo duomenys į galutinių tyrimo rezultatų vertinimą nebuvo įtraukti. 6 pacientai dėl asmeninių prieţasčių septintąją tyrimo dieną tyrimams neatvyko. 38

Į kontrolinę grupę buvo įtraukti 34 sveiki asmenys (27 vyrai ir 7 moterys). Šie tiriamieji buvo suskirstyti į dvi grupes: Sveikų rūkorių (n=15). Sveikų nerūkančiųjų (n=19). Sveikais rūkoriai vadinti asmenys, kurie rūkė iki tyrimo ir tyrimo metu. Sveiki nerūkantieji asmenys, kurie niekada nerūkė. Sveiki asmenys buvę rūkoriai į tyrimą neįtraukti. Sveikų rūkorių grupėje buvo 14 vyrų ir 1 moterys, sveikų nerūkančiųjų - 13 vyrų ir 6 moterys. Vyrų ir moterų skaičius grupėse buvo nevienodas. Kosulio reflekso jautrumas priklauso nuo lyties - moterų kosulio reflekso jautrumas yra didesnis nei vyrų [137, 138]. Įvertinus šiuos veiksnius, galinčius įtakoti tyrimo rezultatus, galutiniam šios tyrimo dalies duomenų vertinimui atrinkti tik vyrai. Galutinį šios tyrimo dalies tiriamųjų kontingentą sudarė tik vyrai: Sergantys LOPL rūkoriai (n=15). Sergantys LOPL buvę rūkoriai (n=18). Sveiki rūkoriai (n=14). Sveiki nerūkantieji (n=13). Tyrimui atrinkti asmenys, buvo kviečiami atvykti į KMU Pulmonologijos ir imunologijos kliniką tris kartus: pirmąją, septintąją ir keturioliktąją tyrimo dieną. Pirmąją tyrimo dieną atlikti šie tyrimai: surinkta anamnezė, klinikinis ištyrimas, deguonies saturacijos įvertinimas pulsoksimetru, plaučių funkcijos tyrimas atliekant spirometriją, bronchų dilatacinis mėginys, elektrokardiograma (EKG), plaučių rentgenograma. Septintąją tyrimo dieną atlikti šie tyrimai: kosulio reflekso jautrumo kapsaicinu tyrimas, kraujo tyrimai: bendras kraujo ir krešumo rodiklių tyrimas. Keturioliktąją tyrimo dieną atlikti šie tyrimai: fibrobronchoskopija (FBS) ir BAL. 39

Kosulio reflekso jautrumo tyrimas, spirometrija, bronchų dilatacinis mėginys visiems tiriamiesiems atlikta tuo pačiu paros metu 8-10 valandą ryto. Sergantys LOPL pacientai kvėpavimo simptomų palengvinimui galėjo naudoti trumpo veikimo bronchus plečiantį vaistą beta-2 agonistą salbutamolį (Ventolin ) pagal reikalą. 5.2 Tyrimo metodai 5.2.1 Kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas Kapsaicino tirpalo paruošimas Kapsaicinas (30,5 mg) ištirpintas 1 ml gryno etanolio ir 1ml polioksistileno sorbitano (Tween 80). Vėliau įpilta 8 ml fiziologinio druskos tirpalo, kad paruošti 0,01 M bazinį tirpalą. Bazinis tirpalas pakartotinai skiestas fiziologiniu druskos tirpalu ir gautos viena po kitos dvigubai didėjančios (nuo 0,98 iki 1000 µm) kapsaicino tirpalo koncentracijos. Kapsaicino tirpalas buvo ruošiamas kiekvieną tyrimo dieną. Kapsaicino skyrimas Kapsaicinas buvo skiriamas dozės ir atsako metodu vieno įkvėpimo būdu. Pacientai vienu įkvėpimu (nuo funkcinės liekamosios talpos iki bendrosios plaučių talpos) įkvėpė kapsaicino aerozolio per purkštuvą (modelis 646; De Vilbiss health Care Inc., Somerset, PA, USA). Įpurškiamo tirpalo kiekis buvo kontroliuojamas dozimetro (KoKO Digidozer; Ferraris Respiratory, Louisville, CO, USA) pagalba (5 pav.). Šiame tyrime naudotas purkštuvas yra modifikuotas dviem būdais [127]. Pirma, šiame purkštuve yra pridėtas įkvėpimo oro srovę reguliuojantis voţtuvas (RIFR; Ferraris Respiratory, Louisville, CO, USA). Šis voţtuvas, nepaisant didelės įkvėpimo srovės, apriboja įkvėpimo srovę iki 0,5 l/s -1 ir uţtikrina vienodą, atkartojamą kiekvieną įkvėpimą. Antra, stiebas ir droselis yra susijungti į vieną, kad būtų išvengta purkštuvo išpurškimo pokyčių, kuomet šie komponentai išardomi plaunant purkštuvą. Sudėjus išardytas dalis atgal gali pasikeisti atstumas tarp purkštuvo srovės angos ir stiebelio. Naudojant šį purkštuvą vieno įkvėpimo metu buvo išpurškiama 0,02 ml. Kapsaicino aerozolis buvo skiriamas dvigubai didėjančiomis kapsaicino tirpalo dozėmis, kol pasiektos kapsaicino koncentracijos, sukeliančios atitinkamai 2 (C 2 ) ir 5 (C 5 ) sukosėjimus (3 pav.). Vienos dvigubos kapsaicino koncentracijos pokytis atspindėjo 0,3 dydţio pokytį logoritminėje dozės ir atsako kreivėje. Linijinės interpoliacijos būdu nustatytos log C 2 ir log C 5. Tyrimo aklumui uţtikrinti atsitiktinai tarp kapsaicino tirpalo įpurškimų buvo skiriami izotoninio druskos tirpalo įpurškimai. 40

Paciento buvo prašoma valingai neslopinti kosulio, nekalbėti po kapsaicino įkvėpimo bei kosėti tiek kiek norisi. Pacientai neţinojo, kad tyrimas bus baigtas sukosėjus 5 ir daugiau kartų [127]. Purkštuvas Dozimetras 5 pav. Kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrime naudotas purkštuvas ir dozimetras Kosulys vertintas 15 sekundţių laikotarpyje po kapsaicino įkvėpimo. Mūsų tyrime kosuliu buvo vadintas trijų fazių iškvėpimo veiksmas, kurį sudaro įkvėpimo, kompresijos ir iškvėpimo fazės [132]. 5.2.2 Anglies monoksido koncentracijos iškvepiamame ore matavimas Tyrimo pirmoje dalyje tirtiems asmenims prieš kiekvieną kosulio reflekso jautrumo tyrimą buvo matuojama anglies monoksido (CO) koncentracija iškvepiamame ore. Šis tyrimas atliekamas norint patikrinti ar tiriamasis rūko. Iškvepiamo CO koncentracijos matavimui buvo naudojamas nešiojamas iškvepiamo CO matuoklis (Bedfont EC50 Micro Smokerlyzer; bedfont Scientific Ltd, Rochester, UK). Ankstesnių studijų duomenys parodė, kad naudojant šį CO matuoklį išvepiamo CO koncentracija 6 ppm (dujų molekulių skaičius viename milijone visų esamų dujų molekulių) (angl. parts per million (ppm)) yra atskaitos taškas, kuris skiria rūkančius ir nerūkančius asmenis (jautrumas 94 proc., specifiškumas 96 proc.) [187]. 5.2.3 Spirometrija Kvėpavimo funkcija tirta spirometirjos būdu. Tyrime buvo naudojamas pneumotachometrinis spirometras Custo VitM (Custo Med; Munchen, Germany). Prieš tyrimą pacientai nenaudojo trumpo poveikio bronchus plečiančių vaistų maţiausiai 8 valandas iki tyrimo. 41

Kiekvienas pacientas atlikto maţiausiai tris techniškai sėkmingus forsuoto iškvėpimo veiksmus. Vertinti FEV 1, FVC dydţiai. Skirtumas tarp dviejų didţiausių FVC ir FEV 1 rodiklių nebuvo didesnis nei 150 ml. [188]. Atrinkti didţiausi FVC, FEV 1 rodikliai iš trijų techniškai sėkmingai atliktų forsuoto iškvėpimo veiksmų. FVC, FEV 1 rodikliai buvo išreikšti absoliučiais dydţiais ir būtino dydţio (b.d.) procentais, nustatytas FEV 1 /FVC santykio absoliutus dydis ir b.d. procentai. Būtini dydţiai buvo nustatyti pagal Quanjer ir kt. [189]. Plaučių funkcija laikyta normali jei FEV 1 buvo 80 proc. b.d, o FEV 1 /FVC 88 proc. b.d vyrams ir 89 proc. b.d. moterims. Bronchų dilatacinis mėginys Kiekvieno LOPL sergančio paciento, diagnozės patikslinimui, prieš įtraukiant į tyrimą, buvo atliktas bronchų dilatacinis mėginys. Mėginys buvo atliktas naudojant trumpo veikimo bronchus plečiantį vaistą, beta-2 agonistą salbutamolį (Ventolin ). Mėginiui atlikti buvo skirta 400 µg salbutamolio pro rezervuarą. Spirometrinis tyrimas kartotas po 15-20 min. Mėginys vertintas pagal FEV 1 ir (ar) FVC pokyčius. Mėginys laikytas teigiamu jei FEV 1 ir (ar) FVC padidėja 12 proc., nuo pradinio dydţio ir 200 ml tūrio [190]. Įvertinus bronchus plečiančio vaisto poveikį, nustatytas bronchų obstrukcijos išnykstamumas [191]: išnykstanti bronchų obstrukcija jei nustatomas teigiamas bronchų dilatacinis mėginys ir spirograma po mėginio būna normali; iš dalies išnykstanti bronchų obstrukcija jei mėginys teigiamas, tačiau išlieka bronchų obstrukcija; stabili bronchų obstrukcija jei mėginys neigiamas. Pacientai atitiko spirometrinius LOPL kriterijus, jei podilatacinis FEV 1 buvo 80 proc. būtino dydţio, o FEV 1 /FVC 0,70 [20]. LOPL sunkumas vertintas pagal podilatacinį FEV 1 : Lengva LOPL - FEV 1 80 proc. b.d. Vidutinio sunkumo LOPL - 50 FEV 1 < 80 proc. b.d. Sunki LOPL - 30 FEV 1 < 50 proc. b.d. Labai sunki LOPL- FEV 1 30 proc. būtino dydţio Į mūsų tyrimą buvo įtraukti vidutinio sunkumo ir sunkia LOPL sergantys pacientai. 42

5.2.4 Fibrobronchoskopija ir bronchoalveolinis lavaţas FBS buvo atlikta sergantiems LOPL pacientams (n=27), kurių podilatacinis FEV 1 40 proc. b.d., o taip pat tiems kontrolinės grupės asmenims (n=21), kurie sutiko, kad šis tyrimas būtų jiems atliktas. Tyrimai, atlikti prieš FBS: 1. Bendras kraujo tyrimas, įvertinant trombocitų skaičiui. 2. Protrombino indeksas (PI), dalinai aktyvuoto tromboplastino laikas. 3. Krūtinės ląstos organų rentgenografija. 4. Kvėpavimo funkcijos tyrimas spirometrijos būdu 5. SaO 2 matavimas pulsoksimetru. Jei SaO 2 < 92 proc., buvo atliktas arterinio kraujo dujų tyrimas. 6. EKG. Kontraindikacijos atlikti FBS: 1. Pneumotoraksas ar pneumotoraksą galinčios sąlygoti būklės (plaučių cistos, bulos, emfizema). 2. PI su SPA reagentu < 60 proc., TNS (tarptautinis normalizuotas santykis) > 1,5, trombocitų skaičius < 60 x 10 9 /l. 3. SaO 2 < 90 proc., parcialini deguonies slėgis < 50 mmhg. 4. FEV 1 < 1,0 l. 5. Gyvybei pavojingi širdies ritmo ir laidumo sutirkimai. 6. Miokardo infarktas, įvykęs maţiau nei prieš 6 savaites. 7. Smegenų kraujotakos sutirkimai, įvykę maţiau nei prieš 6 savaites. 8. Gydymas antikoguliantais. 9. Vena cava superior sindromas. 10. Plaučių arterijos trombembolija. 11. Ligos ir būklės, didinančios kraujavimo tikimybę: uremija (kreatininas > 270 µmol/l), cukrinis diabetas, hemoblastozės, kepenų ligos. 12. Ligonis atsisako procedūros. 43

Tiriamųjų paruošimas FBS Tiriamiesiems atlikti visi privalomi prieš FBS tyrimai. Prieš FBS tiriamieji nevalgė 4-6 val. ir nerūkė 10 val. Pusė valandos prieš tyrimą tiriamieji įkvėpė 400 µg salbutamolio. Įvestas kateteris į periferinę veną. Tiriamajam prieš pat FBS skirta premedikacija: 0,5-1,0 mg atropino į/v, 2,5-7,5 mg midazolamo į/v. FBS atlikta vietinėje 10 proc. ir 2 proc. lidokaino nejautroje. FBS ir BAL atlikimas FBS atlikta pacientui pusiau sėdint. Procedūros metu pulsoksimetrijos metodu sekti gyvybinių funkcijų rodikliai: širdies susitraukimų daţnis ir SaO 2. Jei FBS metu SaO 2 sumaţėjo < 90 proc., skirtas deguonis per nosinį kateterį, siekiant padidinti SaO 2 > 90 proc. Jei skiriant deguonį per nosinį kateterį SaO 2 nepasiekė 90 proc. - procedūra buvo nutraukta. Per nosį arba burną įvestas fibrobonchoskopas (BF-1T200 Olympus; Tokyo, Japan) toliau buvo įvedamas į dešinio ar kairio plaučio 4 arba 5 segmentus. Per fibrobronchoskopo manipuliacinį kanalą buvo įpiltos 7 porcijos po 20 ml (viso 140 ml) sterilaus izotoninio druskos tirpalo, kurios kiekviena tuoj pat buvo išsiurbiamos atgal į švirkštą. BAL skysčio paruošimas analizei Atsiurbtas BAL skystis iškart filtruotas pro 48 mm nailono audinį (Millipore; North Ryde, NSW, Australia) ir centrifuguotas 4ºC temperatūroje 10 min. Baigus centrifugavimą, supernatantas atskirtas, padalintas į 3-5 Eppendorf mėgintuvėlius ir sušaldytas -70ºC temperatūroje tolimesniam tyrimui. Nuosėdos praskiestos iki 10 6 ląstelių ml BAL skysčio. BAL citospinai ruošti naudojant citofugą (Shandon Southern Instruments, USA) [192]. 5.2.5 Bronchoalveolinio lavaţo skysčio ląstelių sudėties analizė Paruošti BAL citospinai ląstelėms skaičiuoti buvo fiksuoti May-Grünwald-Giemsa metodu. Ląstelių sudėtis vertinta skaičiuojant apie 400 ląstelių atsitiktinai pasirinktame lauke per šviesinį mikroskopą (B5 Professional, Motic, China), neįtraukiant į skaičių plokščiojo epitelio ląstelių. Ląstelės buvo vertinamos pagal standartinius morfologinius kriterijus, branduolio morfologiją ir citoplazmos granules [192]. Uţdegimo ląstelėms priskirti neutrofilai, makrofagai, limfocitai ir eozinofilai. Ląstelių kiekis buvo vertinamas bendro ląstelių skaičiaus procentais ir absoliučiais dydţiais (10 6 /ml). 44

5.2.6 Uţdegimo ţymenų (IL-8, LTB 4, LTE 4 ) koncentracijos bronchoalveolinio lavaţo skystyje nustatymas LTE 4 ir LTB 4 koncentracija BAL skysčio supernatanto mėginiuose nustatyta imunofermentiniu ELISA (angl. enzyme linked immunosorbent assay) metodu. Buvo naudotos Cayman (JAV) sterilios, monokloniniu antikūnu padengtos 96 šulinėlių ELISA plokštelės. Nespecifinės reakcijos blokuotos 200 µl rinkinyje esančiu blokuojančiu buferio tirpalu per naktį, 4 o C temperatūroje. Po blokavimo ir praplovimo (3 kartus) etapų, šulinėliai padengti 100 µl serijiniais rekombinantinių LTE 4 ir LTB 4 antikūnų tirpalais, neigiama kontrole (analiziniu buferiu) ir mėginiais (kartojant po du šulinėlius). Plokštelės inkubuotos 1,5 val.. 5 kartus praplovus plokštelių šulinėlius, jie uţpildyti 100 µl detekcinio antikūno tirpalu ir inkubuoti 1 val. Gerai praplovus šulinėlius (7 kartus), šulinėliai padengti 100 µl substratiniu tirpalu (Ellman s reagentu) ir inkubuoti tamsoje. Maţiausia nustatoma LTB 4 koncentracija buvo 3,9 pg/ml, LTE 4 7,8 pg/ml. IL-8 koncentracija nustatoma aprašyta metodika, naudojant Becton Dickinson Biosciences reagentus (JAV). Sterilios 96 šulinėlių ELISA plokštelės padengtos 100 µl monokloninio prieš ţmogaus IL-8 antikūno, sandariai uţdengtos plokštelės inkubuotos 4 o C temperatūroje 18 val.. 3 kartus praplovus 300 µl buferiu, nespecifinės reakcijos 1 val. blokuotos 200 µl analizinio buferio tirpalu. Po blokavimo ir praplovimo (3 kartus) etapų, šulinėliai padengti 100 µl kartotiniais rekombinantinio IL-8 antikūno tirpalais, neigiama kontrole (analiziniu buferiu) ir mėginiais. Plokštelės inkubuotos 2 val. 5 kartus praplovus plokštelių šulinėlius, jie uţpildyti 100 µl detekcinio antikūno ir inkubuoti 1 val. Gerai praplovus šulinėlius (5 kartus), šulinėliai padengti 100 µl substratiniu tirpalu ir inkubuoti tamsoje. Po 30 min. imunofermentinė reakcija sustabdyta naudojant 50 µl sieros rūgšties tirpalą (2N H 2 SO 4 ) (R&D, JAV). Mėginių optinis tankis nustatytas mikroplokštelių skaitytuvu (Murex Diagnostics Ltd, England), naudojant 405 nm (LTE 4 ir LTB 4 ) ir 450 nm (IL-8) bangos ilgį. Tiriamųjų ţymenų koncentracija paskaičiuota pagal standartinę kreivę, gautą naudojant kartotinius rekombinantinių IL-8, LTB 4,, LTE 4 ir skiedimus. Iš mėginių ir standartinių tirpalų optinių tankių vertės buvo atimta neigiamos kontrolės optinio tankio vertė. Standartinės kreivės nubrėţtos naudojant programą Imunlab (Oksfordo universitetas, Jungtinė Karalystė). Tiriamojo mėginio optinis tankis ţymimas atitinkamoje ašies vietoje, atitinkančioje tam tikrą koncentraciją. Nurodyta koncentracija buvo dauginama iš skiedimo koeficiento ir nustatoma tikroji tiriamosios medţiagos koncentracija mėginyje. 45

5.2.7 Matematinė statistinė duomenų analizė Statistinė duomenų analizė atlikta standartiniais programiniais paketais Statistical Package for the Social Sciences, version 12.0 for Windows (SPSS for Windows 12.0; Chicago IL, USA). Apskaičiuotas duomenų vidurkis ir vidutinė standartinė paklaida (SEM (angl. standart error mean). Pirmoje tyrimo dalyje sveikų metusių rūkyti bei sveikų metusių ir vėl pradėjusių rūkyti asmenų grupėse log C 5 pokyčiai skirtingais laiko tarpais apskaičiuoti naudojant porinį t-testą priklausomoms imtims. Lyginat sveikų metusių rūkyti ir kontrolinės rūkančiųjų grupės log C 5 asmenų naudotas linijinis mišrus modelis (ang. linear mixed effects models). Antroje tyrimo dalyje skirtumui tarp grupių nustatyti taikytas Kruskal-Wallis testas ir Dano kriterijus. Mann-Whitney U neporinis testas buvo naudojamas nustatyti statistinį skirtumą tarp atskirų grupių. Poţymių tarpusavio ryšys vertintas naudojant Spearman koreliacijos koeficientą. Reikšmingumo lygmeniu tikrinant statistines hipotezes pasirinktas p<0,05. Rezultatai pateikti vidurkis SEM. 46

6. REZULTATAI 6.1 Sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumo pokyčių, jiems metus rūkyti, tyrimas Asmenys, kuriems buvo ištirtas pradinis kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui ir kurie metė rūkyti ir nerūkė bent dvi savaites, buvo įtraukti į šį tyrimą. Kontrolinę grupę sudarė sveiki asmenys, kurie rūkė visą tyrimo laikotarpį. Pagrindinės tiriamųjų charakteristikos patiektos 3 lentelėje. Sveikų metusių rūkyti asmenų grupė nesiskyrė nuo kontrolinės (sveikų rūkorių) grupės amţiumi, rūkymo pakmečiais ir spirometrijos rodikliais. 3 lentelė. Pagrindinės tiriamųjų charakteristikos Poţymis Sveikų metusių rūkyti asmenų grupė (n=29) Kontrolinė grupė (n=10) Amţius (metai) 28,0 2,0 28,5 1,7 NS Vyrai/moterys 18/11 7/3 NS Rūkymo trukmė (metai) 9,5 1,7 9,4 1,9 NS Rūkymo pakmečiai 9,8 2,2 6,9 1,8 NS FVC (l) 4,34 0,27 4,45 0,33 NS FEV 1 (l) 3,46 0,23 3,66 0,21 NS FEV 1 (proc. b.d) 111,32 8.23 112,2 7,11 NS FEV 1 /FVC (proc.) 79,72 1,.32 82,24 1,45 NS FEV 1 /FVC (proc. b.d) 108,26 2,83 110 1,26 NS p Duomenys pateikti vidurkis SEM; p-tikimybė; NS-statistiškai nereikšminga. Sveiki metę rūkyti asmenys tyrimo metu pačių sprendimu ar paskyrus gydytojui galėjo naudoti farmakologines rūkymo metimo pagalbos priemones. Tiriamųjų asmenų naudotos rūkymo metimo pagalbos priemonės pateiktos 4 lentelėje.. 47

4 lentelė. Farmakologinių rūkymo metimo pagalbos priemonių vartojimo daţnis sveikų metusių rūkyti asmenų grupėje Rūkymo metimo pagalbos priemonė Tiriamųjų skaičius Pleistras ir kramtomoji guma su nikotinu 7 Pleistras su nikotinu 4 Kramtomoji guma su nikotinu 4 Kramtomoji guma su nikotinu ir bupropionas 1 Pleistras su nikotinu ir pleistras su klonidinu 1 Pleistras su nikotinu, pleistras su klonidinu ir 1 bupropionas Nenaudojo rūkymo metimo pagalbos priemonių 11 Kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas Visiems tiriamiesiems, kuomet jie dar rūkė, buvo atliktas pradinis kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas. Sveikiems metusiems rūkyti asmenims tyrimas kartotas praėjus 2, 6, 12 ir 24 savaitėm nuo tos dienos kai jie metė rūkyti. Kontrolinei grupei kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimai atlikti tais pačiais laiko intervalais. Dvi savaites nerūkė 29 tiriamieji. Visiems jiems atliktas kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas. Nerūkius dvi savaites sveikų asmenų kosulio reflekso jautrumas kapsaicinui reikšmingai padidėjo t.y. sumaţėjo C 5 lyginant su pradiniu, kuomet tiriamieji dar rūkė. Vidutinis log C 5 nuo 1,86 0,12 µm sumaţėjo iki 1,60 0,12 µm (p=0,0004) (6 pav.). Praėjus šešioms savaitėms nuo to laiko kai tiriamieji metė rūkyti, kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas atliktas 20 iš 29 tiriamųjų. 9 tiriamieji pradėjo rūkyti nepraėjus 6 savaitėm nuo tos dienos kai jie metė rūkyti. Šių 6 savaites nerūkiusių sveikų asmenų vidutinis log C 5 buvo maţesnis uţ vidutinį log C 5 nustatytą šiems tiriamiesiems nerūkius dvi savaites t.y kosulio reflekso jautrumas padidėjo, tačiau pokytis nebuvo statistiškai reikšmingas (7 pav.). Šioje grupėje (n=20) tiriamiesiems nerūkius dvi savaites vidutinis log C 5 reikšmingai sumaţėjo lyginant su pradiniu (p=0,01). Dvylika savaičių išbuvo nerūkę 18 iš 20 tiriamųjų (2 pradėjo rūkyti). Kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas atliktas visiems 12 savaičių nerūkiusiems tiriamiesiems. Šių 12 savaičių nerūkiusių sveikų asmenų vidutinis log C 5 buvo maţesnis uţ vidutinį log C 5 nustatytą šiems tiriamiesiems nerūkius 2 ir 6 savaites, tačiau rezultatų skirtumai nebuvo statistiškai reikšmingi. Vidutinis šios grupės sveikų metusių rūkyti asmenų log C 5 nerūkius 12 savaičių buvo reikšmingai maţesnis nei pradinis (p=0,03) (7 pav.). Praėjus dvidešimt keturioms savaitėms nuo to laiko kai tiriamieji metė rūkyti, kosulio reflekso jautrumo kapsaicinui tyrimas atliktas 14 iš 18 tiriamųjų (4 pradėjo rūkyti). Šių 24 48

Log C5 (µm) savaites nerūkiusių sveikų asmenų vidutinis log C 5 buvo maţesnis uţ vidutinį log C 5 nustatytą šiems tiriamiesiems nerūkius 2 ir 6 savaites, tačiau rezultatų skirtumai nebuvo statistiškai reikšmingi. Vidutinis šios grupės log C 5 tiriamiesiems nerūkius 12 savaičių ir 24 savaites buvo reikšmingai maţesnis nei pradinis (p=0,03 ir p=0,008 atitinkamai) (7 pav.). 3,0 2,7 2,4 2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,6 Pradinis Po 2 savaičių metus rūkyti 6 pav. Kosulio reflekso jautrumo pokyčiai sveikiems asmenims nerūkius dvi savaites. Pradinis matavimas atspindi kosulio reflekso jautrumą, kol sveiki asmenys rūkė. Metus rūkyti per dvi savaites log C 5 sumažėjo nuo 1,86 0,12 µm iki 1,60 0,12 µm (p=0,0004). Kontrolinėje grupėje vidutinis log C 5, tiriant po 2 savaičių, neţymiai sumaţėjo, tačiau šis pokytis nebuvo statistiškai patikimas (p=0,64). Vidutinis log C 5 dydis po 6, 12 bei 24 savaičių didėjo lyginant su pradiniu, tuo tarpu kai tiriamojoje grupėje jis maţėjo. Nustatytas reikšmingas skirtumas tarp log C 5 metusių rūkyti ir kontrolinės grupės t.y. metusių rūkyti asmenų grupės log C 5 turėjo linijinę tendenciją maţėti lyginant su kontroline grupe (p=0,0001) (7 pav.). 49

Log C5 ((µm) 2,4 2,1 1,8 n=29 n=10 n=10 n=10 n=10 n=10 1,5 1,2 n=29 n=20 n=18 n=14 Pradinis 2 sav. 6 sav. 12 sav. 24 sav. 7 pav. Sveikų metusių rūkyti asmenų (o) kosulio reflekso jautrumas (pradinis, metus rūkyti po 2, 6, 12, 24 savaičių) lyginant su kontroline grupe ( ). Sav.- savaitė Anglies monoksido koncentracijos iškvepiamame ore matavimas Visiems tiriamiesiems, prieš įtraukiant į tyrimą buvo atliktas pradinis CO koncentracijos iškvepiamame ore matavimas. Tiriamojoje grupėje iš 29 asmenų 26 iškvepiamas CO buvo 6 ppm ir tai parodė, kad asmuo rūkė. Trims tiriamosios grupės asmenims iškvepiamas CO buvo < 6 ppm. Šie tiriamieji buvo nerūkę daugiau nei 8 valandas iki tyrimo, todėl tai galėjo įtakoti CO koncentracijos iškvepiamame ore tyrimo rezultatą (5 lentelė). Praėjus 2 savaitėm nuo tos dienos, kai tiriamieji metė rūkyti CO koncentracijos iškvepiamame ore matavimas atliktas 27 tiriamiesiems. Šių sveikų asmenų CO koncentracija iškvepiamame ore CO buvo 6 ppm ir tai patvirtino, kad asmenys nerūkė. Dviems tiriamiesiems dėl iškvepiamo CO koncentracijos matuoklio techninio gedimo šis tyrimas neatliktas (5 lentelė). Praėjus 6 savaitėm nuo to laiko, kai tiriamieji metė rūkyti, CO koncentracijos iškvepiamame ore matavimas atliktas 18 tiriamųjų. 16 tiriamųjų CO koncentracija iškvepiamame ore buvo 6 ppm, dviejų asmenų - 7 ppm. Dviems tiriamiesiems dėl iškvepiamo CO koncentracijos matuoklio techninio gedimo šis tyrimas neatliktas (5 lentelė). Praėjus 12 savaičių nuo tos dienos, kai tiriamieji metė rūkyti, CO koncentracijos iškvepiamame ore matavimas atliktas 15 tiriamųjų. 14 tiriamųjų iškvepiamo CO koncentracija buvo 6 ppm, vienam asmeniui - 7 ppm. Trims tiriamiesiems dėl iškvepiamo CO koncentracijos matuoklio techninio gedimo šis tyrimas neatliktas (5 lentelė). 50