Stabil dönem KOAH tanılı olgularda insülin direncinin periferik kas gücü ve egzersiz kapasitesi ile ilişkisi
The relationship of insulin resistance with peripheral muscle strength and exercise capacity in patients with stable COPT
Yazar: İLKE KARABAĞ
Danışman: PROF. DR. PINAR ERGÜN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Atatürk Göğüs Has. ve Göğ. Cerr.Eğt. ve Arş. Hast. / Göğüs Hastalıkları ve Tüberküloz Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer hastalıkları-obstrüktif = Lung diseases-obstructive ; Egzersiz = Exercise ; Kas kuvveti = Muscle strength ; İnsülin direnci = Insulin resistance

Özet:
Amaç: Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı'ında (KOAH) çeşitli mekanizmalarla kas kitlesinde kayıp ve kas güçsüzlüğü görülmektedir. KOAH tanılı olgularda iskelet kas güçsüzlüğü görülme sıklığı yaklaşık %32 olarak bulunmuştur. Kas güçsüzlüğü KOAH'ın tüm evrelerinde görülür ve akciğer fonksiyonundan bağımsız olarak iskelet kas zayıflığının; fonksiyonel kapasitede azalma, yaşam kalitesinde bozulma, sağlık hizmeti kullanımında artış ve hatta mortalite üzerinde etkisi olduğu gösterilmiştir. KOAH olgularında egzersiz kapasitesi, yaşam kalitesi ve mortaliteyi etkileyen kas güçsüzlüğünün birçok sebebi mevcuttur ve bu sebeplerden biri de insülin direncidir. Bu çalışmada amacımız; stabil dönemde KOAH tanılı olgularda kas güçsüzlüğü nedenlerinden biri olan insülin direncinin periferik kas gücü ve egzersiz kapasitesi ile ilişkisini araştırmaktır.
           Gereç Yöntem: Sağlık Bilimleri Üniversitesi Ankara Atatürk Göğüs Hastalıkları ve Göğüs Cerrahisi Sağlık Uygulama ve Araştırma Merkezi Göğüs Hastalıkları Kliniklerine Mart 2017-Aralık 2017 tarihleri arasında kontrole gelen 76 KOAH tanılı olgu çalışmaya alındı.  KOAH atağında olan, ek akciğer hastalığı, tanılı diyabetes mellitus(DM), 'Obstructive sleep apnea syndrome'(OSAS) ve EPWORTH uykululuk skalasına göre OSAS semptomları, egzersiz kapasitesi ve periferik kas gücünü etkileyebileceği düşünülen ek komorbiditeleri, arter kan gazına göre hiperkapnisi ve istirahat durumunda hipoksemisi olan olgular çalışma dışı bırakıldı. Çalışmamıza seçilen olguların son 6 ay içinde pulmoner rehabilitasyon almamış olmasına dikkat edildi. Bir kısım olgu ise pulmoner rehabilitasyona başladıkları ilk gün değerlendirmeye alındı. Olguların KOAH evreleri; spirometrik olarak belirlendi ve KOAH birleşik değerlendirme (GOLD 2017 ABCD evrelemesi)' ye göre olguların grupları belirlendi. İnflamatuar belirteç olan serum C-reaktif protein(CRP) çalışıldı. Olguların el dinamometresi ve handgrıp ile üst ve alt ekstremite periferik kas gücü ölçümleri yapıldı. Artan hızda mekik yürüme testi(AHMYT) ve endurans mekik yürüme testi(EMYT) ile egzersiz kapasiteleri ölçüldü. Vücut kompozisyonları(vücut kitle indeksi(VKİ), yağlı kitle (FM), yağsız vücut kitlesi (FFM), yağsız vücut kitlesi indeksi (FFMI)) biolelektiriksel impedans yöntemi ile ölçüldü. Açlık plazma glukozu (mg/dL) ve açlık insülini (µU/mL)  ile insülin direnci(HOMA-IR indeksi) hesaplandı. HOMA-IR indeksine göre insülin direnci olan (Grup I) ve olmayan (Grup II) olarak olgular iki gruba ayrıldı. İki grup FEV-1, CRP, AHMYT mesafesi ve EMYT süresi ile belirlediğimiz egzersiz kapasitesi, alt ve üst ekstremite periferik kas gücü,  VKİ, FM, FFM, FFMI açısından karşılaştırıldı. HOMA-IR düzeyi ile FEV-1, CRP, AHMYT mesafesi, EMYT süresi, alt ve üst ekstremite kas gücü, VKİ, FM, FFM ve FFMI arasındaki ilişki değerlendirildi.
            Bulgular: Grup I ile grup II olguların cinsiyet dağılımı, yaş ortalaması,  mMRC skalası,  pO2(oksijen basıncı), paket/yıl sigara öyküsü, komorbiditeleri ve inflamatuar belirtec olan CRP düzeyleri benzer bulunmuş olup tüm gruplarda HOMA-IR ile yaş, mMRC skalası,  pO2, paket/yıl sigara öyküsü ve CRP arasında korelasyon bulunamamıştır. Hem tüm olgularda hem de grup I ve grup II olgularda hastaların çoğu spirometrik evrelemeye göre evre IV, GOLD 2017 birleşik değerlendirme sistemine göre grup D olarak bulunmuş olup iki grubun FEV-1, evre ve grup dağılımı benzer bulunmuştur. Hem tüm olgular hem de grup I ve grup II ayrı olarak değerlendirildiğinde HOMA-IR indeksi ile FEV-1 arasında anlamlı korelasyon bulunamamıştır. İki olgu grubu kıyaslandığında grup I'de VKİ, FM, FFM ve FFMI hem normale göre hem grup II olgulara göre anlamlı daha yüksek bulunmuştur. Hem tüm olgularda, hem grup I'de hem de grup II'de HOMA-IR indeksi ile VKİ, FM, FFM ve FFMI arasında pozitif bir korelasyon saptanmış, grup I de bu korelasyon istatistiksel olarak anlamlı bulunamamıştır. Olguların tümünde egzersiz kapasitesinin düşük olduğu ve iki grup kıyaslandığında egzersiz kapasitelerinin benzer düzeyde olduğu görülmüştür. Hem tüm olgular hem de grup I ve grup II olgularda HOMA-IR ile egzersiz kapasitesi arasında anlamlı korelasyon saptanmamıştır. Tüm olgularda periferik kas güçsüzlüğü saptanmış olmakla birlikte iki grup karşılaştırıldığında grup I'de grup II'ye göre periferik kas gücünün ve kas kitlesinin göstergesi olan FFM ve FFMI'in istatistiksel anlamlı yüksek olduğu saptanmıştır. Periferik kas gücü ile FFM ve FFMI arasında olguların birlikte ya da grup I ve grup II olarak ayrı ayrı değerlenlendirildiği durumda anlamlı korelasyon bulunmuştur. Hem tüm, hem de grup II olgularda HOMA-IR düzeyi ile periferik kas gücü arasında istatistiksel anlamlı pozitif korelasyon varken grup I'de HOMA-IR ile periferik kas gücü arasında negatif bir korelasyon saptanmış ancak istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. 
             Sonuç: Bu çalışma ile ileri evre KOAH tanılı olgularda periferik kas güçsüzlüğü ve egzersiz kapasitesindeki kısıtlılığın insülin direncinden bağımsız olarak gelişebileceği gösterilmiştir.  Olguların ağırlıklı olarak spirometrik ileri evre, çok semptomatik ve sık alevlenme geçiren grupta toplanması ve insülin direncinin sadece % 26'sında görülmesinin sonuçlarda belirleyici olabileceğini düşündürmüştür. İnsülin direncinin vücut kitle indeksi yüksek olan olgularda saptanması, periferik kas gücü ve egzersiz kapasitesi ile zayıf da olsa negatif korelasyon göstermesi KOAH tanılı olguların multidispliner yaklaşıma olan gereksinimlerini ve Pulmoner Rehabilitasyon kapsamında nutrisyonel değerlendirme ve egzersiz eğitiminin önemini vurgulamaktadır.
           Anahtar Kelimeler: KOAH, periferik kas gücü, insülin direnci

Abstract:
Aim: Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is characterized by loss of muscle mass and muscle weakness through various mechanisms. In COPD diagnosed cases, the skeletal muscle weakness appearance frequency was found to be approximately 32%. Muscle weakness is seen in all stages of COPD, and regardless of lung function, the effect of it has been shown on skeletal muscle weakness; decreased functional capacity, impaired quality of life, increased use of health services, and even mortality. There are many reasons for muscle weakness affecting exercise capacity, quality of life and mortality in COPD cases, and one of them is insulin resistance. Our aim in this study is; to investigate the relationship of insulin resistance, which is one of the reason of muscle weakness on COPD patients in stabilized period, and peripheral muscle strength and exercise capacity.
Materials and Methods: Health Sciences University Ankara Atatürk Chest Diseases and Chest Surgery Health Practice and Research Center 76 cases of COPD patients who came to the Chest Diseases Clinic between March 2017 and December 2017 were included in the study. COPD attack, the additional pulmonary disease, diagnosed diabetes mellitus (DM) and 'Obstructive sleep apnea syndrome' (OSAS), OSAS symptoms according to the EPWORTH sleepiness scale, additional comorbidities believed to affect exercise capacity and peripheral muscle strength, according to arterial blood gas hypercapnia and hypoxemia in case of rest were excluded from the study.  Careful attention was paid to the fact that selected cases were not receiving pulmonary rehabilitation in the last 6 months. On the other hand, A part of cases were evaluated on the first day that they started pulmonary rehabilitation. COPD stages of events; were identified as spirometric and groups of events were identified according to COPD combined assessment (GOLD 2017 ABCD staging). Serum C-reactive protein (CRP), which is an inflammatory marker, was studied. Measurements of upper and lower limb peripheral muscle strength were performed with hand dynamometer and handgrip. Exercise capacities were measured with the shuttle walking test (AHMWT) and the endurance shuttle walking test (EMWT) at increasing speed. Body composition (body mass index (BMI), fat mass (FM), fat-free body mass index (FFM), fat-free body mass index (FFMI)) were measured by bioelectrical impedance method. Insulin resistance (HOMA-IR index) was calculated by fasting plasma glucose (mg / dL) and fasting insulin (μU / mL). The cases were divided into two groups according to HOMA-IR index: insulin resistance (Group I) and non-insulin resistance (Group II). Two groups were compared with FEV-1, CRP, exercise capacity which was determined by ISWT distance and ESWT duration, upper and lower limb peripheral muscle strength, BMI, FM, FFM, FFMI. The relationship between HOMA-IR level and FEV-1, CRP, ISWT distance, ESWT duration, upper and lower extremity muscle strength, BMI, FM, FFM and FFMI was evaluated.
Results: There were no significant differences between the two groups in terms of age, sex distribution, mMRC scale, pO2(oxygen pressure), package/year cigarette history, comorbidities and CRP levels with inflammatory markers, and no correlation between HOMA-IR and age, mMRC scale, pO, package/year cigarette history and CRP in all groups. In all cases and in group I and group II patients, most of the patients were found as stage IV according to spirometric staging and group D according to the GOLD 2017 combined evaluation system. Moreover, FEV-1 stage and group distribution of two groups was found as similar. There was no significant correlation between HOMA-IR index and FEV-1 when all cases and both group I and group II were evaluated separately. When two case groups were compared, BMI, FM, FFM and FFMI were found to be significantly higher in group I than both normal and group II cases. A positive correlation was found between HOMA-IR index and BMI, FM, FFM and FFMI in both groups I and II, but in group I, this correlation was not statistically significant. In all cases, exercise capacity was observed as low and when two groups were compared the exercise capacity was observed as similar. There were no significant correlations between HOMA-IR and exercise capacity in both groups and group I and group II. In addition to peripheral muscle weakness was detected in all cases, when two groups were compared; it was determined that FFM and FFMI which is the indicator of peripheral muscle strength and muscle mass was statistically higher in group I than in group II. There was a significant correlation between peripheral muscle strength and FFM and FFMI in the case where the cases were evaluated together or individually as Group I and group II. Altough, there was a statistically significant positive correlation between HOMA-IR level and peripheral muscle strength in both whole and group II cases, there were determined that there is a negative correlation between HOMA-IR and peripheral muscle strength in Group I. However, it was not found as statistically significant.
Conclusion: In this study, it was shown that peripheral muscle weakness and exercise capacity may develop independently from insulin resistance in patients with advanced stage COPD. The results suggest that the occurrence of cases with predominantly spirometric advanced stage, multi-symptomatic and frequent exacerbations group, and the presence of insulin resistance in only 26% of the cases may be decisive. The determination of insulin resistance in cases with high body mass index and the correlation of peripheral muscle strength, albeit weak, is the need for the multidispliner approach of COPD cases and emphasizes the importance of nutrisyonel assessment and exercise training under Pulmonary Rehabilitation.          
Keywords: COPD, peripheral muscle strength, insulin resistance