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Mast-cell stabilising agents to prevent exercise-induced bronchoconstriction

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Exercise-induced bronchoconstriction (or asthma) following strenuous physical exertion is common and can cause sub-optimal performance, symptoms such as cough, dyspnea, wheeze, chest tightness, and can lead people to avoid physical activity. Management focuses on prevention with pre-exercise treatment using various pharmacologic agents. Mast cell stabilizing agents are effective in attenuating exercise-induced bronchoconstriction but their effectiveness compared to bronchodilator agents is unclear.


To quantitatively compare the effects of inhaling a single dose of either mast cell stabiliser - nedocromil sodium or sodium cromoglycate - to a single dose of short acting beta-agonists or anti-cholinergic agents - atropine or ipratropium bromide - prior to a strenuous exercise challenge in participants with asthma who are at least 6 years of age and suffer from reproducible exercise-induced bronchoconstriction. The review also compares the effects between a short acting beta-agonist alone to a combination of a short acting beta-agonist + mast cell stabiliser.

Search methods

We searched the Cochrane Airways Group Specialised Register, CENTRAL, Current Contents, review articles, textbooks and reference lists of articles. We also contacted the drug manufacturer and primary authors for additional citations. Searches are current as of August 2008.

Selection criteria

Randomised trials comparing a single prophylactic dose of a mast cell stabiliser to a short acting beta-agonist, anti-cholinergic agent, or a short acting beta-agonist alone to a combination of short acting beta-agonist plus a mast cell stabiliser to prevent exercise-induced bronchoconstriction in asthmatics over six years old. The exercise challenge had to conform to acceptable standards and pulmonary function (PFT) reported as percent decrease from baseline of FEV1 or peak flow. Complete protection (maximum % fall PFT <15% post-exercise) and clinical protection (50% improvement over placebo effect) measures were included.

Data collection and analysis

Trial inclusion and quality assessments were conducted independently by two reviewers using standardised forms. A second reviewer confirmed data extraction and calculations. Attempts were made to contact study authors. The pooled estimate involving continuous pulmonary function measures are reported as a weighted mean difference (WMD), dichotomous data as an odds ratio (OR), both with 95% confidence intervals (95%CI) using a random effects model. Heterogeneity tests for pooled results were performed.

Main results

Twenty-four trials (518 participants) conducted in 13 countries between 1976 and 1998 were included. All drugs were effective at attenuating the exercise-induced bronchoconstriction response but to varying degrees even within the same individual. Compared to anti-cholinergic agents, mast cell stabilisers were somewhat more effective at attenuating bronchoconstriction. On average the maximum fall on MCS was reduced to 7.1% compared to 13.8% on AC ( WMD = 6.7%; 95% CI: 3.3 to 10.0), provided more individuals with complete protection (73% vs 56%; OR = 2.2; 95% CI: 1.3 to 3.7) and clinical protection (73% vs 52%; OR = 2.7; 95% CI: 1.1 to 6.4). There were no subgroup differences based on age, severity, or study quality, and no adverse effects were reported for either agent group. When compared to short acting beta-agonists mast cell stabilisers were not as effective at preventing deterioration. On average the maximum fall on MCS was 11.2% compared to 4.3% on beta agonists ( WMD = 6.8%; 95% CI: 4.5 to 9.2). MCS provided fewer individuals with complete protection (66% vs 85%; OR = 0.3; 95% CI: 0.2 to 0.5) or clinical protection (55% vs 77%; OR = 0.4; 95% CI: 0.2 to 0.8). There were no significant subgroup differences based on age, severity, drug, delivery, or study quality. A non-significant difference in side effects was demonstrated with 11% of short acting beta-agonist patients experiencing side effects compared to 3% of those receiving mast cell stabilisers (OR = 0.2; 95% CI: 0.0 to 8.2). Combining mast cell stabilisers with a short acting beta-agonist did not produce significant advantages to pulmonary function over short acting beta-agonists alone. On average the maximum fall on SABA only was reduced to 5.3% compared to 3.5% on the combination ( WMD = 1.8%; 95% CI: -1.1 to 4.6). Beta-agonists alone provided fewer individuals with complete protection (68% vs 80%; OR = 0.5; 95% CI: 0.2 to 1.4) or clinical protection (70% vs 86%; OR=0.4; 95% CI: 0.1 to 1.2) but the difference did not reach significance (p=0.17). There were no subgroup differences.

Authors' conclusions

In a population of stable asthmatics short acting beta-agonists, mast cell stabilisers, or anticholinergics will provide a significant protective effect against exercise-induced bronchoconstriction with few adverse effects. On average, SABAs resulted in more effective attenuation than mast cell stabilisers, while mast cell stabilisers were more effective than anti-cholinergic agents. Combining SABA and mast cell stabilisers may be appropriate in selected cases. The variability in the individual degree of response to these drugs in multi arm trials suggests clinicians and patients work together to identify the most effective prophylactic therapy.



使用肥胖細胞穩定劑(Mast cell stabilising agents)預防止運動誘發的支氣管收縮



針對年齡在六歲以上且重複發作運動誘發性支氣管收縮的患者,定量比較兩組的效果-一組在劇烈運動前吸入單一劑量的肥胖細胞穩定劑(nedocromil sodium或sodium cromoglycate),另一組則吸入單一劑量的短效乙型作用劑或抗膽鹼劑(atropine或ipratropium bromide)。本回顧也比較-單獨使用短效乙型作用劑,與合併使用短效乙型作用劑和肥胖細胞穩定劑的效果。


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納入從1976到1998年間,於13個國家進行的24個研究,518位參與者。所有藥物都可以有效地減少運動誘發性支氣管收縮,但是程度不一,甚至在同一個人身上也可以產生不同的結果。與抗膽鹼劑相比,肥胖細胞穩定劑在減少支氣管收縮方面表現較為出色。平均而言,肥胖細胞穩定劑的最大降幅為7.1%,相較於抗膽鹼劑的13.8% (加權平均差 = 6.7%,95%信賴區間:3.3到10.0),肥胖細胞穩定劑可以提供更多人完全防護(73%對56%;危險對比值 = 2.2;95%信賴區間:1.3到3.7)和臨床防護(73%對52%;危險對比值 = 2.7;95%信賴區間:1.1到6.4)。在年齡、病情嚴重度、或研究品質各方面,並沒有次組差異,也沒有副作用的報告。在預防病情惡化方面,肥胖細胞穩定劑則不如短效乙型作用劑有效。平均而言,肥胖細胞穩定劑的最大降幅為11.2%,乙型作用劑為4.3% (加權平均差 = 6.8%,95% 信賴區間:4.5到9.2)。肥胖細胞穩定劑對較少人提供完全防護(66%對85%;危險對比值 = 0.3;95%信賴區間:0.2到0.5)或臨床防護(55%對77%;危險對比值 = 0.4;95%信賴區間:0.2到0.8)。在年紀、病情嚴重度、給藥方式或研究品質各方面,並沒有明顯的次組差異。副作用方面,在短效乙型作用劑組有11%,肥胖細胞穩定劑組則為3%,但沒有統計學上的意義(危險對比值 = 0.2;95%信賴區間:0.0到 8.2)。與短效乙型作用劑單一治療相比,併用短效乙型作用劑和肥胖細胞穩定劑,在肺功能方面並沒有明顯的好處。平均而言,短效乙型作用劑的最大降幅為5.3%,相較之下,合併治療為3.5% (加權平均差 = 1.8%,95%信賴區間:1.1到4.6)。單獨使用乙型作用劑對較少人提供完全防護(68%對80%;危險對比值 = 0.5;95%信賴區間:0.2到1.4)或臨床防護(70% 對86%;危險對比值 = 0.4;95%信賴區間:0.1到1.2),但沒有統計學上的意義(p = 0.17)。次組間沒有差異。




此翻譯計畫由臺灣國家衛生研究院(National Health Research Institutes, Taiwan)統籌。



Résumé scientifique

Stabilisateurs des mastocytes pour prévenir la bronchoconstriction induite par l'exercice


La bronchoconstriction (ou asthme) induite par l'exercice est courante après des efforts physiques ardus et peut entraîner des performances sous-optimales, des symptômes tels que de la toux, une dyspnée, une respiration sifflante et une sensation d'oppression, et pousser les patients à éviter les activités physiques. La prise en charge est axée sur la prévention, avec l'administration de différents agents pharmacologiques avant l'exercice. Les stabilisateurs des mastocytes sont efficaces pour atténuer la bronchoconstriction induite par l'exercice mais leur efficacité par rapport aux agents bronchodilatateurs reste discutée.


Comparer quantitativement les effets de l'inhalation d'un stabilisateur des mastocytes en dose unique (nédocromil de sodium ou acide cromoglycique) par rapport à une dose unique de bêta-agonistes à courte durée d'action ou d'agents anticholinergiques (atropine ou bromure d'ipratropium) avant un effort ardu chez des participants asthmatiques âgés d'au moins 6 ans et présentant une bronchoconstriction induite par l'exercice reproductible. Cette revue compare également les effets d'un bêta-agoniste à courte durée d'action seul et d'une combinaison bêta-agoniste à courte durée d'action + stabilisateur des mastocytes.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons consulté le registre spécialisé du groupe Cochrane sur les voies respiratoires, CENTRAL, Current Contents, des articles de revue, des ouvrages et les références bibliographiques des articles. Nous avons également contacté le fabricant de ce médicament et les principaux auteurs afin d'obtenir des références supplémentaires. Les recherches étaient à jour en août 2008.

Critères de sélection

Les essais randomisés comparant une dose unique prophylactique d'un stabilisateur des mastocytes par rapport à un bêta-agoniste à courte durée d'action ou à un agent anticholinergique, ou un bêta-agoniste à courte durée d'action seul par rapport à une combinaison bêta-agoniste à courte durée d'action + stabilisateur des mastocytes pour prévenir la bronchoconstriction induite par l'exercice chez des patients asthmatiques âgés de plus de six ans. L'exercice physique devait être conforme aux normes acceptées et l'exploration fonctionnelle respiratoire (EFR) devait être rapportée sous forme de taux de réduction du VEMS ou du débit expiratoire de pointe par rapport à l'inclusion. Les mesures de la protection complète (chute maximale du taux EFR < 15 % post-exercice) et de la protection clinique (amélioration de 50 % par rapport à l'effet placebo) étaient incluses.

Recueil et analyse des données

Deux évaluateurs ont sélectionné les essais à inclure et évalué la qualité de manière indépendante à l'aide de formulaires standardisés. Un second évaluateur a vérifié l'extraction des données et les calculs. Nous avons tenté de prendre contact avec les auteurs des études. L'estimation combinée, qui inclut des mesures continues de la fonction pulmonaire, est rapportée sous forme de différence moyenne pondérée (DMP), et les données dichotomiques sous forme de rapport des cotes (avec des intervalles de confiance à 95 % (IC à 95 %) dans les deux cas) à l'aide d'un modèle à effets aléatoires. Des tests d'hétérogénéité ont été effectués pour les résultats combinés.

Résultats principaux

Vingt-quatre essais (518 participants) menés dans 13 pays entre 1976 et 1998 ont été inclus. Tous les médicaments étaient efficaces pour atténuer la bronchoconstriction induite par l'exercice mais à différents degrés, y compris chez un même individu. Les stabilisateurs des mastocytes étaient légèrement plus efficaces que les agents anticholinergiques pour atténuer la bronchoconstriction. En moyenne, la chute maximale avec les stabilisateurs des mastocytes était réduite à 7,1 %, contre 13,8 % avec les anticholinergiques (DMP = 6,7 % ; IC à 95 % : 3,3 à 10,0), ce qui permettait à davantage d'individus de bénéficier d'une protection complète (73 % contre 56 % ; rapport des cotes = 2,2 ; IC à 95 % : 1,3 à 3,7) et d'une protection clinique (73 % contre 52 % ; RAPPORT DES COTES = 2,7 ; IC à 95 % : entre 1,1 et 6,4). Aucune différence n'était observée entre les sous-groupes sur la base de l'âge, de la gravité ou de la qualité des études, et aucun effet indésirable n'était rapporté dans aucun des groupes de traitement. Les stabilisateurs des mastocytes n'étaient pas aussi efficaces que les bêta-agonistes à courte durée d'action pour prévenir la détérioration. En moyenne, la réduction maximale avec les stabilisateurs des mastocytes était de 11,2 %, contre 4,3 % avec les bêta-agonistes (DMP = 6,8 % ; IC à 95 % : entre 4,5 et 9,2). Les stabilisateurs des mastocytes permettaient à moins d'individus de bénéficier d'une protection complète (66 % contre 85 % ; RAPPORT DES COTES = 0,3 ; IC à 95 % : 0,2 à 0,5) ou d'une protection clinique (55 % contre 77 % ; RAPPORT DES COTES = 0,4 ; IC à 95 % : entre 0,2 et 0,8). Aucune différence significative entre les sous-groupes n'était rapportée sur la base de l'âge, de la gravité, du médicament, du mode d'administration ou de la qualité des études. Une différence non significative était observée pour les effets secondaires, qui survenaient chez 11 % des patients sous bêta-agoniste à courte durée d'action, contre 3 % des patients sous stabilisateurs des mastocytes (rapport des cotes = 0,2 ; IC à 95 % : entre 0,0 et 8,2). La combinaison stabilisateurs des mastocytes + bêta-agoniste à courte durée d'action n'apportait pas d'avantage significatif en matière de fonction pulmonaire par rapport aux bêta-agonistes à courte durée d'action seuls. En moyenne, la chute maximale était réduite à 5,3 % avec les BACDA seuls, contre 3,5 % avec un traitement combiné (DMP = 1,8 % ; IC à 95 % : -entre 1,1 et 4,6). Les bêta-agonistes seuls offraient une protection complète à moins d'individus (68 % contre 80 % ; RAPPORT DES COTES = 0,5 ; IC à 95 % : 0,2 à 1,4) ou d'une protection clinique (70 % contre 86 % ; rapport des cotes = 0,4 ; IC à 95 % : 0,1 à 1,2) mais la différence n'atteignait pas un niveau significatif (p = 0,17). Aucune différence n'était observée entre les sous-groupes.

Conclusions des auteurs

Chez une population d'asthmatiques stables, les bêta-agonistes à courte durée d'action, les stabilisateurs des mastocytes ou les anticholinergiques confèrent un effet protecteur significatif contre la bronchoconstriction induite par l'exercice avec peu d'effets indésirables. En moyenne, les BACDA atténuaient plus efficacement la bronchoconstriction que les stabilisateurs des mastocytes, qui étaient eux-mêmes plus efficaces que les agents anticholinergiques. Une combinaison BACDA + stabilisateurs des mastocytes pourrait être appropriée dans certains cas. La variabilité du degré de réponse individuelle à ces médicaments dans les essais multi-bras indique que les cliniciens et les patients devraient travailler ensemble pour identifier le traitement prophylactique le plus efficace.

Plain language summary

Mast-cell stabilising agents to prevent exercise-induced bronchoconstriction

Exercise-induced bronchoconstriction, also commonly called exercise-induced asthma, is associated with symptoms such as cough (locker room cough), wheezing, shortness of breath, and chest tightness following exercise. While an episode is generally self-limiting, it can cause those afflicted to avoid vigorous activity and serious athletes to under-perform by limiting endurance and prolonging recovery time. The combined results from the studies, determined that short-acting beta-agonists inhaled prior to exercise reduced the severity of attacks in both adults and children when compared to mast cell stabilizers alone. In addition, the mast-cell stabilizers were slightly more effective than anticholinergic bronchodilators. Combining short-acting beta-agonists and mast-cell stabilizers was no more effective than the agents administered alone. There were no significant adverse effects reported with the short term use of any of the drugs.

Résumé simplifié

Stabilisateurs des mastocytes pour prévenir la bronchoconstriction induite par l'exercice

La bronchoconstriction induite par l'exercice, également connue sous le nom d'asthme d'effort, est associée à des symptômes tels que de la toux, une respiration sifflante, un essoufflement et une sensation d'oppression après l'exercice. Bien que la crise se résorbe généralement d'elle-même, elle peut pousser les patients à éviter les activités intensives et entraîner des sous-performances chez les athlètes en limitant leur endurance et en prolongeant le temps de récupération. Les résultats combinés de ces études indiquaient que les bêta-agonistes à courte durée d'action inhalés avant l'exercice réduisaient l'intensité des crises chez les adultes et les enfants par rapport aux stabilisateurs des mastocytes seuls. Les stabilisateurs des mastocytes étaient également légèrement plus efficaces que les bronchodilatateurs anticholinergiques. La combinaison bêta-agonistes à courte durée d'action + stabilisateurs des mastocytes n'était pas plus efficace que les agents administrés seuls. Aucun effet indésirable significatif n'était associé à l'utilisation de ces médicaments à court terme.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 1st October, 2012
Traduction financée par: Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé Français

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