喻鵬銘

呼吸肌訓(xùn)練處方及其對腦卒中病人肺康復(fù)的療效

喻鵬銘

喻鵬銘 副教授

腦卒中呈現(xiàn)高發(fā)病率、高致殘率和高死亡率的特點。運動功能障礙是腦卒中病人最常見和最持久的不良后果。然而,腦卒中的病人不僅僅存在外周肌肉受累,呼吸功能同樣也會受到顯著的影響,導(dǎo)致呼吸肌無力、胸廓擴張受到限制等[1],而這些常常因為我們的忽略而缺少關(guān)注。與此同時,由于腦卒中病人的心肺去適應(yīng)作用,活動能力的受限以及呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥，均會進一步加重呼吸功能障礙,這是導(dǎo)致腦卒中病人非心血管死亡最常見的原因[2]。有效的咳嗽是腦卒中病人預(yù)防肺部感染的重要機制。但是腦卒中病人的咳嗽機制常常隨著疾病的發(fā)生發(fā)展而受到損害[3]。有效有力的咳嗽取決于將空氣吸入肺,并能產(chǎn)生高氣壓和高氣流的能力,同時還要保持氣道的開放。這其中的每一個環(huán)節(jié)都受到呼吸肌功能的影響。但是對于腦卒中病人來說,一側(cè)呼吸肌的無力、張力的改變和胸廓活動能力的減弱都將導(dǎo)致咳嗽效力的受損。有專家提出腦卒中急性期的病人出現(xiàn)呼吸肌功能障礙可能更多的是由于受損的中樞神經(jīng)系統(tǒng)對呼吸肌驅(qū)動的影響[4]。但是,無論是哪種病理生理機制導(dǎo)致了腦卒中病人呼吸肌功能的受損,改善呼吸肌的功能都將對腦卒中病人產(chǎn)生有益的作用,尤其是在改善咳嗽以及預(yù)防肺部感染方面。

1 呼吸肌訓(xùn)練對腦卒中病人呼吸功能的影響

1.1 呼吸肌訓(xùn)練對吸氣肌和呼氣肌的影響 腦卒中病人常常出現(xiàn)呼吸肌力量的減弱,隨之而來的是膈肌和腹肌的功能障礙,同時出現(xiàn)呼吸肌功能障礙?，F(xiàn)有研究表明,腦卒中病人的最大吸氣壓和最大呼氣壓與正常人比較分別下降了41.39 cmH2O和54.62 cmH2O[5]。一些研究表明,腦卒中病人進行呼吸肌訓(xùn)練能改善吸氣肌的力量,訓(xùn)練后平均最大吸氣壓較訓(xùn)練前增加了6.93 cmH2O,而有的研究則并未觀察到這種改善[6]。

1.2 呼吸肌訓(xùn)練對肺功能的影響 Khedr等[7]研究報道,腦卒中病人的膈肌偏移能力減少了41%,用力肺活量和第一秒用力呼氣流速與正常人比較平均下降了50%。目前也有一些研究將呼吸肌訓(xùn)練對肺功能的影響作為腦卒中康復(fù)訓(xùn)練療效的觀察指標(biāo)。一項薈萃分析的研究結(jié)果表明,呼吸肌訓(xùn)練能顯著改善腦卒中病人的用力肺活量和第一秒用力呼氣流速,與沒有經(jīng)過呼吸肌訓(xùn)練的腦卒中病人相比,經(jīng)呼吸肌訓(xùn)練的病人用力肺活量能提高1.99 L,第一秒用力呼氣流速能提高1.22 L[8]。

1.3 呼吸肌訓(xùn)練對咳嗽能力的影響 吸氣肌和呼氣肌無力會嚴(yán)重影響咳嗽功能。吸氣肌無力會導(dǎo)致在咳嗽開始時的肺容積減少。呼氣肌無力會導(dǎo)致胸腔內(nèi)壓減小而不能產(chǎn)生足夠的呼氣流速。在腦卒中急性期病人中,不論是吸氣肌力量還是呼氣肌力量，與同齡的正常成年人相比僅僅為其50%,其最大吸氣肌壓力均小于80 cmH2O,這是極有臨床意義的臨界值[9]。這種肌肉無力不是因為外周肌肉力量的減弱,而是因為大腦皮質(zhì)輸出到肌肉的信號減弱,在此基礎(chǔ)之上,腦卒中急性期的病人往往出現(xiàn)很明顯的咳嗽效力的受損。而且,有一個縱向研究表明,如果沒有經(jīng)過呼吸肌訓(xùn)練,即使腦卒中病人在發(fā)病后經(jīng)歷長達9月的恢復(fù)期后,最大吸氣肌壓力也不能恢復(fù)到超過80 cmH2O的水平[8]。

1.4 呼吸肌訓(xùn)練對肺部并發(fā)癥的影響 肺炎和肺部并發(fā)癥是腦卒中病人再入院的最常見的原因,因此而再入院的腦卒中病人高達15%[10]。呼吸肌訓(xùn)練能顯著降低腦卒中病人肺部并發(fā)癥[11]。但是,現(xiàn)在的研究不足在于肺部并發(fā)癥的評判標(biāo)準(zhǔn)是否對腦卒中之后的肺部并發(fā)癥有特異性。

1.5 呼吸肌訓(xùn)練對運動能力的影響 腦卒中后病人的呼吸肌力量越來越受到重視。越來越多的研究表明，呼吸肌力量的減弱和病人運動不耐受密切相關(guān)[12]。腦卒中后病人運動不耐受的一部分原因可能是因為呼吸肌受損而導(dǎo)致的肺容量降低和呼吸肌或者呼氣肌的力量減弱。呼吸肌訓(xùn)練能為腦卒中病人運動能力的提高帶來不同尋常的積極作用,它能使腦卒中病人的日常生活執(zhí)行能力變得更容易[13]。同樣呼吸肌訓(xùn)練對腦卒中病人的運動能力也有很大的影響。有一篇薈萃分析總結(jié)了之前的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)呼吸肌訓(xùn)練的腦卒中病人其運動能力與沒有進行呼吸肌訓(xùn)練的對照組相比,提高了0.71倍[14]。

2 腦卒中病人的呼吸肌力量測試及評估

臨床上,可以通過使用一個帶有跟病人口徑相適的圓形咬嘴的小圓筒來測量病人最大吸氣壓和最大呼氣壓，從而來判斷其呼吸肌力量。咬嘴中設(shè)計的小洞(直徑2 mm,長15 mm)是為了防止臉部肌肉的收縮形成的高壓力。壓力測量時規(guī)范肺容積至關(guān)重要。為了避免胸壁和肺的回縮力導(dǎo)致的吸氣肌壓力,需要記錄功能殘氣量的測量值。然而這個肺容積很難規(guī)范化。在臨床實踐中,用殘氣量來測量最大吸氣壓,而用肺總?cè)萘縼頊y量最大呼氣壓，且至少應(yīng)進行5次測量。美國胸科協(xié)會/歐洲呼吸協(xié)會的聲明對呼吸肌測試進行了詳細的介紹[15]。吸氣衰弱被定義為和呼吸肌力量減弱產(chǎn)生的臨床體征(例如呼吸困難,咳嗽,端坐呼吸困難)一樣時,最大吸氣壓低于預(yù)測值的50%。其他方法,例如嗅氣策略,也被用來作為一種量化總體呼吸肌功能的工具。更具侵入性的方法如電或磁對橫隔的刺激可以提供更準(zhǔn)確和詳細的膈肌信息,并且對膈肌麻痹的診斷有很大幫助。然而對大多數(shù)臨床應(yīng)用來說,對吸氣和呼氣時口腔壓力的評估已經(jīng)足夠?，F(xiàn)在也有更為流行的評估方法,比如用M型超聲來測量膈肌活動時厚度的變化來評定腦卒中病人的呼吸肌的力量[16]。

3 腦卒中病人呼吸肌訓(xùn)練的處方

腦卒中病人的呼吸肌訓(xùn)練能改善呼吸肌力量,但是目前的呼吸肌訓(xùn)練方法通常是以任務(wù)為導(dǎo)向的吸氣肌或呼氣肌相對分離的獨立訓(xùn)練。很少有研究將吸氣肌和呼氣肌進行聯(lián)合的訓(xùn)練。

3.1 呼吸肌訓(xùn)練裝置 大多數(shù)對腦卒中病人的呼吸肌訓(xùn)練計劃均使用吸氣閾值負荷裝置,僅有1篇文獻使用的是流速依賴訓(xùn)練裝置[17]。目前國際常用的吸氣閾值負荷裝置有5種[18](圖1):Threshold IMT (Philips Respironics, Murrysville, Pennsylvania), POWERbreathe (HaB International, Southam, Warwickshire, United Kingdom), PowerLung (PowerLung, Houston, Texas), Respifit S (Biegler, Mauerbach, Austria)和ORYGEN DUAL (FORUMED, S.L., Catalonia, Spain)?，F(xiàn)有的研究并沒有證據(jù)表明哪種訓(xùn)練方式更好;因此,選擇何種訓(xùn)練方式考慮的主要因素是病人的喜好、價格、操作難易程度和感染管理。但是,目前的普遍趨勢和研究中更多采用的設(shè)備為Threshold IMT,Threshold IMT的優(yōu)勢在于:吸氣整個期間能提供更穩(wěn)定的阻力,同時,能減少2次呼吸之間的休息間期。

一項來自中國大陸的研究用B型超聲觀察到腦卒中病人偏癱側(cè)膈肌活動比正常一側(cè)明顯減弱,用體外膈肌起搏器(圖2)干預(yù)后可以明顯增加偏癱一側(cè)膈肌運動幅度,從而明顯增加病人的通氣功能,提高病人的血氧飽和度,有利于腦卒中病人的急救和康復(fù)治療。其機制可能是腦卒中病人呼吸驅(qū)動中樞受到了不同程度的損傷,使得來自病側(cè)腦卒中中樞的神經(jīng)沖動減少,該側(cè)的膈神經(jīng)得不到足夠的中樞神經(jīng)刺激,導(dǎo)致膈肌的運動減弱或癱瘓。這時使用體外膈肌起搏器刺激膈肌治療自然可以替代膈神經(jīng)中樞的興奮沖動,從而維持膈肌的規(guī)律運動,在保證呼吸的同時又可以鍛煉膈肌,預(yù)防膈肌的廢用性萎縮[19]。

注:A: Threshold IMT;B: POWERbreathe; C: PowerLung;D: ORYGEN DUAL;E: Respifit S圖1 閾值吸氣肌訓(xùn)練器產(chǎn)品舉例

圖2 戴福倫體外膈肌起搏器

3.2 呼吸肌訓(xùn)練強度 訓(xùn)練的強度通常是在最大吸氣壓或最大呼氣壓的30%～60%之間。如果最大吸氣壓閾值負荷小于30%,對吸氣肌力量和運動耐力改善是不充分的。高的閾值比低的閾值常常能帶來更大的功能性結(jié)果[20]。但是,如何將治療強度進階的研究報道卻很少。大部分研究顯示訓(xùn)練閾值負荷的增加,都是基于對最大吸氣壓力或者最大呼氣壓力的重新評估。雖然呼吸肌也屬于肌肉的范疇,可以遵循一般肌肉力量訓(xùn)練的原則,但是我們必須意識到呼吸肌的特異性,它是一組24 h,365 d不間斷工作的肌肉,因此,我們必須提防過大閾值負荷可能引起的呼吸肌疲勞或者衰竭,從而加重病人的病情和癥狀。

3.3 訓(xùn)練持續(xù)時間 現(xiàn)有的研究并沒有給出對于呼吸肌訓(xùn)練持續(xù)時間的指引和推薦,但是大部分薈萃分析的結(jié)果是建議呼吸肌的訓(xùn)練是6～12周的周期。最短的訓(xùn)練時間也應(yīng)該持續(xù)6周,訓(xùn)練維持時間越長,可能帶來的效果越好。

3.4 訓(xùn)練頻率 現(xiàn)有的研究并沒有給出對于呼吸肌訓(xùn)練頻率的指引和推薦,但是大部分薈萃分析的結(jié)果是建議呼吸肌的訓(xùn)練是每天1～3組,每周3次,每組訓(xùn)練的時間為5～30 min。但是,具體的訓(xùn)練方案應(yīng)該結(jié)合病人對訓(xùn)練的反饋,應(yīng)該將訓(xùn)練的頻度控制在病人能接受的范圍,并且產(chǎn)生的疲勞感覺不應(yīng)該超過自我勞累程度評分的5分。如果超過,應(yīng)該縮短每次的訓(xùn)練時間,增加訓(xùn)練的頻率。

4 腦卒中病人進行呼吸肌訓(xùn)練可能產(chǎn)生的不良反應(yīng)

臨床上對腦卒中病人呼吸肌訓(xùn)練引起的不良事件鮮有報道。現(xiàn)僅有1篇文獻報道了多發(fā)性硬化病人進行呼吸肌訓(xùn)練時發(fā)生了頭痛頭暈的不良事件[21]。但是,也有2篇文章明確陳述了呼吸肌訓(xùn)練是安全的,依照正確的呼吸肌訓(xùn)練康復(fù)處方進行康復(fù)訓(xùn)練不會發(fā)生不良事件[22-23]。但是這3篇研究的干預(yù)人群都非腦卒中的病人。所以,對于腦卒中病人進行呼吸肌訓(xùn)練不良事件的發(fā)生情況在現(xiàn)有的研究中尚不確切。

5 小結(jié)

基于現(xiàn)有研究和循證醫(yī)學(xué)證據(jù),呼吸肌肉訓(xùn)練能有效增加腦卒中病人的最大吸氣肌肌力,改善肺功能,增加咳嗽能力,預(yù)防肺部并發(fā)癥和提高運動耐力。這些研究突出了呼吸肌評估和呼吸肌訓(xùn)練應(yīng)該作為腦卒中綜合康復(fù)方案的一部分。

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