吳志敏 喻國凍 張?zhí)?金瑩 鮮志芃 周方偉 王月 朱驪 袁興忠

(1.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科 貴陽 550004；2.貴州醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 貴陽 550004)

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome, OSAHS)是一種臨床常見病，患病率為9%～38%[1]?；颊咄ǔ０橛写蝼?、睡眠結(jié)構(gòu)紊亂、血氧飽和度下降、白天嗜睡、注意力不集中等癥狀，并可引發(fā)高血壓、糖尿病、冠心病等一系列系統(tǒng)性疾病[2]。OSAHS不但影響患者的生活質(zhì)量，而且也是一個重要的公共衛(wèi)生問題，給醫(yī)療保健系統(tǒng)增加了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[3]。目前臨床上治療OSAHS的主要方法有持續(xù)氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure，CPAP)、口腔矯治器、外科手術(shù)和藥物改善覺醒狀態(tài)等[4]。這些治療方式由于存在患者依從性差、治療后副作用、相關(guān)手術(shù)風(fēng)險、術(shù)后并發(fā)癥、短期治療效果不顯著等問題導(dǎo)致患者接受度差，整體療效欠佳。因此尋找一種新的治療方法十分必要。多個橫斷面研究[5-6]發(fā)現(xiàn)，歌手及管樂器音樂家發(fā)生OSAHS的風(fēng)險較低。這類人群的共同特征是歷時數(shù)年訓(xùn)練呼吸肌。這提示呼吸訓(xùn)練對于降低OSAHS風(fēng)險起著重要作用[7]。吸氣肌訓(xùn)練(inspiratory muscle training，IMT)是一種常用的呼吸訓(xùn)練方式，國外有研究發(fā)現(xiàn)IMT可用于治療OSAHS，IMT有望成為OSAHS新的治療方式。

1 IMT概述

1.1 IMT的概念 吸氣是吸氣肌主動運(yùn)動的過程。呼吸肌主要包括肋間外肌和膈肌等，其中膈肌是最重要的吸氣肌。IMT主要通過對膈肌的訓(xùn)練，增加其肌力和耐力，從而保證機(jī)體良好的吸氣功能。IMT最早見于1976年由Leith等[8]撰寫的一篇文獻(xiàn)，他們研究發(fā)現(xiàn)，通過適當(dāng)?shù)腎MT可以增加受試者吸氣肌的力量和耐力。Thomas等[9]于1985年發(fā)明了一種閾值負(fù)荷裝置，通過這種裝置患者能在短時間內(nèi)最大限度地提高吸氣肌的訓(xùn)練強(qiáng)度，從而增強(qiáng)吸氣肌功能。

1.2 IMT的方法 日常生活中的行走、慢跑、登梯、游泳等活動在一定程度上也能起到訓(xùn)練呼吸肌的作用，我們稱之為非特異性IMT。而特異性IMT是通過増加呼吸負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)的，如吹氣球、吹蠟燭、縮唇呼吸、呼吸操等無需輔助設(shè)備的方式，也有抗阻負(fù)荷訓(xùn)練及持續(xù)深快呼吸訓(xùn)練等定量訓(xùn)練方法，近年來報道的經(jīng)皮膈神經(jīng)電刺激等需要儀器設(shè)備輔助訓(xùn)練的方法也被使用[10]。其中，抗阻負(fù)荷訓(xùn)練和持續(xù)深快呼吸訓(xùn)練是目前IMT最主要的方法[11]?？棺柝?fù)荷訓(xùn)練又分為流速阻力負(fù)荷訓(xùn)練和機(jī)械閾值負(fù)荷訓(xùn)練。流速阻力負(fù)荷訓(xùn)練通過儀器孔徑的大小控制吸氣阻力，但流速降低后阻力負(fù)荷也降低，不能獲得持續(xù)恒定的阻力；機(jī)械閾值負(fù)荷訓(xùn)練通過克服儀器的彈性負(fù)荷閥后對恒定負(fù)荷吸氣，無論吸氣快慢阻力恒定，并且吸氣負(fù)荷大小可以調(diào)節(jié)。持續(xù)深快呼吸是一種通過最大容量的深快呼吸來提高吸氣肌耐力的方法，這種訓(xùn)練通常需要在醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行，需要密切監(jiān)測，避免低碳酸血癥的發(fā)生。高強(qiáng)度機(jī)械閾值負(fù)荷訓(xùn)練對膈肌動員的影響優(yōu)于流速阻力負(fù)荷訓(xùn)練，所以機(jī)械閾值負(fù)荷訓(xùn)練是應(yīng)用最為廣泛的IMT方法[12]，為了能有效訓(xùn)練吸氣肌，阻力負(fù)荷至少達(dá)到最大口腔吸氣壓(maximal inspiratory mouth pressure,Pimax)的30%。機(jī)械閾值負(fù)荷訓(xùn)練通過吸氣肌訓(xùn)練器來實(shí)現(xiàn)。吸氣肌訓(xùn)練器種類很多，常用的是小巧便攜的手持式儀器。IMT的具體操作如圖1所示。

圖1 IMT鍛煉方法示意圖 A.順時針旋轉(zhuǎn)阻力調(diào)節(jié)器增加阻力，逆時針旋轉(zhuǎn)減小阻力；B.從最低負(fù)荷量開始訓(xùn)練，學(xué)習(xí)正確的呼吸技巧，隨著訓(xùn)練次數(shù)的不斷增加，可持續(xù)地增加負(fù)荷，直到至少能完成30次的呼吸；C.身體放松，保持正常的坐姿或站姿，將咬嘴放在嘴里，上下齒咬緊牙墊，嘴唇貼緊使其封閉；D.用全力快速吸氣，盡量擴(kuò)張胸腔，增大肺容量；E.用嘴自然地慢慢呼氣直到肺部變空,讓胸部和肩膀肌肉放松，稍做停頓直至感覺需要再次吸氣；F.鼻夾可以幫助使用者用嘴吸氣。

訓(xùn)練方案的強(qiáng)度、頻率、周期現(xiàn)在尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且不同疾病訓(xùn)練方案也不同。在一項(xiàng)慢性心力衰竭患者吸氣訓(xùn)練研究中，推薦以30%~40% MIP開始進(jìn)行訓(xùn)練；也有主張以中高強(qiáng)度(50% MIP)開始，一般吸氣肌訓(xùn)練采用3組/次，2次/d，持續(xù)6~12周[13]。隨著吸氣肌能力的增強(qiáng)可不斷增加阻力負(fù)荷。IMT效果的評價手段有CT掃描、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)、膈肌肌電圖、跨膈壓、膈肌張力時間指數(shù)、Pimax及膈肌超聲等，因Pimax及膈肌超聲具有簡便可靠的特點(diǎn)，臨床應(yīng)用最廣泛[14]。此外，還可以通過負(fù)荷呼吸時間長短來反映吸氣肌的耐力，以吸氣流速峰值反映吸氣肌快速收縮和克服阻力的能力，同時可結(jié)合患者心肺功能、運(yùn)動能力和生存質(zhì)量對患者IMT效果進(jìn)行綜合評估[15]。

1.3 IMT的臨床運(yùn)用 IMT是一種安全的鍛煉方式，適用人群十分廣泛，普通人可以通過IMT緩解因缺乏運(yùn)動通氣不足引起的頭暈、乏力等不適。運(yùn)動員可以通過IMT增加運(yùn)動耐力，提高訓(xùn)練效果。目前臨床上主要運(yùn)用于慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)、支氣管炎、心力衰竭和脊髓損傷等疾病及一些圍手術(shù)期患者。許多研究[16-18]發(fā)現(xiàn)IMT能改善COPD患者的吸氣肌功能、肺功能和運(yùn)動耐力，可以作為COPD的一項(xiàng)輔助治療方式。對于慢性心力衰竭患者，IMT具有同樣的效果，可顯著提高患者的吸氣肌力量，緩解膈肌疲勞的發(fā)生，同時抑制交感神經(jīng)的激活，改善骨骼肌的灌注，并增加其運(yùn)動功能，從而減少呼吸困難，提高生活質(zhì)量[19-20]。此外，高血壓患者也能從IMT中獲益。有文獻(xiàn)[21]報道IMT能降低高血壓患者的收縮壓和舒張壓水平。對于手術(shù)患者，術(shù)前進(jìn)行IMT能減少術(shù)后肺部并發(fā)癥并縮短住院時間[22-24]，術(shù)后進(jìn)行IMT對肺功能、吸氣肌功能的改善也非常有幫助[25-26]。此外，IMT對哮喘、腦卒中、囊性纖維化等的治療也有報道。有研究[27]表明，人工氣道并非IMT的禁忌證，重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)患者在神志清醒且能配合的狀態(tài)下，只要呼氣末正壓通氣(positive end expiratory pressure，PEEP)≤10 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)且吸入氧分?jǐn)?shù)＜0.60，IMT也是安全可行的?？傊琁MT沒有絕對禁忌證，對于臨床情況穩(wěn)定，且無肺部感染、氣胸、肋骨骨折等情況的患者，均能進(jìn)行IMT。

2 IMT治療OSAHS的效果

不同于其他骨骼肌，吸氣肌處于持續(xù)工作狀態(tài)，OSAHS患者夜間出現(xiàn)低氧血癥和呼吸暫停增加了吸氣肌的負(fù)擔(dān)。Affiliations等[28]研究發(fā)現(xiàn)，OSAHS患者吸氣肌的力量和耐力顯著低于健康人群，并且更容易表現(xiàn)出疲勞性。而氣道反復(fù)阻塞引起的長期低氧狀態(tài)和有效睡眠時間缺乏，是造成OSAHS患者吸氣肌疲勞的主要原因[29]。OSHAS不但影響吸氣肌的功能，而且影響患者的全身運(yùn)動能力。臨床工作中發(fā)現(xiàn)，OSHAS患者的運(yùn)動耐力較差，常表現(xiàn)出疲乏無力。這是因?yàn)?，為了維持正常的呼吸功能，吸氣肌在疲勞狀態(tài)下會增加對血流量和氧氣的需求，在機(jī)體運(yùn)動時呼吸肌所需血流量占心輸出量的比例會從非疲勞狀態(tài)下的2%增加到16%，導(dǎo)致供應(yīng)骨骼肌的血流量相對減少，形成所謂的“吸氣肌血液竊流現(xiàn)象”[15]。 與其他骨骼肌一樣，吸氣肌也具有可塑性[30]。IMT作為心肺康復(fù)的一種重要方法，能有效增加吸氣肌的強(qiáng)度和耐力[31]。

IMT除了能改善OSHAS患者睡眠打鼾、白天嗜睡等臨床癥狀外，還能提高患者的睡眠質(zhì)量，降低呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea hypopnea index, AHI)和Epworth嗜睡評分量表(Epworth sleepiness scale，ESS)評分。Souza等[32]在一項(xiàng)納入了16例OSAHS患者的隨機(jī)對照試驗(yàn)中探討了IMT對OSAHS患者睡眠的影響，發(fā)現(xiàn)12周的中度負(fù)載IMT能改善OSAHS患者的睡眠質(zhì)量。Lin等[33]將22例中重度成年OSAHS患者隨機(jī)分為IMT組和對照組，IMT組使用IMT設(shè)備訓(xùn)練，30～45 min/d，5 d/周，持續(xù)12周，并在治療前后評估AHI、ESS和用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)評分。結(jié)果顯示，與對照組相比，IMT組治療后的AHI和ESS評分分別較治療前降低6%和20.2%，F(xiàn)VC顯著升高7.2%，疾病嚴(yán)重程度和日間嗜睡也明顯減輕。Erturk等[34]將41例未接受CPAP治療的OSAHS患者隨機(jī)分為IMT組、口咽訓(xùn)練組和對照組，結(jié)果表明IMT組的頸圍、腰圍縮小，呼吸肌力明顯改善，打鼾嚴(yán)重程度、頻率、疲勞嚴(yán)重程度和匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)(Pittsburgh sleep quality index，PSQI)均顯著降低。在最近的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中，Nóbrega-Júnior等[35]將16例30～65歲的中重度OSAHS患者隨機(jī)分為對照組和IMT組，IMT組進(jìn)行8周的IMT，結(jié)果顯示，與對照組相比，IMT組的AHI和柏林問卷評分均降低，吸氣肌力量增加，在試驗(yàn)結(jié)束時，睡眠質(zhì)量和白天過度嗜睡也得到了明顯改善。

OSAHS常引起患者全身多器官、多系統(tǒng)病變。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)40%～60%的OSAHS患者合并有高血壓[36]。這類患者發(fā)生睡眠時心血管意外的風(fēng)險大大增加。為了探究IMT對OSHAS患者血壓的影響，Vranish等[37]將24例輕度、中度和重度OSAHS成年患者隨機(jī)分為對照組和IMT組，IMT組每天進(jìn)行5 min的IMT，持續(xù)6周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于對照組，IMT組OSAHS患者的收縮壓和舒張壓明顯降低，血清去甲腎上腺素水平也降低，PSQI評分和夜間覺醒次數(shù)均減少，證明IMT可以降低OSAHS患者的血壓和兒茶酚胺水平，并能有效改善患者的睡眠質(zhì)量，提示IMT這種低成本、非藥物手段可作為不耐受CPAP的OSAHS患者新的治療方式。無獨(dú)有偶，Ramos-Barrera等[38]也在OSHAS患者中探究了IMT與血壓的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，每天5 min的高強(qiáng)度IMT能降低中重度老年肥胖OSAHS患者夜間收縮壓，減弱交感神經(jīng)興奮性，表明短期高強(qiáng)度IMT能為老年肥胖OSAHS患者帶來顯著的心血管益處。

3 IMT治療OSAHS的機(jī)制

OSAHS的發(fā)病機(jī)制主要是睡眠時上氣道完全或不完全塌陷。引起氣道塌陷的因素包括氣道橫截面積(較小的氣道容易塌陷)、咽壁的硬度(松軟的咽壁更容易塌陷)、氣道的驅(qū)動壓力(較高的腔內(nèi)負(fù)壓容易塌陷)和腔外組織壓力(氣道外的高壓會導(dǎo)致塌陷)[39]。雖然較早提出IMT的概念和方法，且已有多個臨床試驗(yàn)證明IMT治療OSAHS有效，但其作為OSAHS的新興治療方法尚處于研究與探討階段，其作用機(jī)制目前并不明確。研究提示可能的機(jī)制包括：①IMT能增加上呼吸道橫截面積；②IMT能增強(qiáng)咽側(cè)壁肌肉的強(qiáng)度，穩(wěn)定氣道；③IMT能減少氣道外組織壓力。

由于上氣道和肺的機(jī)械連接[40]，上氣道的大小和阻力受肺容積變化的影響，上氣道橫截面積隨肺容量的改變而變化，當(dāng)肺容量縮小時，氣道變窄，更容易發(fā)生萎陷[41]。有研究[42]指出，在OSAHS患者非快速動眼睡眠期間增加肺容量能夠顯著改善睡眠呼吸紊亂，可見提高肺容量對改善OSAHS癥狀有著重要的作用。IMT能通過增強(qiáng)膈肌等吸氣肌的肌力提高肺容量，進(jìn)而間接增加吸氣時OSAHS患者上呼吸道橫截面積，從而降低上呼吸道塌陷的風(fēng)險，達(dá)到治療OSAHS的目的。此外，肺容積對上呼吸道的氣流動力學(xué)也有影響，肺容量增加時氣管向尾部移位，降低上氣道腔外組織壓力，增加氣道吸氣流量，減少氣道塌陷的可能[43]。van de Graaff[44]在動物實(shí)驗(yàn)中觀察到，吸氣時上呼吸道通暢性的增加不能完全歸因于上呼吸道本身肌肉的活動，胸部呼吸肌能牽引頭頸部肌肉協(xié)助維持上呼吸道的開放。Tong等[45]進(jìn)行了更深入的研究，對34例OSAHS患者在仰臥位靜息狀態(tài)時的呼吸運(yùn)動進(jìn)行了動態(tài)MRI，發(fā)現(xiàn)OSAHS患者吸氣時氣管發(fā)生尾部移位，且移位峰值與OSAHS的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，氣管移位能拉伸和強(qiáng)化咽肌組織以穩(wěn)定上呼吸道，維持OSAHS患者清醒期間的上呼吸道通暢。膈肌等吸氣肌還能在吸氣過程中通過牽引氣管降低上呼吸道腔外組織壓力和咽壁徑向順應(yīng)性，從而穩(wěn)定上氣道。Hsu等[46]發(fā)現(xiàn)，膈肌運(yùn)動不但增加肺容量，而且對縱隔產(chǎn)生牽引力引起咽壁變硬，使上呼吸道保持通暢。因此，雖然OSAHS被定義為上氣道阻塞，但其發(fā)病機(jī)制與膈肌等呼吸肌仍有密切的關(guān)系?？傊鶕?jù)目前文獻(xiàn)報道，雖然IMT治療OSAHS的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步深入探討，但是IMT很可能通過提高肺容量來擴(kuò)大上呼吸道橫截面積，增加氣管移位來強(qiáng)化上呼吸道咽壁硬度，并降低咽腔外組織對氣道的壓力來減輕上呼吸道塌陷，從而緩解OSAHS。

4 IMT治療OSAHS的安全性

IMT治療OSAHS已經(jīng)有一些臨床試驗(yàn)。作為一種便捷、無創(chuàng)、有效、低成本、多種干預(yù)方法的治療方式，IMT在心肺康復(fù)領(lǐng)域已有較多的臨床應(yīng)用報道，有效性和安全性均得到廣泛認(rèn)可；但是在OSAHS領(lǐng)域還未廣泛運(yùn)用于臨床。Ferreira等[47]將40例中重度中老年OSAHS患者隨機(jī)分為IMT組和安慰劑組，IMT組進(jìn)行負(fù)荷為70%Pimax的IMT，安慰劑組進(jìn)行無負(fù)荷的吸氣肌鍛練，分別測量IMT前、結(jié)束即刻和結(jié)束后1 h的收縮壓、舒張壓、心率、心率變異性和炎癥標(biāo)志物等指標(biāo)，結(jié)果表明收縮壓、舒張壓、心率變異率和炎癥標(biāo)志物在組內(nèi)和組間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示高強(qiáng)度IMT不會對患者血流動力學(xué)、心臟自主活動及炎性標(biāo)志物造成影響，同時驗(yàn)證了IMT的臨床安全性。相比CPAP、 口腔矯治器 、外科手術(shù)等治療方式，IMT是一種非侵入性治療，時間成本低，患者每天只需要訓(xùn)練5～30 min即可達(dá)到治療作用，并且訓(xùn)練方式簡單易學(xué)，年齡較大或文化程度不高的患者也可以接受，便于臨床或家庭推廣使用。

5 IMT與呼吸肌訓(xùn)練

呼吸運(yùn)動是一個連續(xù)過程，Kuo等[48]研究證實(shí)呼氣肌訓(xùn)練也能使OSAHS患者受益。那么IMT聯(lián)合呼氣肌訓(xùn)練是否會產(chǎn)生增益效果呢？黃玉霞等[49]比較了單一吸氣肌和吸呼肌聯(lián)合閾值負(fù)荷鍛煉在COPD康復(fù)中的效果，結(jié)果顯示，與單一吸氣肌閾值負(fù)荷鍛煉相比，吸呼肌聯(lián)合閾值負(fù)荷鍛煉可明顯提高呼氣肌肌力，而在改善患者呼吸困難和生活質(zhì)量上二者沒有明顯差異。Herkenrath等[50]通過一種叫SpiroTiger?SMART的綜合性呼吸肌群訓(xùn)練設(shè)備，對9例OSAHS男性患者進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果表明這種通過呼氣肌和吸氣肌綜合訓(xùn)練的方法能夠改善患者生活質(zhì)量，但是AHI、肺功能、白天嗜睡情況改善不顯著，這可能與該試驗(yàn)訓(xùn)練時間短和研究人數(shù)過少有關(guān)。因此，IMT聯(lián)合其他治療方式如有氧運(yùn)動、呼氣肌訓(xùn)練、CPAP、口咽肌訓(xùn)練等是否會取得更優(yōu)的治療效果，還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，IMT對OSAHS患者的治療作用已經(jīng)在一些臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)，可以通過多導(dǎo)睡眠監(jiān)測、肺功能測試、ESS和 SF-36生活質(zhì)量量表、Pimax及膈肌超聲等對治療效果進(jìn)行綜合評價，但是這些研究因納入的樣本量偏少，而且沒有針對年齡、性別、體重指數(shù)及OSAHS嚴(yán)重程度等進(jìn)行分組分析，治療后也沒有長期隨訪，因此還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。上述研究對象主要是成年人，兒童與成人OSAHS的發(fā)病機(jī)制有所不同，IMT對于兒童OSAHS的治療作用還需進(jìn)一步研究?？傊疚耐ㄟ^對IMT治療OSAHS的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期能給國內(nèi)同行一點(diǎn)啟發(fā)，為OSAHS的治療提供新的思路。