不同呼吸訓練方法對COPD患者的康復效果

王程雙

前言

COPD患者癥狀一般表現為咳嗽、咳痰及呼吸困難且容易反復。此外，多數COPD患者會出現呼吸肌力量的減弱，呼吸肌疲勞情況。吸氣肌活動（主要是膈肌）不足會導致通氣不足，呼氣肌（主要是腹肌）力量減弱會導致運動是過度充氣和患者呼吸困難。因此科學地進行呼吸肌訓練是必要的。美國胸科醫師協會／歐洲呼吸協會指出吸氣肌訓練可作為治療存在吸氣肌力低下和呼吸困難癥狀的COPD患者的一種輔助手段。反饋式呼吸電刺激訓練是結合了神經電刺激和腹式呼吸和呼吸反饋的復合性的呼吸訓練方法。刺激吸氣肌（膈肌）和呼氣肌（腹肌）的協同作用，調整胸腹不協調活動，增加膈肌活動及潮氣量。同時其反饋模式能更加有效地幫助患者建立深慢的呼吸方式。這兩種治療方法是目前治療COPD的重要手段，本文將對這兩種康復方法的相關研究進行綜述。

1 呼吸肌訓練

多數研究顯示吸氣肌鍛煉對COPD患者吸氣肌肌力、呼吸困難程度及生活質量有顯著效果［1，2，3］。目前臨床采用的呼吸肌訓練方法有阻力呼吸法和閾值負荷訓練。

1.1 阻力呼吸法

阻力呼吸法是通過調節適合患者功能水平的吸氣或呼氣阻力，以正確的呼吸頻率在阻力呼吸器上進行連續抗阻呼吸訓練以到達鍛煉呼吸肌肌力和耐力目的一種訓練方法。現普遍認為呼吸肌抗阻訓練可以增加呼吸肌耐力和肌力，改善呼吸困難。對于其訓練強度，與骨骼肌相同，訓練要有一定量的負荷刺激才能增加呼吸肌肌力［4］。阻力呼吸訓練是通過調節其孔徑大小來控制壓力負荷的，但二者不存在線性關系，難以進行精確調節，導致負荷流量不穩定，影響鍛煉效果。閾值負荷鍛煉器進行肺康復鍛煉效果優于吸氣阻力裝置，因為其負荷相對不依賴于流量的改變而變化，負荷強度易于精準地調節。

1.2 閾值負荷訓練

通常采用閾值呼吸訓練器進行閾值負荷訓練，治療師設置既定域壓，患者的呼吸做功達到所需的值才能進行呼吸。由于激活閾值所需的負荷壓力相對不依賴于流量的改變而變化，即不受呼吸類型的影響，負荷強度易于精準地調節，訓練效果相對阻力呼吸訓練較好。

一些研究表明閾值負荷訓練能夠減少患者呼吸困難，改善患者生活質量，從而減輕家庭負擔，改善COPD患者的預后［5，6，7］。但其訓練強度尚無統一標準。呼吸肌同四肢肌肉一樣，增加肌力需要承受一定的負荷，研究表明低于30%MIP的負荷量無法增加呼吸肌的肌力［8］。一項研究顯示COPD患者在吸氣肌閾值負荷為60%MIP及以下時呼吸做功顯著增加，且在50%MIP，60%MIP下鍛煉后的膈肌疲勞程度顯著增加［9］。證明了高強度負荷訓練可以改善呼吸肌的肌肉力量和耐力［10，11］。因此，為盡快到達訓練的目的，即增加肌力和改善呼吸困難，可在患者耐受情況下盡快將負荷增加到50%MIP－60%MIP。同時閾值壓力負荷呼吸肌訓練可以增加患者膈肌I、II型肌纖維，增加膈肌活動能力，減少輔助呼吸肌的活動從而降低機體耗氧量，降低患者呼吸勞累感［12］。綜上可知30%－60%范圍的閾值負荷呼吸肌訓練可以顯著改善COPD患者肺功能和呼吸困難癥狀，但訓練過程中應適合關注患者耐受性避免患者出現呼吸肌疲勞。

2 反饋式呼吸電刺激訓練

反饋式呼吸電刺激訓練（Respiratory Electrical Stimulation Training with Biofeedback，RESTB）是指在設定符合患者呼吸生理的呼吸周期時間的基礎上，通過聲光反饋進行呼吸控制并通過電刺激輔助呼吸的呼吸訓練方法，是腹式呼吸、呼吸反饋、神經肌肉電刺激原理的聯合運用。多數研究表明RESTB可顯著改善COPD患者的肺通氣和緩解呼吸困難并形成顯著的深慢呼吸方式，提高患者的日常生活活動能力［13－15］。其操作原理是通過交替電刺激腹肌和膈肌促進肌肉收縮使吸氣和呼氣增加，同時在交替時患者按照信號燈的提示配合呼吸訓練以達到建立有效呼吸模式的目的［16］。RESTB通過設定特定的呼吸周期可以更加準確地幫助患者建立深慢呼吸方式，通過電刺激降低交感神經的興奮性和胸鎖乳突肌等輔助呼吸肌的募集，從而降低機體耗氧量和心率，緩解患者呼吸困難［17］。

2.1 膈肌電刺激

膈肌在呼吸過程中起重要作用，整個呼吸功能2／3的潮氣量由膈肌收縮產生。COPD會導致患者出現膈肌ⅠⅡ型纖維的萎縮。因此容易發生膈肌疲勞最終導致呼吸衰竭風險增加。多數研究表明神經肌肉電刺激（NMES）可以顯著提高COPD患者骨骼肌肌力和橫截面積，其頻率范圍在10－50 H z［18，19］。膈肌同四肢肌肉一樣可以對電刺激產生適應性變化。

研究發現慢性低頻電刺激（10HZ）可以使骨骼肌的快肌纖維和肌球蛋白重鏈（MHC）向慢肌纖維和MHC轉化［20，21］。40Hz和10Hz的慢性電刺激共同作用可使肺氣腫兔膈肌肌纖維由IIb型向I IIa型轉化，同時增強肺氣腫兔膈肌的肌漿網（SR）Ca2＋－ATPase活性，增加Ca2＋釋放和吸收率，增加膈肌的活動能力［22］。毛艷［23］等分別選取不同的脈沖幅度對COPD患者進行電刺激，其研究結果顯示低頻及超低頻電刺激能增強膈肌運動。目前40Hz電刺激即生理頻率慢性電刺激在臨床治療COPD患者上取得了一定的療效［24］，成為普遍的治療頻率。但有研究提出30Hz與40Hz對通氣效率的作用效果無顯著差異，30Hz可能更有利于患者的耐受性和治療的依從性［25］。膈肌電刺激可改善COPD患者膈肌的節律性收縮，提高肌纖維的募集從而改善血液循環保持其正常代謝功能，提高膈肌肌力和抗疲勞能力。但尋找最適合COPD患者的電刺激頻率仍有待進一步的研究。

2.2 腹肌電刺激

腹肌是重要的呼氣肌，對維系膈肌形態和效率有重要作用。對腹肌進行電刺激訓練可是膈肌處于正常長度－張力曲線位置提高膈肌做功效率，可間接強化吸氣肌肌力［26］。當機體最大呼氣時腹橫肌優先募集且對腹壓產生作用最大。COPD患者呼氣時腹橫肌對呼氣功能作用較多。張雷［27］等通過對照試驗研究表明50Hz下腹肌刺激效果較其他形式的電刺激效果更好。因此應用低頻調制中頻電刺激患者腹橫肌可能是一種較好的刺激方式。呼氣時腹肌收縮可進一步減少功能殘氣量，改善通氣效益，因此電刺激在呼氣起始階段使用效果最好［28］。

綜上，RESTB通過呼吸反饋幫助COPD患者建立有效呼吸模式，通過電刺激增加膈肌和腹肌肌肉有效收縮從而改善患者肺功能，此外與單純的膈肌電刺激訓練相比，膈神經電刺激與腹肌電刺激交替進行，可使膈肌有較長的間歇時間，避免了膈肌發生疲勞，提高患者依從性，值得臨床應用。

3 小結與展望

RESTB通過結合腹式呼吸、呼吸反饋和膈肌與腹肌的交替刺激提高COPD患者呼吸肌的活動能力，改善呼吸功能。總體上低頻率電刺激作用效果較好，但對其頻率的選擇尚無明確標準，雖有相關研究提出最佳頻率但也缺少循證依據，有待臨床進一步循證。目前臨床采用的呼吸訓練方法大都是治療師根據自身經驗指導患者，無規范的訓練標準，且訓練過程通常無法進行數據量化和監控。閾值負荷訓練的負荷強度和RESTB的強度是可以精確控制的剛好可以彌補這項缺陷。但閾值負荷訓練和反饋式呼吸電刺激訓練的臨床治療有效性仍然缺乏大量的樣本研究依據，需要進一步的臨床循證，進一步優化呼吸訓練效果。