膈肌導引與腹式呼吸對高原作業人員血氧飽和度及心率影響的比較

趙美輝，張海湃，關 玲

我國海拔3000 m以上的高原地區地域遼闊，風景獨特，戰略地位也十分重要。高原自然環境特殊，氣壓低、氧分壓低、寒冷、風大、干燥、日照時間長、太陽輻射強，尤其是低氧對人體健康的危害最大，也是引發急性高原反應最直接的原因，對久居平原、初入高原人員來說是一大挑戰，更直接影響高原作業人員的作業能力。因此，如何有效改善高原缺氧，提升高原作業人員自我調整適應能力，意義深遠。筆者在前期的臨床觀察中發現，膈肌導引訓練可以改善血氧飽和度。本研究在海拔4000 m的高原，通過監測受試者血氧飽和度和心率的變化，比較膈肌導引與腹式呼吸改善高原作業人員血氧飽和度和心率的效果。

1 對象與方法

1.1 對象 2020年09-11月在西藏索縣縣城(海拔3980 m)抽取高原作業人員50名，采取隨機數字法隨機分為A、B兩組，每組25名。納入標準：(1)在平原出生，無高原居住史；(2)進駐高原時間1～3個月；(3)年齡18～70歲，漢族，身體健康；(4)能夠配合研究，治療依從性良好；(5)對本研究知情同意并簽署知情同意書者。 排除標準：(1)既往曾進過高原，非第一次進入高原者；(2)一周內腹瀉、上呼吸道感染、手術者。最終納入50名受試者，年齡17～35 歲，均為漢族健康男性，平均年齡(20.14±3.03)歲，體重(69.06±7.80)kg，身高(172.15±5.11)cm。

1.2 方法 采用交叉對照方法進行研究，膈肌導引和腹式呼吸訓練的方法簡單易學，在進行教學后可即時掌握，為控制研究質量，本研究實測期間由醫務人員進行指導，完成相應訓練。

1.2.1 第一階段 A組受試者行膈肌導引訓練：將一只手放在肋弓下肋骨角處(腹正中線上，肋弓分叉位置)，將意念集中在膈肌上，用手感受膈肌的運動。吸氣時，有意識地控制膈肌向下滑動，感受將膈肌從胸腔降到腹腔，腹部自然膨隆；呼氣時，有意識地控制膈肌上升，手下能夠感覺到膈肌向上滑動。如此反復，由有意識的控制到吸氣時膈肌自然下降呼氣時膈肌自然上升，最后形成一種潛意識的自主呼吸模式。膈肌導引訓練的關鍵：無論是站著、坐著還是躺著，訓練時一定要站直、坐直、或者躺直，把膈肌想象成電梯，胸腔腹腔是電梯井，要確保電梯的暢通無阻。膈肌導引訓練持續5 min，每分鐘呼吸5～10次。訓練完成后進行結局指標測量。

B組受試者行腹式呼吸：受試者采取坐姿，挺直軀干，首先慢吸氣3～5 s，吸氣時肩膀及上肢不動，腹部肌肉用力感到腹部向外膨脹，接著屏息1 s，然后緩慢呼氣3～5 s，腹部肌肉和脊柱周圍肌肉用力，腹部收縮變小。整個呼吸過程都用鼻孔，呼吸時做到舒緩、深長、均勻，體會腹部有上下起伏的動作。腹式呼吸訓練持續5 min，每分鐘呼吸5～10次。受試者完成腹式呼吸訓練后，進行結局指標測量。

1.2.2 第二階段 A組受試者行腹式呼吸，B組受試者行膈肌導引訓練，具體訓練方法同上。訓練完成后進行結局指標測量。

1.3 效果評判

1.3.1 結局指標 采用指夾式脈搏血氧儀(江蘇魚躍醫療設備股份有限公司，YX303型)測量受試者的血氧飽和度和心率。使用前確保手指清潔，使用75%乙醇將硅膠指模和所測手指消毒，然后將手指充分放入血氧儀的硅膠孔內，松開夾子按下電源，可以直接讀取顯示面板上的數據。

受試對象先采取舒適的姿勢靜坐休息，15 min后測量血氧飽和度和心率，記錄脈氧儀穩定時的讀數，測量后立即進行膈肌導引或腹式呼吸5 min，膈肌導引或腹式呼吸結束后立即測量血氧飽和度和心率1 min，分別在20、40、60 s讀取脈氧儀的數值，3次數值的平均值即為膈肌導引或腹式呼吸5 min后的數據測量結果。整個測量過程均為同一醫務人員操作。

1.3.2 不良反應 觀察記錄兩組患者治療過程中不良反應發生情況。

2 結 果

2.1 血氧飽和度 兩組受試者血氧飽和度在訓練前無統計學差異，具有可比性。不論是第一階段、第二階段，還是綜合兩階段，受試者膈肌導引、腹式呼吸訓練后血氧飽和度均升高，差異具有統計學意義(<0.01)，而且膈肌導引訓練后血氧飽和度改善程度大于腹式呼吸訓練，差異有統計學意義(=-6.455,<0.01，表1)。

2.2 心率 兩組受試者心率在訓練前無明顯差異，具有可比性。不論是第一階段、第二階段，還是綜合兩階段，受試者膈肌導引、腹式呼吸訓練后心率均降低，差異具有統計學意義(<0.01)，但膈肌導引訓練后心率改善程度與腹式呼吸訓練相比無統計學差異(>0.05，表2)。

2.3 不良反應 所有受試者在試驗期間均未出現不良反應。

3 討 論

高原缺氧環境對人體生理功能有顯著影響。機體對高原缺氧的反應及代償從呼吸系統和循環系統開始，低氧狀態下動脈血氧飽和度降低。楊蕾等發現動脈血氧飽和度與脈搏血氧飽和度顯著相關，相關系數為0.90～0.98，故脈搏血氧飽和度可以真實反映動脈血液中的血氧飽和度，從而反映缺氧情況。同時在低氧狀態下，人體會通過增加心率來保證血供。因此脈搏血氧飽和度和心率常作為監測缺氧程度改善的指標科學客觀。血氧飽和度和心率的前后變化還可以反映不同呼吸方式改善受試者機體適應高原低氧環境的能力。因此本研究使用脈搏血氧飽和度和心率作為觀察指標。

目前，改善高原缺氧主要采用藥物治療、穴位埋線、高原健康房、腹式呼吸等多種方法，均具有一定的療效。孟晴晴等針對腹式呼吸的研究已發現腹式呼吸放松訓練可以改善血氧飽和度和心率，有效地緩解高原缺氧環境的心血管應激反應。黃志劍等認為，腹式呼吸可以增強心迷走神經活性，促進T波幅度的上升和對抗應激期T波幅度的降低。王文菁等發現，腹式呼吸在調節自主神經、心血管系統中有其獨顯的功能，可明顯改善對于低氧應激下的心率、血氧飽和度，增加低氧環境下的適應能力。本研究采用膈肌導引法與腹式呼吸交叉對照的設計展開研究，以驗證膈肌導引法在高原環境中對血氧和心率的作用效果。本研究采用交叉對照設計，即同一位受試者交替使用膈肌導引和腹式呼吸兩種訓練方法，各組受試者進行訓練的順序相交叉。呼吸運動具有一定個體差異，交叉設計中自身前后對照能降低個體差異帶來的偏倚，能夠減少混雜因素對試驗的干擾，從而增加試驗結果的真實性和可靠性。

本研究發現，在海拔4000 m的高原，膈肌導引與腹式呼吸訓練后，受試者的血氧飽和度和心率均有所改善，這說明在高原缺氧的環境下，通過膈肌導引或腹式呼吸均可以升高血氧飽和度，降低心率，從而提高高原作業人員對于缺氧的適應能力。進一步比較發現，與腹式呼吸相比，膈肌導引可以更好地改善受試者的血氧飽和度。

筆者認為，膈肌導引與腹式呼吸的相同之處可能是兩者都對膈肌進行了訓練，而不同之處可能在于二者的注意力焦點。膈肌是人體最重要的呼吸肌，是平靜呼吸時完成呼吸工作的主要動力來源，在通氣中起著重要作用。研究表明，膈肌的運動可以增加人體的供氧，凈化血液，促進代謝。膈肌每下降1 cm，肺通氣量可增加250～300 ml。本研究筆者觀察到膈肌導引與腹式呼吸都對膈肌進行了訓練，這可能是二者均可改善血氧飽和度及心率的原因。而本研究中膈肌導引在改善血氧飽和度方面優于腹式呼吸，這可能是由于在進行膈肌導引與腹式呼吸訓練時受試者的注意力焦點不同。戴興鴻等研究發現不同注意力焦點策略指導條件下的專項力量訓練效果存在顯著性差異，肌肉電活動強度、人體氣體代謝以及能量消耗亦有所不同。鄭楊等研究發現，注意力可影響大腦皮質與肌肉的交互作用，且注意力越集中，大腦皮質與肌肉交互作用越強。與眾多傳統功法相似，膈肌導引注重對精、氣、神進行調控，強調形與神俱，身心合一，身體要保持形正體松，無論是站著、坐著還是躺著，訓練時一定要站直、坐直、或者躺直，呼吸要做到細、深、勻、長，最重要的是要做到“意守”，心無旁騖、坦然愉悅地讓運動的力量跟著意念走，同時膈肌導引強調的是吸氣時降膈肌，呼氣時升膈肌，靠膈肌的升降來帶動腹部的起伏，而不是靠控制腹肌來完成。但在本研究中，膈肌導引與腹式呼吸對于心率的影響無統計學差異，這可能與本研究的持續時間較短有關。

綜上所述，高原作業人員在改善血氧飽和度方面膈肌導引效果優于腹式呼吸，這可能與訓練過程中的注意力焦點有關。作為對膈肌導引效果的初步探索，本研究存在樣本量相對較少、條件所限未進行一些實驗室指標的檢測等缺陷。本研究后期擬開展大規模的臨床試驗，以驗證膈肌導引對高原作業人員的改善情況及遠期效果。