吸气肌训练对COPD患者肺康复的疗效及进展

吸气肌训练对 COPD患者肺康复的疗效及进展

唐满云 任郭侠

西安市胸科医院 陕西 西安 710000

【摘要】慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种持续气流受限的肺部疾病，高发于老年人群，具有反复性、进行性的特点，致残率和致死率较高。COPD患者的吸气肌长期处于超负荷工作状态，但通过适度的强化训练，能提高阈值、增加呼吸肌力量。本文就吸气肌训练（IMT）对COPD患者的影响、训练方法及训练处方进行探究。

【关键词】慢性阻塞性肺疾病，吸气肌训练，训练方法，训练处方

COPD是一种持续气流受限的肺部疾病，高发于老年人群，具有反复性、进行性的特点，致残率和致死率较高。据WHO的资料表明，到2020年COPD将成为世界第三大死因和第五大慢性残疾原因。我国40岁以上人群COPD患病率为8.2%，每年致残人数达500-1000万，致死人数达100万。COPD会出现全身多系统损害，主要表现为骨骼肌消耗和功能障碍、营养不良、心血管功能损害、躯干疾患等。呼吸肌是人体重要的骨骼肌，其功能下降在呼吸困难中起着重要的作用，是COPD急性加重和慢性呼吸衰竭常见的原因。COPD患者的吸气肌长期处于超负荷工作状态，但通过适度的强化训练，能提高阈值、增加呼吸肌力量。此外，吸气肌力量增加可使吸气效率提高，缓解患者的呼吸困难^[1]。吸气肌训练作为COPD患者肺康复计划的一个重要部分，吸气功能测定能从COPD患者中找出吸气肌无力患者，针对性的进行IMT，使康复效果最大化。

1 吸气肌训练对COPD患者的影响

1.1 吸气肌训练对吸气肌的影响

研究^[2]表明随着通气障碍的严重程度加重,吸气肌的强度和耐力出现明显的降低。其主要生理机制为COPD患者长期的通气障碍导致了膈肌的重塑，出现膈肌不同纤维不同程度的缩短、肌纤维的长度-紧张度关系失调,从而形成恶性循环。膈肌的无力及疲劳造成其余吸气附属肌肉代偿,腹式呼吸变为胸式呼吸,导致过度使用肋间外肌,效率降低。而吸气肌训练能使COPD患者膈肌发生包括I、II型肌纤维的增加及其摄氧能力增加在内的适应性改变。研究发现，高强度的吸气肌训练后，除了吸气肌肌力和耐力的改变以外，COPD患者肋间外肌的Ⅰ型肌纤维的比例较前增多，Ⅱ型肌纤维的体积有所增大^[3]。

1.2 吸气肌训练对肺功能的影响

肺过度充气(PH)是COPD相关的另一个重要生理特征，在呼吸困难和运动耐力下降均扮演着重要的角色。随着疾病的进展，肺部过度充气持续增加，COPD患者产生明显的呼吸困难和运动水平下降。在患者症状突然恶化或进行体力活动时，肺部过度充气急剧升高，出现动态肺过度充气(PDH)。PDH和患者的呼吸相关死亡率升高、急性加重发生率增加密切相关。有研究者^[4]对 GOLD 2、3 级的 COPD 患者进行 8 周，每天1次的吸气肌力量和耐力训练，结果显示吸气肌训练可减轻肺部动态过度充气，减轻呼吸困难程度，增强运动能力。

赵亭亭等^[5]对60例稳定期COPD患者进行研究，观察组使用可调阻力负荷呼吸训练器进行吸气肌训练，发现观察组通过2个月的训练,FEV1%明显升高。张静等^[6]以中重度稳定期COPD患者为研究对象，发现经过6 个月治疗后试验组患者 FEV1%、FEV1/FVC较治疗前明显改善。另有研究表明^[7]，对于吸气肌肌力需求增大的运动员人群，吸气肌训练对FEV1, FVC 和PEF都有明显的增加。

1.3 吸气肌训练对药物吸入的影响

支气管扩张剂和糖皮质激素等吸入药物在COPD治疗中应用广泛，但使用这类吸入药物对患者的吸气流速是有最低流速限制的，例如：准纳器所需的吸气流速为30L/min,都保则为60L/min。部分COPD病人因呼吸肌功能障碍，吸气流速达不到上述要求，为COPD的治疗带来不便。IMT能改善吸气肌强度，从而能使药物更好的吸入，达到治疗和稳定COPD的效果。

1.4 吸气肌训练对运动能力的影响

大量研究表明，IMT后12分钟步行距离、6分钟步行距离（6MWD）、往返行走距离均有增加^[8]。陈炼等^[9]对COPD患者进行吸气肌训练，在干预前后检测了患者心肺运动试验的运动持续时间和峰值公斤摄氧量，发现训练后患者运动时间延长，峰值公斤摄氧量较前升高。然而，Flynnetal等人发现，对COPD患者进行6周的吸气肌训练后并没有观察到有意义的改变。延长吸气肌训练时间至6个月，依然没有观察到峰值摄氧量和运动时间的显著性差异，但是训练后患者6MWD较训练前显著增加。

吕沐桥等^[10]对COPD患者吸气肌训练结果分析时发现，FEV1、FVC、MIP等直接测量结果均与6MWD存在正相关，其中MIP与6MWD的相关性更为显著。在运动不便或合并其它疾病如关节炎、痛风的患者，6分钟步行试验的结果不可靠或无法进行6分钟步行试验时，可考虑使用MIP代替6分钟步行试验，帮助医生对患者情况进行评价，判断预后。

1.5吸气肌训练对血气分析的影响

在临床稳定期的COPD患者中发现一氧化碳弥散能力是最相关的生存预测因子。H. Sahin等对有严重一氧化碳弥散障碍的COPD患者研究，发现对于中、重度弥散障碍的患者，进行肺康复后PO2、呼吸困难程度、运动能力、日常生活质量有明显的提高^[11]。然而，Dominic Dellweg等^[12]对脱离有创通气后需要持续无创通气支持的伴高碳酸血症的COPD患者的研究发现，实验组与对照组相比，血气分析结果没有明显的差异。

1.6 吸气肌训练对撤机的影响

长期有创通气的患者存在持续的吸气肌力量和耐力受损。有研究^[13]发现对于间歇使用呼吸机的患者进行IMT可能能改善脱机结果。一项随机对照试验比较了在撤机失败患者中，中等强度的吸气肌训练（50%PImax）对撤机的影响有统计学意义（实验组76%，对照组35%）。Cade等发现吸气肌训练能够减少撤机时间^[14]。在机械通气的患者中加入IMT已经显示出明显的临床意义。

1.7 吸气肌训练对COPD患者住院时间及次数的影响

有研究报道，IMT组平均住院次数明显减少。长期进行IMT可以使大部分患者获益，除了减少住院次数，还能缩短住院时间，降低患者的医疗费用。COPD患者停止IMT 12周后，健康状况的改善便逐渐消失^[1]。有研究报道^[2]COPD患者进行1年的强化吸气肌训练研究，训练组平均住院天数和健康资源使用显著少于对照组。

2 吸气肌训练的方法

目前常用的训练方法主要有3种:1.正常CO2高通气法；2.阻力呼吸法；3.阈值压力负荷训练器。正常CO2高通气法主要用于研究，临床最常用的为阈值压力负荷训练器。吴伟亮等^[15]对60名COPD患者分组为阻力-IMT组、阈值-IMT组、对照组，进行8周IMT后，阻力-IMT组和阈值-IMT组在PImax无明显差异。在改善健康相关的生活质量（HRQoL）、呼吸困难程度和运动能力方面，阈值-IMT组比相等强度的阻力-IMT更有益。阈值-IMT比阻力-IMT在运动成绩方面更优（运动耐力，最大功率和VE/VCO2）。呼吸肌锻炼需遵循三个原则：超负荷、针对性和可逆性，即在一定强度负荷下针对某一特定的肌肉或肌群通过锻炼达到预期最佳功能状态，且需循序渐进。

有研究报道：吸气肌训练配合传统肺康复训练较单纯传统肺康复训练，6MWD及MIP的改善程度有显著性差异(P<0.05)^[10]。对COPD患者，吸气肌训练组的肺功能改善程度较吸气肌联合呼气肌训练组患者明显提高；IMT联合常规运动训练，患者的PImax和运动能力有明显提高；吸气肌肌无力患者相较正常患者会得到更多的效益^[8]。

3 吸气肌训练的处方

3.1 吸气肌训练装置

目前国际常用的吸气阈值负荷装置有5 种: Threshold IMT ，POWER breathe，PowerLung ，Respifit S 和ORYGEN DUAL 。现有的研究没有证据表明哪种训练方式更好，因此，选择何种训练方式考虑的主要因素是病人的喜好、价格、操作难易程度和感染管理。但是，目前的普遍趋势和研究中更多采用的设备为Threshold IMT，Threshold IMT 的优势在于: 吸气整个期间能提供更稳定的阻力，同时，能减少 2次呼吸之间的休息间期^[16]。

3.2 吸气肌训练强度

训练的强度通常在最大吸气压的 30%-60%之间。高的阈值比低的阈值训练能带来更大的功能性结果。如果最大吸气压阈值负荷小于30%，对吸气肌力量和运动耐力改善是不充分的。研究发现^[8]，高负荷（60% PImax）相较低负荷（7cmH₂O）训练，3个月后PImax和6MWT明显增加，SGRQ在6个月时改善，9个月后呼吸困难改善，1年中平均住院天数和健康资源使用显著少于低负荷组。Dorthe Sørensen等人^[17]对COPD患者进行吸气肌训练，试验组和对照组在初始阻力设置均为30%Pimax，对照组在训练过程中反馈训练用力程度，根据用力程度（使Borg评分为5-6分）调节阻力，结果显示试验组在6分钟步行试验、Pimax较对照组增加明显，患者进行吸气肌训练的依从性更高。所以在进行吸气肌训练的时候，有反馈的训练比无反馈的训练依从性更好，患者受益更多。

3.3 吸气肌训练持续时间

目前研究对IMT持续时间没有给出推荐。现有的研究一般推荐肺康复时间为6-12周，但肺康复效果的维持方案仍无定论。有研究^[9]显示，吸气肌训练1年对患者的生活质量仍有改善。COPD患者中，IMT作为一个独立的治疗，能改善吸气肌力量、运动能力和减轻呼吸困难^[14]。吸气肌训练作为一个简单、便于操作的训练方式，可以作为居家训练的一个选择。因此，在能够耐受的情况下，建议COPD患者长期进行IMT，并根据PImax的改变调节训练强度。

3.4 吸气肌训练频率

目前研究对IMT频率没有给出推荐，但是大部分荟萃分析的结果是建议呼吸肌的训练是每天1-3 组，每周3-5次，每组训练的时间为5-30min。但是具体的训练方案应该结合病人对训练的反馈，将训练的频度控制在病人能接受的范围，并且产生的疲劳感觉不应该超过自我劳累程度评分的6分。

4 小结

基于现有研究和循证医学证据，呼吸肌训练能有效增加COPD患者的最大吸气肌肌力，改善肺功能，提高吸入药物的使用效率，减少住院次数和时间，提高运动耐力和生活质量。这些研究突出了呼吸肌评估和呼吸肌训练应该作为COPD患者综合康复方案的一部分。吸气肌训练操作方式及效果评价并不复杂，针对我国大力推行医联体模式的进程中，值得在COPD患者中推广。

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作者简介：唐满云（1990-），女，汉族，湖南郴州人，大学本科，康复治疗师，E-mail：841141805@qq.com 西安市胸科医院 中医康复科，主要研究方向肺康复。

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