肺功能锻炼对慢性阻塞性肺疾病患者肌肉功能及肺通气功能的影响分析

　　慢性阻塞性肺疾病（chronicobstructivepulmonarydisease，COPD）是临床上常见的以持续性气流受限为特征，可预防和治疗的慢性支气管炎和（或）肺气肿疾病[1]。目前COPD病因尚未阐明，可能与肺部对烟雾等有害气体或有害颗粒的异常炎性反应有关[2]。随着近年环境恶化和人们生活习惯的改变，COPD发病率逐年增加，已成为常见的慢性呼吸系统疾病，且有年轻化、严重化、复杂化的发展趋势，全球40岁以上人群COPD发病率已高达10%左右，被国际呼吸学科领域高度重视[3]。COPD主要表现为进行性加重的气流受限，可通过肺功能检查明确判断，如使用支气管扩张剂后患者第一秒用力呼气量（forcedexpiratoryvolumeinfirstsecond，FEV1）占用力肺活量（forcedvitalcapacity，FVC）百分比＜70%即可确定存在持续气流受限[4]。研究显示，COPD患者常合并肌肉萎缩、肌力减退等肌群功能障碍，这可能与低氧血症、活动减少、炎症刺激等有关，临床表现为行走困难、自理能力差、运动耐力下降等，严重影响患者生活质量[5]。同时，COPD患者由于存在不同程度的气短、喘息及呼吸困难症状，造成呼吸肌疲劳，表现为桶状胸、呼吸浅快、呼吸动度减弱等体征，进一步加重肺通气功能障碍[6，7]。近年来，肺功能锻炼被用于家庭康复训练，可有效恢复肺通气功能，但其对呼吸肌和肌肉功能的影响却鲜有报道。因此，笔者选择2016年1月至2016年11月于本院就诊的68例COPD患者为研究对象，分析肺功能锻炼对COPD患者肌肉功能和肺通气功能的影响。

　　1、资料与方法

　　1.1、一般资料

　　选择2016年1月至2016年11月于本院就诊的68例COPD患者为研究对象。纳入标准：①符合《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2013年修订版）》[8]中相关诊断标准；②生命体征平稳；③出院时处于COPD稳定期；④小学以上文化程度，能够配合相关检查和问卷调查；⑤年龄＞40岁；⑥临床资料完整；⑦肺功能锻炼依从性良好，无中断；⑧近3个月已戒烟。排除标准：①生命体征不平稳；②拒绝签署知情同意书；③处于COPD急性加重期；④合并心绞痛、心律失常、心肌梗死、肺源性心脏病、高血压、心力衰竭等严重心血管疾病；⑤肺性脑病、意识障碍或精神异常；⑥因周围神经疾病、神经肌肉接头疾病、肌肉原发损害或疼痛引起的肌肉活动障碍；⑦合并支气管痉挛、气胸、肺部感染、肺大疱、肺结核、肺癌、肺动脉高压等疾病；⑧合并严重肝肾功能障碍、重度营养不良；⑨因胸廓畸形、呼吸中枢抑制、重症肌无力等引起的呼吸肌无力；⑩合并Ⅰ型和Ⅱ型呼吸衰竭。本研究经本院伦理委员会批准，患者及家属均知情同意并签署知情同意书。按照随机数表法将入选患者分为锻炼组和常规组，每组各34例。两组患者一般资料比较均无显著差异（P＞0.05），具有可比性（表1）。

　　1.2、方法和观察指标

　　锻炼组患者在常规药物治疗基础上自行肺功能锻炼，常规组患者于日常活动基础上采用常规药物治疗，3个月后来院复查，具体锻炼方法、检查方法及观察指标如下：

　　1.2.1、肺功能锻炼

　　嘱锻炼组患者出院后自觉完成下述肺功能锻炼：①缩唇呼吸：取坐姿或站姿，双足触地、双手自然下垂、挺胸抬头、目视前方，吸气时用鼻腔，呼气时嘴唇收紧微张呈吹口哨状，令呼气气体均匀缓慢流出，尽量保持吸气与呼气时间比约1∶2（深吸慢呼），每天早、中、晚各做1次，每次重复15分钟；②腹式呼吸：患者取坐位，双下肢膝关节和髋关节轻度屈曲、双足触地，全身肌肉关节处于舒适体位和放松状态，左手置于胸部，右手置于上腹部，进行缩唇呼吸（要点同上），吸气时左手控制胸廓保持不动，抑制胸廓扩张上抬，右手向上抬抑制膈肌运动，呼气时通过腹肌力量缓慢压出气体，左手放松、右手上抬帮助膈肌恢复位置。锻炼时需注意全神贯注，人为干预保持呼吸节律稳定，每日早、晚各1次，每次训练10分钟；③间歇单车训练：于室内功率单车0W时热身5分钟，后调节功率以5W/min的速率递增，嘱患者对抗功率骑行训练，直至出现呼吸困难、无法继续运动或血氧饱和度＜85%，此时记录最大耐受运动指标，休息5～10分钟，待心率＜100次/分、呼吸困难症状消失、血氧饱和度＞95%后重复训练，每次训练3次，隔日训练1次[9]。

　　1.2.2、肺功能检查和呼吸肌肌力测试

　　告知患者肺功能检查的重要意义和需要配合的事项，统一选择德国JAEGER肺功能仪检测。①肺功能检查方法：填写患者临床资料，嘱其端坐于椅子上，背部不贴近椅背，双眼平视前方，双脚触地，吸入沙丁胺醇（葛兰素史克制药有限公司生产；批准文号：国药准字J20110040；规格：200μg/吸）10～15分钟后测试肺功能。嘱患者用鼻夹夹紧鼻腔，口唇充分包围吹口处，避免鼻孔和口角漏气，深吸气后用全力快速呼出气体，直至自觉肺内气体全部呼出，全过程需连续不中断，避免中途咳嗽或反复吸、呼气，相同方法多次测试，选择重复性好、变异率＜5%的最佳值为最终结果。记录患者FEV1、FEV1/FVC及FEV1%预计值。②呼吸肌肌力测试：a.最大吸气压（maximuminspiratorypressure，MIP）：嘱患者于深呼气末时用最大力量快速吸气并维持至少3秒，测量MIP；b.最大呼气压（maximalexpiratorypressure，MEP）：嘱患者于深吸气末时以最大力量呼出气体并维持至少3秒，测量MEP[10]。

　　1.2.3、血气分析检查

　　患者取端坐位，近半小时无剧烈活动、精神紧张、呼吸困难、饮茶、饮酒、饮咖啡等，选择桡动脉进行穿刺，充分暴露穿刺部位，评估皮肤有无感染、红肿、糜烂，充分消毒3次，消毒直径至少125px且后次消毒面积小于前次，同样方法消毒操作者食指和中指，采用动脉采血器（河南省安邦卫材有限公司）采血5ml，拔针同时立即排出气泡并将针头迅速刺入橡皮塞，将标本混匀，贴标签送检，使用拜耳248血气分析仪（LAC001017，型号：248）检测血气指标[动脉血氧分压（arterialpartialpressureofoxygen，PaO2）、动脉血二氧化碳分压（arterialpartialpressureofcarbondioxide，PaCO2）及动脉血pH]。用无菌干棉球适度压迫穿刺部位5～10分钟直至不出血，凝血功能障碍者需延长压迫时间至15～20分钟，防止血肿形成[11]。

　　1.2.4、等速肌力测试

　　使用德国ISOMED2000等速肌力测试仪评价肘屈伸和膝屈伸的峰力矩，测试前校正仪器，向患者解释测试目的和需要配合的事项，具体方法为：①肘屈伸功能：嘱患者坐于测力台上，挺胸靠背，头部和双肩正直，固定肩关节外展约30°，分别在60°/s和180°/s角速度下测试屈肘动作5次，休息5分钟后测试伸肘动作5次，记录肘屈伸的峰力矩并取平均值；②膝屈伸功能：嘱患者双手紧握两侧把手，固定躯干和大腿远端，将3号适配器固定于外髁上50px处，分别在60°/s和180°/s角速度下测试屈膝动作5次，休息5分钟后测试伸膝动作5次，记录膝屈伸的峰力矩并取平均值[12]。

　　1.3、评价指标

　　BODE指数是可预测COPD患者病情和预后的多维分级系统，主要包括体重指数（bodymassindex，BMI）、气流阻塞程度、呼吸困难及运动能力4个变量[13]，具体指标如下：①BMI＝体重（kg）/身高（cm2）。②改良呼吸困难指数（modifiedmedicalresearchcouncil，mMRC）由英国医学研究委员会制定，具体分级为：0级：无明显呼吸困难，1级：快走或上楼梯时有呼吸困难；2级：因呼吸困难较同龄人平地行走慢，或平地行走需停下休息；3级：平地行走100米或数分钟后需多次停下休息；4级：任何活动均会导致呼吸困难。③6分钟步行试验（6minutewalktest，6MWT）：嘱患者在平地上行走，限时6分钟，连续测试2次，记录每次的行走距离，并取平均值作为最终结果。④FEV1%预计值。具体计算方法见表2。

　　1.4、统计学方法

　　采用SPSS22.0软件进行数据统计分析。计数资料以%表示，比较采用χ2检验；符合正态分布的计量资料以x±s表示，组间比较采用t检验。P＜0.05为差异具有显著性。

　　2、结果

　　2.1、两组患者干预前后BODE指数比较

　　干预后锻炼组患者BODE指数显著低于常规组（P＜0.05）和本组干预前（P＜0.05）；常规组患者干预前后BODE指数比较无显著差异（P＞0.05）（表3）。

　　2.2、两组患者干预前后肺通气功能指标和呼吸肌肌力比较

　　干预后锻炼组患者肺通气功能指标和呼吸肌肌力较干预前均显著改善（P＜0.05），且均显著优于常规组（P＜0.05）；常规组患者干预前后肺通气功能指标和呼吸肌肌力比较均无显著差异（P＞0.05）（表4）。

　　2.3、两组患者干预前后动脉血气指标比较

　　干预后两组患者PaO2、PaCO2及动脉血pH较干预前均显著改善（P＜0.05），锻炼组患者上述指标改善更显著（P＜0.05）（表5）。

　　2.4、两组患者干预后等速肌力测试比较

　　锻炼组患者经肺功能锻炼后肘屈伸和膝屈伸峰力矩均显著高于常规组（P＜0.05）（表6）。

　　3、讨论

　　COPD是目前发病率最高的慢性呼吸系统疾病，其确切病因尚未阐明，危险因素大致可分为外因（吸烟、粉尘、有害化学气体、空气污染、汽车尾气、呼吸道感染等）和内因（遗传因素、气道反应性增高、机体免疫力低下等）。因此，较难通过脱离危险因素来预防该病的发生和发展。COPD患者早期常表现为慢性咳嗽、咳白色黏液或浆液性泡沫痰，随着病情发展可出现气短、呼吸困难、喘息或胸闷等症状，晚期可合并肺大疱、气胸、肺源性心脏病、肺性脑病等严重并发症，甚至出现休克，严重降低患者的生活质量，危害其健康[14]。目前，临床针对COPD急性加重期常选择吸氧、吸入短效支气管扩张剂、全身应用糖皮质激素及抗感染等治疗，疗效尚可[15]。COPD稳定期主要采用非药物治疗，如调整饮食结构、戒烟限酒、调整心态、长期家庭氧疗等，但效果一般[16]。研究显示，肺功能锻炼可进一步提高呼吸肌功能，协调膈肌与肋间肌群的呼吸配合能力，增强呼吸肌力量，从而改善COPD患者呼吸节律不齐、呼吸困难、呼吸浅快等临床表现，提高PaO2并降低PaCO2。近年来肺功能锻炼被推荐为COPD患者长期家庭康复训练方法[17]。研究显示，COPD患者常合并肌肉功能减退，这可能与其长期卧床、运动减少、低氧血症、炎症刺激等相关，进一步导致患者运动功能减退和肌肉废用性萎缩，同时增加深静脉血栓和褥疮等并发症发生率。因此，治疗COPD的同时也需重点改善患者的肌肉功能[18]。目前肺功能锻炼对肺功能尤其是肌肉功能的影响鲜有报道。

　　肺功能锻炼主要包括缩唇呼吸、腹式呼吸及间歇单车训练，三者强度依次递增，目的是尽可能地避免骤然过强的训练加重患者呼吸困难，每种训练方式均具有特定的锻炼原理：①缩唇呼吸：其特点在于呼气时将嘴唇缩紧呈吹口哨状，以增加呼气时阻力，口腔内的阻力会传递至支气管，使其保持一定张力，提高气道内压力，有助于肺内潴留气体交换。此外，气道内压力增加也可锻炼呼吸肌功能，促进其与膈肌相互协调，增强呼吸肌的收缩力[19]。②腹式呼吸：由于COPD患者肺通气功能受阻，多以胸式呼吸为主，呼吸节律急促、轻浅，不能有效排出潴留气体，也易导致呼吸肌疲劳。腹式呼吸通过呼气与吸气过程中双手的配合，抑制胸廓起伏，重点锻炼膈肌力量，提高膈肌与肋间肌群的配合协调性，恢复正常呼吸节律，改善肺通气功能[20]。③间歇单车训练：是一种强度较大的综合性肺功能锻炼方式，仅适用于休息时无严重呼吸困难、咳嗽、咳痰、血氧饱和度≥95%、呼吸节律正常的患者，高强度运动后可加速血液循环、加快呼吸频率和气体交换，提高呼吸肌群的收缩功能和配合能力，增强全身肌肉的运动功能，改善肺功能。

　　本研究中，锻炼组患者肺功能锻炼3个月后，BMI显著增加，提示机体营养水平显著提高，对COPD病情恢复具有促进作用；且肺功能锻炼后患者mMRC评分明显降低，说明肺功能锻炼可显著缓解患者呼吸困难症状，提高其生活质量，减少负性体验。研究显示，6MWT若增加50米的耐受距离，则说明症状明显缓解、治疗方法有效，与本研究中锻炼组结果相符，说明肺功能锻炼对改善病情、提高运动能力具有积极作用。BODE指数是目前国际上针对COPD患者病情严重程度进行有效分级并预测死亡率的有效评价指标。本研究结果显示，锻炼组患者干预后BODE指数显著降低，说明肺功能锻炼可显著改善患者临床症状，降低死亡风险。此外，肺功能锻炼后患者肺功能相关指标明显好转，其中以FEV1%预计值改善最为明显，说明肺功能锻炼可加强呼吸肌收缩能力，改善肋间肌群与膈肌的协调能力，促进肺内潴留气体排出。本研究结果显示，锻炼组患者干预后动脉血气指标进一步改善，主要表现为：动脉血pH靠近正常值下限、PaO2显著上升，且PaCO2进一步降低，说明肺功能锻炼可改善肺通气功能，进一步维持内环境稳态。本研究证明了肺功能锻炼对全身肌肉功能的积极作用，通过等速肌力测试显示：肘关节和膝关节的屈伸峰力矩在功能锻炼后均显著提高，这与肺通气功能改善、低氧血症纠正、动脉血气指标好转、内环境稳定及炎性因子消退等密切相关。此外，肺功能锻炼也鼓励患者下床活动，增强肌肉活动能力和血液循环，避免废用性萎缩、运动功能障碍等并发症发生，提高患者的肌肉功能和运动能力。

　　综上，COPD患者出院后自行肺功能锻炼可有效恢复呼吸肌和肌肉功能，提高肺功能和活动能力，缓解临床症状，显著提高患者的生活质量，值得临床推广。