【摘要】：[背景]慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種常見的慢性呼吸道疾病,具有高發(fā)病率、高致殘率、高死亡率的特點,已成為全球重要的公共衛(wèi)生問題。COPD由于持續(xù)氣流受限的病理生理特點,可出現動態(tài)肺過度充氣(DPH)和內源性呼氣末正壓(PEEPi),導致呼吸肌肉功能下降,出現呼吸困難癥狀。肺康復是COPD非藥物治療的重要手段,呼吸肌肉鍛煉是其中重要的組成部分。然而目前關于呼吸肌肉鍛煉的研究多集中于康復的效果比較,對于肺康復療效的發(fā)生的呼吸生理學機制仍尚不清楚。因此從COPD基礎呼吸生理學出發(fā),探討呼吸肌鍛煉可能帶來呼吸生理異常的改善機制具有重要現實意義。[目的]以穩(wěn)定期COPD患者和正常受試者為研究對象,采用吸氣肌閾值負荷鍛煉、呼氣肌閾值負荷鍛煉、完整吸呼相呼吸肌閾值負荷聯合鍛煉作為干預手段,觀察COPD患者和正常受試者在使用不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉器鍛煉前、鍛煉中和鍛煉后的呼吸力學及中樞驅動的變化,探索COPD患者應用不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉的生理學機制,為COPD患者應用呼吸肌鍛煉進行肺康復提供有價值的參考及理論基礎。[方法]一、研究分組及干預措施:將24例穩(wěn)定期COPD受試者和9例正常受試者按拉丁方設計隨機分入三種不同鍛煉順序組:A組:吸氣肌鍛煉-呼氣肌鍛煉-吸氣肌聯合呼氣肌鍛煉;B組:呼氣肌鍛煉-吸氣肌聯合呼氣肌鍛煉-吸氣肌鍛煉;C組:吸氣肌聯合呼氣肌鍛煉-吸氣肌鍛煉-呼氣肌鍛煉。以30%最大吸氣壓(MIP)、15%最大呼氣壓(MEP)分別作為吸氣肌鍛煉、呼氣肌鍛煉、吸氣肌聯合呼氣肌鍛煉的閾值負荷強度。每種鍛煉方式鍛煉3分鐘,間隔休息5分鐘。應用PowerLab生物信息采集系統(tǒng)和LabChart7軟件,按鍛煉順序連續(xù)記錄鍛煉前、鍛煉過程中、鍛煉后各項監(jiān)測指標。二、檢測指標:入組后完成肺功能檢查、呼吸肌肉力量、六分鐘步行距離檢測、癥狀評分等基本資料采集,實驗過程中通過食道、胃囊管法檢測食道壓(Peso)和胃內壓(Pgas),多導食道電極檢測膈肌肌電圖(EMGdi),同步檢測呼吸流量(Flow)和口腔壓(Pmo)。三、計算指標包括有:(1)呼吸方式指標:呼吸頻率(RR)、呼吸周期(Ttot)、吸氣時間(Ti)、呼氣時間(Te)、吸氣潮氣量(VTi)、呼氣潮氣量(VTe)、吸氣時間分數(Ti/Ttot)、呼氣時間分數(Te/Ttot)、分鐘通氣量(VE)、平均吸氣流速(VTi/Ti)、平均呼氣流速(VTe/Te)、深吸氣量(IC);(2)呼吸壓力、膈肌疲勞和呼吸做功指標:口腔壓(Pmo)、食道壓(Peso)、胃內壓(Pgas)、跨膈壓(Pdi)、膈肌張力時間指數(TTdi)、口腔壓力-時間乘積(PTPmo)、跨膈壓力-時間乘積(PTPdi);(3)呼吸中樞驅動指標:膈肌肌電均方根(RMS),通氣-中樞偶聯(VE/RMS)。四、比較COPD受試者和正常受試者在不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉前、鍛煉中、鍛煉后的呼吸力學和膈肌肌電等指標的變化;通過亞組分析,比較不同吸氣肌力的COPD受試者在三種不同方式鍛煉前后的呼吸力學和膈肌肌電等指標的變化。[結果]一、基本資料18例COPD受試者和9例正常受試者順利完成實驗。三種不同鍛煉順序組間COPD受試者靜態(tài)肺功能、呼吸肌肉力量、六分鐘步行距離、癥狀評分等基本指標均無統(tǒng)計學差異(P均0.05)。所有COPD受試者平均PImax:59.74±16.58 cmH2O,PEmax:58.20±21.73cmH2O;正常受試者肺通氣功能均在正常范圍內,平均 PImax:77.53±19.22cmH2O,PEmax:76.32±9.12cmH2O。二、不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉過程中呼吸生理學指標的變化(一)呼吸方式的變化COPD受試者在呼氣肌鍛煉和聯合鍛煉時RR均顯著降低。吸氣肌鍛煉時Ti、Ti/Ttot顯著增加,呼氣肌鍛煉時Te、Te/Ttot顯著增加,聯合鍛煉時Ti、Te均顯著增加(P0.05),但Ti/Ttot無顯著變化。吸氣肌鍛煉時VTi/Ti顯著降低,呼氣肌鍛煉時VTe/Te顯著降低,聯合鍛煉時VTi/Ti、VTe/Te、VE均顯著降低(P均0.05)。呼氣肌鍛煉時IC顯著減小(P0.05)。正常受試者在鍛煉過程中RR均顯著降低(P0.05)。吸氣肌鍛煉時Ti、Ti/Ttot顯著增加,呼氣肌鍛煉時Te、Te/Ttot無顯著變化,聯合鍛煉時Ti、Te均顯著增加,Ti/Ttot無顯著變化。呼氣肌鍛煉時VTi增加(P0.05),IC無顯著變化。(二)呼吸壓力、膈肌張力時間指數和呼吸做功的變化COPD受試者在吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉時,吸氣相Pmo顯著增加(P0.05),與設置的吸氣閾值壓力水平接近(17.67±5.37cmH2O);在呼氣肌鍛煉、聯合鍛煉時,呼氣相Pmo顯著增加(P0.05),與設置的呼氣閾值壓力水平接近(7.92±3.48 cmH2O)。Peso、Pdi、TTdi 均顯著增加(P0.05),以吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉增加最明顯。吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉時吸氣相PTPmo、PTPdi均顯著增加(P0.05),呼氣肌鍛煉、聯合鍛煉時呼氣相PTPmo顯著增加。正常受試者在吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉時吸氣相Pmo顯著增加(P0.05),與設置的吸氣閾值壓力水平接近(22.78±6.20 cmH2O);在呼氣肌鍛煉、聯合鍛煉時呼氣相Pmo顯著增加(P0.05),與設置的閾值壓力水平接近(11.11±1.36 cmH2O)。各指標變化與COPD受試者變化趨勢一致。(三)呼吸中樞驅動和通氣-中樞偶聯的變化COPD受試者在三種不同方式的鍛煉過程中RMS均顯著增加,以聯合鍛煉時最大(P均0.05),VE/RMS均顯著降低,以聯合鍛煉時最小(P均0.05)。正常受試者僅在吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉過程中RMS均顯著增加,VE/RMS均顯著降低(P均0.05)。三、不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉結束后呼吸生理學指標的變化(一)呼吸方式變化COPD受試者在吸氣肌、呼氣肌鍛煉后RR均顯著增加,Ti均顯著減小(P均0.05)。呼氣肌鍛煉后Te顯著減小(P0.05),聯合鍛煉后RR、Ti、Te均無顯著變化。吸氣肌鍛煉后Ti/Ttot顯著減小(P0.05),呼氣肌鍛煉和聯合鍛煉無顯著變化(P0.05)。吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉后VTi均顯著增加(P0.05)。三種鍛煉方式鍛煉后VE、VTi/Ti、VTe/Te均顯著增加(P0.05)。正常受試者在三種鍛煉方式鍛煉后RR均顯著降低(P0.05)。呼氣肌鍛煉、聯合鍛煉后Ti、Te均顯著增加。吸氣肌鍛煉后Ti/Ttot顯著減小(P0.05)。三種鍛煉方式鍛煉后VE、VTi/Ti、VTe/Te均無顯著變化(P均0.05)。(二)呼吸壓力、膈肌張力時間指數和呼吸做功的變化COPD受試者在吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉后Pmo、Peso、Pgas、Pdi、TTdi、PTPdi均顯著增加(P均0.05)。正常受試者在三種鍛煉方式鍛煉后Pmo、Peso、Pdi、PTPdi顯著增加(P0.05),Pgas、TTdi均無顯著變化。(三)呼吸中樞驅動和通氣-中樞偶聯變化COPD受試者在吸氣肌鍛煉、聯合鍛煉后RMS顯著增加(P均0.05)。三種不同方式鍛煉后VE/RMS均顯著增加(P均0.05)。正常受試者在鍛煉后RMS、VE/RMS均無顯著變化。四、不同吸氣肌力的COPD受試者鍛煉前后呼吸生理指標比較根據最大吸氣壓(MIP)正常值下限為60 cmH2O,將COPD受試者分為吸氣肌力正常組和吸氣肌力低下組進行亞組分析。吸氣肌力正常組PImax、VT/Ti、VE均高于呼吸肌力低下組(P0.05),其余基本資料和呼吸生理指標均無明顯差異(P0.05)。吸氣肌鍛煉、呼氣肌鍛煉前后,兩組各指標差值比較均無統(tǒng)計學差異(P均0.05)。聯合鍛煉前后,Ti/Ttot差值在兩組間有顯著差異(P0.05),其余指標均無統(tǒng)計學差異(P均0.05)。[結論]1、COPD患者在不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉過程中可出現膈肌收縮力增加,呼吸做功增多,中樞驅動增強,通氣效率下降。吸氣肌鍛煉、吸氣肌聯合呼氣肌鍛煉均可引起膈肌疲勞增加。2、COPD患者在不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉后,可出現短時間的呼吸方式和通氣效率上的補償式改善。3、正常人也可從不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉中獲得呼吸生理學上的改善,但低水平的閾值負荷鍛煉在肺康復中的獲益程度不如COPD患者顯著。4、不同吸氣肌力的COPD患者均可從呼吸肌閾值負荷鍛煉中獲益,吸氣肌力正常的COPD患者在吸氣肌聯合呼氣肌鍛煉中獲益更顯著。5、在制定個體化呼吸肌鍛煉方案時,要綜合考慮到不同鍛煉方式所帶來的膈肌疲勞程度,避免鍛煉不當引起過度疲勞,加重患者病情。本研究為COPD患者進行不同方式的呼吸肌閾值負荷鍛煉的肺康復治療提供了呼吸生理學上的循證依據,研究主要反映了鍛煉過程中和鍛煉結束后短期內的即時生理學變化,并與正常受試者進行了比較。呼吸肌閾值負荷鍛煉對COPD患者呼吸生理學的遠期影響和康復效果尚不清楚,仍需進一步設計前瞻性隨機對照實驗進行探索。
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邐第一章研究背景邐逡逑一個完整的呼吸周期內可同時進行呼吸鍛煉，其特點是可監(jiān)測吸氣、呼氣流量，，逡逑并通過調整阻力負荷大小來鍛煉呼吸肌［５８］。該研究將３２名ＣＯＰＤ患者隨機分成完逡逑整吸呼相聯合鍛煉組和對照組，進行為期１２個月的康復鍛煉后，發(fā)現完整的呼逡逑吸周期鍛煉可同時改善吸氣肌力量（８１±４邋ｃｍＨ２０邋ｖｓ邋５７±７邋ｃｍＨ２０）和呼氣肌力量逡逑（９７±２邋ｃｍＨ２０邋ｖｓ邋６２±４邋ｃｍＨ２０），緩解鍛煉過程中出現的呼吸困難（Ｂｏｒｇ評分）。逡逑國內學者秦朝暉、陳榮昌、陳新等發(fā)明的水封式閾值負荷鍛煉器（專利號：逡逑ＺＬ９６２２７９７１．４）邋［５９］，通過對吸氣、呼氣室內注入不同量的水以精確調整鍛煉強逡逑度，也實現了在同一呼吸周期進行吸氣肌和呼氣肌鍛煉，然而該水封式閾值負逡逑荷鍛煉器體積較大、不易攜帶、清潔困難、組裝復雜，難以在臨床上廣泛應用，逡逑因此目前尚未有關于使用該鍛煉器觀察肺康復效果的研究報道。逡逑Ｒｃｓｐｉｖｏｌ逡逑Ｒ＊ｓｐ，ｌｆｆｔ邐Ｒｅｓｐｉｖｏｌ邐？逡逑

頓士學位論文邐逡逑團隊前期使用該鍛煉器進行了相關的臨床ＲＣＴ研究（臨床注冊號：逡逑ＣＴ０２３２６１８１），共納入９５例ＣＯＰＤ患者，隨機分為對照組、單一吸氣鍛煉組逡逑（ＩＭＴ）、完整吸呼相呼吸肌聯合鍛煉組（ＣＲＭＴ）、分解吸呼相呼吸肌聯合鍛煉逡逑（ＳＲＭＴ）。經過８周康復鍛煉，我們的研究發(fā)現，完整吸呼相呼吸肌聯合鍛煉逡逑顯著提高吸氣和呼氣肌肉力量，緩解呼吸困難癥狀，改善生活質量，說明完逡逑吸呼相呼吸肌聯合鍛煉能夠為ＣＯＰＤ患者呼吸功能的恢復帶來益處。逡逑＾邐固定軸邋彈蘺邋Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ邋ＩＭＴ逡逑
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R563.9

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 賀白婷;肖思暢;羅遠明;;膈肌功能的檢測及臨床應用[J];中華結核和呼吸雜志;2014年11期

相關碩士學位論文 前2條

1 顧為麗;穩(wěn)定期慢性阻塞性肺疾病呼吸訓練新方法的臨床療效和機制探討[D];廣州醫(yī)學院;2011年

2 盧毅榮;呼氣阻力負荷對呼吸中樞驅動的影響[D];廣州醫(yī)學院;2009年

本文編號：2668837