不同强度的吸气肌阈值负荷锻炼对稳定期慢性阻塞性肺疾病患者呼吸生理学的影响

[背景]慢性阻塞性肺疾病常常存在骨骼肌和呼吸肌肉功能下降,导致呼吸困难症状加重、日常活动能力下降等问题。针对吸气肌功能下降,吸气肌锻炼已成为肺康复治疗的重要内容。但关于吸气肌锻炼负荷强度的设定尚无统一标准。既往大量研究通过对比不同强度的吸气肌负荷下肺康复临床疗效指标的改善程度,来探索吸气肌锻炼的适宜强度,但大部分研究均未对呼吸生理学指标的改善程度进行评估。并且由于受试者常缺乏有效监督及指导,仅以肺康复效果来判定合适的吸气肌锻炼强度尚存在缺陷。[目的]本研究将采用经典呼吸力学和肌电学检测方法探讨处于稳定期吸气肌力低下的COPD患者在不同强度的吸气肌阈值负荷锻炼下呼吸生理学应答的变化,为选择合适的吸气肌锻炼强度提供呼吸生理学依据。[方法]本研究纳入稳定期的COPD患者,采用6×6阶拉丁方设计对受试者进行分组。受试者被分成六组,并按照分组进行不同顺序的吸气肌闽值负荷锻炼。实验前先采集基本资料,实验过程中记录:呼吸频率(RR)、吸气时间(Ti)、呼气时间(Te)、呼吸周期(Ttot)、吸气时间分数(Ti/Ttot)、潮气量(VT)、平均吸气流速(VT/Ti)、平均呼气流速(VT/Te)、分钟通气量(VE)、口腔压(Pmo)、食管内压(Pes)、胃内压(Pgas)、跨膈压(Pdi)、膈肌张力时间指数(TTdi)、压力时间乘积(PTPdi)、膈肌肌电(RMSdi)、校正的膈肌肌电(RMSdi/RMSdimax)、通气-中枢偶联(VE/RMSdi)等呼吸生理学指标。[结果]共有12例稳定期的COPD受试者顺利完成整个实验。锻炼中的RR分别较锻炼前及锻炼后明显减小,而Ti、Ti/Ttot、Ttot则较锻炼前及锻炼后显著增加。锻炼后的VT、VE、VT/Ti、VT/Te均较锻炼前明显增大。锻炼中Pmo和Pes的绝对值、Pdi、PTPdi、TTdi、RMSdi、RMSdi/RMSdimax分别较锻炼前及锻炼后明显增加,且随着吸气肌阈值负荷的增加逐渐增大。在50%MIP,60%MIP的阈值负荷下,锻炼后的TTdi较锻炼前显著增大。锻炼中的VE/RMSdi分别较锻炼前及锻炼后明显减小,且随着阈值负荷的增加呈逐渐减小趋势,而锻炼后的VE/RMSdi较锻炼前有增大的趋势。在不同强度的吸气肌阈值负荷锻炼下,RR、Ti、Te、Ti/Ttot、Ttot、VT、VE、VT/Ti、VT/Te等参数无显著性差异。Pmo和Pes的绝对值随着阈值负荷的增加而显著增大,Pga、Pdi也呈增大的趋势,但无显著性差异。PTPdi在阈值负荷为60%MIP时显著增加,而TTdi、RMSdi、VE/RMSdi均无显著性差异。[结论]1、通过应用混合线性模型进行总体分析(锻炼前、锻炼中、锻炼后)可知,COPD患者在吸气肌阈值负荷为60%MIP及以下时呼吸做功、膈肌疲劳程度无显著增加。2、COPD患者在吸气肌阈值负荷为50%MIP、60%MIP时锻炼后的膈肌疲劳程度较锻炼前显著增加。3、COPD患者在不同强度的吸气肌阈值负荷锻炼过程中可引起呼吸中枢驱动增强,呼吸做功增多,膈肌疲劳程度增加,通气效率降低。4、COPD患者在不同强度的吸气肌阈值负荷锻炼后,可短暂使通气指标和通气效率得到改善。