王程双

前言

COPD患者症状一般表现为咳嗽、咳痰及呼吸困难且容易反复。此外，多数COPD患者会出现呼吸肌力量的减弱，呼吸肌疲劳情况。吸气肌活动（主要是膈肌）不足会导致通气不足，呼气肌（主要是腹肌）力量减弱会导致运动是过度充气和患者呼吸困难。因此科学地进行呼吸肌训练是必要的。美国胸科医师协会／欧洲呼吸协会指出吸气肌训练可作为治疗存在吸气肌力低下和呼吸困难症状的COPD患者的一种辅助手段。反馈式呼吸电刺激训练是结合了神经电刺激和腹式呼吸和呼吸反馈的复合性的呼吸训练方法。刺激吸气肌（膈肌）和呼气肌（腹肌）的协同作用，调整胸腹不协调活动，增加膈肌活动及潮气量。同时其反馈模式能更加有效地帮助患者建立深慢的呼吸方式。这两种治疗方法是目前治疗COPD的重要手段，本文将对这两种康复方法的相关研究进行综述。

1 呼吸肌训练

多数研究显示吸气肌锻炼对COPD患者吸气肌肌力、呼吸困难程度及生活质量有显著效果［1，2，3］。目前临床采用的呼吸肌训练方法有阻力呼吸法和阈值负荷训练。

1.1 阻力呼吸法

阻力呼吸法是通过调节适合患者功能水平的吸气或呼气阻力，以正确的呼吸频率在阻力呼吸器上进行连续抗阻呼吸训练以到达锻炼呼吸肌肌力和耐力目的一种训练方法。现普遍认为呼吸肌抗阻训练可以增加呼吸肌耐力和肌力，改善呼吸困难。对于其训练强度，与骨骼肌相同，训练要有一定量的负荷刺激才能增加呼吸肌肌力［4］。阻力呼吸训练是通过调节其孔径大小来控制压力负荷的，但二者不存在线性关系，难以进行精确调节，导致负荷流量不稳定，影响锻炼效果。阈值负荷锻炼器进行肺康复锻炼效果优于吸气阻力装置，因为其负荷相对不依赖于流量的改变而变化，负荷强度易于精准地调节。

1.2 阈值负荷训练

通常采用阈值呼吸训练器进行阈值负荷训练，治疗师设置既定域压，患者的呼吸做功达到所需的值才能进行呼吸。由于激活阈值所需的负荷压力相对不依赖于流量的改变而变化，即不受呼吸类型的影响，负荷强度易于精准地调节，训练效果相对阻力呼吸训练较好。

一些研究表明阈值负荷训练能够减少患者呼吸困难，改善患者生活质量，从而减轻家庭负担，改善COPD患者的预后［5，6，7］。但其训练强度尚无统一标准。呼吸肌同四肢肌肉一样，增加肌力需要承受一定的负荷，研究表明低于30%MIP的负荷量无法增加呼吸肌的肌力［8］。一项研究显示COPD患者在吸气肌阈值负荷为60%MIP及以下时呼吸做功显著增加，且在50%MIP，60%MIP下锻炼后的膈肌疲劳程度显著增加［9］。证明了高强度负荷训练可以改善呼吸肌的肌肉力量和耐力［10，11］。因此，为尽快到达训练的目的，即增加肌力和改善呼吸困难，可在患者耐受情况下尽快将负荷增加到50%MIP－60%MIP。同时阈值压力负荷呼吸肌训练可以增加患者膈肌I、II型肌纤维，增加膈肌活动能力，减少辅助呼吸肌的活动从而降低机体耗氧量，降低患者呼吸劳累感［12］。综上可知30%－60%范围的阈值负荷呼吸肌训练可以显著改善COPD患者肺功能和呼吸困难症状，但训练过程中应适合关注患者耐受性避免患者出现呼吸肌疲劳。

2 反馈式呼吸电刺激训练

反馈式呼吸电刺激训练（Respiratory Electrical Stimulation Training with Biofeedback，RESTB）是指在设定符合患者呼吸生理的呼吸周期时间的基础上，通过声光反馈进行呼吸控制并通过电刺激辅助呼吸的呼吸训练方法，是腹式呼吸、呼吸反馈、神经肌肉电刺激原理的联合运用。多数研究表明RESTB可显著改善COPD患者的肺通气和缓解呼吸困难并形成显著的深慢呼吸方式，提高患者的日常生活活动能力［13－15］。其操作原理是通过交替电刺激腹肌和膈肌促进肌肉收缩使吸气和呼气增加，同时在交替时患者按照信号灯的提示配合呼吸训练以达到建立有效呼吸模式的目的［16］。RESTB通过设定特定的呼吸周期可以更加准确地帮助患者建立深慢呼吸方式，通过电刺激降低交感神经的兴奋性和胸锁乳突肌等辅助呼吸肌的募集，从而降低机体耗氧量和心率，缓解患者呼吸困难［17］。

2.1 膈肌电刺激

膈肌在呼吸过程中起重要作用，整个呼吸功能2／3的潮气量由膈肌收缩产生。COPD会导致患者出现膈肌ⅠⅡ型纤维的萎缩。因此容易发生膈肌疲劳最终导致呼吸衰竭风险增加。多数研究表明神经肌肉电刺激（NMES）可以显著提高COPD患者骨骼肌肌力和横截面积，其频率范围在10－50 H z［18，19］。膈肌同四肢肌肉一样可以对电刺激产生适应性变化。

研究发现慢性低频电刺激（10HZ）可以使骨骼肌的快肌纤维和肌球蛋白重链（MHC）向慢肌纤维和MHC转化［20，21］。40Hz和10Hz的慢性电刺激共同作用可使肺气肿兔膈肌肌纤维由IIb型向I IIa型转化，同时增强肺气肿兔膈肌的肌浆网（SR）Ca2＋－ATPase活性，增加Ca2＋释放和吸收率，增加膈肌的活动能力［22］。毛艳［23］等分别选取不同的脉冲幅度对COPD患者进行电刺激，其研究结果显示低频及超低频电刺激能增强膈肌运动。目前40Hz电刺激即生理频率慢性电刺激在临床治疗COPD患者上取得了一定的疗效［24］，成为普遍的治疗频率。但有研究提出30Hz与40Hz对通气效率的作用效果无显著差异，30Hz可能更有利于患者的耐受性和治疗的依从性［25］。膈肌电刺激可改善COPD患者膈肌的节律性收缩，提高肌纤维的募集从而改善血液循环保持其正常代谢功能，提高膈肌肌力和抗疲劳能力。但寻找最适合COPD患者的电刺激频率仍有待进一步的研究。

2.2 腹肌电刺激

腹肌是重要的呼气肌，对维系膈肌形态和效率有重要作用。对腹肌进行电刺激训练可是膈肌处于正常长度－张力曲线位置提高膈肌做功效率，可间接强化吸气肌肌力［26］。当机体最大呼气时腹横肌优先募集且对腹压产生作用最大。COPD患者呼气时腹横肌对呼气功能作用较多。张雷［27］等通过对照试验研究表明50Hz下腹肌刺激效果较其他形式的电刺激效果更好。因此应用低频调制中频电刺激患者腹横肌可能是一种较好的刺激方式。呼气时腹肌收缩可进一步减少功能残气量，改善通气效益，因此电刺激在呼气起始阶段使用效果最好［28］。

综上，RESTB通过呼吸反馈帮助COPD患者建立有效呼吸模式，通过电刺激增加膈肌和腹肌肌肉有效收缩从而改善患者肺功能，此外与单纯的膈肌电刺激训练相比，膈神经电刺激与腹肌电刺激交替进行，可使膈肌有较长的间歇时间，避免了膈肌发生疲劳，提高患者依从性，值得临床应用。

3 小结与展望

RESTB通过结合腹式呼吸、呼吸反馈和膈肌与腹肌的交替刺激提高COPD患者呼吸肌的活动能力，改善呼吸功能。总体上低频率电刺激作用效果较好，但对其频率的选择尚无明确标准，虽有相关研究提出最佳频率但也缺少循证依据，有待临床进一步循证。目前临床采用的呼吸训练方法大都是治疗师根据自身经验指导患者，无规范的训练标准，且训练过程通常无法进行数据量化和监控。阈值负荷训练的负荷强度和RESTB的强度是可以精确控制的刚好可以弥补这项缺陷。但阈值负荷训练和反馈式呼吸电刺激训练的临床治疗有效性仍然缺乏大量的样本研究依据，需要进一步的临床循证，进一步优化呼吸训练效果。