吸氣肌訓練在慢性心力衰竭患者心臟康復中的研究進展

俞玲玲，洪怡，周明成

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）是由不同原因?qū)е碌男募p傷，引起心室結構、功能損傷，誘發(fā)心臟射血功能障礙與心臟重構，引起心輸出量減少，常不能滿足重要臟器和生理系統(tǒng)的代謝需求，以疲乏、體液潴留及呼吸困難為主要臨床表現(xiàn)，其中呼吸困難、疲乏會對患者日?；顒赢a(chǎn)生限制，是心血管疾病發(fā)展的終末期［1］。心力衰竭包括心室收縮〔射血分數(shù)降低的心力衰竭（heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF）〕或舒張〔射血分數(shù)保留的心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF）〕功能受損。CHF發(fā)病率較高，我國最新的流行病學調(diào)查結果顯示，心血管疾病患病率及死亡率仍處于上升階段，推算心血管疾病現(xiàn)患人數(shù)2.9億，其中心力衰竭450萬；且心血管疾病死亡率居首位，高于腫瘤及其他疾病，占居民疾病死亡的40%以上［2］。CHF對患者的日常活動、生活質(zhì)量有很大影響，導致巨大的社會經(jīng)濟負擔；隨著我國老齡化的日益嚴重，情況日漸嚴峻。盡管藥物治療已取得很大進展，但心臟康復治療能改善CHF的臨床癥狀，提高日常生活活動能力和生活質(zhì)量，國外已進行了大量的相關研究，也引起了我國康復工作者的極大關注。

1 CHF患者吸氣肌功能減退機制

CHF患者在日常生活中經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的呼吸負荷增加和呼吸困難癥狀［3］。既往認為，血流動力學紊亂是CHF癥狀的主要決定因素，無效的心泵能夠增加肺和全身靜脈壓力，減少心輸出量。但這一假說已被拒絕，并轉(zhuǎn)向肌肉假說，肌肉假說指出骨骼肌異常是CHF癥狀的來源［4］；因為運動不耐受的主要原因是骨骼肌病變［5］，與肌動力反射增加［6］、線粒體異常、氧化酶活性降低、肌肉萎縮及促炎性細胞因子和氧化應激標志物的增加等有關。CHF引起骨骼肌異常的主要表現(xiàn)見表1［7］。GIBBS等［8］研究結果顯示，CHF患者肋隔膜中Ⅱ型和Ⅱa型肌纖維的比例明顯降低，Ⅰ型肌纖維的比例明顯增加，纖維萎縮以及通氣、灌注異常。NAKAGAWA等［9］研究認為，CHF患者存在的肌肉無力更常見于吸氣肌而非下肢肌肉。PLENTZ等［10］研究發(fā)現(xiàn)，CHF患者的疲勞和呼吸困難癥狀可能部分歸因于吸氣肌力量和耐力下降。HAMAZAKI等［11］發(fā)現(xiàn)，CHF患者運動時呼吸肌無力與無效腔通氣率增加、通氣-灌注失調(diào)加重有關。

表1 CHF引起骨骼肌異常的主要表現(xiàn)Table 1 The main manifestations of skeletal muscle abnormalities in CHF

CHF患者最大吸氣壓（maximum inspiratory pressure，MIP）低于預測值的70%即表明呼吸肌無力［12］，而30%～50%的CHF患者存在吸氣肌無力［13］。NAKAGAWA等［14］研究發(fā)現(xiàn)，CHF患者的吸氣肌無力可能比下肢肌肉無力更嚴重，而且左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）降低、收縮壓降低和吸煙史是吸氣肌無力的獨立預測因子。

2 吸氣肌訓練概述

吸氣肌訓練是反復進行一定負荷力量的呼吸訓練來增強以膈肌為主的吸氣肌肉力量，提高肌肉運動耐力、改善心肺功能的呼吸訓練方法［15］。CHF患者出現(xiàn)的吸氣肌無力可能是可逆的。吸氣肌訓練被認為是改善CHF患者癥狀的關鍵康復干預措施［16］。吸氣肌訓練能有效改善CHF患者的肺功能、運動耐力和生活質(zhì)量，并減輕呼吸困難癥狀，住院期間CHF患者借助于呼吸訓練輔助設備的吸氣肌訓練可以改善其運動能力和生活質(zhì)量［17-18］。

吸氣肌訓練主要通過呼吸訓練儀器完成，吸氣肌訓練可利用3種不同種類的呼吸裝置進行。第1種是吸氣閾值壓力裝置，其效果優(yōu)于后兩者［19］，因此臨床上最常用，該裝置中包含1個校準彈簧閥，該彈簧閥可產(chǎn)生吸氣氣流阻力，患者需努力吸氣達到閾值水平，壓力范圍一般為9～41 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），不受呼吸氣流影響；吸氣壓力的大小根據(jù)最大吸氣負壓百分比進行設定。第2種是電阻性吸氣阻力裝置，主要是在吸氣過程中使用多個不同直徑的孔徑施加不同的阻力進行訓練，孔徑越小則吸氣阻力越大。第3種是等容性高通氣裝置，進行持續(xù)深快呼吸，患者需保持最大通氣一段時間（通常為12～15 min），進行自發(fā)性高通氣，二氧化碳與吸入空氣相結合，維持動脈血流的等容狀態(tài)，多用作吸氣耐力訓練，需警惕繼發(fā)性低碳酸血癥的發(fā)生［20］。

CHF患者吸氣肌訓練的相關研究中，訓練方案的強度、頻率、周期等尚無統(tǒng)一標準。強度：吸氣肌訓練強度需根據(jù)呼吸肌肌力來判斷，目前呼吸肌肌力評估常用指標為MIP和最大呼氣壓（maximum expiratory pressure，MEP）［21］。多數(shù)研究推薦開始以中低強度進行吸氣肌訓練，即30%～40% MIP進行訓練［22-23］；少數(shù)主張以中高強度（50% MIP）開始［24］。頻率和周期：因過長時間的干預會導致患者依從性差，因此一般吸氣肌訓練采用3組/次，2次/d，持續(xù)6～12周進行訓練。

WONG等［25］研究發(fā)現(xiàn)，60% MIP比40% MIP的吸氣肌訓練在改善吸氣肌性能、增加胸廓活動度及減少脊柱僵硬方面效果更加明顯。SADEK等［26］對7項包含203例患者的數(shù)據(jù)進行薈萃分析得出，6次/周、共12周的吸氣肌訓練是改善CHF患者吸氣肌力量、步行距離和呼吸困難最好的方案。

3 吸氣肌訓練的應用效果

DE ABREU等［27］系統(tǒng)評價了6項隨機對照研究得出，低強度吸氣肌訓練可長期促進CHF患者的副交感神經(jīng)增強、交感神經(jīng)減弱。WU等［17］對8項隨機對照研究的302例患者進行薈萃分析指出，CHF患者進行吸氣肌訓練后MIP〔加權平均差（weighted mean deviation，WMD）=16.52，95%CI（13.87，19.17），P＜0.01〕、二氧化碳通氣當量（ventilatory equivalent for carbon dioxide，VE/VCO2）斜率〔WMD=-6.62，95%CI（-7.53，-5.72），P＜0.01〕、呼吸困難〔標準化平均差（standardized mean deviation，SMD）=-0.95，95%CI（-1.51，-0.39），P＜0.01〕均明顯改善。SADEK等［26］對7項隨機對照研究的203例患者數(shù)據(jù)進行薈萃分析發(fā)現(xiàn)，吸氣肌訓練可明顯改善CHF患者吸氣肌力量、步行距離和呼吸困難，尤其是在60% MIP下訓練（6次/周，持續(xù)12周）時，并指出60% MIP、6次/周、持續(xù)12周是改善CHF患者吸氣肌力量、步行距離和呼吸困難的最佳方案，并主張將吸氣肌訓練作為一種安全有效的干預措施應用于心臟康復方案中。HOSSEIN POUR等［28］對84例CHF〔美國紐約心臟病協(xié)會（New York Heart Association，NYHA）分級為Ⅱ～Ⅳ級〕患者進行前瞻性隨機對照研究發(fā)現(xiàn)，為期6周的家庭吸氣肌訓練可減輕CHF患者呼吸困難和疲勞癥狀、改善NYHA分級。

3.1 吸氣肌訓練對HFpEF患者的作用 HFpEF在老齡化人群中是一個日益嚴重的問題，社區(qū)中近半數(shù)CHF患者為HFpEF，主要癥狀為不同程度的運動耐力減退。PALAU等［29］對61例癥狀穩(wěn)定的HFpEF患者（NYHA分級為Ⅱ～Ⅲ級）進行12周的吸氣肌訓練、功能性電刺激（functional electrical stimulation，F(xiàn)ES）或兩者結合（吸氣肌訓練+FES）的方案治療，研究結果顯示，與常規(guī)護理相比，進行吸氣肌訓練、FES、吸氣肌訓練+FES的患者平均峰值運動攝氧量分別增加2.98、2.93、2.47 ml?kg-1?min-1（P ＜ 0.001），而且這種有益效果在6個月后仍然存在（平均峰值運動攝氧量分別增加1.95、2.08、1.56 ml?kg-1?min-1，P ＜ 0.001）；還發(fā)現(xiàn) 12 周時生活質(zhì)量評分明顯增加（P＜0.001）。PALAU等［30］對45例癥狀穩(wěn)定、NYHA分級為Ⅱ～Ⅲ級的HFpEF患者進行為期12周的家庭吸氣肌訓練，發(fā)現(xiàn)無論基線MIP如何，在有癥狀和無癥狀的老年HFpEF患者中，家庭吸氣肌訓練可提高患者有氧運動能力。BARAL等［31］對3項隨機對照研究和1項關于吸氣肌訓練在HFpEF中作用的前瞻性研究進行薈萃分析顯示，與標準護理相比，吸氣肌訓練可以明顯改善峰值耗氧量〔平均 差（mean deviation，MD）=2.82，95%CI（1.90，3.74），P＜0.001〕；改善6 min步行距離〔MD=83.97，95%CI（59.18，108.76），P＜0.001〕。因此吸氣肌訓練可作為一種改善穩(wěn)定型HFpEF患者心肺功能的治療方案。

3.2 吸氣肌訓練對HFrEF患者的作用 GOMES NETO等［32］對5項研究的138例HFrEF患者進行薈萃分析，結果顯示，與低強度吸氣肌訓練相比，高強度吸氣肌訓練可改善患者峰值耗氧量〔WMD=2.65，95%CI（2.2，3.1）、6 min步行距離〔SMD=1.71，95%CI（0.83，2.59）〕和 MIP〔WMD=16.63，95%CI（10.34，22.91）〕；因而高強度吸氣肌訓練在提高HFrEF患者運動能力和吸氣肌力量方面優(yōu)于低強度吸氣肌訓練。TAYA等［33］對1例55歲晚期頑固性心力衰竭患者實施8周的吸氣肌訓練，未出現(xiàn)心力衰竭惡化，也未發(fā)生與心律失常有關的重大事件，訓練后呼吸肌力量和運動能力明顯提高，表明吸氣肌訓練對晚期頑固性心力衰竭患者是有效和安全的。3.3 吸氣肌訓練在CHF患者心臟康復中的應用 LAOUTARIS［34］闡述了“CHF患者的有氧/抗阻/吸氣肌肉訓練假說”，該假說是基于對“心力衰竭的骨骼肌假說”的解讀和對目前實驗證據(jù)的修訂，CHF患者的運動和功能不耐受與肌肉耐力下降、肌肉力量下降和吸氣肌功能下降均有關；這構成了吸氣肌訓練加入阻力訓練、有氧訓練的理論基礎，提示聯(lián)合有氧、抗阻、吸氣肌肉訓練可使CHF患者獲得最大運動功能益處，目前多中心的隨機臨床試驗〔ARISTOS-HF試驗（http://www.clinicaltrials.gov.ARISTOS-HF Clinical Trial number,NCT03013270）〕正在檢驗這一假說。HORNIKX等［35］發(fā)現(xiàn)高強度間歇訓練配合外周訓練和吸氣肌阻力訓練對CHF患者可能更有益。歐洲指南已將CHF患者定期進行有氧運動納入ⅠA類推薦［36-38］。

4 小結

大量研究表明，吸氣肌訓練可作為一種安全、有效的輔助心臟康復的手段，對提高CHF患者生活質(zhì)量，包括增加吸氣肌力量、增加吸氣耐力、提高運動能力，減輕呼吸困難癥狀，因此在CHF患者心臟康復中有很好的應用前景。但目前我國吸氣肌訓練的具體訓練方法未得到統(tǒng)一，未來需制定出適合我國實際情況的吸氣肌訓練方法的標準，使吸氣肌訓練在臨床上得到更廣泛的應用。

作者貢獻：俞玲玲、洪怡進行文章的構思與設計，研究的實施與可行性分析；俞玲玲進行文獻收集、整理，撰寫、修訂論文；洪怡、周明成負責文章的質(zhì)量控制及審校；洪怡對文章整體負責、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。