李 毅(綜述)，余和平(審校)

腦卒中是成年人致殘的主要原因之一[1]，卒中相關(guān)性肺炎(stroke-associated pneumonia,SAP)是腦卒中后常見并發(fā)癥[2]，與卒中后住院病死率的增加、住院時(shí)間的延長以及出院后功能預(yù)后不良相關(guān)[3]，吞咽困難和誤吸風(fēng)險(xiǎn)增加是SAP發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素[4]?？人允欠乐拐`吸的重要保護(hù)機(jī)制，通過產(chǎn)生高速呼氣氣流，排出氣道的異物或分泌物，避免誤吸的發(fā)生。咳嗽功能障礙與腦卒中患者肺部感染率增加有關(guān)。有研究[5]表明，自發(fā)性咳嗽的峰值咳嗽流量(peak cough flow，PCF)每增加1 L/min，肺炎風(fēng)險(xiǎn)降低0.6%。咳嗽包括自發(fā)性咳嗽(voluntary cough,VC)和反射性咳嗽(reflex cough,RC)，腦卒中患者兩者均有可能受損[6]。

1 腦卒中咳嗽功能障礙的危險(xiǎn)因素

咳嗽分為VC和RC，前者屬于隨意活動(dòng)，人可以自愿地引發(fā)或抑制其發(fā)生，喉部刺激不是VC發(fā)生的必要條件；后者屬于非自愿反射[7]，在吸入食物或分泌物時(shí)會(huì)刺激RC的發(fā)生，從而對(duì)呼吸道產(chǎn)生保護(hù)作用。腦卒中患者的VC和RC均有可能受損[6]，且與隨后肺炎的發(fā)生存在顯著相關(guān)性[8]。有研究[6，9]表明卒中后咳嗽反射的減弱或消失與病灶部位、病灶體積、呼吸肌無力及大腦皮層對(duì)呼吸肌協(xié)調(diào)性減弱相關(guān)。通過了解腦卒中后咳嗽功能障礙的相關(guān)危險(xiǎn)因素，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)患者早期采取有效的干預(yù)措施是很重要的。

1.1腦卒中病變部位及病變體積 腦卒中患者咳嗽功能障礙和肺炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)升高與卒中的病變部位、病變體積有關(guān)[9-10]。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為腦卒中病灶累及腦干時(shí)，RC會(huì)受到影響[11]。而VC障礙與損傷累及大腦皮層結(jié)構(gòu)相關(guān)[12]，僅在嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)才會(huì)引起RC的改變[11]。近年來的一些研究通過影像學(xué)對(duì)腦卒中患者進(jìn)行病灶定位，觀察特定的病變部位與咳嗽功能相關(guān)性。一項(xiàng)采用功能磁共振的研究[13]表明咳嗽時(shí)與咳嗽相關(guān)的特定大腦區(qū)域會(huì)出現(xiàn)任務(wù)特異性的激活，比如VC時(shí)腦橋頭區(qū)的激活。一項(xiàng)研究通過MRI確定急性腦卒中患者病灶部位，并通過纖維內(nèi)窺鏡下吞咽功能檢查法(fiberoptic endoscopic evaluation of swallowing，F(xiàn)EES)評(píng)估存在誤吸時(shí)是否能夠誘發(fā)有效的咳嗽反射，最終發(fā)現(xiàn)初級(jí)感覺和感覺運(yùn)動(dòng)整合區(qū)以及邊緣區(qū)的病變可以預(yù)測(cè)RC受損和肺炎的發(fā)生[9]。Lee等[14]采用基于體素的病變-癥狀映射(voxel-based lesion-symptom mapping,VLSM)技術(shù)研究腦卒中病變部位對(duì)VC的影響，發(fā)現(xiàn)VC減弱與腦卒中后頂葉、額葉、上縱束、后放射冠、顳葉、內(nèi)囊后肢、顳葉上回的病變有關(guān)。研究[15-16]發(fā)現(xiàn)腦卒中病灶體積越大，越容易出現(xiàn)吞咽困難，導(dǎo)致誤吸風(fēng)險(xiǎn)。然而，也有研究認(rèn)為咳嗽功能的減弱或消失也與腦卒中病灶體積有關(guān)。一項(xiàng)研究[11]表明廣泛的前循環(huán)梗死更容易出現(xiàn)咳嗽功能障礙。Suntrup-Krueger等[9]通過測(cè)定137個(gè)解剖定義的腦區(qū)損傷體積百分比發(fā)現(xiàn)咳嗽功能受到病灶體積的顯著影響，大面積的卒中患者更容易發(fā)生咳嗽功能障礙。通過這些研究結(jié)果我們能夠推斷出大面積腦卒中患者在吞咽困難和咳嗽功能障礙的雙重危險(xiǎn)因素影響下，更容易發(fā)生SAP。因此，早期通過影像學(xué)的方法對(duì)進(jìn)行病變定位及病變體積的評(píng)估，可以在臨床實(shí)踐中預(yù)測(cè)腦卒中患者咳嗽功能受損的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，積極采取相應(yīng)的干預(yù)措施，改善腦卒中后呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)增加的患者的預(yù)后。

1.2呼吸肌無力及大腦皮層對(duì)呼吸肌協(xié)調(diào)性改變 呼吸肌包括膈肌、肋間外肌以及輔助呼吸肌。強(qiáng)烈的咳嗽，無論是VC還是RC，都需要呼氣肌肉強(qiáng)有力的協(xié)調(diào)收縮，并且在咳嗽之前有充分的吸氣。吸氣肌無力會(huì)阻止肺部達(dá)到高容量，導(dǎo)致呼氣肌處于機(jī)械劣勢(shì)，從而降低咳嗽效果[17]。腦卒中不僅會(huì)引起肢體偏癱，還會(huì)影響吸氣和呼氣肌肉的強(qiáng)度，導(dǎo)致患者呼吸肌無力[18]，從而影響咳嗽功能。VC和RC的運(yùn)動(dòng)激活模式不同。Lasserson等[17]通過測(cè)定表面肌電圖和咳嗽功能發(fā)現(xiàn)VC是呼氣肌和輔助呼吸肌的連續(xù)性激活，而RC是呼氣肌和輔助呼吸肌的早期同時(shí)激活。腦干介導(dǎo)產(chǎn)生RC時(shí)，來自氣道傳入的感覺會(huì)同時(shí)輸出到所有呼氣肌和輔助肌肉，從而在咳嗽開始時(shí)在肺內(nèi)產(chǎn)生最大的氣流。相反，在VC中，大腦皮層對(duì)髓質(zhì)中心的輸入(甚至繞過這些中心)可以調(diào)節(jié)不同肌肉的激活水平和順序，并根據(jù)感知的需要產(chǎn)生更可控的氣流。根據(jù)這項(xiàng)研究的結(jié)果可以得出大腦能夠?qū)粑∵M(jìn)行不同的運(yùn)動(dòng)調(diào)控，特定部位的腦損傷可能引起呼吸肌運(yùn)動(dòng)模式改變，進(jìn)而導(dǎo)致咳嗽功能障礙。有研究[6]發(fā)現(xiàn)，大腦皮層受損時(shí)會(huì)影響與咳嗽相關(guān)的胸腹部肌肉的協(xié)調(diào)激活，在呼氣肌肌力保持不變時(shí)，VC和RC均可能受損。因此，我們能夠推斷出呼吸肌協(xié)調(diào)性可能受到大腦皮層的調(diào)節(jié)。大腦皮層受損不僅會(huì)出現(xiàn)呼吸肌無力[19]，在呼吸肌肌力未受影響時(shí)也可能發(fā)生咳嗽功能障礙。

2 咳嗽的有效性指標(biāo)：PCF與呼吸功能障礙的相關(guān)性

2.1PCF與肺炎風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性 腦卒中患者肺炎的發(fā)生與咳嗽減弱或消失有關(guān)[8]。通過對(duì)PCF的客觀測(cè)量可以有效預(yù)測(cè)肺炎風(fēng)險(xiǎn)。有研究[20]已經(jīng)證明，VC時(shí)PCF>160 L/min才能夠主動(dòng)清除氣道分泌物以達(dá)到成功拔管的最低要求，并且至少需要270 L/min的PCF來防止并發(fā)上呼吸道感染期間肺部并發(fā)癥的發(fā)生。Bianchi等[21]對(duì)卒中患者的VC時(shí)的PCF和肺炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行回顧性研究發(fā)現(xiàn)，242 L/min的PCF值能夠作為預(yù)測(cè)肺炎風(fēng)險(xiǎn)的臨界值：PCF<242 L/min時(shí)能預(yù)測(cè)65%的肺炎發(fā)生，PCF<242 L/min可以排除90%的肺部并發(fā)癥。Kulnik等[5]招募了72例急性腦卒中患者，對(duì)PCF和4周時(shí)肺炎發(fā)生率進(jìn)行分析表明，RC的PCF與肺炎之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而VC的PCF與肺炎發(fā)生有顯著相關(guān)性，VC期間每增加1 L/min的PCF，肺炎風(fēng)險(xiǎn)降低0.6%。因此，我們可以推斷出相比于RC，VC時(shí)的PCF對(duì)腦卒中患者肺炎發(fā)生更有預(yù)測(cè)價(jià)值，較高水平的PCF是肺炎重要的陰性預(yù)測(cè)指標(biāo)。

2.2PCF與呼吸功能障礙的相關(guān)性 腦卒中患者吸氣時(shí)膈肌移動(dòng)度減少和胸廓擴(kuò)張程度降低會(huì)導(dǎo)致呼吸受限，導(dǎo)致呼吸功能障礙[22]。同時(shí)呼吸肌無力也會(huì)影響咳嗽功能[17]。Kimura等[23]通過對(duì)腦卒中患者的VC時(shí)PCF值和呼吸功能指標(biāo)進(jìn)行多元逐步回歸分析發(fā)現(xiàn)，吸氣貯備量(inspiratory reserve volume,IRV)是腦卒中患者肺活量降低的主要因素，同時(shí)IRV的降低可以解釋腦卒中患者PCF中約50%的變異。Ward等[24]通過測(cè)量急性腦卒中患者和健康對(duì)照組VC時(shí)的PCF和咳嗽前吸氣容積(cough inspired volume,CIV)，CIV減少能夠有效地預(yù)測(cè)PCF的降低。這些研究說明在咳嗽前能夠完成足夠的吸氣對(duì)卒中患者有效咳嗽的發(fā)生尤為重要。對(duì)于腦卒中患者而言，我們不僅要關(guān)注呼氣肌對(duì)咳嗽功能的影響，吸氣肌的作用也不可忽略。腦卒中患者功能殘氣量(functional residual capacity,FRC)減少也會(huì)導(dǎo)致PCF受損[24]。這可能是由于肺部的流量特征受損以及肺容量減少，對(duì)呼氣肌的長度以及由此產(chǎn)生的壓力生成能力的影響[25]。第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)與用力肺活量(forced vital capacity,FVC)的比值是判斷是否存在氣道阻塞的重要指標(biāo)，研究[6]發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)EV1/FVC降低也可以預(yù)測(cè)PCF的降低。

3 腦卒中后咳嗽功能障礙的康復(fù)治療

腦卒中患者咳嗽功能受損與肺炎的發(fā)生息息相關(guān)，早期識(shí)別咳嗽功能障礙并及時(shí)采取有效的康復(fù)治療，對(duì)減少肺部并發(fā)癥、改善患者預(yù)后是有必要的[26]。目前針對(duì)咳嗽功能的康復(fù)治療包括呼吸肌訓(xùn)練、胸頸部活動(dòng)訓(xùn)練等。

3.1呼吸肌訓(xùn)練 腦損傷會(huì)影響偏癱肢體的肌肉力量以及運(yùn)動(dòng)控制功能[27]。腦卒中患者胸腹部的呼吸肌力量減弱和協(xié)調(diào)性障礙會(huì)降低咳嗽能力和排痰能力，導(dǎo)致呼吸道分泌物聚集，最終引起呼吸道并發(fā)癥[28]。因此，改善呼吸肌強(qiáng)度的干預(yù)措施對(duì)咳嗽能力的提高可能有較好的療效。Jo等[29]通過對(duì)慢性腦卒中患者進(jìn)行8周的呼吸肌訓(xùn)練，干預(yù)前后測(cè)量了呼吸肌肌力和咳嗽功能，結(jié)果表明呼氣肌力量的增強(qiáng)有助于改善咳嗽功能。Hegland等[30]對(duì)慢性腦卒中患者進(jìn)行了5周呼氣肌訓(xùn)練，患者的呼氣肌力量和RC強(qiáng)度改善明顯，VC的強(qiáng)度沒有顯著差異。Jo等[31]使用閾值吸氣和呼氣肌訓(xùn)練器對(duì)慢性腦卒中患者進(jìn)行8周的聯(lián)合呼吸肌訓(xùn)練，干預(yù)前后測(cè)量了呼吸肌肌電圖和PCF，結(jié)果表明干預(yù)組患者訓(xùn)練完成后呼氣肌的肌電活動(dòng)和咳嗽能力改善更為明顯。然而，Kulnik等[32]使用閾值阻力裝置對(duì)急性腦卒中患者進(jìn)行4周的呼吸肌訓(xùn)練，干預(yù)組和對(duì)照組的呼吸肌強(qiáng)度和咳嗽能力的改善程度以及90 d肺炎發(fā)生率并沒有明顯差異(P>0.05)。通過這些研究我們能夠推斷出針對(duì)腦卒中后出現(xiàn)咳嗽功能減弱或消失的患者進(jìn)行呼吸肌訓(xùn)練尤其是呼氣肌訓(xùn)練是積極有用的。但是，卒中后早期呼吸肌力量和咳嗽能力在無額外干預(yù)的情況下可能也會(huì)隨時(shí)間而改善，同時(shí)呼吸肌訓(xùn)練是否能改善咳嗽功能還可能與治療時(shí)間有關(guān)。

3.2胸頸部活動(dòng)訓(xùn)練 腦卒中患者常常由于胸腔活動(dòng)度減小而影響呼吸、咳嗽功能。增加胸部活動(dòng)可以幫助患者在咳嗽前適當(dāng)吸氣，同時(shí)促進(jìn)收縮前的呼氣肌延長，增強(qiáng)咳嗽能力[33]。頭部和頸部的異常姿勢(shì)會(huì)由于肌肉的不平衡而產(chǎn)生持續(xù)的異常身體壓力，這種異常壓力導(dǎo)致肺通氣受到限制[34]。Cho等[35]對(duì)腦卒中后行氣管切開術(shù)的患者進(jìn)行了8周頸椎活動(dòng)度訓(xùn)練，結(jié)果表明頸椎運(yùn)動(dòng)鍛煉可有效改善氣管插管的腦卒中患者的肺功能和咳嗽能力，同時(shí)有助于去除氣管切開插管。Jang等[33]對(duì)腦卒中患者進(jìn)行了4周的胸頸關(guān)節(jié)活動(dòng)訓(xùn)練，結(jié)果表明治療完成后患者的肺功能和咳嗽功能得到顯著改善。通過這些研究我們可以得出通過加強(qiáng)卒中患者胸頸部的活動(dòng)可以改善咳嗽功能的結(jié)論。另外，有研究[36]還證明了可以通過改善肌力和運(yùn)動(dòng)幅度的上肢運(yùn)動(dòng)來減少軀干代償作用，進(jìn)而改善患者的呼吸、咳嗽功能。采取有效的康復(fù)治療措施來改善患者咳嗽功能是很有必要的，對(duì)于降低誤吸風(fēng)險(xiǎn)，減少肺部并發(fā)癥的發(fā)生有重要意義。目前針對(duì)腦卒中患者咳嗽功能障礙的干預(yù)措施較少，未來有待進(jìn)一步開展有助于改善咳嗽功能的康復(fù)治療措施。

4 結(jié)語

腦卒中患者可能存在多種功能障礙，其中咳嗽功能障礙是導(dǎo)致肺部并發(fā)癥發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素。腦卒中后咳嗽功能障礙與多種危險(xiǎn)因素相關(guān)，包括病變部位、病變體積、呼吸肌無力及大腦皮層對(duì)呼吸肌的協(xié)調(diào)性降低等，未來需要更多的研究來探索大腦特定病變部位與咳嗽功能障礙的相關(guān)性。同時(shí)，有研究已經(jīng)證明腦卒中患者咳嗽功能障礙與呼吸功能受損相關(guān)，還可以通過測(cè)量咳嗽能力預(yù)測(cè)肺炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。未來在臨床實(shí)踐過程中應(yīng)該更加關(guān)注腦卒中患者咳嗽功能與呼吸功能及肺炎的相關(guān)性，以便于病情的全面評(píng)估及預(yù)測(cè)疾病的發(fā)生發(fā)展。目前針對(duì)咳嗽功能的康復(fù)治療措施較少，呼吸肌訓(xùn)練對(duì)咳嗽功能的改善存在爭議，未來需要大樣本量、多中心的研究進(jìn)一步驗(yàn)證患者所處的發(fā)病時(shí)期、治療持續(xù)時(shí)間及訓(xùn)練強(qiáng)度對(duì)呼吸肌訓(xùn)練改善咳嗽功能效果的影響。