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(jié)構(gòu)、功能損傷,誘發(fā)心臟射血功能障礙與心臟重構(gòu),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(huì)對患者日?;顒?dòng)產(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?jǐn)?shù)降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)〕或舒張〔射血分?jǐn)?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(xué)調(diào)查結(jié)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(dòng)、生活質(zhì)量有很大影響,導(dǎo)致巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);隨著我國老齡化的日益嚴(yán)重,情況日漸嚴(yán)峻。盡管藥物治療已取得很大進(jìn)展,但心臟康復(fù)治療能改善CHF的臨床癥狀,提高日常生活活動(dòng)能力和生活質(zhì)量,國外已進(jìn)行了大量的相關(guān)研究,也引起了我國康復(fù)工作者的極大關(guān)注。
CHF患者在日常生活中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同程度的呼吸負(fù)荷增加和呼吸困難癥狀[3]。既往認(rèn)為,血流動(dòng)力學(xué)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?yàn)檫\(yùn)動(dòng)不耐受的主要原因是骨骼肌病變[5],與肌動(dòng)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(xì)胞因子和氧化應(yīng)激標(biāo)志物的增加等有關(guān)。CHF引起骨骼肌異常的主要表現(xiàn)見表1[7]。GIBBS等[8]研究結(jié)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(rèn)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(guān)。
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(yù)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(yán)重,而且左心室射血分?jǐn)?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(dú)立預(yù)測因子。
吸氣肌訓(xùn)練是反復(fù)進(jìn)行一定負(fù)荷力量的呼吸訓(xùn)練來增強(qiáng)以膈肌為主的吸氣肌肉力量,提高肌肉運(yùn)動(dòng)耐力、改善心肺功能的呼吸訓(xùn)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(xùn)練被認(rèn)為是改善CHF患者癥狀的關(guān)鍵康復(fù)干預(yù)措施[16]。吸氣肌訓(xùn)練能有效改善CHF患者的肺功能、運(yùn)動(dòng)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(xùn)練輔助設(shè)備的吸氣肌訓(xùn)練可以改善其運(yùn)動(dòng)能力和生活質(zhì)量[17-18]。
吸氣肌訓(xùn)練主要通過呼吸訓(xùn)練儀器完成,吸氣肌訓(xùn)練可利用3種不同種類的呼吸裝置進(jìn)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(gè)校準(zhǔn)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(dá)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(fù)壓百分比進(jìn)行設(shè)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(gè)不同直徑的孔徑施加不同的阻力進(jìn)行訓(xùn)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(jìn)行持續(xù)深快呼吸,患者需保持最大通氣一段時(shí)間(通常為12~15 min),進(jìn)行自發(fā)性高通氣,二氧化碳與吸入空氣相結(jié)合,維持動(dòng)脈血流的等容狀態(tài),多用作吸氣耐力訓(xùn)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(xùn)練的相關(guān)研究中,訓(xùn)練方案的強(qiáng)度、頻率、周期等尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)度:吸氣肌訓(xùn)練強(qiáng)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(biāo)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(qiáng)度進(jìn)行吸氣肌訓(xùn)練,即30%~40% MIP進(jìn)行訓(xùn)練[22-23];少數(shù)主張以中高強(qiáng)度(50% MIP)開始[24]。頻率和周期:因過長時(shí)間的干預(yù)會(huì)導(dǎo)致患者依從性差,因此一般吸氣肌訓(xùn)練采用3組/次,2次/d,持續(xù)6~12周進(jìn)行訓(xùn)練。
WONG等[25]研究發(fā)現(xiàn),60% MIP比40% MIP的吸氣肌訓(xùn)練在改善吸氣肌性能、增加胸廓活動(dòng)度及減少脊柱僵硬方面效果更加明顯。SADEK等[26]對7項(xiàng)包含203例患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行薈萃分析得出,6次/周、共12周的吸氣肌訓(xùn)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。
DE ABREU等[27]系統(tǒng)評價(jià)了6項(xiàng)隨機(jī)對照研究得出,低強(qiáng)度吸氣肌訓(xùn)練可長期促進(jìn)CHF患者的副交感神經(jīng)增強(qiáng)、交感神經(jīng)減弱。WU等[17]對8項(xiàng)隨機(jī)對照研究的302例患者進(jìn)行薈萃分析指出,CHF患者進(jìn)行吸氣肌訓(xùn)練后MIP〔加權(quán)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)隨機(jī)對照研究的203例患者數(shù)據(jù)進(jìn)行薈萃分析發(fā)現(xiàn),吸氣肌訓(xùn)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(xùn)練(6次/周,持續(xù)12周)時(shí),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(xùn)練作為一種安全有效的干預(yù)措施應(yīng)用于心臟康復(fù)方案中。HOSSEIN POUR等[28]對84例CHF〔美國紐約心臟病協(xié)會(huì)(New York Heart Association,NYHA)分級(jí)為Ⅱ~Ⅳ級(jí)〕患者進(jìn)行前瞻性隨機(jī)對照研究發(fā)現(xiàn),為期6周的家庭吸氣肌訓(xùn)練可減輕CHF患者呼吸困難和疲勞癥狀、改善NYHA分級(jí)。
3.1 吸氣肌訓(xùn)練對HFpEF患者的作用 HFpEF在老齡化人群中是一個(gè)日益嚴(yán)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(yùn)動(dòng)耐力減退。PALAU等[29]對61例癥狀穩(wěn)定的HFpEF患者(NYHA分級(jí)為Ⅱ~Ⅲ級(jí))進(jìn)行12周的吸氣肌訓(xùn)練、功能性電刺激(functional electrical stimulation,F(xiàn)ES)或兩者結(jié)合(吸氣肌訓(xùn)練+FES)的方案治療,研究結(jié)果顯示,與常規(guī)護(hù)理相比,進(jìn)行吸氣肌訓(xùn)練、FES、吸氣肌訓(xùn)練+FES的患者平均峰值運(yùn)動(dòng)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(gè)月后仍然存在(平均峰值運(yùn)動(dòng)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(shí)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(jí)為Ⅱ~Ⅲ級(jí)的HFpEF患者進(jìn)行為期12周的家庭吸氣肌訓(xùn)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(xùn)練可提高患者有氧運(yùn)動(dòng)能力。BARAL等[31]對3項(xiàng)隨機(jī)對照研究和1項(xiàng)關(guān)于吸氣肌訓(xùn)練在HFpEF中作用的前瞻性研究進(jìn)行薈萃分析顯示,與標(biāo)準(zhǔn)護(hù)理相比,吸氣肌訓(xùn)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(xùn)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(xùn)練對HFrEF患者的作用 GOMES NETO等[32]對5項(xiàng)研究的138例HFrEF患者進(jìn)行薈萃分析,結(jié)果顯示,與低強(qiáng)度吸氣肌訓(xùn)練相比,高強(qiáng)度吸氣肌訓(xùn)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(qiáng)度吸氣肌訓(xùn)練在提高HFrEF患者運(yùn)動(dòng)能力和吸氣肌力量方面優(yōu)于低強(qiáng)度吸氣肌訓(xùn)練。TAYA等[33]對1例55歲晚期頑固性心力衰竭患者實(shí)施8周的吸氣肌訓(xùn)練,未出現(xiàn)心力衰竭惡化,也未發(fā)生與心律失常有關(guān)的重大事件,訓(xùn)練后呼吸肌力量和運(yùn)動(dòng)能力明顯提高,表明吸氣肌訓(xùn)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(xùn)練在CHF患者心臟康復(fù)中的應(yīng)用 LAOUTARIS[34]闡述了“CHF患者的有氧/抗阻/吸氣肌肉訓(xùn)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(shí)驗(yàn)證據(jù)的修訂,CHF患者的運(yùn)動(dòng)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(guān);這構(gòu)成了吸氣肌訓(xùn)練加入阻力訓(xùn)練、有氧訓(xùn)練的理論基礎(chǔ),提示聯(lián)合有氧、抗阻、吸氣肌肉訓(xùn)練可使CHF患者獲得最大運(yùn)動(dòng)功能益處,目前多中心的隨機(jī)臨床試驗(yàn)〔ARISTOS-HF試驗(yàn)(http://www.clinicaltrials.gov.ARISTOS-HF Clinical Trial number,NCT03013270)〕正在檢驗(yàn)這一假說。HORNIKX等[35]發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練配合外周訓(xùn)練和吸氣肌阻力訓(xùn)練對CHF患者可能更有益。歐洲指南已將CHF患者定期進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)納入ⅠA類推薦[36-38]。
大量研究表明,吸氣肌訓(xùn)練可作為一種安全、有效的輔助心臟康復(fù)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(yùn)動(dòng)能力,減輕呼吸困難癥狀,因此在CHF患者心臟康復(fù)中有很好的應(yīng)用前景。但目前我國吸氣肌訓(xùn)練的具體訓(xùn)練方法未得到統(tǒng)一,未來需制定出適合我國實(shí)際情況的吸氣肌訓(xùn)練方法的標(biāo)準(zhǔn),使吸氣肌訓(xùn)練在臨床上得到更廣泛的應(yīng)用。
作者貢獻(xiàn):俞玲玲、洪怡進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì),研究的實(shí)施與可行性分析;俞玲玲進(jìn)行文獻(xiàn)收集、整理,撰寫、修訂論文;洪怡、周明成負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校;洪怡對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。