慢性心力衰竭病人呼吸训练研究现状

王超群，赵林芳

1.浙江大学医学院附属杭州市第一人民医院，浙江310000；2.浙江大学医学院附属邵逸夫医院

慢性心力衰竭是各种器质性心脏病的终末阶段，研究显示，慢性心力衰竭病人数量以每年55 万例的速度增长，我国和美国分别有450 万例和650 万例心力衰竭病人[1-2]，其中30%～50%的病人存在呼吸肌无力现象[3-4]。呼吸肌无力是影响慢性心力衰竭病人全因死亡率独立的预测因素之一。呼吸肌无力时呼吸肌无法产生维持肺泡通气量所需要的胸腔压力，容易影响慢性心力衰竭病人的肺通气和换气功能，造成气道清除分泌物功能下降。有研究显示，合并呼吸肌无力的慢性心力衰竭病人肺功能明显降低，运动耐量和生存率也存在下降情况[5]，而呼吸肌肌力水平和慢性心力衰竭病人预后呈正相关[3]。研究显示，通过吸气肌训练可以提高病人运动耐力，降低静息心率，改善生活质量[6]。欧洲相关指南也建议对慢性心力衰竭病人进行呼吸训练以改善呼吸肌肌力[7]，呼吸训练效果可以通过主观指标及客观指标来评价。目前，我国对慢性心力衰竭病人呼吸训练的重视度不够[8-9]，针对性的研究报道较少。

1 慢性心力衰竭病人呼吸训练的机制

慢性心力衰竭病人以呼吸困难、运动耐量降低为主要临床表现，伴或不伴有肺循环淤血或体循环淤血。一方面，由于病人静脉压升高，造成气道堵塞，肺顺应性下降，通气血流比例失调，导致呼吸做功增加，全身耗氧增加；另一方面，由于病人的呼吸困难和运动耐力的降低导致恶性循环。病人心输出量减少时，不能同时满足呼吸肌和运动肌群对氧气和血流的需求，在机体运动时，呼吸肌血流量占心排血量的比例达16%，而正常人仅需2%。此时，疲劳的呼吸肌向大脑上传信号，需要增加对呼吸肌血流的供应，减少下肢血流供应，下肢血液流速减慢，下肢疲劳加剧，导致病人运动耐力降低[10-11]。病人运动耐量低下，运动量及膈肌的活动减少，机体的呼吸运动大部分时间处在削弱状态，使膈肌发生萎缩，从而导致呼吸困难，使运动耐力进一步下降，导致恶性循环。机体为维持内环境稳定会激活众多神经体液调节机制，一旦交感神经的兴奋性增强，肾素血管紧张素系统被激活，合成异常的血管内皮一氧化氮，引起血管舒张功能障碍，造成运动肌肉血液供应不良，也使得病人运动耐量下降[12]。而呼吸训练起到防止或者延缓吸气肌萎缩的作用，避免运动过程中窃取运动肌血流引起运动肌能量供应不足，运动耐力下降。同时，呼吸训练过程能帮助病人主观延长呼气时间，使肌肉交感神经活动被抑制，降低心脏后负荷，增加其心排血量和骨骼肌血流量，进而使呼吸肌、运动肌能量需求得到满足[13]。

2 呼吸训练要素

2.1 呼吸训练频率和时间 美国运动医学会（American College of Sports Medicine，ACSM）指南建议吸气肌训练频率为每日1 次或2 次，每次持续20～30 min，训练时间为每周3～5 d。欧洲心脏病学会心力衰竭指南也建议病人呼吸训练强度以最大吸气压（PImax）的30%开始呼吸训练，7～10 d 调整1 次强度，直至达到60%PImax，锻炼时间应为每日20～30 min，每周3～5 次，至少持续8 周[14]。而国内大部分呼吸训练时间为每次10 min，每日3～6 次，每周5～7 d[15]。杨满梅[16]研究中指导病人进行缩唇呼吸和深呼吸，强调在进行缩唇呼吸训练时吸气时间为2 s，呼气时间＞6 s，慢慢延长至10 s；深呼吸时屏气的时间从2 s 慢慢增加到10 s，然后缓慢吐气，但没有提及每次训练时间及频次。曹丽丽[17]研究中指导病人进行快吸慢呼训练，让病人深吸气直至吸饱为止，吸气时间为0.8～1.0 s，屏气3 s，然后再缓慢呼气，呼气时间为3～4 s，每分钟做6 个循环，每次持续10 min，每日3 次。尽管不同国家对呼吸训练时间和频率的要求存在部分差异，但指南均指出训练前应进行仔细临床评估，根据病人喜好制定个性化训练方案[14]。因此，为获得慢性心力衰竭病人呼吸训练最大利益，应根据病人自身状况，选择个性化的呼吸训练方案。

2.2 呼吸训练强度 美国临床实践指南推荐使用间断高强度的阈值吸气肌训练计划，起始强度为30%PImax，逐渐增加到最大负荷量，以达到训练的最佳效果[18]。加拿大临床指南[19]也认为吸气肌训练的起始强度应该从30%PImax 开始增加。也有专家认为吸气肌训练的起始强度应该从30%～40%PImax 开始增加至50%～60%PImax[20]。目前，临床研究的呼吸训练强度多控制在30%～60%PImax[21]，7～10 d 监测1次病人PImax[22-23]，呼吸训练强度保持在30%～60%PImax，对于是否增加呼吸训练强度较少提及。也有研究将呼吸训练强度设定在20%PImax，训练12周后病人亦能从中获益[24]。因此，训练期间可根据病人身体状况个性化设置呼吸训练的强度。

2.3 呼吸训练持续时间 吸气肌功能的改善和细胞适应变化过程最少需要5 周时间[25]，但目前各研究训练持续时间长短不一，最长为12 周，最短为1 周。一项Meta 分析纳入的7 项研究中呼吸训练持续时间6～12周，强度30%～60%PImax，尽管呼吸训练后病人最大吸气压力、步行距离和呼吸困难均得到改善，但是训练12 周的效果优于较短时间的训练效果[21]。也有研究对射血分数保留的慢性心力衰竭病人进行吸气肌训练，每天2 次，每次20 min，持续12 周，训练强度为25%～30%PImax，并在第12 周及第24 周时评价病人最大摄氧量和生活质量，结果显示病人最大摄氧量在12 周时改善最明显，24 周时有所下降，而对生活质量的改善可持续至24 周[22]，但研究并未说明24 周后的呼吸训练效果如何。

2.4 呼吸训练形式 慢性心力衰竭病人呼吸训练包括器械辅助呼吸训练和非器械辅助呼吸训练。器械辅助呼吸训练使用的呼吸训练器主要有非线性阻力呼吸器、阈值压力负荷训练器（如Threshold IMT、Orygen-Dual valve）、限速阈压力负荷及靶流量阻力装置。其中Threshold IMT 为最常用的阈值压力负荷训练器[7]。非器械辅助呼吸训练包括腹式呼吸、缩唇呼吸、深呼吸或几种方式的联合应用，以及近年来新出现的快吸慢呼训练方式和主动呼吸循环技术。非器械辅助呼吸训练无须借助外力，随时随地可进行训练，但需要病人掌握相关训练技巧，错误的训练方式会加重呼吸肌疲劳；器械辅助呼吸训练的训练方式病人容易掌握，但需要借助相关呼吸训练器，装置复杂，并且受训练场地限制。因此，研究者可根据病人自身情况选择呼吸训练形式。

3 呼吸训练效果评价

3.1 客观指标

3.1.1 运动耐量 运动耐量是用来评价病人预后的独立指标之一，可以用心肺运动试验中代谢当量、峰值摄氧量（VO2max）、二氧化碳通气当量（VE/VCO2）、无氧阈（AT）等指标来评价，也可以用6 min 步行试验（6-minute walk test，6MWT）进行评价。①心肺运动试验是评估心肺适能的金标准[26]，是一种客观评价心肺储备功能和运动耐力的无创性检测方法，反映个体从静息状态到运动状态的心肺代谢功能[27]。Palau 等[24]对26 例射血分数保留的慢性心力衰竭病人进行呼吸训练，强度为20%～30%PImax，12 周后病人AT 值 增加，VE/VCO2下降，约50%病 人VO2max提 高10%。有研究显示，相对于单纯进行有氧运动，联合30%PImax 吸气肌阻力训练，每天30 min，每周3 次，可以进一步改善病人VO2max[7]。但有研究对52 例病人采用呼吸训练+有氧运动的方式，呼吸训练时间每周3次，每次30 min，有氧运动时间为每周3 次，每次45 min，12 周 后 发 现 病 人VE/VCO2、VO2max无 明 显 改善[28]。Giallauria 等[29]也认为训练时间小于12 周难以改善病人VO2max。②6MWT 可以反映病人运动耐量，其本质是一种运动量较小的次级量运动试验。它易于管理、耐受性好、可重复性强、简单安全、测量结果稳定且客观，可以作为心肺运动试验的补充指标。近年来，美国心脏病学会/美国心脏协会、欧洲心脏学会分别在有关心力衰竭诊断和治疗指南中提出，6MWT 是心功能评估的指标之一，并认可其在慢性心力衰竭评估中的价值[30]。Kawauchi 等[31]将慢性心力衰竭病人分为3组，分别进行常规护理、低强度吸气训练+外周肌力训练、中强度吸气训练+外周肌力训练，干预8 周后低强度吸气训练组和中强度吸气训练组6 min 步行距离显著改善，但低强度吸气训练组与中强度吸气训练组6 min 步行距离比较差异无统计学意义。一项系统评价显示，与低强度吸气肌负荷训练相比，高强度吸气肌负荷训练改善慢性心力衰竭病人6 min 步行距离效果更明显[32]。因此，可以认为呼吸训练能改善病人运动耐量，但有关病人运动耐量最佳的训练强度、训练时间有待进一步研究，应根据病人情况考虑呼吸训练时是否应联合有氧运动或其他运动形式。

3.1.2 肺功能 慢性心力衰竭病人常伴有肺活量下降，是导致呼吸困难的原因之一[33]，通常以用力肺活量（FVC）、1 秒用力肺活量（FEV1）、1 秒率（FEV1/FVC）等测定肺功能。曾海涓等[34]对50 例慢性心力衰竭病人采用主动呼吸循环技术训练，训练4 周后病人肺功能显著改善。一项Meta 分析纳入8 项有关呼吸训练对慢性心力衰竭病人影响的研究，共纳入302 例病人，因各研究组入选病人肺功能基线不同、入组病人病例数不足、使用不同的干预措施等致呼吸训练对病人肺功能的作用存在争议[35]。因此，还有待大样本随机对照试验来验证呼吸训练对肺功能的影响。

3.1.3 心功能 血浆利钠肽B 型利钠肽(BNP)或N 末端B 型利钠肽原(NT-pro BNP)用于心力衰竭的筛查、诊断及鉴别诊断、病情的严重情况及预后评估[36]。一项Meta 分析显示，病人出院后持续进行非器械辅助呼吸训练可不断改善病人心功能，提高运动耐力[6]。沈莹等[37]对慢性心力衰竭病人采用腹式缩唇呼吸训练，训练8 周后病人BNP 明显下降。也有研究对慢性心力衰竭病人进行瑜伽结合腹式呼吸训练，结果显示其BNP 下降[38]。另有研究对一组病人进行有氧运动+高强度吸气肌训练，另一组病人进行有氧运动+低强度吸气肌训练，干预12 周后高强度吸气肌训练的病人BNP 有下降趋势[30]。经过系统的呼吸训练，病人心功能得以改善，与呼吸训练调节心脏迷走神经与交感神经的均衡性、降低心率、延长心脏的舒张期、增加回心血流量和心排血量有关[39]。但是，吸气肌功能的改善是一个缓慢而且长期的过程，需要持续训练才能取得一定效果。

3.2 主观指标

3.2.1 呼吸困难 呼吸困难是慢性心力衰竭病人的典型表现，据报道，69%病人都有呼吸困难的情况[40]。临床评估呼吸困难程度通常采用改良的呼吸困难量表及Borg 研制的Borg 量表。

3.2.1.1 MMRC 该量表由英国医学研究委员会制定，量表分为5 个等级，用来评估病人呼吸困难的程度，等级越高，呼吸困难越严重。量表由病人自己填写，然后研究者根据病人具体情况重新核实。Hossein等[41]将98 例慢性心力衰竭病人分为对照组（10%吸气肌强度训练）和干预组（40%吸气肌强度训练），每天练习30 min，每周7 d，干预6 周后采用MMRC 呼吸困难量表评价两组病人呼吸困难程度，干预组呼吸困难严重程度下降。杨满梅[16]将300 例住院病人分为对照组和观察组，每组150 例，对照组采用常规护理，观察组在此基础上进行缩唇呼气和深呼吸，两组病人呼吸困难得分、6 min 步行距离比较差异有统计学意义。

3.2.1.2 Borg 量表 该量表分为0～10 级，级别越高，表示呼吸困难越严重。袁佳铭等[42]将34 例病人随机分成治疗组和对照组，对照组给予有氧训练，治疗组在此基础上进行吸气肌抗阻训练，干预12 周后两组病人Borg 呼吸困难量表评分比较差异有统计学意义。

3.2.2 生活质量 慢性心力衰竭病人生活质量下降，与其日常活动、自我保健受限制有关[43]。生活质量是评价病人治疗有效性的指标之一，常用明尼苏达心力衰竭生活质量问卷（Minnesota Living with Heart Failure Questionnaire，MLHFQ）进行评价，该问卷是针对心力衰竭疾病的特定研究工具，用来衡量健康相关生活质量，共21 个条目，每个条目采用0～5 分计分法，得分相加即为量表总分，得分越高代表病人生活质量越差，Cronbach′s α 系数为0.87。孙欣等[44]将120 例心力衰竭病人随机分为对照组与干预组，对照组采取常规护理，干预组在此基础上根据病人心功能设定呼吸训练强度与频率，干预6 个月后干预组MLHFQ 问卷得分低于对照组。但在一项为期4 周的呼吸训练研究中，进行呼吸训练和未进行呼吸训练的两组病人MLHFQ 问卷得分差异无统计学意义[45]。因此，对慢性心力衰竭病人进行呼吸训练时应强调坚持训练对改善生活质量的意义。

3.2.3 睡眠质量 研究显示，70%的病人被睡眠障碍所困扰，生活质量因此受到影响[46]。睡眠情况一般采用匹茨堡睡眠质量指数量表（Pittsburgh Sleep Quality Index，PSQI）进行评价，量表包括主观睡眠质量、入睡时间、睡眠时间、睡眠效率、睡眠紊乱、催眠药物的使用、日间功能障碍7 个维度，共18 个条目，总分为21分，得分越高表示睡眠质量越差，Cronbach′s α 系 数 为0.84。沈莹等[37]对慢性心力衰竭病人进行缩唇腹式呼吸训练，干预8 周后两组病人PSQI 总分比较差异有统计学意义（P＜0.05），与孙欣等[44]研究结果一致。由此可见，呼吸训练可以改善病人睡眠情况，但是需要长时间坚持才有效果。

4 小结

呼吸训练作为改善慢性心力衰竭病人吸气肌无力的重要干预方式，可以延缓甚至防止吸气肌萎缩，但呼吸训练的效果取决于训练形式、时间、频率、强度及持续时间，目前针对以上有关呼吸训练要素仍缺乏统一标准，今后有必要进行多中心、大样本的临床试验，确定慢性心力衰竭呼吸训练的最佳干预方案。医护人员制定慢性心力衰竭最佳呼吸训练干预方案时应结合病人喜好、身体状况，同时考虑提高病人依从性的方式。此外，对慢性心力衰竭病人呼吸训练效果的评价包含客观和主观指标，在对病人进行评价时应根据病人的心功能等情况，综合纳入适当的主客观指标进行评价。