音乐疗法在COPD患者肺康复中应用的研究进展

徐苗丽 常丽娟 张丽秀 郭泳极 蒋丽英 闫琪

(1长春中医药大学,吉林 长春 130117;2长春中医药大学附属医院)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一种异质性气道疾病,其特征为持续的呼吸道症状、气流受限以及局部和全身炎症,与肺部对有毒颗粒或气体的异常炎症反应有关〔1,2〕。目前,COPD是世界范围内的主要健康问题,代表着巨大的经济、社会和医疗保健负担〔3〕。预计2030年将成为全球第三大死亡原因〔4〕。COPD患者由于肺过度充气、膈肌功能障碍和异步呼吸导致的机械缺陷及呼吸肌强度降低而具有异常的呼吸肌功能,因此呼吸困难是COPD的主要症状,并且其严重程度随着疾病进展而增加〔5,6〕。缓解呼吸困难成为改善COPD患者的首要护理目标。慢性阻塞性肺病全球倡议指南(GOLD)建议将肺康复作为改善COPD患者症状的A类方法〔7〕。然而,多数COPD患者认为肺康复运动耗时长且见效缓慢从而放弃肺康复。因此,肺康复方案不仅应关注改善症状,更应该关注提高患者的依从性。音乐疗法作为一种新的康复方法,富有趣味且成本低,在提高患者依从性的同时通过休闲和文化活动获得目标感,增进患者福祉,提高生活品质。

1 音乐疗法的相关概念及作用机制

1.1音乐疗法的定义 美国音乐治疗协会(AMTA)将音乐疗法定义为一种使用音乐或进行音乐相关活动来改善个体特定身体、情感认知和社交需求等问题的方法〔8〕。音乐疗法属于“身心医学”范畴的补充或替代疗法之一,在慢性呼吸系统疾病康复的相关研究中受到越来越多的关注〔9,10〕。该疗法包括主动或被动地使用音乐带来相应的临床变化。主动治疗涉及患者或受试者演奏乐器或唱歌,而被动治疗更侧重于听治疗师建议的各种类型的音乐〔11〕。

1.2音乐疗法的作用机制

1.2.1神经生理学机制 快乐的音乐行为：例如唱歌,其特征是利用好奇心、耐心争取对未来有益体验的能力。这种音乐行为主要是由递质物质多巴胺介导,使人们长时间内以目标激励为导向活动。对这种神经递质敏感的神经细胞大多位于大脑的额叶皮层后方,即所谓的中脑边缘系统是“情绪”大脑的重要组成部分〔12〕。音乐体验和其他积极的社会互动,同样能激活多巴胺能神经元。多巴胺与基于新奇或新奇的愉悦感有关,在奖赏学习的神经生物学中起主导作用,一定程度上能够提高人的依从性。

1.2.2体液调节机制 歌唱的生理学类似于气道清除的原理,首先,正常交谈时声门下气压在4.51 mmHg左右,歌唱期间的声门下压力能增加到52.63 mmHg,阶段性剪切应力增加7.37 mmHg就会刺激气道中三磷酸腺苷的释放,从而激活Ca2+介导的蛋白质通道,这有助于气道表面液体的再水化〔13〕。其次,胸壁处13 Hz的压力振荡就会导致乙酰胆碱的释放,刺激纤毛跳动并有助于增加黏液流动性〔14〕。虽然在唱歌时,压力振荡的频率将根据所唱的音高而变化,但仍然可以在胸壁感觉到350 Hz的振动〔15〕。最后,唱歌时的压力振荡会改变黏液的流变特性。体外施加于黏液的振荡气流的剪切速率增加会降低黏液的黏弹性,因此使黏液更容易清除〔16〕。呼气峰流速高于0.5 L/s可有效剪切和拉动气道内的黏液。歌唱期间的吸气约为5 L/s,并且即使气流来自远端或者在错误的方向,松散的黏液也会很容易通过咳嗽排出〔17〕。

1.2.3呼吸运动机制 歌唱包括吸气扩张(使用横膈膜、外肋间肌和腹肌)、主动呼气(腹部和内肋间肌的逐渐恢复)和最佳姿势的调整〔18〕。在安静呼吸期间,吸气是参与呼吸肌运动的主动过程,而呼气是被动的,主要由肺弹性回缩驱动。在歌唱过程中,随着代谢需求的增加,必须调节气流,需要更大的肺容量,因此呼气是主动的,并由腹部、内部肋间肌和骨盆肌肉辅助,以便根据歌词长度和音量调整肺容量〔19〕。同时,歌唱需要高度发达的肌肉反射,使肌肉高度协调。能够采用正确歌唱模式的专业歌手具有改善“呼吸储备”的能力,也就是说,他们能更好地调整呼吸模式,以便更有效地将动能转换成声能。歌唱所需的长气道、呼气正压和长而持续的歌词理论上可以抑制气道塌陷,从而防止空气滞留和过度通气。 COPD患者可以从歌唱中学习深呼吸和控制呼气而受益。这也与依赖于控制呼吸的气道清除技术一致,例如主动循环呼吸和自体引流。

1.2.4心理学机制 COPD患者在进行团体歌唱项目后因其意识到自身的优势和能力,并体验到相互激励所带来的小组共同体意识和参与感,能够帮助患者发展自尊与自信。同时,音乐可以分散对烦恼的注意力,调节情绪。呼吸困难患者定期练习唱歌,会提高呼吸协调性,促进呼吸困难的“脱敏”,并减少与不愉快的呼吸感觉相关的焦虑和恐惧。

2 音乐疗法的应用成效

2.1缓解呼吸困难提高患者运动耐力 呼吸困难以痛苦和不愉快为特征,是限制COPD患者运动耐力的主要因素。研究表明〔20〕,呼吸困难感知和听觉刺激的中央处理区域部分共享。有节奏的听觉刺激(RAS)是利用音乐的节奏和节奏增强(即增加低音和节奏)来带动身体运动的过程〔21〕。音乐的节奏和节奏启动中枢神经系统(CNS)使身体为运动做好准备,例如行走。通过改变节奏和强调音乐的节拍,参与者会无意识地改变他们的步态。早期就有学者建议可以将音乐作为提供一个外部注意力的焦点而行使〔22〕。Lee等〔23〕设计的一项研究中,19例COPD患者完成了2项耐力步行测试,一项在整个测试过程中听自选音乐,另一项不听音乐。结果表明,平均耐力时间为听音乐〔(7.0±3.1)min〕比不听音乐〔(5.9±2.6)min〕更长,末次呼吸困难也减少。患者在运动过程中随着氧气需求增加而发生的更深和更快的呼吸节律,作为对外部因素,即音乐的注意力增加,对内部感觉的注意力会下降。COPD患者在运动过程中使用分散注意力的刺激,能够减少呼吸不适的感知症状,并增加运动耐力。美国一项与之相似的研究〔24〕也证实,在行走中听音乐的患者在日常生活活动(ADL)中感知的劳力性呼吸困难较少,行走距离有所改善。另一项研究中〔25〕,将音乐作为分散性听觉刺激(DAS),发现COPD患者的呼吸困难感觉亦显著减少。因此,在运动训练中使用音乐是有效的,配以音乐的步行有助于受试者享受锻炼。使用音乐刺激可以通过增加所做的工作量和减少最大感知呼吸困难来促进运动训练。近年来,除了将音乐疗法作为一种外界刺激,越来越多的研究关注歌唱是否能提高运动耐力。Kaasgaard等〔26〕的一项RCT研究中将歌唱作为传统体育训练的替代方案,经过10 w的干预患者6 min步行距离(6 MWD)结果明显优于体育锻炼。

2.2改善呼吸肌肌力 呼吸肌肌力可以通过特定的训练或肺康复来改善。Watson等〔27〕的一项研究中比较了歌唱者和非歌唱者的通气能力。该研究发现,与歌唱者通气任务相比,非歌唱者发声需要激活额外的肌肉,如背阔肌,这与呼吸肌肌力有关。此外,歌唱者的用力呼气量和肺活量已被证明大于非歌唱人群正常值〔28〕,两者之间肺功能参数的差异可能由多种因素造成,如歌唱参与的持续时间。反复关注控制呼气可以提高呼气肌的力量〔29〕。Solomoni等〔30〕提出受过古典训练的歌手通过优化肌肉长度-张力比和力-张力生成能力,增加腹部压力,从而实现更有效的呼气。因为在唱歌时,前隔膜、胸腔以及中间和后隔膜胸腔作为独立的功能单位,通过呼气时变化的反冲力来维持声门下压力。Macdonald等〔31〕使用超声波研究了25名健康成人唱歌对腹部肌肉组织的影响。在歌唱期间,内斜肌和腹横肌肌肉收缩,并且与舒适吸气时的基线条件相比,它具有更大的收缩百分比。上述研究均表明,唱歌可以锻炼呼吸控制能力,并且很大程度上改善呼吸肌肌力。

2.3缓解肺过度通气 COPD患者表现为胸部充盈过度、最大呼气压降低。歌唱过程中需要对呼吸进行精确控制,用肺部供应空气以调节气流,使肺动力性过度充气急剧减少,起到保持最大呼气压的作用。一项针对9名专业歌手的研究〔32〕表明,在歌唱过程中,他们能够动态地改变声带开口和腹部容积来控制呼吸。此外,另一项研究〔30〕7名受过古典训练的歌手与4名未经训练的个体为研究对象,结果表明,歌手在歌唱过程中能够显著协调腹部和胸部容积变化。另一项相似的研究〔33〕中,从基线调查到干预12 w结束,与对照组相比,干预组第一秒用力呼气量(FEV1)无显著变化,而运动后深吸气量(IC)的降低程度明显小于对照组。有规律的唱歌训练可以促进呼吸系统压力-体积关系的短暂变化,使得胸廓过度充气程度短暂性降低。呼吸困难患者经常唱歌会形成呼吸困难“脱敏”,患者在练习唱歌期间和练习后以较低的功能残气量(FRC)水平呼吸,表明胸廓过度充气程度的短暂性降低。呼气期间腹部肌肉的收缩,导致腹部压力增加,这使COPD患者的横膈膜延长至接近其最佳尺寸,有助于更好的肌肉功能,达到缓解肺过度通气的作用。

2.4提高呼吸循环活力增进协同作用 呼吸是心率变异性和反射控制系统的强大调节器。呼吸模式的操纵不仅对通气效率有益,而且对生理或病理状态下的心血管和呼吸控制有益。随着呼吸的变化,循环系统也会发生相应的变化,这取决于呼吸性窦性心律失常(RSA)。RSA本身是一种反映心肺相互作用的生理现象,典型的表现为吸气时R-R间期缩短,呼气时R-R间期延长。RSA可以通过匹配肺泡通气和毛细血管灌注有效地加速肺气体交换,并通过抑制呼气过程中不必要的心跳和无效通气来保存心肺系统的能量〔34〕。Grape等〔35〕的研究中发现专业人士唱歌比业余爱好者表现出更好的保持心率变异性(HRV)的能力。对于LF-pow、HF-pow和LF/HF这三个变量,相比业余爱好者,专业人士增加了它们交感神经和副交感神经的变异性。此外另一项研究〔36〕中在表演不同类型的歌唱后,测量了15名学生的HRV。结果表明,唱歌会增加HRV,当音乐结构规则时,HRV曲线在频率和相位方面趋于一致。唱歌可以反复训练呼吸系统和循环系统之间的协同作用,以达到最佳匹配,并表现出更好的呼吸循环活力。

2.5改善焦虑等负面情绪提高生活质量 焦虑是呼吸系统疾病最常见的心理问题。COPD患者的平均焦虑水平高于健康个体〔37〕。Gift等〔38〕提供了呼吸困难和焦虑之间直接关系的证据,表明其中一个如果减少,另一个也会随之减少。早在公元前17世纪土耳其的“Kam”和“Shaman”医生就使用过音乐治疗心理疾病〔39〕。Engen〔40〕的一项研究显示COPD患者唱歌可以改善情绪,缓解压力,帮助增强自信和自尊。Wong等〔41〕在一项研究中发现音乐治疗前舒张压平均值和音乐治疗第1、5、10天舒张压平均值无显著差异。两组治疗前平均舒张压和治疗后第15天平均舒张压均较对照组显著降低,音乐疗法对COPD患者的焦虑水平平均值和焦虑相关的收缩压和舒张压有积极影响,这也与Chlan〔42〕的研究结果一致。相对于其他慢性病病人,COPD患者的睡眠质量更差,普遍存在睡眠障碍问题,导致生活质量下降。音乐疗法还可以改善COPD患者的睡眠质量和生理参数。张友根等〔43〕的一项研究将患者每天在8∶00、16∶30及21∶00分别采取听音乐、情景联想、清唱的形式,干预后,病人自觉入睡时间提前,呼吸肌肌力得到改善。在睡眠质量、入睡时间、睡眠时间、睡眠效率、日间功能、PSQI总分中都有积极影响。可见音乐疗法与其他干预措施的结合可以起到相辅相成的效果。Bailey等〔44〕比较了8名未经训练的无家可归者和8名专业合唱团歌手在合唱活动后的心理变化,结果表明,无论参与者本身的社会地位如何,或他们是否能发出美丽的声音,在愉悦和满意度方面没有发现显著差异。歌唱能够增强患者的社会归属感、提高身体免疫功能、增加个人幸福感和欣快感。它不仅是身体功能的锻炼,也是自我表达的一种方式,它能给个人和社会带来积极的影响。

3 展 望

COPD患者音乐疗法主要集中在小规模和描述性研究,而没有关注与肺康复(PR)研究相关的关键客观变量,研究的内容主要结果集中在肺功能,运动耐量或步行距离。此外,结构化的临床问卷可能无法完全揭示患者所经历的不同性质歌唱时的丰富情感影响。为了获得更多的经验信息,了解病人和医务人员的观点,定性方法是必需的。应该大力建设新兴的大样本、多中心的研究基地,建立一个全新的音乐治疗实践临床模式,将音乐疗法发展为一个循证康复学科。对不同类型的音乐疗法作用机制进行探究,明确各期COPD患者的最佳音乐治疗方案。

音乐治疗的理论和临床实践从基于文化角色和一般健康概念的社会科学模型转变为基于大脑功能和音乐感知的神经科学指导模型。这种模式的转变有可能将音乐治疗从辅助方式转移到康复治疗的中心治疗方式。在中医领域,可探寻中国传统医学中将阴阳五行、天地人合一的理论与音乐结合的五行音乐,结合子午流注,根据十二经脉气血运行状态,选择最佳治疗时间。同时可结合八段锦、五禽戏、太极拳等传统功法。

关于音乐疗法作为肺部疾病的训练干预没有国际共识。一般认为,患有呼吸系统疾病的人歌唱是一种休闲活动,而不是一种结构化的健康活动,大多数肺部合唱团缺乏标准的培训或指南。国内现阶段音乐疗法的应用也尚无科学、严谨的临床指南,可能造成音乐类型的选择不当,音乐疗法的适应证和禁忌证也未明确。同时,音乐治疗后的长期随访观察不足,无法保证音乐疗法的长远疗效。

可以借助欧洲歌唱肺健康(SLH)制定符合国内的歌唱形式,培养具有执行音乐疗法资格的专科医护人员,要有质量控制,认证和协议化的计划。对有能力的医护人员到专门的培训基地进修学习,学习内容主要包括对歌唱教师进行肺部生理学,病理生理学方面的系统培训,以及将音乐疗法作为一种提供呼吸控制的方法论方法,不同音乐疗法的作用机制,不同疾病类型对音乐的选择,以及在音乐治疗过程中突发状况的处理等。经过考核后颁发结业证书。与国外学者或机构建立联系,可以定期开展远程线上教学课程,增加学术交流,夯实理论基础提高实践能力。获得机构认证后的医护人员,医院应当提供科研基金支持,成立特色康复门诊。

综上,世界卫生组织已经综合全球大量关于艺术在改善健康和维持幸福感方面的证据,目前已经进行了大量的音乐疗法研究,特别是在治疗慢性疾病方面。音乐疗法作为治疗或治疗的辅助手段来治愈各种疾病已经在多种医疗保健环境中实施。音乐治疗的理论和临床实践越来越多地从基于文化角色和一般健康概念的社会科学模型转变为基于大脑功能和音乐感知的神经科学指导模型。这种模式的转变有可能将音乐治疗从辅助方式转移到康复和治疗中心的治疗方式。音乐治疗具有愉快性和低成本性,这种辅助支持疗法无论是在医院还是在家中都很容易实施,并能让患者自主进行自我保健,可以有效地提高患者的依从性以及幸福感。从而减少患者焦虑等负面情绪,起到提高生活质量的目的。对于COPD患者来说,使得肺康复过程更愉快比减轻症状更重要。