呼吸肌训练改善帕金森病病人自主神经功能障碍的临床应用研究进展

郝世杰 刘柯彤 马婷 邹建鹏

PD是一种进行性的神经系统变性疾病,以黑质多巴胺神经元退行性改变导致纹状体多巴胺能通路异常、多系统受累为病理特征。PD除了锥体外系受损导致的运动障碍,还伴随睡眠、认知以及自主神经功能障碍(autonomic dysfunction,AutD)[1],其中AutD涉及多个内脏系统,与α-突触核蛋白在多内脏系统中的积累有关,常表现为胃肠功能紊乱、心血管AutD、泌尿功能障碍及性功能障碍等[2]。研究显示,71%的PD病人在运动初始阶段[(H-Y)-1期]至少出现一种AutD,3年内发生率可达100%,并且病人AutD出现的时间与疾病进展呈正相关[3-4],对病人生活质量的影响远高于运动症状本身。

2018年《帕金森病康复中国专家共识》[5]指出,呼吸训练可以有效改善PD病人膈肌功能和肺功能。呼吸肌训练(respiratory muscle training,RMT)作为呼吸训练的重要组成部分,被证实是PD病人功能康复的重要辅助手段,对改善其AutD发挥积极作用[6-7]。因此,本文总结了PD病人AutD的临床特点及机制、RMT对改善AutD的作用、RMT处方及疗效评价的最新研究进展,以期引起医护人员对PD病人RMT的认识和关注。

1 PD病人AutD的临床特点及机制

1.1 胃肠道功能紊乱 胃肠道功能紊乱是PD病人最常见的AutD,其发病率高达88.9%[8],常早于运动症状而出现。胃肠道功能紊乱影响上消化道和下消化道功能的各个环节,上消化道症状表现为胃轻瘫[9](恶心、呕吐、早期饱腹感和疼痛感)、流涎、吞咽困难等,其中吞咽障碍的发生率高达80%以上,表现为吞咽效率和吞咽频率的改变。正常吞咽过程中舌骨上肌使舌骨向上向前运动促进会厌封闭喉口,食管上括约肌和环厌肌打开,保证食物顺利进入食管并保护气道[10]。而PD病人会出现舌骨上肌力量减弱,使舌骨向上向前运动不充分而吞咽困难,同时其导致的吸入性肺炎也是增加PD病人死亡率的危险因素。下消化道症状表现为便秘、小肠细菌过度增长综合征[8]等,其中便秘的发生率高达80%～90%,主要由结肠传输延迟和盆底肌功能障碍所致[11],也与抗帕金森药物的不良反应有关。近几年,有研究显示PD病人胃肠道症状与肠道微生物菌群和肠神经系统有关,某些肠道菌群可能成为PD的潜在病因,因此有学者也提出了帕金森肠道起源学说[12]。

1.2 心血管AutD 心血管AutD主要表现为血压变异性(blood pressure variability,BPV)和心率变异性(heart rate variability,HRV)的改变。BPV代表血压在一定时间范围内的波动幅度。研究显示,PD病人BPV水平增加,且以收缩压波动幅度变异为主,表现为24 h收缩压标准差(24hSBPSD)、日间收缩压标准差(dSBPSD)和夜间收缩压标准差(nSBPSD)的升高[13],其机制主要在于PD病人动脉压力反射敏感性减弱、内分泌激素紊乱以及夜间睡眠障碍等[14]。此外,PD病人BPV水平增加还会伴随直立性低血压[15],当PD病人由平卧转为直立或者直立角度≥60°时,血压会明显下降(收缩压下降≥20 mmHg,舒张压下降≥10 mmHg),同时伴随眩晕、视觉模糊、胸闷、呼吸困难、短暂的意识丧失和认知障碍等症状,增加了跌倒的风险[16]。其机制也在于PD病人脑血管自动调节受损,脑血流灌注保持能力下降,搏动指数增加[17]。HRV也是反映PD病人心血管自主神经功能的重要指标,它可以分析交感神经和副交感神经的动态平衡,HRV下降提示自主神经调节功能异常[18]。Alonso等[19]研究显示,PD病人HRV降低,并且随着疾病的进展降低更明显。此外,有研究显示,心脏外去交感神经支配、心脏去交感神经支配和动脉压力感受性反射障碍也是心血管AutD的主要机制[20]。

1.3 泌尿功能障碍 泌尿功能包括排尿功能和储尿功能。排尿功能是由副交感神经发挥作用,通过脑桥排尿中枢向骶髓抑制性中间神经元发放神经冲动来调控[2]。Chen等[8]研究显示,27%～85%的PD病人会发生刺激性排尿障碍,常表现为排尿不畅、排尿延迟、尿流细及尿潴留等排尿期症状。储尿功能主要依靠中枢神经储尿中枢发放冲动抑制骶髓副交感中枢来实现,下丘脑、额叶皮质、小脑和基底神经节均与储尿功能密切相关[21],病人常表现为尿频、尿急、夜尿症及尿失禁等储尿期症状。中脑多巴胺能神经元受损与泌尿功能障碍存在显著相关性,黑质多巴胺能神经元丢失和Lewy小体形成会导致泌尿系统AutD[22]。80%的PD病人泌尿系统症状是由神经元性逼尿肌活动异常(过度或减少)导致的[23];此外,膀胱括约肌和膀胱容量不受控制也是重要的影响因素。现阶段PD病人泌尿功能障碍的机制仍不明确,而且容易与其他疾病相混淆,如脑卒中引发的逼尿活动过度,脊髓损伤引发的神经源性膀胱症状等。

1.4 性功能障碍(sexual dysfunction,SD) SD是PD病人AutD的表现,也是影响PD病人生活质量的重要因素。由于社会和文化等多方面因素的影响,SD成为PD病人容易被忽视和认识不足的症状之一[24]。男性病人主要表现为不同程度的早泄、勃起功能障碍、射精障碍、性欲下降和性高潮困难等,发病率高达79%;女性发病率也相对较高,以性欲下降、阴道干燥、难以达到性高潮为主要表现[25]。研究显示,男性SD与中枢多巴胺能通路改变有关,药物左旋多巴也可影响射精功能和性高潮的潜伏期[26]。此外,PD病人SD还与睡眠不足、认知缺陷、流涎、出汗过多、情绪不稳定、僵直、运动迟缓等症状有关[27]。

2 RMT改善PD病人AutD的作用

2.1 RMT改善PD病人胃肠道功能障碍 RMT通过强化呼吸肌力量和耐力改善PD病人胃肠道功能障碍。一方面表现为改善吞咽障碍,由于吞咽与呼吸密切相关,呼吸肌力量的增强可以改善呼吸和吞咽的协调配合,纠正PD病人存在的吸气-吞咽-吸气的异常呼吸吞咽模式[28],进而改善吞咽功能,提高吞咽的安全性。呼气肌力量训练(expiratory muscle strength training,EMST)可以促进舌骨上肌群的激活,改善吞咽运动迟缓、保护气道[29]。Troche等[30]研究显示,经过4周的EMST,PD病人渗透-误吸评分(penetration aspiration score, PAS)明显降低,PAS作为评估吞咽困难的重要指标,该指标降低表明PD病人吞咽功能改善,同时也表明吸入性肺炎的风险降低[31]。Claus等[32]也证实了EMST训练后PD病人的咽部残留物显著减少,吞咽运动改善。另一方面,膈肌与PD病人便秘密切相关,膈肌无力的病人经常会伴随排便困难。有研究表明,PD病人便秘可能通过RMT获益,因为RMT可以增强膈肌移动度和收缩速度,进而募集更多的膈肌运动单元,促进盆底肌及其他相关肌肉的协同收缩,增加腹内压,提高肠道蠕动速度[33]。

2.2 RMT改善PD病人心血管AutD RMT可以改善PD病人心血管AutD,其中吸气肌训练(inspiratory muscle training, IMT)疗效更显著。IMT对静息时心脏的自主调控有益,30%最大吸气压(maximum inspiratory pressure,MIP)强度的IMT可以使心力衰竭和糖尿病病人静息时心脏交感神经调制低频(low frequency, LF)降低,副交感神经调制高频(high frequency, HF)增加[34-35]。此外,IMT对BPV调控也有积极影响,可以降低高血压病人的血压[36]。Montero Ferro等[6]研究结果显示,IMT增强了PD病人吸气肌力量、呼气肌力量及心脏自主神经功能。此外,Huang等[37]研究结果也显示,RMT后PD病人的心率对深呼吸反应(heart rate response to deep breathing, HRDB)有明显改善,但RMT停止6个月后HRDB出现了逆转。可见RMT对改善PD病人心血管AutD有积极作用,但疗效维持时间还有待进一步研究论证。

2.3 RMT改善PD病人泌尿功能和性功能障碍 膈肌、腹肌和盆底肌通过许多肌筋膜相连接,因此在功能上相似。当膈肌和腹肌得到强化时,可以增加腹内压,促进盆底肌的协同收缩,增加对膀胱和尿道的刺激[7]。有研究显示,盆底肌训练联合冲动抑制和排尿计划的制定有效降低了PD病人排尿频率和膀胱过度活动(overactive bladder, OAB)的严重程度,并改善了病人生活质量[38]。Zacovajeviene等[39]通过一项随机对照临床试验做了关于膈肌训练和盆底肌训练对改善根治性前列腺切除术病人尿失禁的疗效对比,结果发现两种方法效果相当。因此,我们可以认为呼吸肌功能与泌尿功能障碍的改善密切相关,其机制在于RMT对逼尿肌压力的降低、尿道压力的增加和排尿反射的抑制。有研究发现,OAB严重程度较轻的PD病人往往表现出更好的膈肌功能,国际前列腺症状评分(international prostate symptom score, IPSS)症状较重的PD病人则膈肌厚度较薄[40]。因此,对于PD病人泌尿功能障碍有必要进行膈肌训练或呼吸训练。此外,Balkan等[41]首次研究了RMT与性功能障碍导致的生活质量下降之间的关系,研究结果显示,MIP和最大呼气压(maximum expiratory pressure,MEP)与多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)病人生活质量量表(MSQoL-54)子参数性功能之间存在显著相关性。Najafidoulatabad等[42]也研究了呼吸瑜伽对MS病人性功能障碍的影响,结果显示病人的呼吸功能改善,性功能障碍缓解,生活质量得到提高。因此,我们假设RMT可能成为改善PD病人性功能障碍的重要辅助手段,但当前相关研究较少,需要进一步验证。

3 RMT处方

3.1 RMT方法 RMT常用的方法包括阈值压力负荷吸气肌训练、膈肌抗阻训练和强化用力呼气训练。(1)阈值压力负荷吸气肌训练主要依靠阈值压力负荷设备来实现,其压力负荷的大小可以根据病人吸气流量自动调整,流量越大,压力负荷越大,使呼吸肌纤维产生对抗压力负荷的适应性结构改变[43]。(2)膈肌抗阻训练包括徒手抗阻、物理及器械抗阻等方式,其中徒手膈肌抗阻训练是在腹式呼吸的吸气相进行等长和等张收缩抗阻训练,增强膈肌的肌肉力量和耐力。此外,也可以选择沙袋、弹力带等方式进行膈肌抗阻训练,无论哪种方式,阻力的大小均以不影响膈肌正常运动幅度为宜。(3)强化用力呼气训练由缓慢控制的主动呼气训练和快速用力呼气训练组成,高朝娜等[43]研究证实,短期强化用力呼气训练可显著增强呼气肌力量和排痰能力。

3.2 RMT强度、时间、周期和频率 RMT常采用超负荷原则、特异性原则和可逆性原则,为保证训练的有效性应设置适宜的训练强度、时间、周期和频率。最近的荟萃分析显示[44],以4～12周为训练周期,每周训练6 d,每天训练5次,每次5组,训练强度为75%MEP的EMST对改善PD病人MEP、PAS效果显著,与Troche等[30]的研究结果一致。Montero Ferro等[6]使用Powerbreath©呼吸训练器对PD病人行IMT,每次训练30 min(共8组,每组2 min,组间休息1 min),每周训练3次,以3个月为训练周期(共36次),训练强度第1周从15%MIP开始,每周增加5%～10%,直到第1个月底达到60%MIP;从第2个月开始,每2周调整至新MIP值的60%,MIP值通过重新评估获得,直到3个月结束,研究结果显示PD病人的呼吸肌力量和心脏自主神经功能得到明显改善。因此,平均干预周期为8周左右,频率为每周3～6次,训练强度为60%～75%MIP/MEP的RMT可以有效改善PD病人呼吸肌力量、吞咽功能、心脏自主神经功能及泌尿功能,且吸气肌联合呼气肌训练效果更佳。总之,无论何种训练方式、时间、强度和频率都应该以参与者的主观感受和客观表现为参考和依据。

4 PD病人RMT的效果评价

目前,对于PD病人RMT的效果评价多从胃肠道功能、心血管自主神经功能、泌尿功能和性功能改善等方面进行。其中胃肠道功能研究者大多采用PAS、吸入性肺炎发生率、便秘严重程度来评价[30-33]。在改善心血管AutD的效果评价中,观察指标常选用HRV、HRDB和BPV[6,37]。此外,RMT对泌尿功能和性功能的改善多从排尿频率、OAB和IPSS严重程度及MSQoL-54子参数性功能等方面来体现[38-42],然而该训练方法专门针对PD病人泌尿功能和性功能障碍的研究较少,因此可以加强医护人员对这方面的关注和重视,以期将来有更多的研究来验证。

5 小结与展望

综上所述,RMT可以有效改善PD病人AutD,尤其对胃肠道功能障碍、心血管AutD和泌尿功能障碍效果显著,对性功能障碍的疗效还有待进一步研究论证。但目前RMT在PD病人AutD中的应用相对局限,未引起医护人员的关注和重视,相关研究较少,因此需要更多大样本、多中心的临床研究来进一步论证;此外应加强医护人员对PD病人RMT的宣教,提高其认识。其次,PD病人RMT还没有形成统一的标准和规范,不同的研究选取的RMT的设备、仪器、训练方案和结果测量等不同导致了疗效的差异性,因此需要加强医护人员对PD病人RMT的专业培训,为病人制定出更安全、高效的RMT处方,为PD病人AutD的康复探索重要的手段。