张文芳
(莒县人民医院,山东莒县276500)
诱发性肺活量训练和吸气肌阻力训练两种方法对COPD患者肺活量的影响*
张文芳
(莒县人民医院,山东莒县276500)
目的比较诱发性肺活量训练(incentive spirometry,IS)与吸气肌阻力训练(inspiratory resistive muscle training,IMT)两种方法对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者肺功能的影响。方法采用随机对照研究,将30例COPD患者随机分配到两个研究组,诱发性肺活量训练(IS)组15例,吸气肌阻力训练(IMT)组15例,所有受试者每天进行2次15分钟的训练,每周4天,持续4周。在第2周末与第4周末将肺功能测试结果与在被干预前相互比较。结果干预前后这两种方法均改善所有呼吸功能测试指标(P<0.01)。吸气肌阻力训练(IMT)能更有效的改善最大通气量(MVV)和最大吸气压(PImax)(P<0.05)。呼气高峰流量(PEFR)在诱发性肺活量训练组(IS)中有更明显的改善(P<0.05)。其他肺功能指标在两组之间没有显著差异。结论诱发性肺活量训练(IS)和吸气肌阻力训练(IMT)均可有效改善COPD患者的肺功能。
慢性阻塞性肺疾病;诱发性肺活量训练;吸气肌阻力训练;康复
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一个重要的危害公共健康的问题。特点是一种具有气流阻塞特征的慢性支气管炎和(或)肺气肿,可进一步发展为肺心病和呼吸衰竭的常见慢性疾病,与有害气体及有害颗粒的异常炎症反应有关,致残率和病死率很高,急性期和合并症的发生增加疾病本身的严重程度[1]。慢性阻塞性肺疾病不仅仅主要影响肺部,它对其他脏器不同形式的影响也得到越来越多的重视[2]。既往发病人群主要集中在老年人,目前中年劳动人群发病率逐渐增加。
COPD患者呼吸肌无力可能是导致患者呼吸困难最主要的原因[3]。尽管呼吸困难的病理生理学是复杂的,但施加在呼吸肌上的负荷与呼吸肌本身维持这种负荷的能力之间的失衡可能在出现呼吸困难这种感觉中发挥了重要作用[4]。
呼吸肌训练常见的形式是吸气肌阻力训练(IMT)[5]。该呼吸肌训练已被证明在呼吸肌收缩期间施加一个负荷能够增加呼吸肌的力量,有效的减少呼吸困难的发生[6]。使用吸气肌阻力训练1年后疗效显示,IMT减少了医疗费用[7]。通过IMT COPD患者增加呼吸机力量和提高对呼吸困难的耐受力和敏感度[8]。诱发性肺活量训练(IS)是一种手持设备,简单易用,无副作用,价廉,可给患者提供长期、有效的刺激,可显示患者呼吸时的气体流量和体积,提供更多可控的呼吸量,使用过程中无需监护[9]。诱发性肺活量训练通常用于预防术后肺部并发症,对于COPD患者的疗效目前尚不清楚。文献报道诱发性肺活量训练在COPD急性加重期并没有改善患者的呼吸功能[10]。然而,另有文献报道诱发性肺活量训练可改善COPD患者的肺功能[11]。鉴于既往研究结果的不同,本研究目的是探究诱发性肺活量训练(IS)对于COPD患者的影响并与吸气肌阻力训练(IMT)的效果相比较。
1.1 临床资料
选取我院同期收治的COPD患者作为研究对象。纳入标准:中度COPD(FEV1/FVC<70%,FEV1<80%),既往无心脏病及肺部感染病史,所有患者均接受长效支气管扩张剂治疗。本组患者30例,男23例、女7例,年龄51~68(52.63±11.24)岁,记录患者吸烟时间、吸烟量及COPD病史时间。采用随机数字法将受试者随机分为2组,诱发性肺活量训练(IS)组15例,吸气肌阻力训练(IMT)组15例。经医院医学伦理委员会批准并获得受试者知情同意。(表1)。
表1 患者一般临床资料(±s)
表1 患者一般临床资料(±s)
ISIMT P 51.75±11.6252±10.98>0.05性别(男/女)11/412/3体重(kg)64.56±11.7562.78±10.68>0.05身高(cm)154.65±5.48158.56±5.23>0.05吸烟年数15.56±8.6313.68±5.73>0.05吸烟量(支)13.56±5.3914.53±6.53>0.05病史时间年龄(年) 6.54±3.866.85±3.56>0.05
1.2 方法
所有受试者每天进行2次15 min的训练,每周4天,持续4周。在第2周末与第4周末将呼吸功能测试(FVC、FEV1、PEFR、MVV、PImax、TV)的结果与在被干预前相互比较。采用肺活量计测试呼吸功能。吸气肌力测试通过微型呼吸压力表测量的最大吸气压力(PImax)来评估。使用秒表记录1 min吸气频率。在IMT组第1周受试者开始在40%最大静止吸气压的阻力下呼吸,然后负荷逐渐增加,每次增加5%至10%,在第4周结束时达到60%最大静止吸气压。在IS组,采用呼吸容积来训练,受试者正常呼气后,放入吹口装置并用嘴唇将周围密封,然后受试者尽可能的深吸气,屏住呼吸至少3秒,取出吹口装置正常呼气。受试者重复10~15次,训练结束后进行深呼吸。预期目标是呼吸容积达到3500 ml。受试者可以在护士的监护下在家每天进行2次15 min的训练,每周4天,持续4周。
1.3 统计分析
采用SPSS17.00统计软件。定量变量以以均数±标准差(±s)表示。配对t检验和方差分析被用于结果比较。P值<0.05为差异有统计学意义。
两组受试者在年龄、性别、体重、身高、吸烟年数、吸烟量、病史时间等方面差异无统计学意义(P>0.05)。
吸气肌阻力训练(IMT)组和诱发性肺活量训练(IS)组在训练前、训练后2周和训练后4周呼吸功能测试的数据比较有显著统计学意义(P<0.001)。这两种技术均大大提高了所有患者呼吸功能。(表2和表3)。注:FEV1=第1秒用力呼气容积,FVC =用力肺活量,PImax=最大吸气压力,MVV=最大通气量,PEFR=最高呼气流速变异率,TV=潮气量,RR=呼吸频率。结果显示IMT组肺功能中MVV和PImax两项指标均得到明显改善,与IS组相比较差异有统计学意义(P<0.05)(图1和图2)。
IS组肺功能中PEFR指标与IS组相比较差异有统计学意义(P<0.05)(图3)。FVC指标尽管在IS组有明显改善,但两组比较差异无统计学意义(P<0.05)。FEV1、FEV1/FVC等指标两组差异无统计学意义(P<0.05)。
表2 IMT组呼吸功能测试数据比较(±s)
表2 IMT组呼吸功能测试数据比较(±s)
训练前2周后4周后P FEV11.45±0.321.54±0.341.77±0.28<0.001 PImax72.18±13.1678.56±15.3887.63±17.82<0.001 MVV35.92±0.6743.89±3.4649.56±3.12<0.001 FVC2.34±0.542.48±0.532.65±0.45<0.001 PEFR3.45±0.783.43±0.763.67±0.65<0.001 TV614.36±85.73667.53±876.59691.64±94.78<0.001 FEV1/FVC67.65±2.6569.63±1.8467.35±1.78<0.001
表3 IS组呼吸功能测试数据比较(±s)
表3 IS组呼吸功能测试数据比较(±s)
训练前2周后4周后P FEV11.53±0.321.68±0.341.76±0.25<0.001 PImax71.35±14.2681.89±16.5489.56±16.38<0.001 MVV34.89±0.5942.96±3.6552.46±2.59<0.001 FVC2.64±0.532.78±0.462.95±0.32<0.001 PEFR3.56±0.593.43±0.763.67±0.83<0.001 TV615.43±83.93649.56±86.59675.64±94.89<0.001 FEV1/FVC64.79±2.1772.39±1.8773.56±1.79<0.001
图1 MVV在两组间比较
图2 PImax在两组间比较
图3 PEFR在两组间比较
COPD的特点是肺功能受损、气道扩张、增加生理无效腔、增加能量消耗,导致通气容积减少、气促表现。在药物治疗COPD的同时,肺功能康复锻炼被视为一个有效的改善肺功能的辅助方法。本研究结果显示,诱发性肺活量训练(IS)可有效改善中度COPD患者的肺功能。
诱发性肺活量锻炼是模仿自然叹气或打哈欠的状态,鼓励患者采取深长、缓慢呼吸,同样可适用于吸气肌阻力训练。诱发性肺活量的优点是增加了跨肺压差、吸气量及吸气肌的性能。Scherer等报道使用便携式装置对COPD患者采用诱发性肺活量方法进行8周的呼吸肌训练,结果显示患者肺活量PImax及吸气肌功能明显改善[11]。Igarashi等报道采用诱发性肺活量方法对健康成人和COPD患者肺活量结果进行比较,两组受试者肺功能指标均显著改善[12]。Mokhtar等报道诱发性肺活量锻炼方法适用于心脏瓣膜术后肺部并发症的治疗[13],不仅降低术后肺部并发症,同时显著改善肺功能。本研究采用诱发性肺活量锻炼方法受试者肺活量明显改善,与文献报道结果一致。
吸气肌阻力训练(IMT)是一种有效的吸气肌训练方法,通过呼吸锻炼增加FVC、MVV,增加肌肉强度和耐力,通过排出过多的分泌物保持正压通气,有利于保持气道开放,提高通气效率。本研究显示采用吸气肌阻力训练,受试者肺活量明显改善,与文献报道结果一致[8,14,15]。
本研究显示,这两种技术均增加潮气量,但潮气量指标更好的体现在诱发性肺活量训练组。对于重症肌无力患者,吸气肌阻力训练通过膈肌和缩唇呼吸运动同时改善呼吸模式,增加潮气量,减少呼吸频率,改善肺功能[16]。
本研究显示,吸气肌阻力训练可明显改善肺功能(MVV、PImax)指标,同时应用诱发性肺活量训练法可明显改善COPD患者肺功能,两种技术适用于临床康复护理实践工作。诱发性肺活量训练是一个简单的装置,操作方便,床旁就可进行。诱发性肺活量训练法作为慢性阻塞性肺疾病常规康复治疗的一个重要组成部分,应纳入教科书范围,普及肺功能康复锻炼知识,这将大大提高护士对慢性阻塞性肺疾病患者认识和康复治疗的能力。
Daheshia等为提高COPD患者的健康水平而制定了康复计划,并公布了康复指南[17]。护士在选择合适COPD患者进行康复锻炼,并在执行、促进和完善康复计划中起到了关键作用。事实上并不是所有的患者都获得了正规的康复锻炼,然而,护士能够根据康复锻炼指南给患者和家属进行呼吸疾病治疗教育、物理治疗以及营养咨询等[18]。
本研究中选择中度COPD、心功能良好的患者进行研究,对于重度COPD或伴有心功能不良的患者,采用上述两种技术患者肺功能是否同样明显改善,结果尚不明确。且本研究随访时间较短。对于这两种技术,哪一种对肺功能的改善更加持久,减少COPD发作次数和长效支气管扩张剂的使用频率?需进一步长期研究。
[1]GOLD.Global Strategy for the Diagnosis,Management and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease[J].Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease.2013,Inc.
[2]Eisner,M,Blanc,P,Yelin,E.COPD as a systemic disease: impact on physical functional limitations[J].Am J Med,2008,121(9):789–796.
[3]Gosselink R,Toosters T,Decramer M,et al.Distribution of muscle weakness in patients with stable chronic obstructive pulmonary disease[J].J Cardiopulm Rehabi,2000,20(6):353–360.
[4]Ottenheijm CAC,Heunks LMA,Dekhuijzen PNR,et al.Diaphragm muscle fiber dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease:Toward a pathophysiological concept[J].Am J Respir Care Med,2007,175(12):1233–1240.
[5]Crisafulli E,Costi S,Fabbri L,et al.Respiratory muscles training in COPD patients[J].Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2007,2 (1):19–25.
[6]Lotters F,Tol B,Kwakkel G,et al.Effects of controlled inspiratory muscle training in patients with COPD:a meta-analysis[J]. Eur Respir J,2002,20(3):570–576.
[7]Beckerman M,Magadle R,Weiner M,et al.The effects of 1 year of specific inspiratory muscle training in patients with COPD[J]. Chest,2005,128(5):3177–3182.
[8]Weiner P,Magadle R,Beckerman M,et al.Maintenance of inspiratory muscle training in COPD patients:one year follow-up[J].Eur Respir J,2004,23(1):61–65.
[9]Westwood K,Griffin M,Roberts K,et al.Incentive spirometry decreases respiratory complications following major abdominal surgery[J].Surgeon,2007,5(6):339–342.
[10]Basoglu O,Atasever A,Bacakoglu F.The efficacy of incentive spirometry in patients with COPD[J].Respirology,2005,10(3): 349–353.
[11]Scherer TA,Spengler CM,Owassapian D,et al.Respiratory muscle endurance training in chronic obstructive pulmonary disease:impact on exercise capacity,dyspnea,and quality of life[J].Am J Respir Crit Care Med,2000,162(5):1709–1714.
[12]Igarashi T,Konishi A,Suwa K,et al.The effects of incentive spirometry on pulmonary functions[J].Masui,1994,43(5):770–773.
[13]Mokhtar VE,Nossier AH,Abdel-Ghany A,et al Evaluation of supervised incentive spirometry training regime in the management of pulmonary complications after valvular operation[J].Master’s Thesis,Cario University,2003,3:230-231.
[14]Geddes EL,Brien K,Reid WD,et al.Inspiratory muscle training in adults with chronic obstructive pulmonary disease:an update of a systematic review[J].Respir Med,2008,102(12):1715–1729.
[15]Hsiao SF,Wu YT,Wu HD,et al.Comparison of effectiveness of pressure threshold and targeted resistance devices for inspiratory muscle training in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].J Formos Med Assoc,2003,102(4):240–245.
[16]Fregonezi GAD,Resqueti VR,Guell R,et al.Effects of 8-week,interval-based inspiratory muscle training and breathing retraining in patients with generalized myasthenia gravis[J].Chest,2005,128(3):1524–1530.
[17]Daheshia,M.Pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease(COPD)[J].Clinical and Applied Immunology Reviews,2005,5:339–351.
[18]Smeltzer SC,Bare BG,Hinkle JL,et al.Brunner and Suddarth’s Textbook of Medical Surgical Nursing(12th ed.)[M].Philadelphia:Lippincott,Williams&Wilkins.2010.
Comparing the effect of incentive spirometry and inspiratory resistive muscle training on vital capacity in patients with COPD
ZHANG Wen-fang
(Juxian County People's Hospital,Juxian 276500,China)
Objective:To compare the effect of incentive spirometry(IS)and inspiratory resistive muscle training (IMT)on vital capacity in chronic obstructive pulmonary disease(COPD)patients.Methods:Thirty patients with COPD were randomly assigned to two study groups.Fifteen patients in IS group,fifteen patients in IMT group.All patients trained daily in two 15-minute sessions,4 days a week,for 4 weeks.Respiratory function tests were compared before interventions and at the end of weeks 2 and 4.Findings:Both techniques improved the mean values of all respiratory function tests (P<0.01).The IMT group was more effective to improve MVV and PImax(P<0.05).PEFR was better improved in the IS group(P<0.05).There was no significant difference for other spirometric parameters between two groups.Conclusions:Both techniques can be considered as an effective component for pulmonary rehabilitation in COPD patients.
COPD;incentive spirometry;inspiratory resistive muscle training;rehabilitation
R473
A
1004-7115(2015)08-0919-04
10.3969/j.issn.1004-7115.2015.8.026
2015-6-15)
张文芳(1970—),女,山东日照人,主管护师,本科,主要从事临床护理工作。