慢性阻塞性肺疾病急性发作期的中枢呼吸驱动

刘东国 张立卫 张震 夏坤刚 陶英秀

[摘要]目的 探讨不合并呼吸衰竭的慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者中枢呼吸驱动在急性发作期的变化趋势。方法 选取2015年4月～2016年5月我院收治的88例COPD患者作为研究对象，所有患者均不合并呼吸衰竭，分别在入院当天和缓解后测定患者的口腔阻断压等数据，然后进行数据分析。结果 不论是在清醒还是睡眠状态下，COPD患者在急性发作期的口腔阻断压（P0.1）均明显高于病情缓解期，差异有统计学意义（P<0.05）;睡眠状态下P0.1低于清醒时，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 COPD患者的中枢呼吸驱动在急性发作期处于高输出状态，即COPD患者在急性发作期的中枢呼吸驱动是增强的，睡眠状态下较清醒时是减弱的。

[关键词]慢性阻塞性肺疾病;急性发作;呼吸驱动;口腔阻断压

[中图分类号] R563.05          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2019）2（b）-0041-03

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）的特点是气流的不可逆受限，并进行性加重，引起疾病的原因很多，其中累及肺部的有害颗粒、气体导致的炎症反应是其重要的致病因素。COPD主要引起肺的病变，也可引起肺外反应，疾病逐渐加重，会导致肺功能的逐渐恶化，并可出现呼吸调节系统的异常，后期可进展到慢性肺源性心脏病阶段及出现呼吸衰竭，引起机体耐力的减弱，导致生活质量及劳动力的下降。机体的呼吸调节系统异常复杂，环节众多，任一环节异常都可能带来呼吸调节的异常，反映呼吸调节的指标也很多，目前较认同的是吸气时的口腔阻断压（P0.1），指受试者在平静呼吸时阻断气道测定吸气开始后0.1 s时口腔内的吸气压力，受试者主观意识对其影响非常小，而且重复性较好、简单易行。本研究对不合并呼吸衰竭的COPD患者在急性发作期的中枢呼吸驱动变化趋势进行初步探讨，现报道如下。

1资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年4月～2016年5月我院收治的88例COPD患者作为研究对象，其中男44例，女44例。疾病符合中华医学会作出的关于COPD的诊治指南[1]。患者均知情同意本研究并签署知情同意书，且本研究已经我院医学伦理委员会批准。纳入标准：患者均愿意配合检查。排除标准：①合并精神障碍性疾病、神经肌肉疾病及骨关节疾病、甲状腺功能代谢异常等代谢紊乱性疾病;②近期应用过肾上腺皮质激素、呼吸兴奋剂，近期饮用茶、咖啡等含咖啡因饮品者;③不配合检查者;④合并呼吸衰竭者。

1.2方法

1.2.1急性发作期  首先利用血气分析仪检测患者的血气分析，检测动脉氧分压（PaO2）及动脉二氧化碳分压（PaCO2），排除合并呼吸衰竭的患者。然后利用呼吸功能驱动检测仪检测患者的P0.1数值大小，各检测2次，清醒状态下检测1次，睡眠状态下检测1次。

1.2.2缓解期数据的采集  患者因COPD急性发作入院，表现为咳嗽、咳痰或喘憋症状加重，入院后给予抗感染等药物治疗，患者症状缓解，达到缓解期标准，再次测定患者的P0.1及血气分析，测量方法同急性期。

1.3观察指标及评价标准

1.3.1P0.1的检测方法  患者在平静呼吸状态下，在呼气末，迅速关闭吸气管道，第二次吸气开始后，检测第0.1秒的口腔压。在该条件下，呼气末无气流通过气道，可以排除呼吸系統各种阻力和/或顺应性对口腔阻断压测定值大小的影响，另外在该条件下，对口腔阻断压测定值有影响的胸壁反射及气道活动很弱，影响基本可以忽略，因此，该条件下测得的P0.1可以作为反映延髓呼吸中枢神经呼吸驱动功能大小的检测指标，一般检测4～6个呼吸周期，最少检测3次，3次检测结果数值相差要<10%，取最小值作为最终检测结果。

1.3.2最大吸气压（PIMAX）的检测方法  指在残气位或者是在功能残气位时，阻断气道，用最快的速度和最大的气力吸气时所能产生的口腔压，须持续3 s以上，且最少检测2次，另外误差要<20%，取其中的最大值作为测定值。

1.4统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件对数据进行分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

患者急性发作期与缓解期各指标情况的比较见表1。患者急性发作期清醒状态的P0.1明显高于急性发作期睡眠状态下的P0.1，差异有统计学意义（P<0.05）;患者急性发作期清醒状态的P0.1明显高于缓解期清醒状态的P0.1，差异有统计学意义（P<0.05）;患者急性发作期睡眠状态P0.1明显高于缓解期睡眠状态的P0.1，差异有统计学意义（P<0.05）;患者缓解期清醒状态的P0.1明显高于缓解期睡眠状态的P0.1，差异有统计学意义（P<0.05）;患者急性发作期与缓解期的PIMAX比较，差异无统计学意义（P>0.05）;急性发作期的P0.1/PIMAX高于缓解期，差异有统计学意义（P<0.05）;两组患者均未发生呼吸衰竭。

3讨论

COPD的发展进程缓慢，个体间也有差异，但如果能及早对疾病进行预防及治疗，将对更好地控制患者病情、减缓疾病发展、改善患者的生活质量等方面大有好处，因此专家们认为COPD是一种可以预防、可以治疗的疾病[2-3]。也有学者将COPD视为全身系统性炎症的一部分，急性发作期炎症因子升高[4]，这一观点更有利于对COPD行严重度评估及管理[5-6]。

COPD的患病率和病死率呈上升趋势，越来越受到专家学者们的重视。目前对COPD呼吸调节机制的研究是近年来国际呼吸领域内的热点话题。在呼吸调节系统研究领域，P0.1检测是获取呼吸中枢输出驱动大小的主要技术方法，在神经肌肉传导通路通畅的状况下，其测定值可直接代表呼吸中枢输出驱动的大小。本研究结果显示，急性发作期COPD患者的呼吸中枢驱动并未减弱，相反是增强的。不过对于病程已处于中后期的COPD患者而言，在一定程度上都会存在呼吸肌疲劳[7-9]的问题，表现为PIMAX的降低，所以尽管呼吸中枢输出驱动是增强的，但最终表现出的吸气驱动效应很可能是下降的，为了弥补呼吸肌疲劳对真实结果的影响可以采用P0.1/PIMAX这一指标，P0.1/PIMAX在消除呼吸肌疲劳干扰方面有很大帮助。在本研究中，通过数据分析显示，急性发作期患者的中枢呼吸驱动较缓解期是增强的，不同状态（清醒、睡眠）下均是相同的变化趋势，在统计学上有明显的差异，提示在急性发作期患者的中枢呼吸驱动较缓解期是增强的，增强的原因可能是COPD急性发作期因分泌物增多等多因素影响，气道阻力增加，从而导致呼吸功增加和消耗增大，而呼吸调节系统通过自身调节可以使呼吸力学、呼吸肌做功与中枢呼吸驱动之间形成一个动态的平衡，从而导致中枢呼吸驱动代偿性的升高，这对减少呼吸肌做功、避免呼吸肌功能的恶化非常有利，于此可较好地解释急性发作期COPD患者的中枢呼吸驱动为什么是增强而不是降低的，另外有研究显示，COPD患者的呼吸中枢驱动水平与疾病的严重程度成明显的正相关[10]，这在一定程度上也提示了机体的呼吸中枢可以对不利条件做出代偿性的调节。目前关于COPD患者牵扯呼吸中枢驱动的研究大多在白天清醒状态下进行[11]，而缺乏在睡眠状态下的研究资料，为此本研究做了相应的初步探讨，结果显示，睡眠状态下的呼吸驱动较清醒时会有所下降，急性发作期及缓解期都是该趋势。究其原因，可能为机体在清醒状态下的呼吸调节由行为性呼吸调节和代谢性呼吸调节两种调节方式来共同主导，而睡眠时的呼吸调节仅由代谢性呼吸调节主导，缺失行为性代谢调节，而机体对呼吸困难的感觉与呼吸中枢输出驱动的大小是密切相关的，两者成正相关，所以在睡眠状态下，因为患者缺失或者减弱了对呼吸困难的感觉，从而导致了呼吸中枢输出驱动的下降，该理论可以很好地解释睡眠状态下中枢呼吸驱动为什么是降低的变化趋势，并且由于上气道阻力的明显增加[12]，因而在夜间睡眠状态下更容易出现低氧以及低通气等不利状况，一些专家也表达了类似的观点[13-14]，而这些不利状况反过来又影响睡眠[15-16]，尤其在急性发作期表现的更明显[17]。另外研究结果显示，P0.1/PIMAX在急性发作期与缓解期的变化差异有统计学意义（P<0.05），而单纯的PIMAX在前后无明显差别，由于P0.1/PIMAX能减小或消除呼吸肌疲劳等因素对中枢呼吸驱动的影响，因而可以更好的代表呼吸中枢输出驱动的强弱，而该指标的数据分析结果也更进一步提示了中枢呼吸驱动在急性发作期是增强的。

综上所述，不论是在清醒状态还是在睡眠状态下，不合并呼吸衰竭的COPD患者在急性发作期的呼吸中枢输出驱动是增强的，COPD患者急性期中枢呼吸驱动的升高可能是对呼吸阻力负荷增加及其他不利因素的一种代偿反应，这需要更进一步地深入探讨。

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（收稿日期：2018-04-09  本文编辑：闫  佩）