PNF有序呼吸肌拉伸训练对COPD 患者肺功能和颈肩活动度的作用

陈单 张明泳 刘凯 崔学芬 李君 韩伟

1青岛大学附属青岛市市立医院东院呼吸与危重症医学科266071;2青岛大学附属青岛市市立医院东院运动医学与康复科266071

COPD 是一种常见的以持续性呼吸道症状和气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病,病死率居全球最常见死因的第3 位[1]。据最新流行病学调查,中国40岁以上人群COPD 患病率为13.2%,是严重影响我国人群健康的常见慢性疾病,给家庭和社会带来沉重的负担[2-3]。肺康复是COPD 治疗的有机组成部分,以运动训练为核心,以达到改善患者心肺功能和运动耐力,增加吸气肌力量,减轻呼吸困难的目的[4]。本体感觉神经肌肉促通技术(proprioceptive neuromuscular facilitation,PNF)是运动康复科肌肉功能训练的常用技术,但在COPD 患者的呼吸康复中应用较少[5]。课题组采用随机对照队列研究评价采用PNF 有序拉伸呼吸肌训练对COPD 患者呼吸功能和生活质量的影响。

1 对象与方法

1.1研究对象 选择2018年4月至7月在青岛大学附属青岛市市立医院东院呼吸科门诊随访的中重度肺功能下降COPD 患者60例。纳入标准： (1)符合慢性阻塞性肺疾病全球倡议2017中的COPD诊断标准[支气管扩张剂后第1秒用力呼气容积/用力肺活量 (ratio of forced expiratory volume in first second and forced vital capacity,FEV1/FVC)＜0.7,50%≤FEV1%pred＜60%][1]; (2)年龄＞40 岁; (3)体质量指数 (body mass index,BMI)为18～36 kg/m2;(4)临床症状平稳,1个月内用药无改变。排除标准：(1)急性发作,近1个月来用药改变;(2)病情严重,需要辅助吸氧或呼吸机支持治疗;(3)不能耐受完成肺康复训练;(4)认知障碍者;(5)存在严重合并症,如心胸外科手术史。本研究经过青岛大学附属青岛市市立医院伦理委员会审核通过 (2018临审字第031号),所有患者均签署知情同意书。

1.2分组和干预方法 研究对象平均分为2 组,PNF 组和对照组,各30 例患者。参照文献 [6-7],2组患者均进行咳痰训练和缩唇呼吸等常规肺康复治疗和30 min有氧自行车训练,PNF 组每天在有氧自行车训练前后各进行10 min有序拉伸呼吸肌训练。所有康复训练每周进行5次,共进行6周。2名物理治疗师分别监督2组患者训练,但不参与评估过程。

1.2.1有氧训练 每次30 min,在自行车上进行。速度设定为患者6分钟步行试验测试中平均速度的60%开始,逐步提高到85%;强度保持在Borg量表的4～7分。

1.2.2PNF 呼吸肌有序拉伸训练 是采用PNF技术依次对主要呼吸肌进行拉伸,每次10 min,在有氧训练前后进行。参考文献 [8-9],拉伸范围包括斜角肌,胸锁乳突肌,斜方肌,胸大、小肌,肋间内肌,前锯肌和腹直肌。PNF 拉伸要求治疗师先将肌肉拉伸到患者可承受的最大长度,双方进行3 s的抗阻等长收缩后放松,治疗师再进行15 s的肌肉拉伸。各个肌肉依次拉伸,重复3次。拉伸姿势和手法见表1。

1.3生活质量评估 2组患者在治疗前和治疗6周后分别进行评估。由护士指导患者使用CAT 评分进行自评,并进行6 分钟步行距离 (6 minutes walking distance,6MWD)测试。

1.4肺功能评估方法 在6MWD 测试前,患者取坐位,使用chestgraph HI-101型肺功能仪(欧姆龙,日本)进行肺功能检查,包括FVC、FEV1等。

表1 不同肌肉拉伸方法

1.5颈肩部活动度测量方法 CAT 评价结束后,参照文献[10],受试者站在贴有体态评估图的墙前,冠状面与墙面垂直,双脚位置固定,进行颈肩部活动度评价,包括：头前伸活动度 (head protraction,HP)的测量、主动肩前屈活动度(active shoulder flexion,ASF)的测量、非优势侧胸小肌长度 (non-dominant pectoralis minor muscle length,Pm M length)等。具体步骤如下：(1)HP：在受试者颈七棘突上固定一个标记,受试者眼睛注视正前方一个固定点,头部做最大程度的前伸,记录头前伸的角度(颈七标记点到耳屏的连线与水平线的夹角),然后头部做最大程度的后缩,记录头后缩的角度(颈七标记点到耳屏的连线与水平线的夹角),后者减去前者的角度为HP;(2)ASF：受试者最大程度肩前屈,记录肱骨外上髁到盂肱关节中心的连线与腋中线的夹角; (3)Pm M length：受试者站姿,双手垂于身体两侧,记录喙突到第四肋下缘的长度。

1.6统计学分析 使用SPSS 22.0软件进行统计分析。所有计量资料均符合正态分布,计量数据以±s 表示,组内治疗前后比较采用配对t 检验,治疗后2 组间比较采用独立样本t 检验。采用Pearson相关分析和多元回归分析评价肺功能的前后变化、生活质量的前后变化与颈肩部活动度的关系。所有计数资料采用Fisher精准检验。P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1一般资料 共有55例完成了研究,5例退出研究,其中试验组2例,对照组3例。2组患者基线临床资料对比差异无统计学意义(P ＞0.05,表2)。

2.2治疗前后肺功能和生活质量改变情况 如表3,试验组和治疗组康复治疗后,CAT 和6MWD比治疗前明显改善 (P 值均＜0.01),但FEV1、FVC均较治疗前未见明显改善(P 值均＞0.05)。

2.3治疗后2组肺功能和生活质量比较 治疗后,试验组CAT 评分、6MWD 较对照组分别改善15.2%、6.6%,差异有统计学意义 (t=5.80、5.20,P 值均＜0.05,表4),但FEV1和FVC 虽较对照组改善2%和8.5%,但差异无统计学意义(t=1.30、1.88,P 值均＞0.05,表4)。

2.4治疗后2组颈肩部活动度比较 治疗后2组颈肩部活动度测量值见表4。统计显示,治疗后,试验组的颈肩部活动度指标中,HP 和ASF 均较对照组显著提高 (t =7.67、4.49,P 值均＜0.05),但Pm M length差异无统计学意义 (t=1.51,P ＞0.05)。

表2 2组患者基线临床资料对比 (±s)

表2 2组患者基线临床资料对比 (±s)

注：BMI为体质量指数;CAT 为COPD评估测试;FEV 1 为第1秒用力呼气容积;6MWD为6分钟步行距离;GOLD为慢性阻塞性肺疾病全球倡议

组别 例数 年龄 (岁) 性别 (例)男女BMI(kg/m2) CAT (分) FVC%pred (%)FEV1%pred (%)试验组 28 68.14±1.65 22 6 27.10±2.64 20.29±1.25 68.18±1.27 47.29±1.53对照组 27 67.96±1.70 22 5 28.00±1.68 20.15±1.35 67.88±1.11 47.41±1.11统计值 t=0.39 χ2=0.059 t=1.49 t=0.39 t=0.92 t=0.33组别 例数 （m） （°） （°） （°） （°） 肌长度（m） Ⅲ级 Ⅳ级试验组 28 297.50±7.49 9.04±2.15 13.46±1.43 22.50±2.05 153.21±9.35 15.34±0.53 21 7对照组 27 300.41±6.35 9.37±1.88 13.04±1.16 22.41±1.87 149.81±8.93 15.48±0.54 20 7统计值 t=1.53 t=0.60 t=1.18 t=0.17 t=1.35 t=0.95 χ2=0.06 P 值 0.13 0.54 0.23 0.86 0.17 0.34 0.924

2.5颈肩部活动度与肺功能的回归性分析 将治疗前后2组生活质量、肺功能的变化与颈肩部活动度的变化进行相关性分析,并进行多元线性回归分析发现,试验组FVC%pred与最大头前伸角度显著相关 (β=0.483,P =0.027),FEV1%pred与肩前屈角度显著相关 (β=-0.452,P =0.037);对照组FVC%pred 与肩前屈角度显著相关 (β=0.418,P=0.027)。对照组FEV1%pred与颈肩部活动度各指标均无显著相关。

表3 2组患者治疗前后肺功能和生活质量各项评分比较(±s)

表3 2组患者治疗前后肺功能和生活质量各项评分比较(±s)

注：CAT 为COPD评估测试;FVC%pred为用力肺活量占预计值百分比;FEV 1%pred 为第1 秒用力呼气容积占预计值百分比;6 MWD为6分钟步行距离;与治疗前比较,a P ＜0.05

组别 例数 CAT (分)FVC%pred(%)FEV1%pred(%)6MWD (m)治疗前 治疗后治疗前 治疗后治疗前 治疗后治疗前 治疗后试验组 28 20.29±1.25 14.32±1.49a 68.18±1.27 70.54±4.55 47.29±1.53 53.32±8.54 297.50±7.49 370.54±20.31a对照组 27 20.15±1.35 16.89±1.72a 67.88±1.11 69.07±3.66 47.41±1.11 49.15±7.62 300.41±6.35 347.44±10.80a t 值 0.39 5.80 0.92 1.30 0.33 1.88 1.53 5.20 P 值 0.70 ＜0.01 0.37 0.20 0.73 0.07 0.13 ＜0.01

表4 2组患者治疗后各项评分和比较 (±s)

表4 2组患者治疗后各项评分和比较 (±s)

注：CAT 为COPD评估测试;FVC%pred为用力肺活量占预计值百分比;FEV 1%pred 为第1 秒用力呼气容积占预计值百分比;6MWD为6分钟步行距离;HP为头前伸活动度;ASF为主动肩前屈活动度;Pm M length为非优势侧胸小肌长度

组别 例数 CAT (分) FVC%pred(%)FEV1%pred(%) 6MWD (m) HP (°) 最 大 头 前 伸(°)最大头后缩(°) ASF (°) PmM length(cm)试验组 28 14.32±1.49 70.54±4.55 53.32±8.54 370.54±20.31 26.32±3.74 25.25±1.69 51.57±4.29 166.36±8.72 15.91±0.55对照组 27 16.89±1.72 69.07±3.66 49.15±7.62 347.44±10.80 18.96±3.24 21.15±1.63 40.11±3.27 156.07±7.94 15.70±0.52 t 值 5.80 1.30 1.88 5.20 7.67 8.99 10.96 4.49 1.43 P 值 ＜0.01 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 0.15

3 讨论

本研究对比研究了PNF 呼吸肌有序拉伸联合有氧训练对COPD 患者肺功能和生活质量的影响,并从颈肩部活动度角度阐明其中机制。

在肌纤维和肌腱中存在本体感受器,负责感知关节角度、肌肉长度和肌张力。以往研究显示,拉伸对老年人的步态、步速和关节活动度等均有良好的治疗效果[11]。早在1988年Ries等[12]提出了使用PNF 高效拉伸呼吸肌和筋膜,改善患者肺功能和呼吸困难,但此后研究并未对其进行系统规划,呼吸康复中的呼吸肌拉伸动作也较为简单。课题组采用PNF技术有序拉伸呼吸肌群,经过6周训练,COPD 患者生活质量和肺功能均得到有效改善,CAT 评分、6MWD 较对照组分别改善15.2%、6.6%,从而证实针对呼吸肌的力量训练有助于肺功能和生活质量的改善,呼吸肌PNF 有序拉伸训练可以作为常规肺康复训练和有氧训练的有益补充。与本研究一致,Wada等[13]的随机对照研究证实,呼吸肌拉伸结合有氧训练改善了COPD 患者的6 min步行能力和呼吸肌的活动。

有关呼吸肌拉伸对COPD 肺功能的改善机制的研究较少。COPD 患者存在气道和肺实质解剖结构的改变,出现支气管肺泡不稳定和空气陷闭,对吸气容积造成不良影响,继而改变肋骨的位置,膈肌变短、变平,失去收缩能力,辅助呼吸肌过度激活以补偿膈肌的不足。随着病情持续,颈肩部软组织和关节僵硬,逐渐改变肩颈部姿势,出现头部前伸,颈部肌张力高,胸椎后凸增大和肩旋前等表现。而这些肌肉改变进而引起胸腔更紧,吸气肌无力,呼吸阻力增大,呼吸困难加重,体力活动和步行能力受到影响。因此,Morais等[14]研究发现,COPD 患者存在头前伸,肩前屈,胸椎后凸角度异常,颈椎活动度以及胸小肌的长度等与肺功能存在相关性。通过有序呼吸肌拉伸恢复呼吸肌功能有助于改善肺功能,可以成为呼吸康复训的组成部分[15]。本研究发现治疗后试验组头颈部活动度明显改善且试验组改善较大,且最大头前伸角度和肩前屈角度与患者肺功能有相关性,提示PNF 拉伸通过改善COPD 患者头颈部活动度,从而改善患者肺功能。

本研究证实在有氧训练的基础上增加呼吸肌PNF有序拉伸训练,可以更快更好地改善COPD稳定期患者的颈肩部活动度,从而改善患者肺功能和生活质量。但是本研究也存在一些不足之处,肌肉功能和肺功能检测的指标较为单一,未来需要进一步研究COPD 患者中肌肉功能和肺功能的可测量指标,以达到精准评价的目标。随着我国COPD患者数量和社会影响增加,本技术更加值得临床推广。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突