关于脑卒中后偏瘫患者呼吸肌训练与平衡功能关系的研究进展

许文静 吴豪 郭迪 张风林

肺功能康复一直未得到重视和推广，原因可能是这些患者没有表现出明显的肺部症状或疾病[1]，但实际上肺功能障碍在脑卒中患者中十分常见。脑卒中后偏瘫患者站立及躯干姿势控制能力受损，从而影响平衡功能[2]，进而影响日常生活。脑卒中患者发生跌倒的最重要的风险因素之一是平衡能力下降[3]。平衡功能对于人的日常生活至关重要，吃饭、穿衣、步行、如厕等均需要平衡能力。脑卒中患者最大的功能障碍即是平衡功能障碍，提高患者的平衡功能对改善患者的日常生活能力和提高患者的社会参与能力具有重要意义。在急性脑卒中患者中，已发现膈肌功能下降，这可能与早期脑缺氧有关[4]；脑卒中后患者由于膈肌力量及腹肌功能减弱，最终导致其最大吸气压、最大呼气压、呼吸功能及仰卧位潮式呼吸时胸腔的主要功能均出现退化[5]。有一部分学者认为患者的肺功能提高对患者的躯干控制能力有一定作用，从而对患者的平衡功能产生一定影响[6]。

1 呼吸训练使脑卒中患者肺功能提高

脑卒中患者通常表现为呼吸模式的改变，呼吸功能、呼吸肌力量及膈肌活动度均出现下降。同时，呼吸功能的下降又与呼吸肌失调有关，而活动受限与呼吸系统并发症发生风险增加相关联[7]。呼吸训练提高患者呼吸功能的主要机制在于通过有效的呼吸训练可以增强呼吸肌肌力、扩展胸廓、提高肺组织弹性以及改善肺通气功能[8]。用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1/FVC是反映肺通气功能的主要指标。MYINT等[9]发现，较低水平的FEV1可增加脑卒中复发率。部分研究将呼吸训练对肺功能的影响作为脑卒中康复训练疗效的观察指标，结果发现呼吸训练组的FVC、FEV1和呼气流量峰值(PEF)均有显著增加[10]。脑卒中呼吸康复的主要目的是增加呼吸肌肌力和耐力，加强肺组织弹性，改善肺通气和换气功能，提高咳嗽能力，防止肺部并发症，进而增强心肺适应能力和社会活动参与能力，改善生活质量[11]。

1.1 呼吸肌训练方法 呼吸肌训练提高呼吸肌力量和耐力[12-13]，改善肺功能[14]，在心肺康复的临床应用已超过20年[15]。传统的训练方法侧重于呼气肌训练，如缩唇式呼气训练、胸廓训练、腹肌训练，最新的训练方法包括阈值压力负荷仪训练、膈肌起搏治疗等[16]。缩唇式呼气训练、胸廓训练、腹肌训练可以达到延长呼气时间、促进残气量的排除和促进肺泡气体交换的作用[17]。训练中需要患者主动参与，适用于生命体征稳定、依从性好的患者[16]。阈值压力负荷仪是目前应用最广泛的呼吸肌训练技术[12]。仪器产生与患者呼吸运动对抗的阻力，只有超过了这种阻力才能打开加压瓣阀，产生呼吸气流，呼吸肌纤维在超量负荷下发生结构适应性改变[18]。膈肌起搏治疗其工作原理是通过电刺激膈神经诱发膈肌收缩，模拟正常的膈肌自主运动，起到预防膈肌萎缩和改善膈肌功能的目的。但是这种治疗方法应用于脑卒中患者的文献较少见[15]。2016年，Bang等[19]通过一项随机对照研究证实，给予慢性脑卒中患者30 min/d，5 d/周，共4周的有氧训练能显著提高患者的FVC、FEV1和6 min步行实验。脑卒中康复指南推荐中等强度持续有氧训练以改善运动能力，有氧能力和心血管健康。但是，越来越多的证据表明，高强度运动对于有氧和运动能力提高比中等强度更有效[20]。

1.2 呼吸肌训练的适应证 大多数呼吸肌训练临床研究的纳入标准是：大于18岁的脑卒中患者，神经功能缺损评分5～25分，伴有呼吸肌无力，且能主动配合呼吸肌训练[13]。若患者神经系统损伤重，且伴有意识障碍和认知障碍，呼吸肌训练的评估及治疗配合度差，不利于临床观察。目前还没有文献报道昏迷期脑卒中患者的呼吸肌训练应用情况[16]。

2 脑卒中患者的平衡功能障碍

由于脑卒中，导致不对称的姿势影响平衡能力，下肢缺乏负重影响行走能力[21-22]。平衡和行走能力下降阻碍康复，使回归日常生活困难，并增加跌倒的风险，导致二次骨折和软组织损伤等并发症[23-24]。脑卒中患者呼吸功能能力有限，因为他们的膈膜，肋间肌和腹肌肌力减弱。呼吸功能减弱，因而会降低身体机能和独立行走的能力。平衡的维持首先需要前庭、视觉、本体感受器(平衡三联)提供的外周感觉信息，然后中枢神经系统对这些感觉信息进行整合后分别通过前庭眼反射和前庭脊髓反射进行视觉定位和运动控制[25]。卒中后常见静态和动态姿态控制障碍。双侧躯干肌肉性能(包括力量和肌肉耐力)与脑卒中后平衡、步态、躯干功能之间的显著关系已得到证实。躯干功能丧失和呼吸肌麻痹可减少肺和胸部扩张，进而可能发展为肺炎[26]等并发症。

2.1 脑卒中患者平衡功能障碍的评定 脑卒中患者平衡评定方法主要有量表和仪器评定。量表评定最常用的是Berg评定量表(Berg balance scale，BBS)。BBS由1989年Berg等首先报道[27]，最初用来预测老年患者跌倒的危险性。BBS包括站起、坐下、独立站立、闭眼站立、上臂前伸、转身一周、双足交替踏台阶、单腿站立等14个项目，每个项目最低得分为0分，最高得分为4分，总分56分，测试一般在20 min内完成。BBS按得分分为0～20分、21～40分、41～56分三组，其代表的平衡能力则分别相对应于坐轮椅、辅助步行和独立行走3种活动状态。BBS评分低于40分，就有跌倒的风险[28]。其次，Fugl-Meyer运动功能评定量表也经常用。脑卒中患者姿势控制量表(postural assessment scale for stroke patients，PASS)是由Benaim于1999年在Fugl-Meyer运动功能评定量表(FMA)条目基础上改编而来[29]，此量表主要用于脑卒中恢复初期的患者。

平衡仪测定多以静态平衡仪较多，主要是通过压力平板感应人体静态坐位或站立时的臀部或足底的压力变化，用以分析静态重心在水平面变化的轨迹，观察患者的重心偏向。

2.2 平衡功能评定的临床应用 通过对患者进行平衡功能的评定，可以确定患者是否存在平衡功能障碍，康复治疗越早进行疗效越好，病情稳定24 h后即可进行康复治疗。通过对患者进行平衡功能的评定能很好地预测患者跌倒的可能性，并能很好地指导患者进行康复训练，降低跌倒率。对患者进行平衡功能评定能很好地预测患者未来的步行能力。通过对比康复训练前后患者平衡功能的状况，可评价康复治疗措施是否有效，也可作为新康复治疗方案制定的依据[25]。

3 躯干控制能力对平衡功能的影响

躯干核心肌群对人体姿势的维持和稳定均有重要作用，研究证明，良好的躯干核心肌群控制能力是维持躯体平衡的重要保障，平衡功能障碍患者平衡能力的提高依赖于躯干核心肌群强化训练[30-31]。在老年人和年轻人中，核心肌肉、下肢肌肉的厚度是平衡的重要决定因素。这些发现为加强特定肌肉(腹肌和四头肌)的训练以防止跌倒和局部肌少症，并改善老年人的姿势、平衡提供了强有力的理论依据[32]。躯干核心肌群指的是位于腹部前后环绕身躯、负责保护脊柱稳定的重要肌群，主要由腹直肌、腹斜肌、腰背肌和竖脊肌等组成。躯干核心肌群起着平衡与协调、承上启下和上传下达的作用。躯干运动虽是双侧神经支配，但脑卒中后仍然会出现不同程度躯干肌功能障碍，表现在躯干前屈、后伸及左右旋转控制能力的下降，导致坐位、站位平衡障碍[11]。人体躯干控制能力与平衡能力密切相关，当身体受到外力作用或自身发生改变需重新调整平衡时，正常途径是通过腹直肌、腹内外斜肌、斜方肌、背阔肌及竖棘肌快速反应性收缩来实现[33]。躯干的肌肉受到双侧皮质脊髓束的支配，核心肌群的训练本身可强化躯干和骨盆的控制能力，能够有效调节双下肢各肌群的收缩，从而有效传递和控制力量[34]。核心稳定性训练可提高人体耐力、力量及运动能力[35]。

4 呼吸肌训练的作用

Frank等[36]研究表明，在呼吸过程中，腹横肌、腹内斜肌、横膈膜、多裂肌等肌肉的有效收缩使腹腔内压力升高，而腹壁的肌肉会以离心收缩的方式来抵抗横膈所给予的压力，提供脊椎各方向的力量，提高脊柱的稳定性。研究报道[37]，脑卒中患者的躯干控制与呼吸肌力量明显相关，尤其是呼气肌力量。由于脑卒中患者偏瘫侧的胸廓扩张幅度减小以及呼吸肌退化，导致肺功能降低[17]。脑卒中患者呼吸功能有限，因为他们的膈膜，肋间肌和腹肌肌力减退[38]。呼吸功能减弱，因而会降低身体机能和独立行走的能力[39]。在慢性阻塞性肺疾病患者中引入呼吸运动的结果显示，他们的耐力和生活质量有所改善[40]。在肌萎缩性侧索硬化症患者中，使用气量计进行运动治疗对改善肺功能是有效的。Jung和Bang[14]在他们的研究报告中指出，呼吸强化训练可以改善脑卒中患者的步态能力，因此这项研究结果可以得到支持。这是因为呼吸训练增强了呼吸肌的能动性、肌肉力量和耐力，而这些肌肉由于偏瘫而变得衰弱。躯干稳定性同时提高步态，从而改善体质量分布和平衡能力，从而提高步态能力。当脑卒中患者进行呼吸运动时，膈肌和外肋间肌的肌肉活动有所改善[41]。Lee等[26]人通过试验表明呼吸肌肉活动通过呼吸运动而增加，呼吸与躯干姿态调节能力密切相关。躯干控制能力通过调节质量分布和保持站立姿势，在维持平衡和步行功能方面起着重要作用。

5 小结

肺功能的改善对于脑卒中后偏瘫患者的躯干控制有重要作用，从而改善患者的平衡功能。进而对患者的日常生活能力有很大改善。国内对脑卒中后偏瘫患者肺功能与平衡功能研究较少，对于呼吸肌训练与平衡功能是否具有相关性日后要进一步进行临床研究。