COPD患者太极运动时的呼吸中枢驱动和肺通气

发布时间：2017-11-29 06:17

  本文关键词：COPD患者太极运动时的呼吸中枢驱动和肺通气

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【摘要】：前言： 慢性阻塞性肺疾病（Chronic Pulmonary Disease，COPD）作为引起全球范围内发病和死亡的一种主要原因之一的疾病，稳定期除了常规的吸入激素和支气管扩张剂治疗外，肺康复已纳入全球慢性阻塞性肺疾病创议（Global Initiativefor Chronic Obstructive Lung Disease, GOLD）指南中，是COPD患者一种有效有效治疗方法。American Thoracic Society/European Respiratory Society在关于肺康复运动的陈述中指出肺康复中运动康复是康复的主要形式，运动康复中目前常被推荐的主要的两种运动形式为平板和功率车运动，为传统的肺康复形式，但是由于其需要平板和功率车这两种器械，对于经济受限的COPD患者特别是发展中国家的大量患者，经济负担使其应用受到了很大的限制，其次还有场地和患者出行的限制，还有其运动形式枯燥单调，患者的依从性降低，所以受到上述种种因素的限制，平板和功率车的运动康复在COPD患者的治疗中作用的发挥受到了很大的限制。 太极是一种起源于十七世纪中期，以快慢相济的连续身体动作为特色的运动形式，整合了上下肢的同时运动，注重吐纳冥想、动作流畅、缓慢轻灵，受试者不易感觉枯燥且不易导致过分劳累，加之不受场地的限制，较之传统肺康复可以提高其依从性。但是太极作为一种有效的康复形式，在慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者肺康复中的作用的发挥是心理安慰、运动对心脏功能的改善提高还是确实在对呼吸生理发挥作用尚不知。因而本实验从太极运动对COPD稳定期患者的呼吸生理方面的变化加以研究。 膈肌作为最主要的吸气肌，是吸气负压的主要驱动来源。膈肌肌电（EMG）是膈肌收缩的直接表现，与传统的呼吸动力学指标相比，EMG不受肺容量变化和气体成分的影响，通过多导食道电极测得的膈肌肌电已被证实可作为评价呼吸中枢的一种可靠的方法，潮气量(Tidal volume，VT)、分钟通气量(Minuteventilation，VE)、呼吸频率(Respiratory Frequency，RF)、摄氧量(Oxygenuptake，，VO2)和二氧化碳排出量(Carbon dioxide productionVCO2)作为用来评价通气功能的主要指标，运动前后运动前后的深吸气量（Inspiratory capacity，IC）作为肺过度通气指标，肌肉颤搐张力（Twitch tension，TwQ）反应运动前后腿部主要肌肉股四头肌肌力的变化指标，上述指标为本实验的主要研究内容。 探讨COPD患者太极在自由运动这种形式下的呼吸中枢驱动情况，和运动过程中的肺通气指标和运动前后的IC和TwQ的变化，从而探讨太极运动的呼吸中枢驱动在自由运动状态下是否可测，以及它在肺康复呼吸生理方面的作用。 对象： 选取11名GOLD Ⅰto Ⅳ稳定期COPD患者(mean±SD FEV1%pred.61±27%)(年龄：61.6±7.7岁)（10名男性，1名女性），以上的受试者均在我呼吸动力实验室进行实验。排除指标包括：患有其他呼吸系统疾病，BMI30kg/m2，患有妨碍进行太极拳的关节病，有食道狭窄、食道畸形、食管静脉曲张等放置食道电极的禁忌症，对乳胶类物品过敏者，有吞咽功能障碍者，4周前有过COPD的急性发作(有临床表现恶化而需口服激素、应用抗生素或入院治疗的)，患有冠心病。所有受试者都已熟练杨氏太极运动，并且至少经历过一次的平板运动，常用药物如糖皮质激素和支气管扩张剂照常使用。 方法： 实验前用Magstim2002stimulator通过磁刺激股神经测得TwQ来评估股四头肌肌力的大小。受试者仰卧于后背平放特制的长椅上，右膝关节弯曲成90°，在右侧踝骨上1-2cm用无弹性的绑带固定踝关节，绷带与a strain gauge相连，the strain gauge每次试验之前用已知重量的砝码定标。通过由Magstim2002stimulator的一个8字线圈来刺激股神经测得TwQ，线圈置于股动脉波动一侧的股三角，最理想的位置用marker笔标记，接下来的测量在同一位置，刺激强度由最大输出的60%逐渐增加至100%；然后经鼻插入一条多功能食道电极用于监测太极和平板运动过程中的膈肌肌电(EMG)和食道压(Pes)，导管插入的深度根据每个受试者实时记录到EMG来进行判断；通过气流流量计测量运动前的IC； 运动开始记录EMG，同时用COSMED便携式运动心肺功能仪监测VO2、VCO2、VT、RF和VE。 运动结束测量IC和20min、60min时的TwQ。 结果： 太极运动过程中平均的膈肌肌电的均方根RMS（RMS EMGdi）为74±35%，虽然和60%最大负荷的传统肺康复平板运动过程中平均的RMS EMGdi75±31%相比，两种运动的呼吸中枢驱动相似，没有显著的统计学差异（P0.05）,但是太极运动中的RMS EMGdi的变化趋势有很大不同，和平板运动过程中RMS EMGdi早期逐步上升后期逐渐下降相比，而太极运动整个过程中相对平稳；60分钟的太极运动过程有10个周期，RMS EMGdi也以每个周期为单位有10个相似的周期性变化，每个周期过程中由于24个不同的动作RMS EMGdi为波形上升的变化趋势，而平板则没有这种周期性相对平稳的变化趋势。然而，有趣的是在运动开始的第一个session，太极和平板运动的变化趋势和整个运动过程相反，太极是逐步上升而平板相对平稳，太极运动的RMS EMGdi68±12%低于平板运动的81±7%，有显著的统计学差异（P0.05），中间的一个周期，太极运动的RMS EMGdi70±5%和平板运动的74±5%相似，没有显著的统计学差异（P0.05），运动结束的最后一个周期，太极仍是逐步上升而平板相对平稳，但是太极运动的RMS EMGdi82±9%高于平板运动的66±1%，有显著的统计学差异（P0.05）。 太极运动过程中平均的食道压（Esophageal pressure，Pes）为22.5±7.0cmH2O和平板运动过程中平均的Pes23.1±7.8cmH2O相似，没有显著的统计学差异（P0.05）。和RMS EMGdi的变化相似，太极运动过程中Pes的变化趋势和平板运动过程中的早期逐步上升中期有所下降后期到达一个平台期相比，太极运动相对平稳；60分钟的太极运动过程也以每个周期为单位有10个相似的周期性变化，每个周期过程中由于24个不同的动作Pes为波形上升的变化趋势，而平板则没有这种周期性相对平稳的变化趋势。和RMS EMGdi相似，在运动开始的第一个周期，太极和平板运动的变化趋势和整个运动过程相反，太极是逐步上升而平板相对平稳，太极运动的Pes23.6±1.9cmH2O低于平板运动的26.6±1.9cmH2O，有显著的统计学差异（P0.05）；运动中间一个周期，太极运动的Pes21.6±0.2cmH2O仍低于平板运动的24.1±0.2cmH2O，有显著的统计学差异（P0.05））；运动结束的最后一个周期，太极运动的Pes22.3±0.8cmH2O和平板运动的22.4±0.3cmH2O相似，没有显著的统计学差异（P0.05）。 太极运动过程中的肺通气指标RF、VT、VE、VO2的变化趋势与呼吸中枢驱动相似，由于24个不同的动作波形上升的周期性变化的趋势。和其他的肺通气的指标不同RF在平板运动中变化平稳，整个运动过程中平均的RF太极24.3±2.0b/m低于平板28.4±4.9b/m有显著的统计学差异（P0.05）；太极运动过程中平均的VT1.1±0.2L和平板运动1.1±0.3L过程中相似没有显著的统计学差异（P0.05）；太极运动过程中平均的VE为27.9±6.0L/m和平板运动过程中平均的34.0±12.1L/m相似，没有显著的统计学差异（P0.05）；太极运动过程中平均的VO20.74±0.23L/m低于平板0.88±0.32L/m有显著的统计学差异（P0.05）。 在运动开始的第一个周期，VT、VE、VO2的变化趋势与RMS EMGdi相似，太极是逐步上升而平板相对平稳，太极运动过程中平均的VT1.2±0.2L和平板运动1.2±0.2L过程中相似没有显著的统计学差异（P0.05），太极运动过程中平均的VE为27.2±3.6L/m低于平板运动的32.2±6.6L/m有显著的统计学差异（P0.05），太极运动过程中平均的VO20.80±0.17L/m低于平板0.91±0.21L/m有显著的统计学差异（P0.05），和上述指标不同RF变化相对平稳，太极运动的23.7±0.9b/m低于平板27.3±1.3b/m有显著的统计学差异（P0.05）. 运动过程中的中间一个周期，VT、VE、VO2的变化趋势与RMS EMGdi相似，太极运动是逐步上升的，太极运动过程中平均的VT1.2±0.04L和平板运动1.2±0.01L过程中相似没有显著的统计学差异（P0.05），太极运动过程中平均的VE为29.5±2.2L/m低于平板运动的35.1±0.4L/m有显著的统计学差异（P0.05），太极运动过程中平均的VO20.77±0.09L/m低于平板0.93±0.01L/m有显著的统计学差异（P0.05），和上述指标不同RF变化相对平稳，太极运动的25.8±0.7b/m低于平板28.8±0.2b/m有显著的统计学差异（P0.05）. 运动结束的最后一个周期，VT、VE、VO2的变化趋势与RMS EMGdi相似，太极运动是逐步上升的，太极运动的VT1.2±0.04L高于平板运动的1.1±0.04L，有显著的统计学差异（P0.05），太极运动过程中平均的VE为30.2±2.0L/m和平板运动过程中平均的31.6±1.2L/m相似，没有显著的统计学差异（P0.05），太极运动过程中平均的VO20.80±0.09L/m和平板运动过程中平均的0.81±0.04L/m相似，没有显著的统计学差异（P0.05），RF太极运动的25.9±1.0b/m低于平板28.5±0.3b/m有显著的统计学差异（P0.05）。 如预期的那样运动结束，太极和平板运动都有IC的降低，太极运动深吸气量由2.20±0.71L降低至2.01±0.79L，平板运动由2.26±0.68L降低至1.92±0.67L，但是在太极运动中没有显著的统计学差异（P0.05），只在平板运动是存在的（P0.05）。 运动结束后，股四头肌肌力在太极中是降低的而在平板中是增加的，运动结束的20分钟，股四头肌肌力在太极中由8.7±1.8kg减低至7.6±2.0kg，而在平板中由增加8.1±1.8kg增加至8.5±2.1kg，有显著的统计学差异（P0.05）。运动结束的60分钟，股四头肌肌力在太极中减低至7.8±2.9kg，而在平板中增加至8.2±2.0kg，有显著的统计学差异（P0.05）。 运动结束后，Borg量表腿疲劳和呼吸困难评分太极和平板相同，但是，太极运动未打完60分钟的受试者有2位，平板运动未完成60分钟的受试者有3位，其中有2位受试者太极和平板运动都未完成，1位受试者仅仅未完成平板运动，未完成的受试者中，太极运动的时间皆长于平板运动。 结论：在太极这种自由运动中测定呼吸中枢驱动是可行的，并且和传统肺康复形式平板运动时相比变化趋势是不同的。 两种运动的呼吸中枢驱动相似，没有显著的统计学差异（P0.05），太极运动结束的RMS EMGdi高于平板运动有显著的统计学差异（P0.05）。 太极运动过程中平均的Pes和平板运动过程中的相似，没有显著的统计学差异（P0.05）。 太极运动过程中平均的VT、VE平板运动过程中的相似没有显著的统计学差异（P0.05），然而整个运动过程中平均的RF太极低于平板有显著的统计学差异（P0.05）并且太极运动结束的VT高于平板运动，有显著的统计学差异（P0.05）。 IC的降低在太极运动中没有明显的统计学差异并且股四头肌肌力的减低是存在的。 运动结束，太极运动的完成率高于平板运动且太极运动运动时间长于平板运动。
【学位授予单位】：广州医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R563.9

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本文编号：1236490