慢性阻塞性肺病和肥胖过度患者呼吸肌训练的效果评价

全文:

慢性阻塞性肺病（COPD）是现代医疗保健体系的紧迫问题，由于高患病率，体力活动严重受限制，降低了人们生活的质量；COPD的激化和恶化是住院的主要原因之一[1-3]。

COPD患者常见合并症，如焦虑、抑郁、骨质疏松症、代谢综合征及肥胖过度[4-6]。这种共病病理影响COPD患者的健康状况及疾病的疗效[1, 7, 8]。根据各种研究，COPD患者的肥胖过度率在10至50％的范围内，此外，已经明确地显示出了肥胖过度与COPD 的发病率的之间关系[9]。

在治疗和预防COPD的全球倡议组织（GOLD）中，重视肺疾病康复（PR），其中包括体能训练，特别是上肩部肌肉和呼吸肌，所显着降低了疾病的严重程度和临床症状，改善了患者的生活质量，减少了对专业的医疗护理服务的需求，包括门诊看病，紧急呼叫，减少疾病和住院加重的频率[1, 10]。

低体重和肌肉质量减少已经被相当好的研究和确定为对COPD患者预后有负面影响的因素[11]。然而，关于COPD患者肥胖过度对肺动脉办闭锁不全（PR）的影响资料有限。在一项新的研究中，肥胖过度的影响对PR的结果被对于114名COPD患者的回顾做出了评价。肥胖过度患者与非肥胖过度COPD患者相比，在6分钟步行实验（6MwT）中仅有较低的基线行走距离外，两组患者在门诊PR项目结束后有类似的6MwT的改善。在一项关于超重或肥胖过度在261名COPD患者对PR影响的前瞻研究中也获得了类似的结果[13]。在另一项研究，其中涉及COPD和肥胖过度的患者显示了，身体质量指数（BMI）超过25^kg/m2是康复的有效性的独立指标，至少在改善6MwT的结果方面[14]。对此最有可能的解释是基于这样一个事实，即COPD和肥胖过度的患者与正常体重的患者相比，身体状况的恶化更为明显，因此康复潜力更大。基于这些数据，可以假定肥胖过度本身对COPD患者的PR效应没有负面影响。然而，在现有的文献中，关于呼吸肌训练作为COPD和肥胖过度患者中PR组成部分之一的有效性的信息非常少。然而，对于COPD和肥胖过度症患者中，该PR项目的成分可能是最有效和最可取的，考虑到可能存在的困难以及超重和肥胖过度患者对一般体育锻炼的相对较低的依从性，有时由于心血管系统的伴随病理存在而无法提供足够的运动制度，这在与正常体重COPD患者相比COPD肥胖过度患者更常见。

目的是评估呼吸肌训练对COPD和肥胖过度患者症状严重程度、体力活动耐受性、肺活量指标、生活质量的影响。

材料与方法

本研究涉及COPD52名患者（临床组D），其中42名男生10名女生，平均年龄为65.4±6.8岁，与肺量测定的参数相似，即空气流量的显着限制：第一秒用力呼气容积（_FEV1）<50％从适当的，FEV1与强制容积肺活量的比率（FEV1/FVC）<70%从适当的。有心脏病理和需要氧气支持的患者未被纳入本研究。所有患者出现肥胖过度的问题，BMI超过30公斤/平方米。

利用随机数字表法将患者随机分为两组：主要组包括26名接受了一年的呼吸肌训练（RMT）的患者，以及对照组中的26名患者使用相同的RMT设备和训练程序进行模拟，但以最小负荷水平模拟。各研究组初期患者的比较特征如表1所示。

表1。纳入研究时研究组的比较特征

数据	主要组	对照组
n	26	26
年龄，岁	66.5±4.1	65.7±4.6
男生/女生，n	21/5	21/5
BMI，kg/m2	33.7±2.5	34.5±2.8
FVC，L	2.45±1.6	2.42±0.8
FVC，从适当的%	63±3.7	64±4.2
FEV1，L	1.36±0.7	1.39±0.8
FEV1，从适当的%	45.2±2.4	43.8±3.5
6MwT，分钟	243±39	251±48
吸烟者，n	8	9
前吸烟者，n	12	13

注：对于所有的p>0.05比较

 

所有患者都熟悉RMT项目，没有人被分配额外的常规锻炼。使用呼吸模拟器的患者无一出现对RMT的禁忌症（COPD加重，（最近1个月内）出现COPD加重的情况），自发性气胸病史，肺部x光检查发现大疱病征象，严重骨质疏松症加上自发性肋骨骨折的历史，一年前的肺部手术）。

所有患者定期地接受长效支气管扩张剂和吸入型糖皮质激素。RMT由呼吸锻炼器Threshold Inspiratory Muscle Trainer（Philips Respi-ronics，英国）来进行 [15]。与此同时，患者处于坐姿，在进行呼吸操作时使用鼻夹阻止空气从鼻腔排出。训练开始时需要1分钟热身，达到预期满负荷的50%。接下来，通过设备的2分钟的呼吸周期和1分钟的休息周期交替进行。这个三分钟的循环重复了七次。因此，训练的总时间为21分钟。出现不良症状时，如咳嗽、呼吸短促、明显的疲劳感、胸痛，训练就会停或完成。训练课程每周举行2次。

所有患者采用肺量测定（包括_FVC、FEV1的估计值）进行肺功能评估，6MwT的运动耐受性评估，使用mMRC（The Modified Medical Research Council）问卷评估呼吸急促的严重程度，使用St. George’s Respiratory Questionnaire（SGRQ）评估与健康有关的生活质量。我们分析了有关在门诊基础上寻求医疗保健的信息，住院频率及住院的持续信息。

所有测试都在研究开始前、3个月、6个月、9个月和12个月后由同一研究人员进行。研究员本人不知道患者属于主要组或对照组以及患者本身。

这项研究工作在俄罗斯卫生部高等教育的联邦国家教育机构以N.布尔坚科（N. N. Burdenko）命名沃罗涅日国立医科大学伦理委员会会议上获得批准，2018年02月21日的第1号议定书。所有患者都获得书面自愿知情同意参与研究。

使用STATGRAPHICS 5.1 Plus for Windows软件包进行统计数据分析。定量数据以M±σ表示，其中M为样本平均值，而σ为标准偏差。单因素方差分析（ANOVA）使用于进行定量指标比较。相关分析利用Pearson相关系数进行分析。p<0.05时，认为差异有统计学意义。

结果和讨论

根据估计的肺量测定的参数，从研究开始的6个月到观察结束（12个月），各组间差异有统计学意义。这样，在主要组中，_FEV1平均从45.2±2.4%增加到52±4.1% 从适当的（p<0.05）， FVC从63±3.7%增加到68±4.2%从适当的（p<0.05）。对照组中这些参数无发现统计学上显着的变化（表2）。

训练开始3个月后，根据6MwT结果，主要组患者的身体活动耐受性发现明显的改善（从243±39到298±38m，p<0.005），与对照组相比（从251±48到265±62m，p>0.05）。在接下来的研究中，主要组的这一指标继续增加（6个月后增加到317±45m，9个月后增加到321±41m， 12个月后增加到323±44m），而对照组无显著变化。

表2。研究组12个月以上参数的动态

指标	主要组 （n=26）		对照组 （n=26）
	在研究之前	12个月后	在研究之前	12个月后
FVC，从适当的%	63.0±3.7	68.0±4.2*	64.0±4.2	65.0±5.8
FEV1，从适当的%	45.2±2.4	52.0±4.1*	43.8±3.5	44.1±5.6
6MwT，分钟	243±39	298±38**	251±48	265±62
mMRC，分数	3.5±0.6	2.9±0.6*	3.6±0.7	3.5±0.3
SGRQ，总分数	56.0±7.2	45.0±8.3*	57.1±5.4	55.0±6.8

注：*p<0.05与研究开始时的数据比较，**p<0.005与研究开始时的数据比较

根据mMRC问卷调查，在研究的第一阶段，各组间在呼吸急促的严重程度上无发现统计学上显着的差异；这些差异在研究开始3个月后开始发生，并发现在主要组的mMRC分数有所下降，在整个研究过程中仍然保持存在，而无发生在对照组中（12个月后分别为3.5±0.6到2.9±0.6（p<0.05）及3.6±0.7到3.5±0.3（p>0.05）。

根据SGRQ问卷调查结果，主要组与健康相关的生活质量逐渐改善，总得分从研究开始时的56.0±7.2降下到12个月后的45.0±8.3（p<0.05），而对照组中在整个观察期间，该参数未明显的变化。两个组患者在6个月时比较差异有统计学意义（p<0.01）。

此外，根据统计分析，在整个观察期间_FEV1和呼吸困难的严重程度在mMRC规模（r=-0.63，p<0.05）上的变化动态之间存在密切的相关性，并且在主要组中根据6MwT的结果_FEV1和身体活动的耐受性之间（r=0.57，p<0.05）。

根据前瞻性随访12个月的结果，主要组和对照组的患者因COPD恶化住院治疗分别为19次和21次。同时，主要组的13名患者和对照组的14名患者至少住院一次。各组之间在这些指标上的差异无达到统计学意义。然而，在住院天数的差异达到了统计学显着的水平：主要组的为9.6±2.8天和对照组的为12.3±2.1天（p<0.05）。

所收到的数据与J.Villiot-Danger及其他研究员的研究结果不矛盾，其中涉及20名病态肥胖的患者（^{BMI=45±7kg/m2}）[16]。尽管作者没有表现出呼吸肌的强度增加，但COPD和肥胖过度的患者中在执行RMT的背景下发现到了呼吸短促的减少。此外，RMT显著改善了6MwT的结果及患者的生活质量，而在没有进行RMT的组中无观察到这种变化。有研究人员表明，RMT可能会在训练过程中预防呼吸肌疲劳的早期发作，并且对于肥胖过度的患者，由于呼吸急促的严重程度降低会增加运动耐受的可能性，这进而可能成为改善患者生活质量的基础。

结论

因此，本研究的结果表明，呼吸肌训练对慢性阻塞性肺病 和肥胖过度患者具有积极的作用，这表现在呼吸急促的主观感觉的减少，根据6分钟步行实验的结果对运动耐受性有所增加，肺活量指标及生活质量有所改善。

然而，需要进一步的研究来明确评估不同类型和模式的呼吸肌训练的影响，以及确定呼吸肌训练在慢性阻塞性肺病和肥胖过度患者肺康复计划中的地位。

作者简介

Evgeniy Ovsyannikov

N.N. Burdenko Voronezh State Medical University

编辑信件的主要联系方式.
Email: ovses@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8545-6255
SPIN 代码: 7999-0433
Researcher ID: B-7943-2016

MD, PhD, Associate Professor of the Department of Faculty Therapy

俄罗斯联邦, Voronezh

Andrey Budnevsky

N.N. Burdenko Voronezh State Medical University

Email: ovses@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1171-2746
SPIN 代码: 7381-0612
Researcher ID: L-7459-2016

MD, PhD, Professor, Head of the Department of Faculty Therapy

俄罗斯联邦, Voronezh

Yanina Shkatova

N.N. Burdenko Voronezh State Medical University

Email: ovses@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5869-2888
SPIN 代码: 9581-3537

PhD-Student of the Department of Faculty Therapy

俄罗斯联邦, Voronezh

参考

补充文件