慢性阻塞性肺疾病急性發作期的中樞呼吸驅動

劉東國 張立衛 張震 夏坤剛 陶英秀

[摘要]目的 探討不合并呼吸衰竭的慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者中樞呼吸驅動在急性發作期的變化趨勢。方法 選取2015年4月～2016年5月我院收治的88例COPD患者作為研究對象，所有患者均不合并呼吸衰竭，分別在入院當天和緩解后測定患者的口腔阻斷壓等數據，然后進行數據分析。結果 不論是在清醒還是睡眠狀態下，COPD患者在急性發作期的口腔阻斷壓（P0.1）均明顯高于病情緩解期，差異有統計學意義（P<0.05）;睡眠狀態下P0.1低于清醒時，差異有統計學意義（P<0.05）。結論 COPD患者的中樞呼吸驅動在急性發作期處于高輸出狀態，即COPD患者在急性發作期的中樞呼吸驅動是增強的，睡眠狀態下較清醒時是減弱的。

[關鍵詞]慢性阻塞性肺疾病;急性發作;呼吸驅動;口腔阻斷壓

[中圖分類號] R563.05? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2019）2（b）-0041-03

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）的特點是氣流的不可逆受限，并進行性加重，引起疾病的原因很多，其中累及肺部的有害顆粒、氣體導致的炎癥反應是其重要的致病因素。COPD主要引起肺的病變，也可引起肺外反應，疾病逐漸加重，會導致肺功能的逐漸惡化，并可出現呼吸調節系統的異常，后期可進展到慢性肺源性心臟病階段及出現呼吸衰竭，引起機體耐力的減弱，導致生活質量及勞動力的下降。機體的呼吸調節系統異常復雜，環節眾多，任一環節異常都可能帶來呼吸調節的異常，反映呼吸調節的指標也很多，目前較認同的是吸氣時的口腔阻斷壓（P0.1），指受試者在平靜呼吸時阻斷氣道測定吸氣開始后0.1 s時口腔內的吸氣壓力，受試者主觀意識對其影響非常小，而且重復性較好、簡單易行。本研究對不合并呼吸衰竭的COPD患者在急性發作期的中樞呼吸驅動變化趨勢進行初步探討，現報道如下。

1資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年4月～2016年5月我院收治的88例COPD患者作為研究對象，其中男44例，女44例。疾病符合中華醫學會作出的關于COPD的診治指南[1]。患者均知情同意本研究并簽署知情同意書，且本研究已經我院醫學倫理委員會批準。納入標準：患者均愿意配合檢查。排除標準：①合并精神障礙性疾病、神經肌肉疾病及骨關節疾病、甲狀腺功能代謝異常等代謝紊亂性疾病;②近期應用過腎上腺皮質激素、呼吸興奮劑，近期飲用茶、咖啡等含咖啡因飲品者;③不配合檢查者;④合并呼吸衰竭者。

1.2方法

1.2.1急性發作期? 首先利用血氣分析儀檢測患者的血氣分析，檢測動脈氧分壓（PaO2）及動脈二氧化碳分壓（PaCO2），排除合并呼吸衰竭的患者。然后利用呼吸功能驅動檢測儀檢測患者的P0.1數值大小，各檢測2次，清醒狀態下檢測1次，睡眠狀態下檢測1次。

1.2.2緩解期數據的采集? 患者因COPD急性發作入院，表現為咳嗽、咳痰或喘憋癥狀加重，入院后給予抗感染等藥物治療，患者癥狀緩解，達到緩解期標準，再次測定患者的P0.1及血氣分析，測量方法同急性期。

1.3觀察指標及評價標準

1.3.1P0.1的檢測方法? 患者在平靜呼吸狀態下，在呼氣末，迅速關閉吸氣管道，第二次吸氣開始后，檢測第0.1秒的口腔壓。在該條件下，呼氣末無氣流通過氣道，可以排除呼吸系統各種阻力和/或順應性對口腔阻斷壓測定值大小的影響，另外在該條件下，對口腔阻斷壓測定值有影響的胸壁反射及氣道活動很弱，影響基本可以忽略，因此，該條件下測得的P0.1可以作為反映延髓呼吸中樞神經呼吸驅動功能大小的檢測指標，一般檢測4～6個呼吸周期，最少檢測3次，3次檢測結果數值相差要<10%，取最小值作為最終檢測結果。

1.3.2最大吸氣壓（PIMAX）的檢測方法? 指在殘氣位或者是在功能殘氣位時，阻斷氣道，用最快的速度和最大的氣力吸氣時所能產生的口腔壓，須持續3 s以上，且最少檢測2次，另外誤差要<20%，取其中的最大值作為測定值。

1.4統計學方法

采用SPSS 19.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，采用t檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

患者急性發作期與緩解期各指標情況的比較見表1。患者急性發作期清醒狀態的P0.1明顯高于急性發作期睡眠狀態下的P0.1，差異有統計學意義（P<0.05）;患者急性發作期清醒狀態的P0.1明顯高于緩解期清醒狀態的P0.1，差異有統計學意義（P<0.05）;患者急性發作期睡眠狀態P0.1明顯高于緩解期睡眠狀態的P0.1，差異有統計學意義（P<0.05）;患者緩解期清醒狀態的P0.1明顯高于緩解期睡眠狀態的P0.1，差異有統計學意義（P<0.05）;患者急性發作期與緩解期的PIMAX比較，差異無統計學意義（P>0.05）;急性發作期的P0.1/PIMAX高于緩解期，差異有統計學意義（P<0.05）;兩組患者均未發生呼吸衰竭。

3討論

COPD的發展進程緩慢，個體間也有差異，但如果能及早對疾病進行預防及治療，將對更好地控制患者病情、減緩疾病發展、改善患者的生活質量等方面大有好處，因此專家們認為COPD是一種可以預防、可以治療的疾病[2-3]。也有學者將COPD視為全身系統性炎癥的一部分，急性發作期炎癥因子升高[4]，這一觀點更有利于對COPD行嚴重度評估及管理[5-6]。

COPD的患病率和病死率呈上升趨勢，越來越受到專家學者們的重視。目前對COPD呼吸調節機制的研究是近年來國際呼吸領域內的熱點話題。在呼吸調節系統研究領域，P0.1檢測是獲取呼吸中樞輸出驅動大小的主要技術方法，在神經肌肉傳導通路通暢的狀況下，其測定值可直接代表呼吸中樞輸出驅動的大小。本研究結果顯示，急性發作期COPD患者的呼吸中樞驅動并未減弱，相反是增強的。不過對于病程已處于中后期的COPD患者而言，在一定程度上都會存在呼吸肌疲勞[7-9]的問題，表現為PIMAX的降低，所以盡管呼吸中樞輸出驅動是增強的，但最終表現出的吸氣驅動效應很可能是下降的，為了彌補呼吸肌疲勞對真實結果的影響可以采用P0.1/PIMAX這一指標，P0.1/PIMAX在消除呼吸肌疲勞干擾方面有很大幫助。在本研究中，通過數據分析顯示，急性發作期患者的中樞呼吸驅動較緩解期是增強的，不同狀態（清醒、睡眠）下均是相同的變化趨勢，在統計學上有明顯的差異，提示在急性發作期患者的中樞呼吸驅動較緩解期是增強的，增強的原因可能是COPD急性發作期因分泌物增多等多因素影響，氣道阻力增加，從而導致呼吸功增加和消耗增大，而呼吸調節系統通過自身調節可以使呼吸力學、呼吸肌做功與中樞呼吸驅動之間形成一個動態的平衡，從而導致中樞呼吸驅動代償性的升高，這對減少呼吸肌做功、避免呼吸肌功能的惡化非常有利，于此可較好地解釋急性發作期COPD患者的中樞呼吸驅動為什么是增強而不是降低的，另外有研究顯示，COPD患者的呼吸中樞驅動水平與疾病的嚴重程度成明顯的正相關[10]，這在一定程度上也提示了機體的呼吸中樞可以對不利條件做出代償性的調節。目前關于COPD患者牽扯呼吸中樞驅動的研究大多在白天清醒狀態下進行[11]，而缺乏在睡眠狀態下的研究資料，為此本研究做了相應的初步探討，結果顯示，睡眠狀態下的呼吸驅動較清醒時會有所下降，急性發作期及緩解期都是該趨勢。究其原因，可能為機體在清醒狀態下的呼吸調節由行為性呼吸調節和代謝性呼吸調節兩種調節方式來共同主導，而睡眠時的呼吸調節僅由代謝性呼吸調節主導，缺失行為性代謝調節，而機體對呼吸困難的感覺與呼吸中樞輸出驅動的大小是密切相關的，兩者成正相關，所以在睡眠狀態下，因為患者缺失或者減弱了對呼吸困難的感覺，從而導致了呼吸中樞輸出驅動的下降，該理論可以很好地解釋睡眠狀態下中樞呼吸驅動為什么是降低的變化趨勢，并且由于上氣道阻力的明顯增加[12]，因而在夜間睡眠狀態下更容易出現低氧以及低通氣等不利狀況，一些專家也表達了類似的觀點[13-14]，而這些不利狀況反過來又影響睡眠[15-16]，尤其在急性發作期表現的更明顯[17]。另外研究結果顯示，P0.1/PIMAX在急性發作期與緩解期的變化差異有統計學意義（P<0.05），而單純的PIMAX在前后無明顯差別，由于P0.1/PIMAX能減小或消除呼吸肌疲勞等因素對中樞呼吸驅動的影響，因而可以更好的代表呼吸中樞輸出驅動的強弱，而該指標的數據分析結果也更進一步提示了中樞呼吸驅動在急性發作期是增強的。

綜上所述，不論是在清醒狀態還是在睡眠狀態下，不合并呼吸衰竭的COPD患者在急性發作期的呼吸中樞輸出驅動是增強的，COPD患者急性期中樞呼吸驅動的升高可能是對呼吸阻力負荷增加及其他不利因素的一種代償反應，這需要更進一步地深入探討。

[參考文獻]

[1]中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組.慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）[J].中華結核和呼吸雜志，2013，36（4），254-261.

[2]陳灝珠，林果為.實用內科學[M].13版.北京：人民衛生出版社，2009：1743-1753.

[3]葛均波，徐永健.內科學[M].8版.北京：人民衛生出版社，2013：21-27.

[4]Thomsen M，Ingebrigtsen TS，Marott JL，et al.Inflammatory biomarkers and exacerbations in chronic obstructive pulmonary disease[J].JAMA，2013，309（22）2353-2361.

[5]Loukides S，Bartziokas K，Vestbo J，et al.Novel anti-inflammtory agents in COPD：targeting lung and systemic inflammation[J].Curr Drug Targets，2013，14（2）：235-245.

[6]Mcdonald VM，Higgins I，Wood LG，et al.Multidimensional assessment and tailored interventions for COPD：respiratory utopia or common sense[J].Thorax，2013，68（7）：691-694.

[7]徐靖，袁紅，伍穎欣.慢性阻塞性肺疾病患者夜間低通氣與呼吸中樞驅動的關系[J].中華醫學雜志，2013，93（6）：411-413.

[8]Maltais F，Decramer M，Casaburi R，et al.An official American thoraic society/european respiratory society statement：update on limb muscle dysfunction in chronic obstructive pulmonary disease[J].Am J Respir Crit Care Med，2014，189（9）：el5-e62.

[9]Van den Borst B，Slot IG，Hellwig VA，et al.Loss of quadriceps muscle oxidative phenotype and decreased endurance in patients with mild-to-moderate COPD[J].J Appl Physiol（1985），2013，114（9）：1319-1328.

[10]Jolley CJ，Luo YM，Steier J，et al.Neural respiratory drive in healthy subjects and in COPD[J].Eur Respir J，2009，33（2）：289-297.

[11]Qin YY，Steier C，Jolley C，et al.Efficiency of neural drive during exercise in patients with COPD and healthy subjects[J].Chest，2010，138（2）：1309-1315.

[12]陳新，郭松年，鄭晶晶，等.無創正壓通氣對睡眠狀態下COPD患者呼吸力學和中樞驅動的影響[J].中國病理生理雜志，2012，28（7）：1297-301.

[13]Kent BD，Mitchell PD，McNicholas WT.Hyppxemia in patients with COPD：cause，effects，and disease progression[J].Int J Chron Obstruct Pulmon Dis，2011，6（2）：199-208.

[14]Valipour A，Lavie P，Lothaler H，et al.Sleep profile and symptoms of sleep disorders in patients with stable mild to moderate chronic obstructive pulmonary disease[J].Sleep Med，2011，12（4）：367-372.

[15]SANKARI A，BADR M S.Sleep-disordered breathing in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].Ann Am Thorac Soc，2015，12（9）：1419-1420.

[16]Yang H，Sawyer AM.The effort of adaptive servo ventilation（ASV）on objective and subjective outcomes in Cheyne-Stokes respiration（CSR），with central sleep apnea（CSA）in heart failure（HF）：a systematic review[J].Heart Lung，2016， 45（3）：199-201.

[17]Hong Y，Lee JS，Yoo KH，et al.Implications of emphysema and lung function for the development of pneumonia in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].Tuberc Respir Dis （Seoul），2016，79（2）：91-93.

（收稿日期：2018-04-09? 本文編輯：閆? 佩）