呼吸肌訓練改善帕金森病病人自主神經功能障礙的臨床應用研究進展

郝世杰 劉柯彤 馬婷 鄒建鵬

PD是一種進行性的神經系統變性疾病,以黑質多巴胺神經元退行性改變導致紋狀體多巴胺能通路異常、多系統受累為病理特征。PD除了錐體外系受損導致的運動障礙,還伴隨睡眠、認知以及自主神經功能障礙(autonomic dysfunction,AutD)[1],其中AutD涉及多個內臟系統,與α-突觸核蛋白在多內臟系統中的積累有關,常表現為胃腸功能紊亂、心血管AutD、泌尿功能障礙及性功能障礙等[2]。研究顯示,71%的PD病人在運動初始階段[(H-Y)-1期]至少出現一種AutD,3年內發生率可達100%,并且病人AutD出現的時間與疾病進展呈正相關[3-4],對病人生活質量的影響遠高于運動癥狀本身。

2018年《帕金森病康復中國專家共識》[5]指出,呼吸訓練可以有效改善PD病人膈肌功能和肺功能。呼吸肌訓練(respiratory muscle training,RMT)作為呼吸訓練的重要組成部分,被證實是PD病人功能康復的重要輔助手段,對改善其AutD發揮積極作用[6-7]。因此,本文總結了PD病人AutD的臨床特點及機制、RMT對改善AutD的作用、RMT處方及療效評價的最新研究進展,以期引起醫護人員對PD病人RMT的認識和關注。

1 PD病人AutD的臨床特點及機制

1.1 胃腸道功能紊亂 胃腸道功能紊亂是PD病人最常見的AutD,其發病率高達88.9%[8],常早于運動癥狀而出現。胃腸道功能紊亂影響上消化道和下消化道功能的各個環節,上消化道癥狀表現為胃輕癱[9](惡心、嘔吐、早期飽腹感和疼痛感)、流涎、吞咽困難等,其中吞咽障礙的發生率高達80%以上,表現為吞咽效率和吞咽頻率的改變。正常吞咽過程中舌骨上肌使舌骨向上向前運動促進會厭封閉喉口,食管上括約肌和環厭肌打開,保證食物順利進入食管并保護氣道[10]。而PD病人會出現舌骨上肌力量減弱,使舌骨向上向前運動不充分而吞咽困難,同時其導致的吸入性肺炎也是增加PD病人死亡率的危險因素。下消化道癥狀表現為便秘、小腸細菌過度增長綜合征[8]等,其中便秘的發生率高達80%～90%,主要由結腸傳輸延遲和盆底肌功能障礙所致[11],也與抗帕金森藥物的不良反應有關。近幾年,有研究顯示PD病人胃腸道癥狀與腸道微生物菌群和腸神經系統有關,某些腸道菌群可能成為PD的潛在病因,因此有學者也提出了帕金森腸道起源學說[12]。

1.2 心血管AutD 心血管AutD主要表現為血壓變異性(blood pressure variability,BPV)和心率變異性(heart rate variability,HRV)的改變。BPV代表血壓在一定時間范圍內的波動幅度。研究顯示,PD病人BPV水平增加,且以收縮壓波動幅度變異為主,表現為24 h收縮壓標準差(24hSBPSD)、日間收縮壓標準差(dSBPSD)和夜間收縮壓標準差(nSBPSD)的升高[13],其機制主要在于PD病人動脈壓力反射敏感性減弱、內分泌激素紊亂以及夜間睡眠障礙等[14]。此外,PD病人BPV水平增加還會伴隨直立性低血壓[15],當PD病人由平臥轉為直立或者直立角度≥60°時,血壓會明顯下降(收縮壓下降≥20 mmHg,舒張壓下降≥10 mmHg),同時伴隨眩暈、視覺模糊、胸悶、呼吸困難、短暫的意識喪失和認知障礙等癥狀,增加了跌倒的風險[16]。其機制也在于PD病人腦血管自動調節受損,腦血流灌注保持能力下降,搏動指數增加[17]。HRV也是反映PD病人心血管自主神經功能的重要指標,它可以分析交感神經和副交感神經的動態平衡,HRV下降提示自主神經調節功能異常[18]。Alonso等[19]研究顯示,PD病人HRV降低,并且隨著疾病的進展降低更明顯。此外,有研究顯示,心臟外去交感神經支配、心臟去交感神經支配和動脈壓力感受性反射障礙也是心血管AutD的主要機制[20]。

1.3 泌尿功能障礙 泌尿功能包括排尿功能和儲尿功能。排尿功能是由副交感神經發揮作用,通過腦橋排尿中樞向骶髓抑制性中間神經元發放神經沖動來調控[2]。Chen等[8]研究顯示,27%～85%的PD病人會發生刺激性排尿障礙,常表現為排尿不暢、排尿延遲、尿流細及尿潴留等排尿期癥狀。儲尿功能主要依靠中樞神經儲尿中樞發放沖動抑制骶髓副交感中樞來實現,下丘腦、額葉皮質、小腦和基底神經節均與儲尿功能密切相關[21],病人常表現為尿頻、尿急、夜尿癥及尿失禁等儲尿期癥狀。中腦多巴胺能神經元受損與泌尿功能障礙存在顯著相關性,黑質多巴胺能神經元丟失和Lewy小體形成會導致泌尿系統AutD[22]。80%的PD病人泌尿系統癥狀是由神經元性逼尿肌活動異常(過度或減少)導致的[23];此外,膀胱括約肌和膀胱容量不受控制也是重要的影響因素。現階段PD病人泌尿功能障礙的機制仍不明確,而且容易與其他疾病相混淆,如腦卒中引發的逼尿活動過度,脊髓損傷引發的神經源性膀胱癥狀等。

1.4 性功能障礙(sexual dysfunction,SD) SD是PD病人AutD的表現,也是影響PD病人生活質量的重要因素。由于社會和文化等多方面因素的影響,SD成為PD病人容易被忽視和認識不足的癥狀之一[24]。男性病人主要表現為不同程度的早泄、勃起功能障礙、射精障礙、性欲下降和性高潮困難等,發病率高達79%;女性發病率也相對較高,以性欲下降、陰道干燥、難以達到性高潮為主要表現[25]。研究顯示,男性SD與中樞多巴胺能通路改變有關,藥物左旋多巴也可影響射精功能和性高潮的潛伏期[26]。此外,PD病人SD還與睡眠不足、認知缺陷、流涎、出汗過多、情緒不穩定、僵直、運動遲緩等癥狀有關[27]。

2 RMT改善PD病人AutD的作用

2.1 RMT改善PD病人胃腸道功能障礙 RMT通過強化呼吸肌力量和耐力改善PD病人胃腸道功能障礙。一方面表現為改善吞咽障礙,由于吞咽與呼吸密切相關,呼吸肌力量的增強可以改善呼吸和吞咽的協調配合,糾正PD病人存在的吸氣-吞咽-吸氣的異常呼吸吞咽模式[28],進而改善吞咽功能,提高吞咽的安全性。呼氣肌力量訓練(expiratory muscle strength training,EMST)可以促進舌骨上肌群的激活,改善吞咽運動遲緩、保護氣道[29]。Troche等[30]研究顯示,經過4周的EMST,PD病人滲透-誤吸評分(penetration aspiration score, PAS)明顯降低,PAS作為評估吞咽困難的重要指標,該指標降低表明PD病人吞咽功能改善,同時也表明吸入性肺炎的風險降低[31]。Claus等[32]也證實了EMST訓練后PD病人的咽部殘留物顯著減少,吞咽運動改善。另一方面,膈肌與PD病人便秘密切相關,膈肌無力的病人經常會伴隨排便困難。有研究表明,PD病人便秘可能通過RMT獲益,因為RMT可以增強膈肌移動度和收縮速度,進而募集更多的膈肌運動單元,促進盆底肌及其他相關肌肉的協同收縮,增加腹內壓,提高腸道蠕動速度[33]。

2.2 RMT改善PD病人心血管AutD RMT可以改善PD病人心血管AutD,其中吸氣肌訓練(inspiratory muscle training, IMT)療效更顯著。IMT對靜息時心臟的自主調控有益,30%最大吸氣壓(maximum inspiratory pressure,MIP)強度的IMT可以使心力衰竭和糖尿病病人靜息時心臟交感神經調制低頻(low frequency, LF)降低,副交感神經調制高頻(high frequency, HF)增加[34-35]。此外,IMT對BPV調控也有積極影響,可以降低高血壓病人的血壓[36]。Montero Ferro等[6]研究結果顯示,IMT增強了PD病人吸氣肌力量、呼氣肌力量及心臟自主神經功能。此外,Huang等[37]研究結果也顯示,RMT后PD病人的心率對深呼吸反應(heart rate response to deep breathing, HRDB)有明顯改善,但RMT停止6個月后HRDB出現了逆轉。可見RMT對改善PD病人心血管AutD有積極作用,但療效維持時間還有待進一步研究論證。

2.3 RMT改善PD病人泌尿功能和性功能障礙 膈肌、腹肌和盆底肌通過許多肌筋膜相連接,因此在功能上相似。當膈肌和腹肌得到強化時,可以增加腹內壓,促進盆底肌的協同收縮,增加對膀胱和尿道的刺激[7]。有研究顯示,盆底肌訓練聯合沖動抑制和排尿計劃的制定有效降低了PD病人排尿頻率和膀胱過度活動(overactive bladder, OAB)的嚴重程度,并改善了病人生活質量[38]。Zacovajeviene等[39]通過一項隨機對照臨床試驗做了關于膈肌訓練和盆底肌訓練對改善根治性前列腺切除術病人尿失禁的療效對比,結果發現兩種方法效果相當。因此,我們可以認為呼吸肌功能與泌尿功能障礙的改善密切相關,其機制在于RMT對逼尿肌壓力的降低、尿道壓力的增加和排尿反射的抑制。有研究發現,OAB嚴重程度較輕的PD病人往往表現出更好的膈肌功能,國際前列腺癥狀評分(international prostate symptom score, IPSS)癥狀較重的PD病人則膈肌厚度較薄[40]。因此,對于PD病人泌尿功能障礙有必要進行膈肌訓練或呼吸訓練。此外,Balkan等[41]首次研究了RMT與性功能障礙導致的生活質量下降之間的關系,研究結果顯示,MIP和最大呼氣壓(maximum expiratory pressure,MEP)與多發性硬化癥(multiple sclerosis,MS)病人生活質量量表(MSQoL-54)子參數性功能之間存在顯著相關性。Najafidoulatabad等[42]也研究了呼吸瑜伽對MS病人性功能障礙的影響,結果顯示病人的呼吸功能改善,性功能障礙緩解,生活質量得到提高。因此,我們假設RMT可能成為改善PD病人性功能障礙的重要輔助手段,但當前相關研究較少,需要進一步驗證。

3 RMT處方

3.1 RMT方法 RMT常用的方法包括閾值壓力負荷吸氣肌訓練、膈肌抗阻訓練和強化用力呼氣訓練。(1)閾值壓力負荷吸氣肌訓練主要依靠閾值壓力負荷設備來實現,其壓力負荷的大小可以根據病人吸氣流量自動調整,流量越大,壓力負荷越大,使呼吸肌纖維產生對抗壓力負荷的適應性結構改變[43]。(2)膈肌抗阻訓練包括徒手抗阻、物理及器械抗阻等方式,其中徒手膈肌抗阻訓練是在腹式呼吸的吸氣相進行等長和等張收縮抗阻訓練,增強膈肌的肌肉力量和耐力。此外,也可以選擇沙袋、彈力帶等方式進行膈肌抗阻訓練,無論哪種方式,阻力的大小均以不影響膈肌正常運動幅度為宜。(3)強化用力呼氣訓練由緩慢控制的主動呼氣訓練和快速用力呼氣訓練組成,高朝娜等[43]研究證實,短期強化用力呼氣訓練可顯著增強呼氣肌力量和排痰能力。

3.2 RMT強度、時間、周期和頻率 RMT常采用超負荷原則、特異性原則和可逆性原則,為保證訓練的有效性應設置適宜的訓練強度、時間、周期和頻率。最近的薈萃分析顯示[44],以4～12周為訓練周期,每周訓練6 d,每天訓練5次,每次5組,訓練強度為75%MEP的EMST對改善PD病人MEP、PAS效果顯著,與Troche等[30]的研究結果一致。Montero Ferro等[6]使用Powerbreath?呼吸訓練器對PD病人行IMT,每次訓練30 min(共8組,每組2 min,組間休息1 min),每周訓練3次,以3個月為訓練周期(共36次),訓練強度第1周從15%MIP開始,每周增加5%～10%,直到第1個月底達到60%MIP;從第2個月開始,每2周調整至新MIP值的60%,MIP值通過重新評估獲得,直到3個月結束,研究結果顯示PD病人的呼吸肌力量和心臟自主神經功能得到明顯改善。因此,平均干預周期為8周左右,頻率為每周3～6次,訓練強度為60%～75%MIP/MEP的RMT可以有效改善PD病人呼吸肌力量、吞咽功能、心臟自主神經功能及泌尿功能,且吸氣肌聯合呼氣肌訓練效果更佳。總之,無論何種訓練方式、時間、強度和頻率都應該以參與者的主觀感受和客觀表現為參考和依據。

4 PD病人RMT的效果評價

目前,對于PD病人RMT的效果評價多從胃腸道功能、心血管自主神經功能、泌尿功能和性功能改善等方面進行。其中胃腸道功能研究者大多采用PAS、吸入性肺炎發生率、便秘嚴重程度來評價[30-33]。在改善心血管AutD的效果評價中,觀察指標常選用HRV、HRDB和BPV[6,37]。此外,RMT對泌尿功能和性功能的改善多從排尿頻率、OAB和IPSS嚴重程度及MSQoL-54子參數性功能等方面來體現[38-42],然而該訓練方法專門針對PD病人泌尿功能和性功能障礙的研究較少,因此可以加強醫護人員對這方面的關注和重視,以期將來有更多的研究來驗證。

5 小結與展望

綜上所述,RMT可以有效改善PD病人AutD,尤其對胃腸道功能障礙、心血管AutD和泌尿功能障礙效果顯著,對性功能障礙的療效還有待進一步研究論證。但目前RMT在PD病人AutD中的應用相對局限,未引起醫護人員的關注和重視,相關研究較少,因此需要更多大樣本、多中心的臨床研究來進一步論證;此外應加強醫護人員對PD病人RMT的宣教,提高其認識。其次,PD病人RMT還沒有形成統一的標準和規范,不同的研究選取的RMT的設備、儀器、訓練方案和結果測量等不同導致了療效的差異性,因此需要加強醫護人員對PD病人RMT的專業培訓,為病人制定出更安全、高效的RMT處方,為PD病人AutD的康復探索重要的手段。