慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)3个主要症状是呼吸困难、慢性咳嗽和咳痰，最常见的早期症状是劳力性呼吸困难。这些症状可能单独出现，且程度不一。有呼吸道症状的患者通常主诉呼吸困难和慢性咳嗽，最初可能仅在劳力时感到呼吸困难，但呼吸困难最终将变得明显，诱发呼吸困难的劳力强度越来越低，甚至休息时也有呼吸困难。约62%的中重度慢阻肺患者每天或每周会出现呼吸困难、咳嗽、咳痰、喘鸣或胸闷等症状，通常清晨症状最严重。目前认为，慢阻肺患者所表现的呼吸困难与呼吸肌功能障碍密切相关。
一、慢阻肺患者呼吸肌功能障碍的原因
慢阻肺患者的肺通气功能受损导致胸廓渐进性变形，以至于呼吸肌表现出病理性改变。一方面，由于气流限制引起的胸部几何变化，这些肌肉对抗的机械负荷增加，呼吸肌纤维在细胞和亚细胞结构中显示出不同程度的损伤，这种结构损伤会导致强度(产生张力的能力)损失和特定荷载(从疲劳早期开始)下的失效敏感性增加。另一方面，膈肌和其他呼吸肌也能够表达对慢阻肺患者所施加的慢性机械负荷的适应性变化。在大多数情况下，呼吸肌的损伤和适应达到一种平衡，使患者能够获得足够的通气以生存。然而，这种平衡随着肌肉生物力学负荷或代谢负荷的增加而改变(如腹部或胸部手术、肺炎、肺栓塞等)。但是，失去平衡并不总是与极端情况有关，即使在病情恶化不够严重(支气管感染、任何性质的疼痛、电解质紊乱等)的情况下，许多慢阻肺患者也会出现呼吸衰竭。
1.1、呼吸力学改变
胸壁几何结构和膈肌位置的变化：慢阻肺患者气道阻塞程度是影响呼吸肌功能的最关键因素之一。在过度通气导致胸廓活动范围逐渐缩小的患者中，其胸壁形状和结构发生改变。如X线胸片或螺旋CT所示，过度膨胀会导致膈肌的曲率半径增加。呼吸肌显示出适应机制，包括膈肌运动范围缩小，增强线粒体有氧功能，增加神经呼吸驱动力。
1.2、慢阻肺患者的呼吸肌适应性改变
在慢阻肺患者中，由于气流限制和肺动脉高压引起的胸部几何变化，使得膈肌对抗的机械负荷增加。有学者假设这样的负荷可以模拟慢性耐力训练，事实上，慢阻肺的机械负荷和其他许多与环境有关的刺激(电解质状态、促炎性介质、生长因子等)同时存在。有趣的是，Similowski等发现重度慢阻肺患者的膈肌压力高于正常人。具体来说，胸廓内气体容积和残余容积/总肺活量比值越高，肌节长度越短。Levine等研究证明严重的慢阻肺和膈肌的结构变化之间的联系，这些发现表明膈肌会出现有氧适应的形态学变化。他们认为，膈肌纤维在对抗慢阻肺增加的机械性过负荷方面持续发挥作用。肋间外肌的适应性改变：在安静呼吸和呼吸负荷期间，外部肋间显示电生理激活。因此，对于Ⅰ型纤维增加的慢阻肺患者，肋间外肌同膈肌一样在很大程度上得到训练。Sauleda等发现有或无气流阻塞的患者肋间外肌纤维类型比例没有差异。由于肋间外肌的表现型与在膈肌中观察到的不一样，有学者提出，这种特殊的表现型可能是由于恒定(气流限制)和间歇负荷(如运动、动态过度膨胀)情况下，多种因素组合表达的结果。
1.3、慢阻肺患者的呼吸肌代谢改变
慢阻肺与膈肌负荷增加有关，Wijnhoven等研究了慢阻肺患者膈肌上的负载是否改变了氧化酶活性、糖原分解酶活性和线粒体能量产生能力和效率，通过对慢阻肺患者和对照组的膈肌活检，结果发现，随着慢阻肺病情加重，氧化酶活性升高，糖原分解酶活性没有变化。线粒体呼吸链复合物Ⅲ和Ⅳ的活性和丙酮酸的氧化随着气流阻塞的增加而增加。这些结果表明，在慢阻肺中，膈肌通过增加氧化能力和提高线粒体功能来适应更高的负荷。
1.4、慢阻肺患者吸气神经驱动增加与呼吸系统的动态反应之间的协调关系被破坏
有研究表明慢阻肺患者的运动性呼吸困难可以用“需求-能力失衡”理论来解释，这些研究表明运动期间呼吸困难强度的增加与吸气神经驱动增加之间有很强的相关性，最终反映了神经-机械紊乱的增加。通过食管导管和多对电极测量吸气神经驱动膈肌肌电图是目前较好的测量方式，这些数据支持呼吸困难随着吸气神经驱动(来自脑桥和皮质呼吸控制中心)的增加而增加，而呼吸系统的反应能力未能同步增加，这样的不协调表现为慢阻肺患者的呼吸困难。
二、改善慢阻肺患者呼吸功能障碍的途径
2.1 增加有氧运动
Zainuldin等通过6 min步行试验(6 min walk test，6MWT)与心肺运动试验结合，得出结论：以80%的6MWT平均速度进行步行有氧运动训练，可产生相对较高但可耐受的运动强度，这可能对大多数慢阻肺患者的训练有益。建议在开始训练前对慢阻肺患者进行评估，包括肺功能测试、血氧饱和度以及使用伯格量表进行呼吸困难监测。建议使用次极量运动试验作为初步肺康复评估的首要步骤，在有氧运动训练期间，建议的运动强度为6MWT峰值的30% ～ 80%，频率为每周至少3 ～ 5次。通常建议患者持续时间> 30 min，有氧运动可选择的模式是步行或骑自行车。
2.2 四肢骨骼肌训练
一项探讨不同上肢训练方式对不同严重程度慢阻肺患者呼吸困难和生活质量影响的系统综述显示：上肢耐力和力量训练能明显改善慢阻肺患者的呼吸困难。与对照组相比，上肢耐力训练和中等质量的力量训练可显著改善呼吸困难，但各模式上肢训练与对照组生活质量比较差异均无统计学意义，重度慢阻肺患者的上肢训练较轻度至中度慢阻肺患者的上肢训练更能减轻呼吸困难。稳定期慢阻肺患者肺功能、呼吸肌肌力与上肢肌肌力相关，尤其是肘部屈肌耐力可能是影响肺功能和吸气肌肌力的重要因素，而肘部伸肌力量则是影响呼气肌肌力的重要因素。虽然中重度慢阻肺患者上肢训练后生活质量稍有改善，但与对照组相比，未达到显著水平。因此，建议将上肢训练纳入稳定期慢阻肺患者肺功能康复，以减轻呼吸困难对患者日常生活的影响。
2.3 呼吸肌训练
有关慢阻肺患者的吸气肌训练已经进行了30余年的研究。在一项纳入97例慢阻肺患者进行最大吸气压检查来探讨吸气肌训练对吸气肌无力患者的治疗作用的研究中，发现最大吸气压与年龄、性别、伸膝肌肉力量、一秒率降低均呈负相关。吸气肌训练可提高吸气肌强度、吸气肌张力、步行耐力，改善呼吸困难和生活质量。然而，过于剧烈的呼吸肌运动会使呼吸肌负荷过重，影响肌肉结构。吸气肌和呼气肌都可以专门进行训练来提高力量和耐力。吸气肌功能的改善与降低活动时膈肌的过分活跃性、呼吸困难、运动耐力和生活质量的改善有关。当专门训练呼气肌时，运动表现也能够显著提高，然而，目前的研究更加推荐吸气肌训练，其对患者生活质量、运动耐量的改善更加显著。
2.4 营养支持
慢阻肺患者的营养不良与恶病质、肌肉衰减和体重减轻有关，并可能导致肺功能和运动能力下降，加重病情恶化的风险。提供营养补充是一项重要的治疗干预措施，特别是对患有营养不良的重症慢阻肺患者。通过营养补充剂可以帮助患者摄入更多的热量，显著增加营养不良的慢阻肺患者的体重和肌肉力量，进而促进患者参加运动训练，改善其生活质量。
2.5 功能性训练与其他训练相结合的综合康复方案
全身肌肉功能障碍是慢阻肺加重再入院的危险因素之一。通过综合康复训练，不仅能够改善患者呼吸症状，而且能够提高患者的骨骼肌功能。因此，在慢阻肺患者常规进行的有氧训练、抗阻训练、呼吸训练之外，加入功能性训练的综合康复方案，作为增加日常生活中提高体力活动能力的替代方案，可能会为这些患者的治疗提供额外帮助。
慢阻肺造成患者慢性缺氧，进而引发一系列全身反应，慢阻肺患者的肺通气功能受损导致胸廓渐进性变形，以至于呼吸肌表现出病理性改变。在许多情况下，这些损伤与疾病的严重程度和伴随的条件成正比。但是，膈肌和其他呼吸肌也能够表达对慢阻肺患者所施加的慢性机械负荷的适应性变化。在有效且安全的药物治疗出现之前，有氧运动、肌肉力量训练、呼吸肌训练、营养支持、综合性功能性训练、手法治疗干预、基于大数据移动管理居家康复的综合康复方案以及神经认知系统疗法，或许是改善慢阻肺患者呼吸肌肌肉质量、功能和生活质量的最佳治疗选择。
参考文献：[1]鲁胜楠, 任爽, 陈亚红,等. 慢性阻塞性肺疾病患者呼吸肌功能障碍和呼吸康复策略[J]. 中国医学前沿杂志(电子版) 2021年13卷5期, 24-28页, ISTIC, 2021.
