冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass surgery grafting,CABG)是临床治疗冠心病最常见血运重建手段之一｡CABG是涉及胸腔的重大外科手术,易发生肺功能损害,病人在术后1周内肺功能最差,20%~70%的病人会发生术后肺不张及肺部感染等并发症｡肺部并发症是影响病人长期生存的重要因素｡发生肺部并发症与病人呼吸肌肌力不足有关,加之围术期麻醉与镇痛药物的使用,使病人术后肺功能恢复缓慢,更易诱发并发症｡已有研究指出,CABG术后合并肺功能降低的病人可通过围术期的呼吸训练减少机械通气时间,预防肺部并发症,进而提高运动耐量和生活质量｡目前,我国CABG病人的围术期呼吸训练尚无统一标准,相关人员对呼吸训练的认识存在不足,现对CABG术后呼吸训练要素和评价指标进行综述,以期为临床研究提供参考｡
1. CABG病人呼吸训练的作用机制
CABG术后病人会出现呼吸肌无力现象,主要原因为病人肺容积减小,肺灌注不良,存在肺通气量､潮气量降低等肺功能障碍,呼吸功能减弱,从而导致肺部并发症发生｡人体循环血流量总体相对稳定,吸气肌疲劳无力时,其本身血流量减少,但在运动过程中,呼吸肌血流量占心排血量的比例会增至正常人的8倍,含氧血液优先供给疲劳的呼吸肌,导致运动肌含氧血流减少,进而导致运动耐量下降｡CABG术后病人进行围术期的呼吸功能训练可以有效改善呼吸肌耐力,降低呼吸频率,通过增强气道阻力防止外周小气道过早塌陷闭合,有利于排出肺残留气体,改善病人呼吸效果｡吸气肌训练也可以增加呼吸肌内线粒体和Ⅱ型肌纤维数量,减少呼吸肌萎缩,维持呼吸肌功能｡此外,吸气肌训练还可以降低肌肉代谢物积累引起的交感神经兴奋性,通过增大心排血量改善外周血流量,含氧血流充分供给骨骼肌,继而可以有效提高病人运动耐量｡
2. 呼吸训练要素
2.1 呼吸训练时间及频率
CABG术后病人的呼吸训练时间和频率在不同国家间存在一定差异,目前尚未形成标准化的呼吸训练方案｡兰蕴平等指导低氧血症病人在拔管后借助呼吸功能训练器进行呼吸肌训练,每日4次,时间为09:00､13:00､17:00､21:00,每次20min,持续3d｡丁艳琼等指导病人使用呼气阻力训练器进行缓慢呼气,每次持续至少15s,两次呼吸训练间隔30~60s,每组30次,每日至少6组,持续至少5d｡周艳秋等在深呼吸的基础上加用激励性呼吸训练器,术前7d病人尽最大可能进行缓慢深吸气,吸气末屏气3~5s后缓慢呼气,每日20次,直至术后7d结束训练｡可见,我国研究中呼吸训练多数为每日进行,持续15~30min｡国外已有研究显示,每小时进行30次深呼吸能使病人氧合程度显著增加｡Manapunsopee等指导病人每小时接受10次深呼吸训练和激励性肺活量计干预,每次保持3~5s｡Alwekhyan等给予病人护士指导的呼吸训练,2h接受10次激励性肺活量计干预,每日8组,共计持续48h｡Sahar等在病人住院期间指导病人进行28次呼吸肌训练,每次持续至少15min,结果表明呼吸训练对CABG术后病人氧合程度改善具有重要意义｡今后应对病人进行个体化评估,制定适宜病人的运动训练处方,提高病人依从性,获得呼吸训练的最大效果｡
2.2 呼吸训练强度
有学者将初始吸气负荷设置为最大吸气压(MIP)的30%,并根据自感用力度(RPE)评分调整吸气负荷｡巴西学者大多以50%的MIP强度作为初始负荷,每周重新评估MIP后,以最新评估的MIP的50%强度持续训练2周,此外,Miozzo等以2周调高10%的MIP强度进行研究,Dos Santos等以每周调高5%的MIP强度进行研究,两项研究最后均以80%的MIP强度维持训练至干预结束｡此外,Cordeiro等指导病人首先进行MIP评估,以40%的MIP强度开始训练,5d后再次进行肌力评估,并根据上次评估结果40%的MIP强度调整训练负荷｡目前,多数研究的呼吸训练强度初始训练负荷为病人MIP的30%~50%,而后根据病人实际情况实施动态调整｡也有研究者将初始呼吸训练强度设置为MIP的10%,重复15组训练后依据血糖阈值进行评估与调整,直至病人最大承受能力｡提示呼吸训练期间应根据病人的自身情况与耐受能力个性化设置负荷,确保病人的安全､舒适｡
2.3 呼吸训练持续时长
目前,呼吸训练必要持续时间尚不明确,大多数术前呼吸训练至少持续2周,但病人围术期训练情况较为复杂,因此很难确定训练最低标准｡有研究者对CABG术后病人实施围术期呼吸训练,每日3次,于餐后1h进行,每次10min,持续训练10d｡也有研究者在有氧运动的基础上联合呼吸训练,根据每周测定的MIP调整强度,对病人实施12周的运动干预,并测量病人的6min步行距离和呼吸肌力量,结果显示,运动耐力与呼吸肌力在不同时刻均有差异,当运动达到最大心率的60%~70%后,呼吸训练的持续时间对结局指标不再产生影响,表明呼吸训练效果不会随训练时间的增加而不断提高,但最大心率存在个体差异,未能划分出准确的持续时间｡目前各研究中的呼吸训练持续时长相差较大,CABG术后病人呼吸功能改善的时长仍需进一步研究｡
2.4 呼吸训练形式
CABG术后病人的呼吸训练形式包括器械辅助呼吸训练与非器械辅助呼吸训练｡呼吸训练器是主动吸气训练装置,临床最常见的呼吸训练器有阻力负荷呼吸训练器和阈值负荷呼吸训练器,其中阻力负荷呼吸训练器以激励性肺活量计为代表,阈值负荷训练常用阈值压力负荷设备｡传统呼吸训练方式有深呼吸､腹式呼吸､缩唇呼吸等,此外,还存在新兴的主动呼吸循环技术和快吸慢呼训练方式｡器械辅助工具可以帮助病人进行有效的呼吸训练,但装置多样复杂,对训练环境要求较高｡非器械呼吸训练方法简单､方便,不受时间和地点限制,但部分病人存在错误的训练方式,可能加重呼吸肌疲劳｡临床研究人员需根据病人实际情况选择适用于病人的呼吸训练方法｡
3. 呼吸训练效果评价指标
3.1 客观指标
3.1.1肺功能 CABG术后病人常存在肺泡通气不足的情况,导致病人呼吸困难,通常使用用力肺活量(FVC)､1s用力呼气容积(FEV1)与1秒率(FEV1/FVC)等测定肺功能｡谢家湘等将41例老年CABG术后病人作为研究对象,在病人拔出气管插管后采用抗腹式呼吸､缩唇呼吸､激励性肺活量计方法进行干预,拔管后3d测量病人肺功能,结果显示,病人FEV1及FVC水平升高｡也有研究表明,呼吸训练对病人远期肺功能水平的影响还有待进一步证实,未来仍需进行更多研究验证呼吸训练对远期肺功能的影响｡
3.1.2呼吸肌力 CABG术后病人肺功能可能发生改变,尤其是呼吸肌力量｡已有研究表明,CABG病人术后第5天的呼吸参数与术前相比明显降低,MIP､最大呼气压力(MEP)分别降低26.9%和22.7%｡Cordeiro等纳入38例病人探究膈肌吸气肌肉训练(IMT)对CABG病人呼吸肌力的影响,干预组病人使用线性压力加载装置进行呼吸训练直至出院,结果显示,IMT并不能减少功能能力的丧失｡呼吸肌功能改善是一个漫长且复杂的过程,关于呼吸训练对呼吸肌的作用效果仍需更多研究予以验证｡
3.1.3运动耐量 运动耐量可以用于评价CABG病人预后,常用6min步行试验评估｡6min步行试验可以对运动过程进行多系统的综合评估,呼吸训练可以降低呼吸肌代谢反应,改善病人外周血流量供给关系,提高运动耐量｡郑慧萍等测量病人术前MIP/预计值(PNV),将MIP/PNV<70%的病人纳入吸气肌无力(IMW)组,MIP/PNV≥70%的病人纳入对照组,IMW组给予器械辅助的吸气阻力训练,对照组给予常规术前指导,干预2周后IMW组的6min步行距离有增加趋势,表明运动耐量提高｡目前尚不清楚哪种训练方式和强度对病人运动耐量的改善最为有效,同时还应思考是否需要联合有氧运动等方式,以期获得最大临床效益｡
3.1.4肺部并发症 肺部并发症被认为是心脏手术术后发病率和死亡率的重要影响因素,CABG病人术后容易发生肺炎､肺不张等并发症｡Moradian等研究表明,术前呼吸训练无法减少CABG病人的肺部并发症发生率｡孙君凡等对干预组45例病人实施主动呼吸循环技术训练,对照组44例病人实施常规围术期呼吸训练,干预10d后发现,干预组病人肺不张发生率低于对照组｡呼吸训练由3个通气阶段构成,包括胸廓扩张训练､呼吸控制以及呼气,循环往复的训练有利于增强病人肺通气量和肺功能,减少肺部并发症的发生｡
3.1.5动脉血气指标 动脉血氧分压(PaO2)主要反映了肺通气功能,动脉二氧化碳分压(PaCO2)主要反映了肺换气功能｡李莎将68例病人分为两组,对照组进行机械通气治疗,研究组增加呼吸训练干预,持续7d,于术前测量基线数据,术后1､5､10d测量病人PaO2和PaCO2,结果显示术后5d,两组PaO2和PaCO2较术前基线水平比较,差异有统计学意义,PaCO2水平降低,PaO2水平升高,表明呼吸训练可以有效改善病人动脉血气状态,与冯晓丽等对老年慢性阻塞性肺疾病(COPD)病人的研究结果相似｡呼吸训练有利于改善CABG术后病人的通气/血流比例,增高潮气量和有效通气量,从而提高PaO2｡
3.2 主观指标
3.2.1呼吸困难 通常CABG术后呼吸困难维持时间较长,超过70%的病人表示存在呼吸困难的情况｡Borg呼吸困难量表是目前最常使用的CABG术后病人呼吸困难程度评估工具,该量表共分10级,级别越高表示呼吸困难程度越高｡周艳秋等将病人分为治疗组和对照组,对照组给予深呼吸训练,治疗组在对照组基础上给予激励性肺活量计训练,干预2周后两组Borg呼吸困难量表评分差异有统计学意义｡
3.2.2胸廓活动能力 心脏外科手术后病人常出现胸廓活动能力降低的情况,极大地影响了日常生活活动｡可使用功能差异问卷(Functional Difficulty Questionnaire,FDQ)评估胸部区域和整体身体功能,问卷由13个功能任务组成,包括与胸部相关的运动,每个条目使用0~10分计分,满分为130分,得分越高表示在功能活动中经历的困难越大,问卷Cronbach'sα系数为0.971｡Amin等将72例病人分为3组,分别给予深呼吸运动､流量导向的激励性肺活量计和容积导向的激励性肺活量计干预,术后干预1周时发现,容积导向的激励性肺活量计组FDQ得分改善｡
3.2.3疼痛 CABG术后病人常接受胸部物理治疗,旨在减少病人疼痛及肺部并发症,促进肺康复｡Salehi Derakhtanjani等将70例病人随机分为两组,干预组给予主动循环呼吸技术,对照组给予常规胸部物理治疗,术后使用视觉模拟评分法(VAS)测量两组疼痛水平,结果显示,主动循环呼吸技术和常规胸部物理治疗后疼痛评分差异无统计学意义｡Jarrah等研究缓慢深呼吸运动对降低CABG术后胸管摘除期间病人疼痛水平的有效性,使用VAS测量3个阶段的疼痛水平,结果表明,缓慢深呼吸有利于减轻病人疼痛,疼痛水平随时间延长而下降｡
3.2.4睡眠质量 CABG术后病人睡眠质量较差,超过50%的病人在CABG术后的第1个月出现睡眠问题,可直接影响病人生活质量｡睡眠质量可用圣玛丽医院睡眠质量问卷(St.Mary's Hospital Sleep Questionnaire,SMHSQ)进行测量,量表共14个问题,涉及睡眠质量､总睡眠时间､睡眠延迟时间､睡眠期间醒来次数､睡眠满意度､入睡困难､再次入睡困难､睡醒是否思维清晰等内容,得分越低说明睡眠质量越差｡Ghorbani等对CABG术后病人进行深呼吸训练,两组SMHSQ得分比较,差异有统计学意义,说明深呼吸训练可有效防止术后睡眠质量下降,然而睡眠时间在术后6个月才能逐渐增加｡
3.2.5生活质量 CABG术后病人可能存在活动受限及运动恐惧等现象,导致生活质量降低｡心功能的改善体现在病人日常生活中,评价生活质量有利于对病人进行健康评估,常用评估工具为健康状况调查问卷(36-Item Short-Form,SF-36),该问卷由36个条目组成,内容包括身心健康的8个领域,总分为0~100分,得分越高代表健康状况越好｡Aquino等将91例病人分为两组,对照组接受常规物理治疗,干预组在对照组基础上接受15%的MIP强度呼吸肌力训练,每日1次,干预5d后采用SF-36评价病人生活质量,结果表明,常规物理治疗结合呼吸肌力训练可减少CABG术后吸气肌力损失,减轻疼痛感知,从而提高病人生活质量｡Valkenet等采用三水平五维健康量表(EuroQoL Five-Dimension Three-Level Questionnaire,EQ-5D-3L)对235例病人进行生活质量评价,量表包括5个维度和3个水平,可测量243种可能的健康状况组合,在研究中干预组实施家庭IMT方案,每周训练7d,每次20min不间断,直至手术,初始吸气负荷为30%的MIP,常规组术前给予常规深呼吸和早期活动指导,结果显示,干预组和常规组间的生活质量评分随时间推移差异无统计学意义｡呼吸训练的积极术后影响是否会导致病人生活质量提高,有待进一步研究｡
4. 小结
呼吸训练作为CABG病人早期肺康复的重要干预方式,可以最大限度地维持病人肺功能,但目前尚未检索到标准化的呼吸训练处方,未来研究需要更多多中心､大样本的临床试验以确定CABG病人的最佳呼吸运动训练模式｡护理人员在指导病人进行呼吸训练时,应尊重病人偏好,并综合评估病人身体状况,给予病人个性化的运动处方,从而提高病人依从性｡此外,医护人员还应选择适当的评价指标,为CABG术后病人实施呼吸训练提供更多循证依据｡
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