脑卒中患者的呼吸功能障碍及其康复

黄岳，崔利华，刘丽旭，何静杰，山磊

脑卒中患者的呼吸功能障碍及其康复

黄岳，崔利华，刘丽旭，何静杰，山磊

[摘要]呼吸功能障碍是脑卒中相关功能障碍的重要组成部分。脑卒中后呼吸中枢或相关运动通路损伤可直接引起呼吸模式的改变、呼吸肌肌力的下降；脑卒中继发肺炎、脑卒中伴睡眠呼吸暂停是其他常见且影响脑卒中患者预后的呼吸功能异常。临床常规体格检查是呼吸功能评价的基础。脑卒中患者尤其应注意呼吸模式、呼吸肌肌容积、肌张力的变化。指夹式脉搏血氧饱和度的监测可用于筛查中重度呼吸功能障碍；还可采用动脉血气分析、睡眠呼吸监测、力学、影像学和电生理手段对呼吸功能进行定量评价。呼吸功能康复的主要目的是增加吸气肌的肌力和耐力，提高咳嗽能力，改善睡眠呼吸暂停低通气现象，进而增强心肺适应能力，改善生活质量。

[关键词]脑卒中；呼吸；功能障碍；呼吸肌；综述

[本文著录格式]黄岳，崔利华，刘丽旭，等.脑卒中患者的呼吸功能障碍及其康复[J].中国康复理论与实践, 2015, 21(9): 1055-1057.

CITED AS: Huang Y, Cui LH, Liu LX, et al. Respiratory dysfunction and rehabilitation in stroke (review) [J]. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian, 2015, 21(9): 1055-1057.

随着脑卒中发病率的增加、急性期救治效果的提高，脑卒中患者的康复过程逐渐受到重视。以往人们对脑卒中的运动功能、语言功能、认知功能障碍关注较多。近年来，越来越多的临床医生开始注意到脑卒中患者的呼吸功能障碍。呼吸功能障碍一般是指肺通气和/或肺换气功能障碍，以致动脉血氧分压(PaO2)低于正常范围，伴或不伴二氧化碳分压(PaCO2)升高。严重者伴有一系列临床表现，称为呼吸衰竭。目前，脑卒中患者呼吸功能障碍的发病率尚无精确报道。2000年，Sulter等对49例急性脑卒中患者的观察发现，63.3%的脑卒中患者至少发生过1次动脉血氧饱和度持续低于96%，并持续5 min以上的低氧现象[1]。由于氧合曲线的S形变化趋势，只有PaO2明显下降时，才会引起氧饱和度的持续明显降低。因此，呼吸功能障碍在脑卒中患者中并不少见。呼吸功能障碍增加急性期患者死亡率，延长住院时间，导致患者心肺适应性、活动耐力下降，久坐时间延长，不仅影响神经功能的恢复，还会增加再发脑卒中风险[2-3]。本文总结脑卒中后呼吸功能障碍的特点与评价方法，回顾相关康复治疗的进展，以便提高对脑卒中患者呼吸功能障碍的重视程度，促进呼吸功能康复的研究。

1　脑卒中相关呼吸功能障碍及其危害

1.1脑损伤所致的呼吸功能障碍

脑干呼吸中枢或额叶运动中枢对呼吸运动的支配须有运动通路参与。脑卒中可直接累及呼吸中枢，也可因累及运动通路，从而引起呼吸功能障碍。脑梗死患者中枢呼吸驱动及呼吸驱动储备能力较健康人下降，对呼吸相关感觉输入的整合、调控能力受损，进而出现呼吸模式的改变；且呼吸中枢的应激反应能力下降，在感染等应激状态下更易出现呼吸衰竭[3-4]。

一项系统回顾显示，与健康对照组相比，脑卒中患者的最大吸气压力与最大呼气压力均明显降低，提示脑卒中患者的吸气肌肌力与呼气肌肌力均有所下降[5]。Pinheiro等关于吸气肌肌力与步行速度的研究发现，无社区步行能力组患者的吸气肌肌力明显低于具有社区步行能力的脑卒中患者[6]。这些结果提示，运动通路受损可影响呼吸肌的肌力。另一方面，在呼吸过程中，吸气阶段以膈肌、肋间外肌等肌肉收缩为主，呼气可通过上述肌肉的放松、胸壁弹性回缩实现。部分脑卒中恢复期患者出现胸廓挛缩，胸壁弹性下降，进一步造成呼气功能障碍，降低心肺适应性[3]。

1.2脑卒中继发肺炎

一方面，脑卒中可诱导免疫抑制，增加患者继发感染的风险；另一方面，患者活动受限、吞咽功能障碍较常见，部分伴有意识障碍，咳嗽反射减弱甚至消失。因此，脑卒中患者易发生卒中相关性肺炎[7-8]。在重症监护病房，脑卒中患者肺炎的发生率为4.1%～56.6%；在卒中单元，脑卒中患者肺炎发生率为3.9%～44%；在恢复期脑卒中患者中，仍有3.2%～11%并发肺炎[8]。肺炎不仅影响换气功能，还可累及通气功能，均加重脑卒中患者呼吸功能障碍。急性卒中患者的胃肠道出血、深静脉血栓、泌尿系感染等多种并发症均与继发肺炎呈明显相关性[9]。并发肺炎导致脑卒中患者死亡风险增加2～6倍，是脑卒中后死亡的独立危险因素[10-11]。继发肺炎的脑卒中患者在急性期平均住院时间延长，医疗费用急剧增加，且恢复期康复评定中神经功能受损更为严重[8]。

1.3脑卒中伴睡眠呼吸暂停

睡眠呼吸暂停与脑卒中的关系已受到越来越多的重视。一项系统分析显示，在2343例缺血性脑卒中、出血性脑卒中及短暂性脑缺血发作患者中，睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index, AHI)>5次/h的患者占72%，AHI>20次/h的患者占38%[12]。AHI>10%的患者所占比例在不同脑卒中的类型间相似[12]。可见，在脑卒中幸存者中，睡眠呼吸暂停综合征的患病率较高。当然，由于阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea, OSA)是脑卒中的独立危险因素，部分上述患者可能在脑卒中发生前即存在睡眠呼吸暂停。Martínez-García等对首次缺血性脑卒中患者的观察显示，患者在恢复期平均AHI较急性期明显降低，伴有吞咽障碍者阻塞性睡眠呼吸暂停指数明显高于无吞咽障碍组；进一步分析发现，是否伴有吞咽障碍是AHI在恢复期降低50%以上的独立预测因素，推测卒中后咽部肌张力异常可能促发或加重OSA[13]。

脑卒中并发睡眠呼吸暂停有其特点。首先，体位性OSA所占比例高。Dziewas等报导，伴有OSA的急性脑梗死患者，65%为体位性OSA，这与脑卒中后运动功能障碍、体位受限，整个睡眠期中仰卧位所占时间比例增高，而仰卧位会使OSA加重有关[2,14]。其次，急性期后睡眠呼吸障碍的程度可减轻。脑卒中后6周，AHI均数即可较急性期下降20%，可能与脑损伤减轻、肺功能改善、仰卧位睡眠减少、卒中并发症好转有关。再次，睡眠呼吸暂停的发生与患者是否伴有打鼾症状并不完全一致，超过25%睡眠呼吸暂停患者无打鼾症状，而在AHI<5次/h的脑卒中患者中，50%以上伴有打鼾症状[12]。更为重要的是，未干预的OSA患者多预后不良，且死亡风险与OSA的严重程度有关。多项临床观察显示，并发OSA的脑卒中患者较不并发OSA者死亡率增高，且伴有中重度OSA的患者较轻度OSA者死亡率进一步增加，AHI每增加1个单位，死亡风险增加5%[15-16]。脑卒中并发OSA不仅影响生存率，亦加重神经功能缺损，延长住院及康复时间，增加卒中再发风险[2]。

2　脑卒中患者呼吸功能的评价

临床常规体格检查是呼吸功能评价的基础。脑卒中患者尤其应注意呼吸模式、呼吸肌肌容积、肌张力的变化。指夹式脉搏血氧饱和度监测可用于筛查中重度呼吸功能障碍。此外，还可以采用动脉血气分析、睡眠呼吸监测、力学、影像学和电生理手段对呼吸功能进行定量评价[17]。

动脉血气分析中反映呼吸功能的主要指标为PaO2、PaCO2和碳酸氢根浓度。急性呼吸功能障碍，如肺炎、肺不张时，PaO2可明显下降；而慢性的呼吸功能障碍仅表现为PaO2轻度下降。PaCO2在轻度呼吸功能障碍时降低，提示过度通气；而在重度通气功能障碍时，PaCO2增高，伴随碳酸氢根的代偿性增高[17-18]。

评价睡眠呼吸障碍的金标准为多导睡眠图。该检查可计算AHI，记录最低氧饱和度，从而评价睡眠呼吸暂停的严重程度；还能够通过胸、腹式呼吸努力的改变方式，鉴别OSA与中枢性睡眠呼吸暂停。但多导睡眠图对监测条件和仪器设备要求较高。有研究表明，采用不含脑电图的睡眠监测装置、自动调定压力的持续气道正压通气(continuous positive airway pressure, CPAP)设备评价脑卒中患者的睡眠呼吸情况，结果睡眠呼吸暂停综合征的发生率与多导睡眠图监测组无显著性差异，因此认为三者均可用于脑卒中患者睡眠呼吸暂停的评价[12]。

呼吸肌收缩的效应主要通过呼吸道压力的变化和肺容积变化体现。对于能够配合检查的患者，最大吸气压力和最大呼气压力能反映呼吸肌随意运动时的肌力。该检查装置相对简便，操作简单，易于耐受，相关研究多采用最大吸/呼气压力作为呼吸肌肌力评价的方法[4-5,12]。对于口部压力测量困难的患者，可选择咳嗽试验，测量咳嗽压力，从而间接评价呼气功能。

动态肺容积即肺功能检查中的通气功能指标，如肺活量曲线中呼气流量的变化、第1秒用力呼气量、最大自主通气量等。动态肺容积不仅由呼吸肌肌力决定，还受上气道阻力、胸廓弹性等多种因素影响，因而在评价呼吸肌肌力方面具有一定的局限性。结合静态肺容积和支气管舒张试验，可用于诊断支气管哮喘等呼吸系统原发疾病，全面评价患者的呼吸功能。

皮质下呼吸中枢对呼吸运动的控制可在非意识水平完成。口腔阻断压(P0.1)等参数是反映该环路呼吸控制能力的指标[4,17]。P0.1是在呼气末阻断气道，最初100 ms吸气努力而产生的口腔内压力[17]。P0.1与最大通气时的口腔阻断压(P0.1max)的比值P0.1/P0.1max可反映中枢呼吸驱动的储备能力。因P0.1测量结果受呼吸肌肌力影响，故可采用P0.1与最大吸气压力(PImax)的比值P0.1/PImax对中枢呼吸驱动进行校正。

呼吸控制的相关指标目前在临床工作中并不常规监测，多在研究中应用。然而，呼吸控制包括感觉输入、中枢环路和运动输出3个部分，即使采用P0.1/PImax校正，仍难以鉴别感觉输入与中枢环路的具体受损部位。另外，上述压力、气体流量的检测需患者配合，不适用于意识障碍、严重认知功能障碍或理解能力明显下降的患者；颅神经损害等患者因口颜面部运动障碍可能导致漏气，也可影响结果的准确性。

超声检查是呼吸功能评价中主要的影像学手段。应用不同形状、不同分辨率的超声波探头，可观察平静呼吸和深呼吸时膈肌、辅助呼吸肌的形态和收缩情况，包括膈肌的位置、形态、运动幅度、运动时间和加速度，辅助呼吸肌收缩前后厚度的变化等[17]。与传统、直观的胸部X线透视对照，仰卧位膈肌运动幅度的M型超声测量与之具有良好的一致性，且几乎不受患者意识水平的影响[19]。当然，超声检查依赖于操作者的水平，且探头放置于肋弓下，存在探查盲区，对左侧膈肌的观察可能受胃肠内或深吸气时左肺气体回声的影响，存在一定的局限性[19]。但对于声窗良好者，因超声检查具有实时、动态、无创的优点，规范的检查过程仍可用于随访评价，观察康复训练的效果。

另外，超声检查也可用于引导针极肌电图操作对呼吸肌进行评价。呼吸肌的针极肌电图检查准确性较高，但存在气胸风险；表面肌电图安全性较好，可用于评价呼吸肌的疲劳情况[17]。

3　脑卒中呼吸功能障碍的康复

脑卒中患者呼吸功能康复的主要目的是增加吸气肌肌力和耐力，提高咳嗽能力，改善睡眠呼吸暂停低通气现象，进而增强心肺适应能力，改善生活质量。

Britto等采用随机对照试验，应用阈值装置对11例脑卒中患者进行吸气训练，另10例患者接受假训练作为对照组，8周后，训练组最大吸气压力和吸气肌肉耐力均明显提高，而对照组相关指标的无明显提高；但应用Nottingham健康状况问卷评价干预前后的生活质量时，两组患者的生活质量均无明显提高[20]。Kulnik等设计了评价呼吸肌训练能否提高咳嗽效力，降低中重度脑卒中患者肺炎发生率的随机对照研究，其结果值得关注[21]。

对于并发睡眠呼吸暂停的脑卒中患者，体位干预及CPAP是目前指南推荐的一线治疗方法[2]。体位干预治疗依从性较好，可减轻睡眠呼吸障碍的程度，特别适合急性卒中后轻中度OSA患者的初期治疗。Parra等对71例AHI≥20次/h的急性期脑卒中患者进行经鼻面罩CPAP治疗，治疗组90.9%患者Rankin量表分降低，明显高于对照组(56.3%)；经过平均23.04个月的随访，治疗组发生心血管事件的平均时间为14.9个月，明显长于对照组(7.9个月)，治疗组心血管事件死亡率为0，对照组为4.3%，因而认为对伴有中重度睡眠呼吸暂停的脑卒中患者，在卒中早期开始经鼻面罩CPAP治疗可能减轻脑损伤，促进神经功能恢复，减少心血管事件及死亡风险[22]。

纵观脑卒中患者呼吸功能障碍的康复治疗，由于呼吸肌随意运动与非随意运动的生理特点不尽相同，其运动方式的特殊性使得现有的康复治疗存在一定局限性。尤其是对于脑卒中患者，这种影响可能更为突出。相关的研究较少，研究方法有待进一步完善。从脑卒中患者呼吸功能康复治疗的适应证，到如何选择安全、有效的康复治疗方案，都需进一步探索，开展高质量的研究来提供较为充分的证据。

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·临床研究·

作者单位：1.首都医科大学康复医学院，北京市100068；2.中国康复研究中心北京博爱医院神经康复中心，北京市100068。作者简介：黄岳(1986-)，女，汉族，北京市人，硕士，医师，主要研究方向：脑血管病康复。通讯作者：崔利华，副主任医师。E-mail: cuilh@sina.com。

Respiratory Dysfunction and Rehabilitation in Stroke (review)

HUANG Yue, CUI Li-hua, LIU Li-xu, HE Jing-jie, SHAN Lei
1. Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine, Beijing 100068, China; 2. Department of Neurorehabilitation, Beijing Bo'ai Hospital, China Rehabilitation Research Center, Beijing 100068, China

Abstract:Respiratory dysfunction is a significant part of disorders associated with stroke. Stroke could impair respiratory center or motor pathway, leading to alter breath pattern or reduced respiratory muscle strength. Pneumonia secondary to stroke and stroke-associated sleep apnea are common respiratory disorder, which are adverse to the prognosis of stroke. Clinical routine physical examination is basic evaluation of respiratory function. Attention should be paid especially in breath pattern, respiratory muscle volume and muscle tone. Multiple quantitative assessments include arterial blood gas analysis, sleep apnea monitoring, dynamical, imaging and electrophysiological tests. Rehabilitation can be used to improve the inspiratory muscle strength, endurance and cough effectiveness, reduce sleep apnea hypoventilation, enhance the cardiorespiratory fitness, finally improve the quality of life in stroke patients.

Key words:stroke; respiration; dysfunction; respiratory muscle; review

(收稿日期：2015-04-11修回日期：2015-07-06)

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2015.09.015

[中图分类号]R743.3

[文献标识码]A

[文章编号]1006-9771(2015)09-1055-03