男性慢性阻塞性肺病病人最大跨膈肌压及其相关因素的研究
作者：张永昶
单位：广州市呼吸疾病研究所，广州 510120
关键词：膈肌；慢阻塞性肺疾病；气促；肺功能
中国老年学杂志000512摘 要 目的 研究影响慢阻肺病人最大跨膈肌压(PDImax)的因素，为临床判断病人的膈肌功能提供一个简单的方法。方法 记录病人的年龄、身高、体重后，测定病人的肺通气功能和气促指数。在功能残气位用吸气鼓腹视觉反馈法测定病人的最大跨膈肌压，并与上述参数进行相关分析和二元线性回归分析。结果 PDImax与病人的体重、理想体重(IBW)、FEV1和FVC有显著的相关关系，从中建立了用于预测PDImax的二元线回归方程；不同体重和FEV1的病人有着不同范围的PDImax。结论 在功能残气位用吸气鼓腹视觉反馈法所测定的病人的最大跨膈肌压与慢阻肺病人的体重和FEV1有显著的直线相关和回归关系，随着病人体重和FEV1的下降，PDImax也下降。
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目前评价膈肌收缩功能的指标是最大跨膈肌压(PDImax)〔1〕，但影响它的因素较多，如不同的方法、不同的肺容量和病人测定时的努力程度等，因而目前仍未有一个相对正常值范围。另外，既往对PDImax的研究病例均偏少，难以说明问题，且均未探讨其与病人的年龄、身高、体重和肺功能的关系〔2，3〕。为此，本研究对46例慢性阻塞性肺病(慢阻肺)病人的PDImax及其影响因素进行了研究，以求找出影响PDImax的有关因素及预测PDImax的方法，为临床判断慢阻肺病人的膈肌功能提供帮助。
1 对象和方法
1.1 对象 均为男性慢阻肺病人，共46例，均符合中华医学会呼吸病学会提出的慢阻肺诊断标准〔4〕。病人处于稳定期，并排除肺大泡、气胸、肿瘤、器质性心脏病、神经肌肉疾病及影响膈肌功能的其他疾病。病人年龄65±5岁，身高162±7 cm，体重51.1±9.1 kg，理想体重/预测体重(IBW，%)为86±13，FVC(L)为2.07±0.53，FVC(%)为69±19，FEV1(L)为0.85±0.36，FEV1(%)为37±15，FEV1/FEV(%)为41±12，基础气促指数(BDI)=5.7±1.2。
, 百拇医药
1.2 方法 每例病人均测量其身高、体重、肺通气功能(FVC、FVC%、FEV1、FEV1%)及BDI(用Mahler氏法)〔5〕。肺通气功能测定所用的仪器为电脑控制压力-流速型体积描记仪(9000 IV，GOULD，USA)。
用国产的微机呼吸肌功能测定仪(与广州自动控制研究所合作生产)测定病人的最大跨膈肌压。测定方法：病人坐位，用2%利多卡因作鼻咽部局麻后经鼻插入胃囊管和食道囊管。胃囊管位于胃，其压力代表腹内压(Pga)；食道囊管位于食道的中下1/3，其压力代表胸内压(Pes)。跨膈压(Pdi)=Pga-Pes。PDImax的测定用吸气鼓腹视觉反馈法：病人平静呼气至功能残气位时阻断气道作最大努力吸气并鼓腹，同时令病人注视面前屏幕上的图象不断自我调整，以达最大限度的吸气并鼓腹，则记录的Pdi为PDImax。每做1次休息1 min，至PDImax不再增大为止，重复5次，两最大值之差<10%时取其值为PDImax。
, 百拇医药
1.3 统计方法 直线相关与回归法。二元线性回归方程的建立用最小二乘法，其偏回归和偏相关系数的检验用F检验和t检验。多组间差别的判断用方差分析(F检验)。PDImax的正态分布检验用动差法。
2 结 果
2.1 PDImax与各指标间的相关性 PDImax与各指标间的相关性见表1。可见PDImax与病人的体重、FEV1和FVC有显著的相关(P<0.05)，随着病人体重和FEV1的下降，PDImax也下降(表1)。
表1 最大跨膈肌压与各指标间的相关性
r
P值
年龄(y)
, 百拇医药
-0.0419
>0.05
身高(cm)
0.062
>0.05
体重(kg)
0.339
<0.05
实测体重/理想体重(%)
0.427
<0.05
FVC(L)
, 百拇医药 0.307
<0.05
FVC(%)
0.074
>0.05
FEV1(L)
0.324
<0.05
FEV1(%)
0.097
>0.05
FEV1/FVC(%)
, 百拇医药
0.113
>0.05
BDI
0.068
>0.05
PDImax经正态检验证实呈正态分布，其95%的分布范围为100.6±52.5 cmH2O。
2.2 PDImax预计公式和范围 用病人的体重、FVC和FEV1与PDImax进行逐步回归分析发现仅体重和FEV1与PDImax有显著的直线回归关系，其二元回归方程为：PDImax=30.6+0.94×体重(kg)+22.11×FEV1(L)。经F检验和t检验证明该公式的偏回归系数和偏相关系数均有统计学上的差异(P<0.05)。其95%PDImax预计值范围为：PDImax(计算值)±49〔1.02+0.176(W-51.5)2+0.00028(FEV1-0.85)2+0.0152(W-51.5)(FEV1-0.85)〕1/2。式中W=体重(kg)，FEV1=用力1秒率肺活量(L)。
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2.3 慢阻肺病人的营养状态 <80%体重预计值的病人17例，占病人总数的37%。80%～90%体重预计值的病人12例，占病人总数的25%。>90%体重预计值的病人17例，占病人总数的37%。
3 讨 论
3.1 评价膈肌收缩功能的主要指标主要是最大跨膈肌压(PDImax)，但影响PDImax的因素有很多，如测定方法(有吸鼻法、鼓腹法、最大吸气法、鼓腹反馈法等)，病人本身的情况如身高、体重、年龄、肺功能状态等，因而PDImax的相对正常值(相对于慢阻肺病人自己而言)均不尽相同。如Bellemare〔2〕在20例轻-重度的慢阻肺病人身上用鼓腹法测出的PDImax平均为89±36 cmH2O；Laporta〔3〕在同样肺功能的病人身上则测出为101±29 cmH2O。我国陈荣昌等〔6〕在20例中重度气道阻塞的慢阻肺病人身上测得的PDImax为68±33 cmH2O，罗远明等〔7〕)测得的则为99±38 cmH2O，与张永昶等〔8〕测出的103±24 cmH2O较接近。有鉴于此，Laporta〔3〕建议用鼓腹视觉反馈法来测定PDImax，因用该法测出的值最大和最稳定，所以本研究统一采用功能残气位鼓腹视觉反馈法来测定慢阻肺病人的PDImax。统计结果发现其95%的分布范围为100.6±52.5 cmH2O，与Laporta和罗远明的结果相仿，从而为临床上判断病人的膈肌PDImax提供了参考。
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3.2 本研究通过较大量的病例研究发现，代表气道阻塞指标的FEV1和PDImax呈明显的直线相关，随着气道阻塞的加重，PDImax进一步下降，从而使病人容易出现膈肌疲劳，这与陈荣昌等的结果一致〔6〕。这也可解释为什么严重的慢阻肺病人会出现胸腹反常呼吸。因为这时病人通气的主要动力已从膈肌转移到肋间肌等辅助呼吸肌上，膈肌已起不到呼吸泵的作用，即膈肌已疲劳，于是在吸气时就随胸内 压向上运动，表现为胸腹矛盾运动。因此，在临床上治疗慢阻肺病人时一个很重要的原则就是要保持气道的通畅，使FEV1尽量增大，才能使膈肌收缩力有所增大，PDImax提高，而PDImax的提高就有助于缓解病人的气促，这样就形成一个良性循环。
3.3 另一个影响PDImax的重要因素是病人的体重，即病人的营养状态。慢阻肺病人由于呼吸负荷增加，能量消耗增多，饮食摄入不足，均可导致营养不良。慢阻肺病人普遍存在有营养不良〔9，10，12〕。本研究发现实测体重占预计体重90%以下的病人占了总病人数的67%，与文献报导的相仿〔12〕。而体重的下降与病人膈肌重量的下降是一致的〔10〕，膈肌重量的下降提示病人膈肌营养不良。因此，病人体重下降就可导致其膈肌营养不良，能量供应不足；同时膈肌重量下降和萎缩会引起其血液供应不足，肌肉纤维代谢产物不能及时运走，进一步损害膈肌功能，导致膈肌收缩力减弱，跨膈肌压下降〔11〕，PDImax从60kg体重以上的113±27 cmH2O下降到50kg体重以下的86±27 cmH2O。
, 百拇医药
3.4 本研究的应用价值在于：常规测定PDImax均需要给病人插胃囊管和食道囊管，病人多难以接受；而且测定时需一定的仪器设备，从而大大限制了PDImax在大部分医院中的应用，使它一直只具有科研的性质而不能广泛应用于临床。本研究显示PDImax与病人的体重和FEV1有回归关系，并可用上述两个参数来预计PDImax，从而为临床判断疗效、评价病人情况提供参考。当然，每个病人最准确的PDImax值仍是囊管法测出的实测值。
本研究也为临床治疗慢阻肺病人的方法提供了理论依据，即只有采取改善病人的营养状态、增加体重、保持气道通畅、减轻气道阻塞的方法，才能提高病人的膈肌力量，从而增加肺容量，缓解病人的气促，改善其临床症状。
作者简介：张永昶，男，33岁，助理研究员，研究方向：慢阻肺病人的膈肌功能及其康复治疗
参考文献
, http://www.100md.com
1，Roussos CS,Macklem PT.Diaphragmatic fatigue in man.J Appl Physiol,1977；43：189
2，Bellemare F,Grassino A.Force reserve of the diaphragm in patients with chronic obstructive pulmonary disease.J Appl Physiol，1983；55：8
3，Laporta D,Grassino A.Assessment of transdiaphragmatic pressure in human.J Appl Physiol，1985；58：1 469
4，慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊治规范(草案).中华结核和呼吸杂志，1997；20(4)：199
, 百拇医药
5，Mahler DA,Weinberg DH,Wells CR et al.The measurement of dyspnea:Contents interobserver agreement,and physiological correlates of two new clinical indexes.Chest，1984；85(6)：751
6，陈荣昌，钟南山.慢性阻塞性肺疾病患者的膈肌疲劳.中华结核和呼吸杂志，1989；12(3)：158
7，罗远明，钟南山.慢性阻塞性肺疾病的膈肌疲劳.中华结核和呼吸杂志，1994；17(6)：s93
8，张永昶，钟南山.面罩压力支持辅助通气对慢性阻塞性肺疾病稳定期患者的康复作用.中华结构和呼吸杂志，1994；17(6)：s93
9，Driver AG,McAlevy MT,Smith JL.Nutritional assessment of patients with chronic obstructive pulmonary disease and acute respiratory failure.Chest，1982；82：568
, 百拇医药
10，Thurleck WM.Diaphragm and body weigh in emphysema.Thorax，1978；33：483
11，Openbrien DR.Irwin MW,Rogers RW et al.Nutritional status and lung function in patients with emphysema and chronic bronchitis.Chest，1983；83：17
12，顾宇彤，蔡映云，柳应沛 et al.慢阻肺患者营养不良及其相关因素分析.中国康复医学杂志，1997；12(6)：246
收稿日期：1998-07-17
修回日期：1999-03-09, 百拇医药
单位：广州市呼吸疾病研究所，广州 510120
关键词：膈肌；慢阻塞性肺疾病；气促；肺功能
中国老年学杂志000512摘 要 目的 研究影响慢阻肺病人最大跨膈肌压(PDImax)的因素，为临床判断病人的膈肌功能提供一个简单的方法。方法 记录病人的年龄、身高、体重后，测定病人的肺通气功能和气促指数。在功能残气位用吸气鼓腹视觉反馈法测定病人的最大跨膈肌压，并与上述参数进行相关分析和二元线性回归分析。结果 PDImax与病人的体重、理想体重(IBW)、FEV1和FVC有显著的相关关系，从中建立了用于预测PDImax的二元线回归方程；不同体重和FEV1的病人有着不同范围的PDImax。结论 在功能残气位用吸气鼓腹视觉反馈法所测定的病人的最大跨膈肌压与慢阻肺病人的体重和FEV1有显著的直线相关和回归关系，随着病人体重和FEV1的下降，PDImax也下降。
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目前评价膈肌收缩功能的指标是最大跨膈肌压(PDImax)〔1〕，但影响它的因素较多，如不同的方法、不同的肺容量和病人测定时的努力程度等，因而目前仍未有一个相对正常值范围。另外，既往对PDImax的研究病例均偏少，难以说明问题，且均未探讨其与病人的年龄、身高、体重和肺功能的关系〔2，3〕。为此，本研究对46例慢性阻塞性肺病(慢阻肺)病人的PDImax及其影响因素进行了研究，以求找出影响PDImax的有关因素及预测PDImax的方法，为临床判断慢阻肺病人的膈肌功能提供帮助。
1 对象和方法
1.1 对象 均为男性慢阻肺病人，共46例，均符合中华医学会呼吸病学会提出的慢阻肺诊断标准〔4〕。病人处于稳定期，并排除肺大泡、气胸、肿瘤、器质性心脏病、神经肌肉疾病及影响膈肌功能的其他疾病。病人年龄65±5岁，身高162±7 cm，体重51.1±9.1 kg，理想体重/预测体重(IBW，%)为86±13，FVC(L)为2.07±0.53，FVC(%)为69±19，FEV1(L)为0.85±0.36，FEV1(%)为37±15，FEV1/FEV(%)为41±12，基础气促指数(BDI)=5.7±1.2。
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1.2 方法 每例病人均测量其身高、体重、肺通气功能(FVC、FVC%、FEV1、FEV1%)及BDI(用Mahler氏法)〔5〕。肺通气功能测定所用的仪器为电脑控制压力-流速型体积描记仪(9000 IV，GOULD，USA)。
用国产的微机呼吸肌功能测定仪(与广州自动控制研究所合作生产)测定病人的最大跨膈肌压。测定方法：病人坐位，用2%利多卡因作鼻咽部局麻后经鼻插入胃囊管和食道囊管。胃囊管位于胃，其压力代表腹内压(Pga)；食道囊管位于食道的中下1/3，其压力代表胸内压(Pes)。跨膈压(Pdi)=Pga-Pes。PDImax的测定用吸气鼓腹视觉反馈法：病人平静呼气至功能残气位时阻断气道作最大努力吸气并鼓腹，同时令病人注视面前屏幕上的图象不断自我调整，以达最大限度的吸气并鼓腹，则记录的Pdi为PDImax。每做1次休息1 min，至PDImax不再增大为止，重复5次，两最大值之差<10%时取其值为PDImax。
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1.3 统计方法 直线相关与回归法。二元线性回归方程的建立用最小二乘法，其偏回归和偏相关系数的检验用F检验和t检验。多组间差别的判断用方差分析(F检验)。PDImax的正态分布检验用动差法。
2 结 果
2.1 PDImax与各指标间的相关性 PDImax与各指标间的相关性见表1。可见PDImax与病人的体重、FEV1和FVC有显著的相关(P<0.05)，随着病人体重和FEV1的下降，PDImax也下降(表1)。
表1 最大跨膈肌压与各指标间的相关性
r
P值
年龄(y)
, 百拇医药
-0.0419
>0.05
身高(cm)
0.062
>0.05
体重(kg)
0.339
<0.05
实测体重/理想体重(%)
0.427
<0.05
FVC(L)
, 百拇医药 0.307
<0.05
FVC(%)
0.074
>0.05
FEV1(L)
0.324
<0.05
FEV1(%)
0.097
>0.05
FEV1/FVC(%)
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0.113
>0.05
BDI
0.068
>0.05
PDImax经正态检验证实呈正态分布，其95%的分布范围为100.6±52.5 cmH2O。
2.2 PDImax预计公式和范围 用病人的体重、FVC和FEV1与PDImax进行逐步回归分析发现仅体重和FEV1与PDImax有显著的直线回归关系，其二元回归方程为：PDImax=30.6+0.94×体重(kg)+22.11×FEV1(L)。经F检验和t检验证明该公式的偏回归系数和偏相关系数均有统计学上的差异(P<0.05)。其95%PDImax预计值范围为：PDImax(计算值)±49〔1.02+0.176(W-51.5)2+0.00028(FEV1-0.85)2+0.0152(W-51.5)(FEV1-0.85)〕1/2。式中W=体重(kg)，FEV1=用力1秒率肺活量(L)。
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2.3 慢阻肺病人的营养状态 <80%体重预计值的病人17例，占病人总数的37%。80%～90%体重预计值的病人12例，占病人总数的25%。>90%体重预计值的病人17例，占病人总数的37%。
3 讨 论
3.1 评价膈肌收缩功能的主要指标主要是最大跨膈肌压(PDImax)，但影响PDImax的因素有很多，如测定方法(有吸鼻法、鼓腹法、最大吸气法、鼓腹反馈法等)，病人本身的情况如身高、体重、年龄、肺功能状态等，因而PDImax的相对正常值(相对于慢阻肺病人自己而言)均不尽相同。如Bellemare〔2〕在20例轻-重度的慢阻肺病人身上用鼓腹法测出的PDImax平均为89±36 cmH2O；Laporta〔3〕在同样肺功能的病人身上则测出为101±29 cmH2O。我国陈荣昌等〔6〕在20例中重度气道阻塞的慢阻肺病人身上测得的PDImax为68±33 cmH2O，罗远明等〔7〕)测得的则为99±38 cmH2O，与张永昶等〔8〕测出的103±24 cmH2O较接近。有鉴于此，Laporta〔3〕建议用鼓腹视觉反馈法来测定PDImax，因用该法测出的值最大和最稳定，所以本研究统一采用功能残气位鼓腹视觉反馈法来测定慢阻肺病人的PDImax。统计结果发现其95%的分布范围为100.6±52.5 cmH2O，与Laporta和罗远明的结果相仿，从而为临床上判断病人的膈肌PDImax提供了参考。
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3.2 本研究通过较大量的病例研究发现，代表气道阻塞指标的FEV1和PDImax呈明显的直线相关，随着气道阻塞的加重，PDImax进一步下降，从而使病人容易出现膈肌疲劳，这与陈荣昌等的结果一致〔6〕。这也可解释为什么严重的慢阻肺病人会出现胸腹反常呼吸。因为这时病人通气的主要动力已从膈肌转移到肋间肌等辅助呼吸肌上，膈肌已起不到呼吸泵的作用，即膈肌已疲劳，于是在吸气时就随胸内 压向上运动，表现为胸腹矛盾运动。因此，在临床上治疗慢阻肺病人时一个很重要的原则就是要保持气道的通畅，使FEV1尽量增大，才能使膈肌收缩力有所增大，PDImax提高，而PDImax的提高就有助于缓解病人的气促，这样就形成一个良性循环。
3.3 另一个影响PDImax的重要因素是病人的体重，即病人的营养状态。慢阻肺病人由于呼吸负荷增加，能量消耗增多，饮食摄入不足，均可导致营养不良。慢阻肺病人普遍存在有营养不良〔9，10，12〕。本研究发现实测体重占预计体重90%以下的病人占了总病人数的67%，与文献报导的相仿〔12〕。而体重的下降与病人膈肌重量的下降是一致的〔10〕，膈肌重量的下降提示病人膈肌营养不良。因此，病人体重下降就可导致其膈肌营养不良，能量供应不足；同时膈肌重量下降和萎缩会引起其血液供应不足，肌肉纤维代谢产物不能及时运走，进一步损害膈肌功能，导致膈肌收缩力减弱，跨膈肌压下降〔11〕，PDImax从60kg体重以上的113±27 cmH2O下降到50kg体重以下的86±27 cmH2O。
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3.4 本研究的应用价值在于：常规测定PDImax均需要给病人插胃囊管和食道囊管，病人多难以接受；而且测定时需一定的仪器设备，从而大大限制了PDImax在大部分医院中的应用，使它一直只具有科研的性质而不能广泛应用于临床。本研究显示PDImax与病人的体重和FEV1有回归关系，并可用上述两个参数来预计PDImax，从而为临床判断疗效、评价病人情况提供参考。当然，每个病人最准确的PDImax值仍是囊管法测出的实测值。
本研究也为临床治疗慢阻肺病人的方法提供了理论依据，即只有采取改善病人的营养状态、增加体重、保持气道通畅、减轻气道阻塞的方法，才能提高病人的膈肌力量，从而增加肺容量，缓解病人的气促，改善其临床症状。
作者简介：张永昶，男，33岁，助理研究员，研究方向：慢阻肺病人的膈肌功能及其康复治疗
参考文献
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1，Roussos CS,Macklem PT.Diaphragmatic fatigue in man.J Appl Physiol,1977；43：189
2，Bellemare F,Grassino A.Force reserve of the diaphragm in patients with chronic obstructive pulmonary disease.J Appl Physiol，1983；55：8
3，Laporta D,Grassino A.Assessment of transdiaphragmatic pressure in human.J Appl Physiol，1985；58：1 469
4，慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊治规范(草案).中华结核和呼吸杂志，1997；20(4)：199
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5，Mahler DA,Weinberg DH,Wells CR et al.The measurement of dyspnea:Contents interobserver agreement,and physiological correlates of two new clinical indexes.Chest，1984；85(6)：751
6，陈荣昌，钟南山.慢性阻塞性肺疾病患者的膈肌疲劳.中华结核和呼吸杂志，1989；12(3)：158
7，罗远明，钟南山.慢性阻塞性肺疾病的膈肌疲劳.中华结核和呼吸杂志，1994；17(6)：s93
8，张永昶，钟南山.面罩压力支持辅助通气对慢性阻塞性肺疾病稳定期患者的康复作用.中华结构和呼吸杂志，1994；17(6)：s93
9，Driver AG,McAlevy MT,Smith JL.Nutritional assessment of patients with chronic obstructive pulmonary disease and acute respiratory failure.Chest，1982；82：568
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10，Thurleck WM.Diaphragm and body weigh in emphysema.Thorax，1978；33：483
11，Openbrien DR.Irwin MW,Rogers RW et al.Nutritional status and lung function in patients with emphysema and chronic bronchitis.Chest，1983；83：17
12，顾宇彤，蔡映云，柳应沛 et al.慢阻肺患者营养不良及其相关因素分析.中国康复医学杂志，1997；12(6)：246
收稿日期：1998-07-17
修回日期：1999-03-09, 百拇医药