摘要
最近的证据表明慢性阻塞性肺病的急性加剧加剧了疾病的外伤后果。报道了骨骼肌功能障碍,持续降低运动耐受性,增强抑郁症和疲劳的症状。避免体育活动可能是一个关键的潜在机制,增加了新加剧的风险。肺部康复是一种针对这些系统后果的干预。运动策略需要适应呼吸困难和疲劳的增加。
本综述旨在描述急性加重的系统性后果,并收集证据,说明在急性加重期间和/或急性加重后立即采取不同康复策略来抵消这些后果的可行性和有效性。阻力训练和神经肌肉电刺激已经安全地应用于虚弱的住院病人,并有防止肌肉萎缩的潜力。综合肺部康复,包括一般的运动训练,可以在病情加重后立即实施,从而减少住院人数,提高运动耐受性和生活质量。自我管理策略在改变与疾病相关的健康行为和防止住院方面发挥着至关重要的作用。
慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性加重通常被描述为事件的自然病程的特点是改变患者的基线呼吸困难、咳嗽和/或痰,超出正常的日常变化,是急性发作和可能需要改变常规药物治疗(1那2]. 其中大多数被认为是由宿主、细菌、病毒和环境污染之间的复杂相互作用引起的[3.],导致上下气道增加和全身炎症[1].由于支气管痉挛、粘膜水肿、痰液浓稠,气道阻力增加[4.].严重的恶化往往涉及健康状况的明显恶化,导致住院治疗[5.]这是所有与COPD相关医疗费用的主要驱动因素,占直接COPD相关医疗费用的50-75%[6.那7.].
虽然病情加重是根据呼吸系统症状诊断的,但有证据表明,它们也会造成全身性后果,包括对骨骼肌功能的有害影响[8.],运动宽容[9.]及情绪状况[10].
本文旨在描述COPD急性加重的系统性后果,并收集不同康复策略的可行性和有效性的证据,以在急性加重期间和/或急性加重后立即消除这些后果。
恶化的影响
症状
最近,EXACT-PRO (Chronic Pulmonary Disease Exacerbations Tool Patient-Reported Outcome)联盟从以患者为中心的角度确定了以加重为特征的症状。他们发现以下是最普遍报道的症状:呼吸困难、胸闷、胸闷、咳嗽、痰液分泌、胸部不适、感到虚弱或疲劳、睡眠障碍和感到害怕或担心[11].然而,这些物品中没有一个都可能被认为是恶化的特征,因为稳定患者体验所有症状。作者报道,加剧的特征是症状严重程度的定量变化,而不是通过独特的新症状发作。在对慢性阻塞性肺病(感知)的加剧的感知中,将咳嗽的增加42%的患者报告了患者在加剧期间对幸福感产生强烈影响;随后是增加呼吸急促(37%),疲劳(37%)和痰产生(35%)[12].有趣的是,45%的患者报告说,在病情恶化期间,他们整天呆在床上或沙发上[12,这表明了其他人证实的严重不活动[13那14].
加剧的系统性影响
恶化可导致运动耐受性持续下降,患者6分钟步行距离(6MWD)下降更快。象牙海岸等.[9.据报道,即使只经历过一次严重加剧的患者均在加剧后6MWD的6MWD下降(20%),并且尽管肺功能和症状具有明显的恢复,但仍未恢复。
外周肌功能障碍是急性加重的系统性后果,可能在观察到的长期运动不耐受中起潜在作用。股四头肌的峰值扭矩降低∼病情恶化住院期间每天1%[8.那13].与稳定患者相比,微阵列分析显示泛素依赖的分解代谢途径标记物表达增加,线粒体呼吸途径下调,从而证实了恶化期间肌肉功能障碍的发生[15].
加剧期间肌肉功能障碍的原因是多因素,可能因患者而异。为了保持肌肉质量,应保持肌肉积聚(合成代谢)和崩溃(分解代谢)之间的微妙平衡。加剧可能抑制积聚(营养耗竭,缺乏身体活动或类固醇处理),并加剧击穿(炎症,不活跃,氧化应激或类固醇处理)。
在病情恶化期间,患者即使在低强度活动期间也会出现呼吸困难、虚弱和疲劳的过度症状。避免体力活动可能是这些患者肌肉功能障碍的关键潜在机制。从患者的角度来看,病情恶化对正常日常生活活动的影响比出现症状更重要[16]. 虽然患者在病情恶化住院期间没有严格的卧床休息处方,但Pitta等.[13]报告称,大多数住院患者每天步行时间<10分钟,即使在接近出院时也是如此。毫不奇怪,出院时每天的负重活动量与等长股四头肌的力量有关。在健康老年受试者中,卧床休息10天与下肢瘦体重减少6%和等速股四头肌力量减少15%相关[17].在健康的年轻人身上,克罗格-马德森et al。[18将参与者每天的活动水平从~ 10000步减少到1000步,持续两周。这能更好地模拟患者在病情恶化期间的活动水平。作者观察到下肢瘦体重下降3%,最大耗氧量下降7%。有趣的是,他们还报告了这些受试者胰岛素敏感性的恶化。
急性加重还与全身炎症增强有关,这可以通过血液中c反应蛋白、白细胞介素(IL)-6、IL-8、肿瘤坏死因子-α、瘦素、内皮素-1和纤维蛋白原等升高来证明[19-23].这种急性全身炎症状态在肌肉功能障碍的发展中也有潜在的作用[24].Spruit等.[8.[报道,IL-8的全身水平增加,其在加剧期间具有等距Quadriceps强度的逆转(R = -0.53)。尽管系统性炎症状态增强,但尚未报告骨骼肌中的炎症标志物。因此,炎症在加剧期间炎症作用于外周肌的精确途径仍然被发现。
急性发作期能量平衡受损也可能与肌肉功能障碍有关[25].这使得患者更容易受到组织损耗的影响。与健康老年人相比,稳定疾病患者的静息代谢率增加[26],在医院入学的第一天急剧提升[25].在同一时间内,据报道膳食摄入量非常低,可能是由于无法多吃,主要是因为呼吸困难和疲劳症状[25]. 此外,瘦素是一种抑制食欲的激素和炎症细胞因子[27],据报道在病情恶化期间增加[28].这可能进一步减少食欲。在此之上,对食物中氨基酸摄入的肌肉蛋白质合成反应在老年人中钝化[29那30.],导致Sarcopenia [31].据作者所知,这是否在COPD加重期间加重还有待研究,但急性加重患者报告的负氮平衡可能支持这一假设[32那33].由此产生的分解代谢状态可能是解释观察到的不活动的另一个潜在因素,因为负能量平衡可能促使患者保存他们的能量。从治疗的角度来看,这是一个重要的概念,因为与运动相关的干预将影响能量平衡[34].
建议使用全身皮质类固醇在医院管理的COPD的加剧(证据等级a)中2]. 在之前的一项研究中,Decramer等.[35]的研究表明,在前6个月,全身性皮质激素的平均每日剂量与周围肌功能有关,解释了股四头肌力量差异的51%。有趣的是,该试验中的皮质类固醇治疗主要包括为加重治疗而接受的突发,只有一名患者每天接受皮质类固醇治疗。在他们的研究中,霍普金森等.[36在每天2周捕获30mg泼尼松龙后,稳定的COPD门诊患者呼吸道或Quadriceps肌肉力量的任何变化都没有观察到稳定的COPD门诊患者。无论持续争论肌肉相关的副作用,都很清楚,显然皮质类固醇治疗可导致类固醇诱导的肌病,其与严重的外周和呼吸肌无力相关,至少在选定的患者中有关[37那38].仍然不清楚哪种剂量需要诱导这种肌病以及如何在患者中变化的个人敏感性。
在呼吸衰竭患者中,缺氧增加了肌肉功能障碍。缺氧与促炎细胞因子的激活相关[39以及氧化应激损伤的增加[40].局部氧化应激水平可能会在系统性炎症存在的情况下进一步增强[41].当抗氧化剂不能充分清除自由基时,会对蛋白质和脂质造成损害,导致线粒体呼吸链复合体活动的改变[41].在严重的加剧期间,由于气流阻塞和/或呼吸肌肉无力或疲劳,呼吸泵失效可导致高繁殖的呼吸衰竭。急性高腺癌诱导的细胞内酸中毒对细胞代谢和呼吸和肢体肌肉收缩性具有负面影响[42-45].
在加剧期间观察到减少了代谢激素水平[46与皮质类固醇的使用有关[47]及缺氧[48],是否是促进急性加重期间骨骼肌丢失的另一种可能因素[49].
虽然炎症途径、氧化损伤和皮质激素在肌肉功能障碍发病中的作用仍有争议,但缺乏运动的有害影响的证据是无可辩驳的。
恶化的长期后果
虽然急性发作按定义是暂时事件,但在一些患者中,即使在3个月后症状和肺功能也没有恢复到基线值[50.].早期复发患者的恢复似乎更受影响[51.].最近的证据表明,恶化不是随机事件,但在时间上集聚;在恶化后8周的高风险时期,在此期间可能会遇到新的恶化[52.].符合这一点,去年的COPD住院是与疾病严重程度无关的加剧相关住院治疗的危险因素[53.].频繁的恶化与加速肺功能下降有关[54.和健康相关生活质量下降[55.那56.].此外,死亡率随着严重恶化的频率而增加,特别是在需要住院治疗的情况下[57.那58.].由于病情恶化似乎不是随机事件,医疗保健提供者应特别注意曾遭受病情恶化的患者;防止病情恶化的努力应特别针对那些曾遭受病情恶化的人。
Pitta研究中的研究观察等.[59.],即出院后1个月的体力活动水平仍明显低于疾病严重程度相似的稳定患者的水平。患者出院1个月后每天135分钟进行负重活动。这比COPD稳定患者少44%,比健康对照组少64% [13那59.].图1通过在稳定的患者和健康的老年人中报告一次和后的每日行走时间和后期之后,通过报告每天步行时间来说明这些结果。
有趣的是,在上一年中经历过加剧相关的住院治疗的患者(53%的样品)显示在1个月后日常体育活动水平的较少自发恢复。此外,在随访时间内提名的患者在出院后1个月的步行时间较低。这些调查结果由唐纳森的观察结果确认等.[14]世卫组织的研究表明,频繁发作者(使用症状日记卡识别)在8年的时间里户外活动时间减少了70%,增加了他们被困在家中的风险。日常体力活动水平与住院风险和死亡率之间的关系也在大型前瞻性队列研究中得到了证实[60.-63.].随着时间的推移,频繁发作的患者也会经历更大的无脂量下降[64.].同样,需要应急部门出勤或医院入院的后续加剧与Quadriceps强度的减少有关[65.].
将所有这些信息一起绘制在一起,为急性加重的住院治疗似乎与显着和长期的不活动相关,不活跃的生活方式是加剧的独立危险因素。康复的事实,这可能增强身体活动[66.],减少加重后的再入手(稍后讨论)强烈建议因果关系。
图2提供急性加重的全身性后果的概述。
急性加剧期间的干预措施
考虑到在急性加重期间可能减弱肌肉功能的多种机制,需要采取干预措施来防止或立即抵消这些变化。全身运动训练可改善骨骼肌功能[67.].考虑到在加剧期间经历的显着增加的呼吸困难和疲劳,需要选择培训的方式和强度。为了避免过度的呼吸道症状,通风要求和动态过度流应保持最低。此外,人们可以推测加剧期间或之后的运动训练可能会加重局部炎症和氧化胁迫对肌肉。锻炼诱导的骨骼肌炎症仍然是一个争议的领域[68.那69.],在稳定期COPD患者中进行高强度运动,直至精疲力竭与肌肉氧化应激增加相关[70那71.].挑战在于开发能够被症状严重的患者所容忍的干预措施,并且能够对骨骼肌产生净合成代谢作用,或者至少能够防止分解代谢。
潜在的药理学支持
管理N-乙酰半胱氨酸(NAC)在稳定期COPD患者中的作用已被证明可使局部肌肉耐力提高25%,并防止运动诱导的氧化应激[72.].在急性加重期间,NAC在肌肉水平上预防局部氧化应激的作用还有待研究。
减少通风要求和呼吸工作
氧疗是急性加重期处理急性呼吸衰竭的一个重要组成部分[73.].其主要目的是提高动脉氧张力,优化外周组织的氧输送和缓解呼吸困难症状。在酸中毒高碳酸血症加重时,无创机械通气(以压力支持通气或持续正压通气的形式)可减轻呼吸肌肉的负荷,提高吸气流速,纠正通气不足并重置中央呼吸驱动[74.].
使用氧气补充和非侵入性机械通气可提高稳定的COPD患者的耐久性和最大运动耐受性[75.].观察到的在运动过程中补氧对运动性呼吸困难的缓解与呼吸驱动的抑制和血乳酸水平的降低有关[76.].最近,氦超血症混合物(Heliox; 40%O2已发现60%的他)在运动期间,已发现60%的人)显着减少了呼吸和呼吸困难的工作[77.].氦组分改善了动态过度下流,导致锻炼耐久性的增加而不是单独的高氧。同样,使用非侵入机械通风可降低呼吸的工作,并导致患有呼吸困难的改善,稳定患者的常规患者患者[78.-80].在严重COPD的患者中,非侵袭性阳性压力通风也减少缺氧期间[81.],可与heliox组合[82.].
这些策略可能在允许最严重残疾患者在急性加重期进行适应性运动训练方面发挥作用,通过减少呼吸系统症状和防止运动中的去饱和。尽管在重症监护病房(ICU)环境中,在通气支持下已经成功地进行了培训,但COPD患者目前缺乏支持这一假设的数据[83.-85.].
抵抗培训
阻力训练是一种成功的干预措施,可部分逆转稳定期COPD患者的肌肉功能障碍[86.].对特定肌肉群的固有关注导致相对有限的心肺负担[87.],这使得阻力训练患有呼吸困难症状严重症状的患者有趣的模态。重要的是,最近公布的随机对照试验(RCT)表明,用C反应蛋白和中性粒细胞计数测量,高强度Quadriceps抗性训练没有产生更高的全身炎症[88.].在该试验中,40名因COPD加重住院的患者随机接受常规护理或从住院第二天(典型持续时间为7天)开始进行额外的股四头肌阻力训练计划。训练包括每天三组,每组重复8次,初始负荷为最大重复次数的70%。负荷逐渐增加,到方案结束时达到初始负荷的113%。大多数患者对训练的耐受性良好,反映在整个项目中呼吸困难和疲劳症状的平均评分为3-6分(改良的Borg评分)。尽管训练时间较短,但干预组的等长四头肌力量增加了10%。肌肉活检证实了干预对合成代谢-分解代谢平衡的有利影响,特别是通过避免分解代谢因子肌生成抑制素的上调。有趣的是,在出院1个月后,对肌力的有益影响仍然存在。
神经肌肉电气刺激
医院入院的加剧应尽可能短暂。因此,在急性加剧期间的干预措施不应延长住院期间的持续时间。应避免在可能的康复计划中注册患者,因为可能的负担和与医院入学相关的风险[92.].随着早期出院策略似乎可行,并日益成为无复杂性COPD加重的常规临床实践[93.],如前所述,对所有住院患者实施渐进式锻炼计划可能是不可行的。考虑到这一点,应用神经肌肉电刺激(NMES)已被证明是一种有前景的替代方法。最新的NMES设备体积小且易于使用,使患者在入院后立即在家继续进行干预[94.].纽姆斯也是在积极(抵抗)培训期间或之后经历难以忍受症状的患者的潜在替代策略。与阻力运动培训课程相比,对NMES的代谢反应显着降低[95.].此外,NMES不会增加肌肉氧化应激[96.].在申请最少16次会议时,已显示NMES培训计划改善外围肌肉力量,运动能力,以及较小程度,与健康有关的生活质量[97.那98.].重要的是,最近的报道表明,纽姆斯在患有严重呼吸或心血管障碍的脆弱患者中是安全有效的[99.-101.].表1综述了评估NMES在呼吸系统受损患者群体中的应用的随机对照试验。他们的研究结果都支持电刺激,但一项在脓毒性ICU患者中进行的研究除外,在该研究中,电刺激不能以任何方式防止肌肉萎缩的发生[102.]. 最近发表的一项对照试点研究报告称,在因急性COPD加重而入住ICU期间,在住院环境中启动了为期6周的NMES计划[96.].每周5天进行Quadriceps和Hamstring肌肉的双侧电气刺激的1-H课程。培训组对肌肉力,6mWd和1型纤维比例的效果增强,而不会使局部氧化应激对肌肉加剧。
营养干预
由于积极培训需要能源,适当的营养支持应被视为一个重要的平行干预,特别是在已经受损的能量平衡(IE。疲惫和减肥的病人)。因病情加重住院期间的营养干预可改善蛋白质和总能量摄入,而不降低正常饮食摄入量[32那107.].蛋白质摄入量为1.2-1.5 g·kg体重-1已被识别以防止SARCOPENIA的发作[108.].对COPD的蛋白质要求不可用,但在临床上稳定的情况下,全身蛋白质营业额已经增加[109.]. 因此,营养干预期间的蛋白质摄入量超过了1.5 g·kg体重-1[32那107.].
潜在的营养补充剂和药理学支持
补充必需的氨基酸增加体重和含有COPD患者的体重和无脂肪肿块[110那111],使这些食品补充剂在病情恶化期间成为一个尚未探索的感兴趣领域。另一个可能有趣的干预是补充多不饱和脂肪酸。当对纳入肺康复计划的稳定患者进行治疗时,观察到峰值和耐力运动耐受性的额外改善,甚至在调整无脂量后[112].还提出多不饱和脂肪酸具有抗炎作用[113].其他抗炎疗法是否能增强营养干预的效果还有待进一步研究。他汀类药物治疗最近受到关注。辛伐他汀已被证明能降低冠心病患者的瘦素水平[114],并可减少再次入院的比率[115].尽管需要注意他汀类药物对特定患者骨骼肌功能的潜在有害影响,但人们还是很容易推测他汀类药物与急性加重后的康复之间的关联可能是有益的[116].
急性加重后立即进行干预
肺康复
已经表明,综合性肺部康复计划能够减少医疗保健服务的使用以及在稳定的COPD患者的后续随访期间在医院中花费的天数[117].这些程序针对几种与疾病相关的结果据报道,据报道是急性加剧的预测因子,包括身体活动水平[118]、呼吸及周围肌无力[119]、与健康有关的生活质量[120],呼吸困难症状[121]和综合严重程度评分,如BODE(体重、指数、气流阻塞、呼吸困难和运动能力)指数[122].
证据积累了康复计划也是可行的,在初始加剧恢复后立即施用时也是可行的。Puhan的Cochrane合作元分析等.[123]得出的结论是,病情恶化后的肺部康复可减少住院人数,随访期为3-18个月。需要治疗以防止一次病情恶化相关入院的患者人数为4名(95%可信区间3-8)。这一发现与这一具有再入院高风险的特定患者群体极为相关。健康相关生活质量的变化远远超过了最小的重要差异[123].同样的,在项目终止后,干预组和对照组之间的6分钟步行试验和穿梭步行试验的综合差异是显著的,并且在临床上与康复有关[123].另外两项试验还报告了Quadriceps强度方面的益处[65.那124].自Cochrane Meta分析以来,向作者的知识,一个RCT已发表,报告对运动能力和入院率没有影响[125].
据报道,在RCT中成功的程序在启动,持续时间,设置和计划内容方面非常异构。它们包括:8周全面的门诊计划在医院卸货后7天内发起[65.那126];住院病人在入院后1星期内开始为期10天的步行计划[127];一项在医院开展的为期18个月的、有监督的、以家庭为基础的步行项目[128];和一个6周的家庭全身锻炼计划[124].目前还没有关于不同环境之间的直接比较的报告。在文献报道的大多数项目中,运动训练包括有氧和阻力训练的结合,强度与稳定患者的项目相似[65.那124那126那129].这意味着在急性加剧后的几天内,使用适当的训练强度应用全身运动训练是可行的。通过两项试验证实了该声明,明确记录了不良事件并确定无[126那128].
只有一项试验提供了一种干预,可在恶化期间和后结合运动培训[130].患者在因急性加重住院2.6天后纳入,并接受每天30分钟的运动训练,包括步行和阻力训练。出院后,他们参加为期8周的全身运动训练计划;训练强度没有描述。与常规治疗组相比,与会者显示改善焦虑的感觉,36-item简式健康调查分数和身体机能更好的预示趋势指数,但在6随钻测量没有区别,这提高了两组> 100。
有趣的是,文献中的两项研究表明,没有降低住院率的趋势,但也发现这对运动能力没有影响[125那130].其中一项试验报告依从性低,只有40%的患者在康复集团随机分为75%的会议[130].正如其他试验所报告的那样,完成康复计划的20-30%的患者只参加了不到50%的疗程[65.那126,坚持似乎是一个重要的点,需要注意的门诊设置。可能需要制定特定的策略来促进合规。这类战略可能更倾向于更好的综合护理,以便在患者无法应付某一具体规划的情况下,能够向他们提供符合其需求和能力的有效替代方案,而不是失去他们。致力解决这一问题的一个领域是推行以社区为基础的康复计划[126那131那132]及远程康复服务[133].
自我管理策略
虽然运动培训通常被认为是肺康复的基石,但专门针对患者的自我管理的干预似乎在不断变化疾病相关的健康行为和预防医院入学方面发挥至关重要的作用[134]. 慢性阻塞性肺病自我管理计划的目的应该是尽快发现病情恶化并采取适当行动。尽管病情恶化会对病程产生不利影响,但患者往往难以在发病后早期识别病情恶化的症状,因为这些症状会加重他们的日常症状[135].这导致对病情恶化的漏报[136].症状恢复的时间增加了每天延迟的0.4天延迟寻求治疗[137].此外,未能报告恶化的未能提高紧急住院风险。急性加剧的行动计划,强调在症状发作时促进症状的充分药物治疗的急性治疗[138-140]并且在症状方面与较短的恢复时间相关联[141].Cochrane Meta分析总结了14项受控试验的结果报告COPD患者自我管理方案的有效性[142].需要指出的是,这些试验通常是在病情稳定的患者中进行的,这些患者的病情恶化风险没有增加。作者报告,与接受常规护理的患者相比,接受自我管理教育的患者至少一次住院的可能性显著降低(OR 0.64, 95% CI 0.47-0.89)。在病情加重或急诊次数上没有差异。文献中描述的大多数急性加重后肺部康复方案都包括自我管理干预[65.那126那129那143那144].这似乎是正确的方向,因为自我管理干预可能会提高反应时间,当新的恶化发生时,而运动训练可能是一种预防新的恶化的策略。因此,无法区分综合康复干预的哪一部分在再次住院方面产生了有益的结果。
康复期间新发作的影响
即使收集的证据表明,肺康复有改善COPD急性加重后预后的潜力,但它不能在规划期间或随访期间预防急性加重的发生。恶化的发作反过来会损害康复的效果[150]并被指出是在运动计划中辍学或长时间出席的原因[151那152].加剧可能是战略性的重要时间点,以加强体育活动和患者运动的重要性。显然,在加剧期间所经历的症状形成了身体活动的障碍。肺部康复计划的参与可以提供加剧后,提高身体活动的自我管理的机会。为了提交人的知识,只有一项试验研究了在类似肺部康复计划的1 yr随访期间发生急性加剧后3周康复恢复症的有效性[144].在随访中没有经历第二次发作的患者急性发作5周后,这些重复方案对呼吸困难产生了重要的临床改善。不幸的是,没有观察到功能性运动能力的差异。在社区环境中,范·韦特林et al。[131]在其纪律社区间的COPD管理计划(对讲)间的20个月随访期间,还提供了六次额外培训课程,但没有关于这部分干预的有效性的进一步报告。
结论
我们已审查了急性加剧与肌肉功能障碍和物理不活动有关的证据,这反过来是医院入院的独立危险因素。频繁恶化的患者表现出肺功能的速度更快,生活质量和在户外花费时间。因此,尽可能抵消这些变化很重要。运动培训策略已被证明在加剧的急性阶段实施时可行和有效(例如阻力训练、神经肌肉电刺激)或在急性加重期后尽快进行(例如有氧训练,抵抗训练)。干预解决自我管理问题和身体活动行为可能在优化长期结果中发挥重要作用,并在严重加剧后防止复发。
脚注
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支持声明
该工作得到了研究基金会弗兰德斯赠款的支持,没有。g0523.06。C. Burtin是研究基金会法兰德斯的博士学位。
感兴趣的语句
德克默先生的利益声明可在www.www.qdcxjkg.com/site/misc/statements.xhtml
- 已收到2011年5月10日。
- 公认2011年5月12日。
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