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比较分析慢性阻塞性肺疾病患者与正常受试者中枢驱动水平

更新时间:2009-03-28

慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者主要的病理生理学特征是持续的不完全可逆的气道阻塞,气道阻力增大,气流通过狭窄的气道耗能增加,在原有通气需求不变情况下,慢阻肺患者需要做更多的功,即呼吸中枢驱动增加[1],呼吸中枢驱动有效性下降。早前已有研究表明慢阻肺患者中枢驱动升高水平与疾病严重程度相关[2]

测量中枢驱动的指标主要有分钟通气量(VE)、呼吸压力变化[包括食道压(Peso)、跨膈压(Pdi)和口腔阻断压(P0.1)]、平均吸气流速(MIF)和呼吸肌电图强度(肌电的均方根)等。然而,前三者都受到肺容量、呼吸系统阻力等影响,因而,呼吸肌电图强度是可以在慢阻肺患者应用的评估呼吸中枢驱动的最可靠的方法[3]。食道膈肌肌电图(EMGdi) 由于采集点接近膈肌、远离胸壁,故其所记录的膈肌肌电不易受其他肌肉信号的干扰,同时其不易受躯体移动的影响,所以是检测呼吸肌电图强度的金标准[4] 。近年来研发的多导食道电极管[5]使食道膈肌肌电图的检测更为简便,其由一条贴有金属电极片的导管测得,导管经鼻子或口腔进入食道最后置于膈肌脚部。

因此,本研究目的在于利用多导食道电极管检测正常受试者与慢阻肺患者中枢驱动水平,分析中枢驱动水平与肺功能的关系。我们认为,慢阻肺患者中枢驱动水平明显高于正常受试者,并与肺功能受损程度相关。

古树是指树龄在100年以上的树木[1],是悠久历史的见证,也是社会文明程度的标志[2];名木是指具有重要历史、文化、景观与科学价值和具有重要纪念意义的树木。根据《全国古树名木普查建档技术规定》,古树可分为国家一级(树龄为500年以上)、国家二级(树龄为300~499年)、国家三级(树龄为100~299年)[3]。

资料与方法

一、对象

选择广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所2016年6-12月正常受试者及重度以上慢阻肺稳定期患者各10名,均排除近4周内急性发作病史、4周内静脉或口服糖皮质激素史和 心肺疾病和神经系统疾病病史。均为男性,平均年龄56.7±7.19岁。

2 吸气肌功能检测 采用最大吸气负压(Maximal Inspiratory Pressure,MIP)检测结果表示:MIP是指在功能残气位(FRC位)阻断气道,受试者用最大努力吸气所产生的最大口腔负压(Pm,max)。最大吸气负压反映的是全部吸气肌肉的综合力量。受试者进行几组最大努力吸气,每组做5次,每次动作间隔不得少于30秒。

二、方法

采用SPSS 18.0 软件进行,所有RMS/RMS,max用±s表示。正常受试者与慢阻肺患者RMS/RMS,max比较作独立样本t检验;RMS/RMS,max与肺功能相关性作Pearson 相关分析。

1 肺通气功能检测 采用意大利科时迈(COSMED)肺功能仪进行检测:采集具体指标主要包括:用力肺活量(FVC)、用力肺活量占预计值百分比(FVC%Pred)、第一秒用力呼气容积(FEV1)、第一秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%Pred)、一秒率(FEV1/FVC%)

正常受试者与慢阻肺患者一般情况及肺功能如下表所示(见表1)。

以某高层建筑工程为例,对其室内装饰装修设计中存在的问题进行分析,保证绿色环保设计理念得到有效运用。该工程为某民用建筑工程一期,详细情况见表1。

三、肌电采集与记录

3 肌电信号记录:所有肌电导联信号通过信号放大器(RA-8,英辉医疗器械科技有限公司,广州)放大1000倍后,经Powerlab16导生理记录仪(ML796,ADInstruments公司,澳大利亚)及配套软件LabChar7.5记录和分析,肌电的采样频率为1000Hz;为校正个体差异,以呼吸肌电图均方根(Root-Mean-Square,RMS)与作MIP时RMS比值作为肌电活动强度(RMS/RMS,max);在计算时,为避免心电活动对膈肌肌电的影响,选择心电QRS波之间的膈肌信号进行计算分析。每一呼吸周期都是从5个导联中动态选取最大肌电均方根以作进一步分析。

本研究结果表明,在静息状态下,慢阻肺患者中枢驱动水平明显高于同年龄层正常受试者,且中枢驱动水平与肺功能呈明显负相关。此前有研究[1,4]表明正常受试者中枢驱动水平约为8.4±2.5%-9.0±3.4%,较本实验检测值低,考虑原因与本实验正常受试者年龄大有关[6]

1 多导食道电极检测食道膈肌肌电图:多导食道电极导管带有10个电极片和2个乳胶气囊记录膈肌肌电。导管的外径约2.8mm,9个在导管远端的电极为记录电极,每个电极片长10mm,电极间隔为1mm,其中,1、5号电极组合,2、6号电极组合,3、7号电极组合,4、8号电极组合,5、9号电极组合,共组合成5个膈肌肌电导联信号;10号电极片位于1号电极上方2cm处,作为5个肌电导联信号的公共接地信号。

四、统计学分析

所有入选的受试者均要记录基本资料:姓名、性别、年龄(岁)、身高(cm)、体重(kg)、BMI、实验日期。并依次进行如下检查:① 肺通气功能检查;② 吸气肌功能检测。具体检测方法如下。

结 果

一、基本资料

所以固定资产的管理不应仅仅局限于对资产的定位和监控,数据分析也很重要。通过分析设备的使用轨迹,能更好地了解设备在不同时段和不同地点的使用情况,有助于进一步提高设备使用效率且有助于对未来的预算中的资产配置提供更清晰和直观的数据支持。

 

表1 正常受试者与慢阻肺患者一般情况

  

指标正常受试者慢阻肺患者P值年龄(岁)49.3±3.0459.3±7.090.32体重(kg)72±5.4269±3.420.28身高(cm)175.5±12.36169.5±4.440.15BMI(kg/m2)23.51±3.0621.98±1.660.09FEV1(L)2.64±0.730.94±0.18<0.01FEV1%预计值(%)100.6±1.4328.46±10.43<0.01FVC(L)3.02±0.712.62±0.64<0.01FVC%预计值(%)87.07±5.0972.57±18.09<0.01FEV1/FVC(%)83.41±2.3540.84±7.19<0.01

二、中枢驱动

正常受试者的平均中枢驱动水平(EMGdi %max)为13.64±4.96%,慢阻肺患者平均EMGdi %max为57.26±15.45%,慢阻肺患者中枢驱动水平明显高于正常受试者(P<0.01)(见图1)。

 

正常受试者中枢驱动 慢阻肺患者中枢驱动

图1 正常受试者与慢阻肺患者静息状态下的中枢驱动

三、中枢驱动与肺功能

所有受试者的EMGdi %max与肺功能(FEV1%pred、FVC% pred、FEV1/FVC(%))的相关系数分别为-0.842、-0.672、-0.716(P均<0.01)(见图2)。

  

图2 受试者EMGdi %max与肺功能散点图

讨 论

2 食道电极肌电(EMGdi)的定位:经鼻腔放置多导食道导管插入食道,根据实时肌电图进行定位,当第1和第5个膈肌肌电导联信号相对最大,而第3个膈肌导联信号相对最小时,可以确定5号电极处于膈肌放电活动中心(electrically active region of diaphragm,EARdi)位置,将导管固定在鼻尖上。

2.1 病理结果 经宫腔镜证实,122例宫腔粘连患者中,轻度粘连43例(轻度粘连组),中度粘连51例(中度粘连组),重度粘连28例(重度粘连组)。

呼吸是一个中枢-机械-通气偶联的过程,任何一部分的不足,将反馈至其上下游部位,导致各种生理反应的出现。慢阻肺患者主要的病理生理特征[7]为长期不完全可逆的气道阻塞,气道阻力增大,此时中枢-机械-通气耦联机制为保证通气需求不变,将增大中枢对呼吸肌肉的调控,呼吸肌肉做功增加。久而久之,当患者因为呼气受限出现内源性呼气末正压时,将使中枢-机械-通气失偶联,中枢驱动的增加不能有效增加肌肉做功及满足通气需求,此时,就会出现呼吸困难。正常成年人中枢驱动随年龄增长会有升高,但变化幅度不大。检测中枢驱动除了可以提示患者气道阻塞程度[8]以外,还可以监测慢阻肺急性加重期患者治疗疗效[9]及患者再次急性加重可能性[10],通过肌电图评估中枢驱动除了可以运用经食道电极管外还可以运用体表电极片。近年来多组的体表呼吸肌电图的联合应用[11-12],包括体表膈肌肌电图、胸骨旁肌电图等,在呼吸中枢驱动增高的条件下可以检测到较好的肌电图信号。由于其无创性,方便临床使用和动态监测,所以成为该领域探索研究的热点问题,但其在中枢驱动增高不明显的受试者身上的可用性暂未知。

同时,本实验存在不足之处:① 本实验的样本量仍较少,性别单一,如果加大样本量则更有说服力;② 本实验患者只选取重度以上慢阻肺稳定期患者,对轻中度气道阻塞患者中枢驱动水平未予检测。

学生的学习应该是一种发现式的学习,即学生应该在教师的引导下,自己去探索、去发现,而不是单纯地按照教师的指示机械地执行,失去主动性,成为一个接收者.教师应该为学生创设合适的情境,让其能够在知识的海洋中主动地发现问题,积极地思考解决问题,并不断地复习、巩固、总结知识,这样学生才能更好地学习,这也和美国教育学家布鲁纳提出的发现式学习概念相吻合.

因此,本实验认为,重度以上慢阻肺稳定期患者通过经食道电极测得的中枢驱动明显高于同年龄层的正常受试者,且中枢驱动水平与肺功能呈明显负相关。

参考文献

[1] Jolley CJ,Luo YM,Steier J,et al.Neural respiratory drive in healthy subjects and in COPD[J].Eur Respir J,2009,33(2):289-297.

[2] Druz WS,Sharp JT.Electrical and mechanical activity of the diaphragm accompanying body position in severe chronic obstructive pulmonary disease[J].Am Rev Respir Dis,1982,125(3):275-280.

[3] 贺白婷,肖思畅,罗远明.膈肌功能的检测及临床应用[J].中华结核和呼吸杂志,2014,37(11):848-851.

[4] Sinderby C,Beck J,Spahija J,et al.Voluntary activation of the human diaphragm in health and disease[J]. J Appl Physiol,1998,85(6):2146-2158.

[5] Luo YM,Moxham J,Polkey MI.Diaphragm electromyography using an oesophageal catheter current concepts[J].Clin Sci(Lond),2008,115(8):233-244.

[6] Polkey MI,Harris ML,Hughes PD,et al.The contractile properties of the elderly human diaphragm[J].Am J Respir Crit Care Med,1997,155(5):1560-1564.

[7] O'Donnell DE,Neder JA,Elbehairy AF.Physiological impairment in mild COPD[J].Respirology,2016,21(2):211-223.

[8] Bestall JC,Paul EA,Garrod R,et al.Usefulness of the Medical Research Council (MRC) dyspnoea scale as a measure of disability in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].Thorax,1999,54(7):581-586.

[9] Murphy PB,Kumar A,Reilly C,et al.Neural respiratory drive as a physiological biomarker to monitor change during acute exacerbations of COPD[J].Thorax,2011,66(7):602-608.

[10] Suh ES,Mandal S,Harding R,et al.Neural respiratory drive predicts clinical deterioration and safe discharge in exacerbations of COPD[J].Thorax,2015,70(12):1123-1130.

[11] Duiverman ML,van Eykern LA,Vennik PW,et al.Reproducibility and responsiveness of a noninvasive EMG technique of the respiratory muscles in COPD patients and in healthy subjects[J].J Appl Physiol,2004,96(5):1723-1729.

[12] Maarsingh EJ,van Eykern LA,Sprikkelman AB.Respiratory muscle activity measured with a noninvasive EMG technique:technical aspects and reproducibility[J].J Appl Physiol,2000,88(6):1955-1961.

 
林琳,陈荣昌
《临床肺科杂志》 2018年第05期
《临床肺科杂志》2018年第05期文献

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