慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)患者的3个主要症状是呼吸困难、慢性咳嗽和咳痰，最常见的早期症状是劳力性呼吸困难这些症状可能单独出现，且程度不一。有呼吸道症状的患者通常主诉呼吸困难和慢性咳嗽，最初可能仅在劳力时感到呼吸困难，但呼吸困难最终将变得明显，诱发呼吸困难的劳力强度越来越低，甚至休息时也有呼吸困难。约62%的中重度慢阻肺患者每天或每周会出现呼吸困难、咳嗽、咳痰、喘鸣或胸闷等症状，通常清晨症状最严重。目前认为，慢阻肺患者所表现的呼吸困难与呼吸肌功能障碍密切相关。
1.1 慢阻肺患者呼吸肌功能障碍的原因
慢阻肺患者的肺通气功能受损导致胸廓渐进性变形，以至于呼吸肌表现出病理性改变。一方面，由于气流限制引起的胸部几何变化，这些肌肉对抗的机械负荷增加，呼吸肌纤维在细胞和亚细胞结构中显示出不同程度的损伤，这种结构损伤会导致强度(产生张力的能力)损失和特定荷载(从疲劳早期开始)下的失效敏感性增加。另一方面，膈肌和其他呼吸肌也能够表达对慢阻肺患者所施加的慢性机械负荷的适应性变化。在大多数情况下，呼吸肌的损伤和适应达到一种平衡，使患者能够获得足够的通气以生存。然而，这种平衡随着肌肉生物力学负荷或代谢负荷的增加而改变(如腹部或胸部手术、肺炎、肺栓塞等)。但是，失去平衡并不总是与极端情况有关，即使在病情恶化不够严重(支气管感染、任何性质的疼痛、电解质紊乱等)的情况下，许多慢阻肺患者也会出现呼吸衰竭。
1.1.1 呼吸力学改变
胸壁几何结构和膈肌位置的变化：慢阻肺患者气道阻塞程度是影响呼吸肌功能的最关键因素之一。在过度通气导致胸廓活动范围逐渐缩小的患者中，其胸壁形状和结构发生改变如X线胸片或螺旋CT所示，过度膨胀会导致膈肌的曲率半径增加。呼吸肌显示出适应机制，包括膈肌运动范围缩小，增强线粒体有氧功能，增加神经呼吸驱动力。
1.1.2 慢阻肺患者的呼吸肌适应性改变
在慢阻肺患者中，由于气流限制和肺动脉高压引起的胸部几何变化，使得膈肌对抗的机械负荷增加。有学者假设这样的负荷可以模拟慢性耐力训练，事实上，慢阻肺的机械负荷和其他许多与环境有关的刺激(电解质状态、促炎性介质、生长因子等)同时存在。有趣的是，Similowski等发现重度慢阻肺患者的膈肌压力高于正常人。具体来说，胸廓内气体容积和残余容积/总肺活量比值越高，肌节长度越短。Levine等研究证明严重的慢阻肺和膈肌的结构变化之间的联系，这些发现表明膈肌会出现有氧适应的形态学变化。他们认为，膈肌纤维在对抗慢阻肺增加的机械性过负荷方面持续发挥作用。肋间外肌的适应性改变：在安静呼吸和呼吸负荷期间，外部肋间显示电生理激活。因此，对于Ⅰ型纤维增加的慢阻肺患者，肋间外肌同膈肌一样在很大程度上得到训练。Sauleda等发现有或无气流阻塞的患者肋间外肌纤维类型比例没有差异。由于肋间外肌的表现型与在膈肌中观察到的不一样，有学者提出，这种特殊的表现型可能是由于恒定(气流限制)和间歇负荷(如运动、动态过度膨胀)情况下，多种因素组合表达的结果。
1.1.3 慢阻肺患者的呼吸肌代谢改变
慢阻肺与膈肌负荷增加有关，Wijnhoven等研究了慢阻肺患者膈肌上的负载是否改变了氧化酶活性、糖原分解酶活性和线粒体能量产生能力和效率，通过对慢阻肺患者和对照组的膈肌活检，结果发现，随着慢阻肺病情加重，氧化酶活性升高，糖原分解酶活性没有变化。线粒体呼吸链复合物Ⅲ和Ⅳ的活性和丙酮酸的氧化随着气流阻塞的增加而增加。这些结果表明，在慢阻肺中，膈肌通过增加氧化能力和提高线粒体功能来适应更高的负荷。
1.1.4 慢阻肺患者吸气神经驱动增加与呼吸系统的动态反应之间的协调关系被破坏
有研究表明慢阻肺患者的运动性呼吸困难可以用“需求-能力失衡”理论来解释，这些研究表明运动期间呼吸困难强度的增加与吸气神经驱动增加之间有很强的相关性，最终反映了神经-机械紊乱的增加。通过食管导管和多对电极测量吸气神经驱动膈肌肌电图是目前较好的测量方式，这些数据支持呼吸困难随着吸气神经驱动(来自脑桥和皮质呼吸控制中心)的增加而增加，而呼吸系统的反应能力未能同步增加，这样的不协调表现为慢阻肺患者的呼吸困难。
慢阻肺造成患者慢性缺氧，进而引发一系列全身反应，慢阻肺患者的肺通气功能受损导致胸廓渐进性变形，以至于呼吸肌表现出病理性改变。在许多情况下，这些损伤与疾病的严重程度和伴随的条件成正比。但是，膈肌和其他呼吸肌也能够表达对慢阻肺患者所施加的慢性机械负荷的适应性变化。在有效且安全的药物治疗出现之前，有氧运动、肌肉力量训练、呼吸肌训练、营养支持、综合性功能性训练、手法治疗干预、基于大数据移动管理居家康复的综合康复方案以及神经认知系统疗法，或许是改善慢阻肺患者呼吸肌肌肉质量、功能和生活质量的最佳治疗选择。
参考文献：
[1]鲁胜楠, 任爽, 陈亚红, 朱敬先. 慢性阻塞性肺疾病患者呼吸肌功能障碍和呼吸康复策略[J]. 中国医学前沿杂志(电子版), 2021, 13(5): 24-28.
