中风是全球第二大死亡原因,也是致残的主要原因。先前的研究表明,中风不仅会影响上下肢的肌肉,而且还会影响呼吸系统。典型的中风患者表现为呼吸模式的改变,呼吸功能下降,呼吸肌力量下降,膈肌麻痹后的活动减少。此外,呼吸功能下降还增加了患者的活动受限程度与呼吸并发症的风险。中风后呼吸系统功能障碍与吞咽困难和无效咳嗽相关,增加了吸入性肺炎的风险,吸入性肺炎已被认为为中风后非血管死亡的主要原因。
呼吸功能障碍发生机制
1、原发性中枢损伤
中枢神经系统的完整不仅影响机体的通气过程,对发声、吞咽、咳嗽和呕吐时的呼吸控制也十分重要。脑卒中后常因各类中枢性损伤影响呼吸功能,如脑卒中伴颅内压增高时可引起中枢神经系统的整体抑制进而影响呼吸功能;部分脑损伤则可抑制膈肌的运动神经支配;双侧延髓梗死可能损害呼吸的自主控制;脑桥损伤后可能出现同侧可逆性膈肌麻痹;若脑损伤影响到延髓腹外侧则可能波及中枢化学感受器,导致机体对CO2的通气反反应迟钝,进而对高碳酸血症或是缺氧的反应降低;双侧大脑半球大面积卒中或严重脑干卒中往往伴随潮式呼吸的出现,另外,老年患者的白质病变和腔隙性梗死也可能导致呼吸功能障碍。
2、继发性功能障碍
脑卒中患者因营养不良、继发性疼痛、偏瘫侧活动减少、肌张力异常甚至长期制动等原因,常存在呼吸模式紊乱、双侧呼吸肌功能表现失平衡、胸廓活动异常等继发性功能障碍,这均导致患者咳嗽能力的减退及肺炎的发生。
3、机械性通气障碍气道的开放对维持呼吸至关重要,就解剖结构而言,上气道口咽段因缺乏足够支撑,在吸气负压下,该段气道易塌陷造成阻塞,为维持其开放,上气道扩张肌(尤其是颏舌肌)的有效收缩至关重要。脑卒中后因神经反射功能减弱、睡眠呼吸紊乱等因素,常存在异常的气道阻塞,大量研究表明,脑卒中患者易发阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS),这与上气道扩张肌异常所致气道塌陷导致低通气有关。脑卒中后若出现急性呼吸衰竭,通常采用机械通气的方式建立人工气道来改善氧合。机械通气的使用虽大大降低了死亡率,但给机体造成了如呼吸机相关膈肌功能障碍、呼吸机相关性肺炎、呼吸机诱导肺损伤等并发症。最终导致患者呼吸功能下降、对呼吸机长期依赖和较差的临床结局
呼吸功能的评价
脑卒中患者尤其应注意呼吸模式、呼吸肌肌力、肌张力、咳嗽能力的变化。此外,还可以采用动脉血气分析、肺功能、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。
1、动脉血气分析
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,(下图:血气分析结果)。
2、通气功能指标
肺功能检查相关的通气功能指标,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,(下图:肺功能报告)。
3、呼吸泵功能
呼吸肌泵功能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。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。此外,膈肌可从超声下的厚度、活动度以及厚度变化率来评价。
3.1吸气肌功能
MIP是吸气肌肌力量化的标准,与膈肌力量密切相关。大多数肺功能测定的实验室数据的获得比较简单,但需要患者有一定的主动配合能力。这些数据会受到气道的口径、吸气肌缩短的强度、速度及体位的影响,半卧位是测量的最佳体位;近年来鼻吸气压(SNIP)开始用于监测吸气肌无力,其与MIP具有一定相关性,MIP的假阳性率主要见于面瘫及球麻痹的患者,两者联合可使假阳性率降低近20%,(下图:相关仪器测得的MIP)。
3.2呼吸肌功能
MEP是通过腹肌和肋间肌肉的协同作用产生的。与MIP一样,监测结果的准确性受患者配合的影响,也存在假阳性率。经正常人与肺功能障碍者试验对比表明咳嗽胃压与MEP有很高的相关性,可以降低患者假阳性率,所以咳嗽胃压可以作为监测呼气肌力的补充手段之一。
4、膈肌功能
膈肌对维持呼吸功能十分重要。关于膈肌功能监测每种技术都有其优、缺点。跨膈压是胃内压与食管内压的差值,在功能残气位,气道阻断状态下,用力吸气时两者产生最大差值,其为有创性操作,患者会感到不适,且有气胸的风险,现已很少使用。影像学监测手段如X线片、CT、MRI、荧光透视设备都可以显示膈肌抬高程度且较客观,但对膈肌动态的观察比较困难,且考虑到患者的经济、辐射以及方便性等多方面的影响。随着研究的深入,超声评估膈肌功能越来越受到人们的