1.辅助诊断检查进展

    (1)实验室检查进展：

    (2)特殊检查进展：近年来用于测定膈肌功能的方法很多，如跨膈压、膈肌肌电图、膈肌张力-时间指数、膈肌最大松弛率、运动性膈肌功能试验、膈肌限制时间、膈神经电刺激法等等，但因缺乏大规模、多中心的临床调查研究资料，故目前尚无统一的诊断标准。其中以前两者较为方便、常用，以下予以简要介绍。

    ①跨膈压(Pdi)：为吸气末腹内压(胃内压)与胸腔内压(食管压的)的差值，是反映膈肌肌力的定量指标。受检者由功能残气位作最大用力吸气时所测得的跨膈压为最大跨膈压(Pdimax)。Pdimax的正常参考值变动范围较大，临床上以成年男性≥98cmH₂O、女性≥70cmH₂O(1cmH₂O＝0.098kPa)作为膈肌功能正常的简易判断标准。Pdi/Pdimax的正常参考值为0.1，当其值大于0.4时容易发生膈肌疲劳。

    ②膈肌肌电图(EMG)：EMG是反映膈肌电生理活动和功能状态的指标，在膈肌疲劳的早期即有改变，是诊断膈肌疲劳非常敏感的方法。该法应用方便、结果可靠，可直接于体表进行测定。膈肌肌电频谱范围为20～350Hz，其中20～40Hz为低频范围，150～350Hz为高频范围。膈肌疲劳时EMG频谱的低频成分(L)增加，高频成分(H)降低，当H/L比基础值下降20%即表示频谱有显著性改变，提示发生膈肌疲劳。在危重病患者实施机械通气期间行膈肌电生理检查干扰因素较多，可重复性及结果准确性均较差。

    ③最大吸气压(MIP)和呼气压(MEP)：MIP是指在残气位(RV)或功能残气位(FRC)，气道阻断时，用最大努力吸气能产生的最大吸气口腔压。MEP是指在肺总量(TLC)位，气道阻断后，用最大努力呼气所能产生的最大口腔呼气压力。它们是反映全部呼吸肌力量的指标，不能完全代表膈肌的功能。对进行机械通气的患者可在气管插管的近口端用压力传感器测定MIP和MEP。反复测量数次，取重复性较好的数值作为测量值。当存在明显的气流阻塞时，这些指标的测量受到影响，每次测量的变异增大。此外，结果还受患者的主观努力影响。MIP的正常值目前无统一标准。MIP测定的主要临床意义是：在神经肌肉疾病时对吸气肌的功能进行评价，为疾病的诊断和严重程度的判断提供参考，当MIP＜正常预计值的30%时，易出现呼吸衰竭；评价肺部疾病(COPD)、胸廓畸形及药物中毒时患者的呼吸肌功能；用于预测撤机，一般认为MIP＜－30cmH₂O时撤机成功的可能性大。但用MIP预测撤机时机假阴性率很高，主要原因是测量时患者不能很好地配合。

    ④肌张力时间指数(TTdi)：该指标是反映呼吸肌耐力的良好指标，对呼吸肌而言评价耐力比力量更重要。膈肌的力量个体差异很大，为减少个体差异，将膈肌收缩产生的Pdi的平均值和Pdimax的比值用来反映收缩强度，吸气时间(Ti)与呼吸周期总时间(Ttot)的比值反映膈肌收缩持续的时间，两者的乘积即为TTdi。用公式表示为：TTdi＝Pdi/PdimH×Ti/Ttot。在有吸气阻力负荷存在的情况下，当TTdi值＞0.15时不容易发生膈肌疲劳，而当TTdi值＜0.15时发生膈肌疲劳的时间将明显缩短。应注意的是，TTdi的测定是在人为设置阻力的情况下完成的，与自主呼吸可能有较大差距。因此，如何确定各种不同疾病状态下呼吸肌疲劳的阈值需进一步探讨。

    ⑤膈神经刺激：膈肌的收缩主要受膈神经的支配，用体表或针刺电极刺激膈神经后观察Pdi或EMG可反映膈肌功能。该方法的优点是能客观地评价膈肌收缩性能和胸壁力学特征，不受自主努力程度或呼吸方式的影响。缺点是刺激局部疼痛、电极准确定位困难，特别是患者烦躁不安时，体位改变将影响测定的准确性。COPD及肥胖患者如果存在胸锁乳突肌增生肥大，也很难准确刺激膈神经。因此，膈肌刺激在危重病患者的应用中受到限制，主要用于对病情稳定患者的研究。最近，有人利用电磁刺激膈神经的方法研究膈肌的功能，发现电磁刺激与直接刺激膈神经都能有效地刺激膈肌收缩，但电磁刺激能克服直接刺激法的缺点，将其用于危重病患者膈肌功能的研究也取得较好的效果。

    2.临床诊断进展  当呼吸肌疲劳时可出现呼吸形态的改变：呼吸浅表、率快及呼吸节律的异常，如呼吸运动不同步、胸腹交替呼吸、腹式反常呼吸；腹壁矛盾运动及出现Hoover征(吸气时，肋弓下缘两侧向中线移动)；呼吸困难随体位改变减轻或加重；辅助呼吸肌参与呼吸等。根据生物电阻抗变化能够反映容积变化的原理，国内已设计出可测量胸、腹部容积变化的电阻抗呼吸图仪，它能同步记录胸、腹部呼吸运动曲线，从而了解膈肌运动状况及是否有膈肌疲劳发生。结合相应的辅助检查诊断。

    1.呼吸肌疲劳的一般治疗

    (1)去除致疲劳因素：如纠正缺氧、酸中毒、代谢紊乱，控制感染，减轻呼吸负荷(保持气道通畅、解除气道痉挛、祛痰)，避免使用有中枢抑制和降低膈肌肌力作用的药物。

    (2)保持能量供应和能量消耗的平衡：多数COPD患者存在营养代谢障碍，主要表现为患者处于高代谢状态，能量需求大于能量供给。多种因素可影响患者的能量供应。动物实验及人体研究都已证实，营养不良可使Ⅱ型肌肉纤维萎缩，导致肌肉无力；当患者的实际体重低于平均标准体重的71%时，最大经口吸气压、肺活量和最大自主通气量均明显低于正常人，补充营养可增加体重和吸气压力。在撤机过程中适当补充营养，给予足热量可增强呼吸肌功能，提高撤机的成功率。当然关于补充营养对肌肉疲劳的疗效还存在一定的争议，出现不同的结论与患者营养不良的程度、营养补充的方式、时间等多因素有关。此外，补充营养能否对COPD患者的预后产生影响亦需进一步证实。保持膈肌疲劳患者的能量供需平衡，主要是治疗低氧血症和维持正常的心排出量，其次就是治疗并发的肺水肿、支气管痉挛等，以改善患者的氧合状态。减少能耗、氧耗，尽量减少患者活动，让其得到充分的休息。

    2.呼吸肌疲劳的药物治疗  药物治疗呼吸肌疲劳目前仍存在很大争议。有实验表明氨茶碱能增加膈肌的收缩力和耐力，但实验中用于评价膈肌功能方法的准确性不高，因此所得结论可靠性差。也有实验表明，地高辛、西地兰、β₂受体激动剂、咖啡因等能增加膈肌力量，但其确切疗效均有待于进一步临床证实。对COPD患者，近来有人使用促进合成代谢的激素(生长激素、睾丸素等)来增加肌肉骨骼肌力量，改善生活质量，其确切疗效和价格/效益比需进一步评价。

    (1)茶碱类：属黄嘌呤类衍生物，是传统的治疗哮喘和COPD的药物。实验证据表明，氨茶碱对膈肌尤其是疲劳膈肌具有正性肌力作用，并具有量效关系，还能改善膈肌的有氧代谢，加之其兴奋呼吸、解痉平喘、抗炎等作用，因而是治疗膈肌疲劳的有效药物。普遍认为，氨茶碱的抗膈肌疲劳作用可能是通过茶碱促进Ca^2＋的跨膜移动实现的，但目前还没有确切的证据证明这一观点。最近报道，氨茶碱在增强膈肌收缩功能的同时也损伤其舒张功能。也有观点认为，膈肌肌力的增强反而会使膈肌疲劳加剧，但缺乏有力的证据支持。

    Wanke等的研究显示，氨茶碱虽不能提高健康人正常膈肌的跨隔压((Pdi)，但可使疲劳状态的膈肌在不同肺容量位(包括过度充气位)的Pdi增加，在90%肺总量位时，Pdi提高50%～60%。新近研究显示，氨茶碱不仅能够提高健康人正常或疲劳状态下膈肌的收缩力，且以膈肌处在短纤维长度状态下更佳，在90%吸气容量位近乎使Pdi提高1倍，Aubier等给COPD并呼吸衰竭患者用氨茶碱后其膈肌收缩力也明显增强。

    (2)呼吸兴奋剂：除可兴奋呼吸中枢使通气增加外，动物实验还表明，阿咪三嗪(almitrine)、多沙普仑(doxapram)、咖啡因均对膈肌具有直接的正性肌力作用，并能促进疲劳的膈肌恢复。

    咖啡因与茶碱同属次黄嘌呤类。童茂荣等发现，给犬静注20mg/kg咖啡因后，可显著增强疲劳膈肌的收缩力，且这种正性肌力作用与心输出量、肺总阻力及动态肺顺应性变化无关。Supinski等报道，6例健康受试者口服600mg咖啡因后，Pdi增加50%，而口服相当剂量的茶碱Pdi仅增加16%，可见咖啡因增强膈肌收缩力的作用优于茶碱。咖啡因的这一作用可能是通过增加肌浆网钙离子释放而实现的。

    (3)β₂受体兴奋剂：β受体激动剂具有扩张支气管、降低气道阻力的作用。最近的一项研究表明，长期应用克伦特罗(clenterol)皮下注射(1mg·kg^-1，2次·d^-1，共12周)，可使正常鼠和肺气肿鼠膈肌纤维的横截面积增加，并可消除由肺气肿所致的膈肌肌力下降。

    呼吸肌同骨骼肌一样，含有β受体，主要为β₂受体，这些受体存在于肌纤维及调节肌肉血流量的阻力小动脉中。β₂受体兴奋剂可直接作用于肌纤维或通过调节阻力小动脉来增加呼吸肌的血流量，从而改善呼吸肌尤其是已疲劳呼吸肌的功能。有研究发现，间羟舒喘灵虽不能增加正常膈肌的收缩力，但可使疲劳的膈肌收缩力增强，使Pdi增加15%～25%。Martineau等给健康人口服沙丁胺醇8mg，每日2次，分别服用14或21天，最大口腔吸气压(PImax)分别增加7%和15%。新近研究发现，健康人1次口服酚丙喘宁5mg后，则能使Pdi增加，膈肌疲劳性降低，60%PImax时的耐力时间增加。给COPD患者1次静脉注射Broxaterol 200µg后10分钟，PImax增加17%。口服该药0.5mg，每日3次，连服7天，虽不能使COPD患者PImax增加，但可增加其呼吸肌耐力。沙美特罗为长效β₂受体兴奋药，动物实验也证实其具有改善呼吸肌功能的作用。

    (4)活性氧类清除剂：在骨骼肌中，保持低的活性氧类(ROS)水平对兴奋收缩偶联反应是至关重要的，对于骨骼肌理想的收缩功能也是必需的。呼吸肌负荷过重或疲劳时，ROS水平增加，从而引起临床上相应的呼吸肌功能衰竭。因此，ROS清除剂可通过降低升高的ROS水平来改善呼吸肌功能。Reid等研究发现，10mg/1浓度的痰易净(NAC)，不仅阻止兔膈肌疲劳，而且在体外也能使兔疲劳膈肌纤维的力量产生增加。Supinki等的研究显示，给暴露于巨大吸气负荷中的兔的静注150mg/kg NAC，使膈肌还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSU)水平增加，体外疲劳阻力增加约60%。

    (5)洋地黄类：骨骼肌收缩时所需钙离子主要来自于细胞内肌浆网钙离子的释放，而呼吸肌不同于其它骨骼肌，其收缩时对细胞外钙离子内流有很强的依赖性。洋地黄类药物正是通过增加钙离子内流而发挥其对膈肌的正性肌力作用。Aubier等给狗用治疗剂量地高辛后，跨膈压增加20%以上，同时测定缝匠肌收缩力则无明显变化。Aubier等还研究发现，静推0.02mg/kg地高辛可明显改善COPD急性呼吸衰竭患者的膈肌收缩力，使跨膈压增加19.5%，而对心输出量无影响。但对洋地黄类治疗呼吸肌疲劳的价值有争议。有实验表明，地高辛不仅不能改善膈肌收缩性，反而加重高频膈肌疲劳，延长疲劳恢复时间。

    (6)辅酶Q₁₀：膈肌的生理特性与心肌相似，其收缩均依赖于细胞外钙离子内流，辅酶Q₁₀通过保护钙离子依赖性三磷酸腺苷酶活性，提高膈肌收缩力。同时，辅酶Q₁₀能防止细胞及线粒体钙离子超负荷，维待电子转移系统的活性，从而改善肌细胞的收缩力。葛敏等研究发现，提前1小时为兔静脉注射辅酶Q₁₀lOmg/kg，然后电致伤膈肌，伤后2小时膈肌肌电图高低频比值(H/L)，中心频率(Fc)和膈肌诱发电位(DEP)幅度均不降低。该作者还发现，电刺激致伤复制兔膈肌疲劳后，静注辅酶Q₁₀可明显提高H/L、Fc和DEP幅度，1小时时达高峰。可见辅酶Q₁₀对电致伤膈肌有保护作用，对膈肌疲劳有治疗作用。

    (7)雄激素及蛋白同化激素：动物实验发现，睾酮不能增强膈肌的肌力和耐力，也不能改变其生化特性，但可阻止皮质类固醇对膈肌耐力的影响。Schols等用癸酸诺龙25～50mg，每2周肌注1次，连用8周，配合补充营养及康复锻炼治疗营养衰竭的COPD患者，结果使Pdi提高19%，明显高于未用癸酸诺龙组。雄激素类改善呼吸肌功能的机制可能是：①促使呼吸肌“再建”；②与皮质类固醇竞争类固醇受体，防止皮质类固醇对呼吸肌的不良作用。

    (8)生长素：COPD，特别是严重肺气肿患者，其体重减轻，营养不良，从而造成膈肌萎缩而致呼吸肌功能减退。生长素能够促进蛋白合成并抑制其分解而改善呼吸肌功能。同时它也能够预防皮质类固醇应用对呼吸肌功能的影响。有报道，7例营养不良的COPD患者，给予生长素0.05mg/kg/d，配合平衡饮食治疗3周，PImax提高27%，同时体重也明显增加。

    (9)新斯的明：Howell报道新斯的明可使膈肌峰颤搐张力(PTT)明显升高，Pdi显著增加，改善疲劳膈肌的收缩力。其机制可能是新斯的明作用于神经肌肉接头，通过抑制胆碱脂酶，延长乙酰胆碱的作用时间，并直接与乙酰胆碱受体结合，促进肌细胞的除极化，增加钙离子的释放，从

    1.呼吸肌疲劳和无力在危重病和COPD等慢性病中十分常见，除疾病本身的作用外，多种药物如糖皮质激素、肌松剂、氨基糖苷类抗生素等都可诱发或加重呼吸肌疲劳。呼吸机应用不当也可造成膈肌功能障碍。虽然有关膈肌疲劳的研究取得了较大进展，但仍有许多问题如疲劳前后膈肌的适应性改变的发生机制、整体情况下中枢驱动-膈肌功能和代谢状态-呼吸负荷三者之间的相互影响关系、临床统一诊断标准的建立、治疗效果的判断等均需要进一步探讨。

    2.加强对呼吸肌疲劳的基础的研究  引起呼吸肌疲劳的因素很多，有些因素之间还存在着相互影响和作用。目前有些研究工作还处于实验室阶段，对于有的观点尚存在争议、为了更好地完善理论和服务于临床工作，还有待于进行更深入细致的观察研究。

    3.加强对呼吸肌疲劳的治疗和药物的研究  对于呼吸肌疲劳的预防和治疗正处在探索研究阶段，有些药物的研究还停留在动物实验阶段，少数研究结果显示其作用不大，有的甚至还有明显的副作用，故临床上还需深入的研究。