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Leo Heunks膈肌系列（4）

2018-12-10 09:24:55

优化ICU患者呼吸肌功能的策略

编译：中山大学附属第二医院鲍强

摘要：
危重症机械通气患者可能快速发展为呼吸肌功能障碍，且与发病率增加、ICU入住时间延长、医疗成本和死亡率增加相关。该综述讨论了ICU患者呼吸肌功能障碍的病生机制以及预防和改善策略。

部分内容摘译如下：
危重症呼吸肌无力的病理生理机制
从呼吸中枢驱动、膈神经传导到膈肌纤维的收缩蛋白，任何一个环节均可导致呼吸肌力量输出的减少。其中，ICU患者的呼吸肌收缩功能障碍可能因肌肉质量的丢失（萎缩）和/或残留收缩蛋白的功能障碍。而肌肉萎缩的原因包括：蛋白合成和降解的失衡，蛋白水解途径上调，泛素-蛋白酶体途径上调，溶酶体蛋白降解，自噬作用等。除了肌肉萎缩，膈肌无力的原因也包括残留收缩蛋白的功能障碍，钙敏感性降低。而动物实验发现，收缩蛋白功能障碍的原因包括：肌节蛋白的磷酸化和氧化调节，线粒体蛋白作用等。（见 Fig 1）

评估ICU患者的呼吸肌功能
l 最大吸气压（MIP）和最大呼气压（MEP）：用于评估所有呼吸肌的力量，可用于可主动配合的患者。MIP和MEP高可排除呼吸肌无力，但如果是低值，还可能源自操作技术或患者努力不够。
l 食道压（Pes）：可估算胸腔内压，用于计算呼吸肌产生的工作量。同时记录食道压和胃内压，可获得跨膈压，这是一个评估膈肌收缩力的指标。
l 超声：是评估ICU患者膈肌功能的越来越热门的工具。CT可更为准确地评估膈肌萎缩。
l EMGdi（膈肌肌电图）：反映的是膈肌电活动，是评估呼吸中枢驱动的金标准。NAVA通气可同步和持续获得ICU患者的膈肌电活动，可用于监测呼吸肌去负荷和人机交互。
调节收缩活动
1. 预防废用性萎缩
呼吸肌相对与其它横纹肌对废用性损害更敏感，人体短期的控制通气（＜3天）即可导致膈肌废用性萎缩。而动物实验发现，辅助模式下的机械通气，可使膈肌萎缩和功能障碍程度缓解。需要注意的是，呼吸机压力和气流量波形并不能肯定呼吸肌活动的存在。需注意呼吸机过度支持导致的呼吸肌废用性萎缩。
2. 吸气肌训练IMT
最近的文献证明，对于脱机困难患者，吸气肌训练是安全、可行的。对于特殊群体（如COPD），IMT能够改善患者的预后。
抗氧化剂和营养支持
如前所述，氧化应激在ICU获得性呼吸肌无力的发病机制中具有重要作用。健康成人中，高剂量的乙酰半胱氨酸（150mg/kg，静脉使用）可缓解吸气阻力负荷导致的膈肌疲劳。虽然目前没有直接证据来评估抗氧化剂对呼吸肌功能的影响，但是可以获得一些非直接证据。一项针对595名危重症手术或外伤患者的研究发现，抗氧化治疗可缩短机械通气时间(3.7 vs 4.6 days, P< 0.05)。
目前，仅有一项研究评估了危重症患者不同营养治疗策略对骨骼肌结构和功能的影响。该研究比较了早期（ICU住院＜2天）和晚期（ICU 住院时间＜8天）肠外营养，发现晚期肠外营养组的肌肉无力发生率更低(34 vs 43 %, P= 0.030)。与健康人群比较，肠外营养组的肌纤维萎缩，但早期和晚期肠外营养组间无明显差异。而晚期肠外营养组中具有更多的自噬体存在，提示细胞自噬现象发挥重要作用。
改善呼吸肌的蛋白含量：合成代谢
肌肉质量的下降在ICU获得性呼吸肌无力中具有重要作用。最重要的内源性合成代谢激素包括：生长激素、胰岛素样生长因子-1、胰岛素、睾酮和其类似物。目前关于生长激素/胰岛素样生长因子-1对呼吸肌功能的影响，尚无直接研究。Takala发现，给与ICU患者重组生长激素（Genotropin），可增加患者死亡率。而Schols发现，给与COPD稳定期患者苯丙酸诺龙（Nandrolone）和高能量喂养，可以显著增加吸气肌力量。由于对于ICU患者使用生长激素尚无随机试验证明其安全性和有效性，故不建议用于ICU住院早期患者，而是慢性病或是准备脱机的稳定的ICU患者。
正性强心药
使用正性肌力药物来优化肌肉收缩效率，从而改善残留呼吸肌功能障碍。体外研究发现，β受体阻滞剂通过增加细胞内钙离子内流，可直接增加膈肌收缩力。健康受试者口服非诺特罗（fenoterol）可以延缓呼吸负荷导致的膈肌疲劳发生。钙增敏剂--左西孟旦（Levosimendan）可能增加钙离子的利用效率，更少的钙离子就可以维持力量的产生，使肌肉收缩更有效，从而提高危重症患者呼吸肌的收缩性。
总结
呼吸肌无力常见于ICU患者，会导致不良的临床结局，包括机械通气时间延长。尽管如此，针对这一问题，目前尚无大型RCT验证的预防和治疗干预手段。因此，我们可应用的是，基于呼吸肌无力生理学和小型的临床研究验证的干预措施，见图2. 干预措施分为3类：预防策略、治疗策略（旨在改善呼吸肌功能）和抢救策略（仅用于特殊情况）。
预防策略：预防废用性萎缩和肌肉损伤。建议监测膈肌功能，以使膈肌收缩力处于生理可接受的水平，且指导呼吸机参数的设置。如适用，应避免使用有损骨骼肌的药物，尤其是皮质激素和肌松药。
一旦已经出现ICU获得性肌无力，应考虑同时进行呼吸肌肌力和耐力的训练。应用正性强心药，尤其是左西孟旦，目前正在进行随机对照研究，尚不建议用于脱机困难的患者。

参考文献：
Schellekens WJ, van Hees HW, Doorduin J, Heunks LM, et al. Strategies to optimize respiratory muscle function in ICU patients. Crit Care. 2016 Apr 19;20(1):103.