Трениране на дихателни мускули при ХОББ - Медицински живот
Тренировката на дихателните мускули е най-иновативният и актуален компонент на програмата за възстановяване в белодробната рехабилитация. Техниката предлага значителни предимства, когато се прилага индивидуално или когато се интегрира в програма за рехабилитация на дихателните пътища, подобрявайки мускулната сила и издръжливост на дихателните мускули и увеличавайки способността на пациента за усилие (1, 2).
Тренировката на дихателните мускули е разделена на две категории: тази на мускулите на вдишването и тази на мускулите на издишването. Обикновено тренировката на инспираторните мускули се извършва от пациенти, чийто основен симптом е диспнея, а в случая на тези, които имат бронхиален секрет, се използва и тренировка на мускулите на издишването.
Преди започване на тренировъчната програма ще бъде оценено максималното инспираторно налягане на нивото на устната кухина, което представлява способността за упражнения на дихателните мускули.
Целите на тренировката на дихателните мускули имат за цел подобряване на симптомите, кашлица, храчки, но особено за подобряване на диспнея, тонизиране на дихателните мускули, повишаване на ефективността на дихателните мускули, увеличаване на обема на мобилизирания въздух, намаляване на работата на вентилацията, контрол и координация на дихателния ритъм дихателни пътища в случай на астматични пациенти.
Методите и оборудването, използвани за двата вида обучение, се различават значително.
Статията продължава след препоръките
Ars Medici
Сърдечна недостатъчност при хематологичен пациент: цената на антинеопластичното лечение
Ars Medici
Сърдечно-чернодробен синдром
Обучението за издръжливост, изпълнявано чрез поддържане на принудителна хипервентилация за няколко минути, тренира както инспираторните, така и експираторните мускули. При този тип тренировки дихателните мускули са принудени да работят с високи, кратки скорости за продължителен период от време.
За тренировки, базирани на увеличаване на мускулната сила, се използват устройства, които налагат повишено съпротивление в устната кухина, като мускулите са подложени на повишено външно натоварване. Тренирането на дихателните мускули използва различни устройства, включително стимулатор спирометър, дишане срещу Pflex съпротива, трептене на клапан и дишане с инспираторна клапа на прага.
Стимулационният спирометър е устройство, което съдържа няколко топки, които се издигат в зависимост от силата на дихателния поток. По време на това обучение пациентът трябва да генерира целеви поток за вдишване и издишване, който задвижва топките до върха на устройството. С увеличаване на дихателния капацитет топчетата се издигат повече. Предимството на това устройство е, че осигурява обнадеждаваща визуална обратна връзка за пациента (3) (фиг. 1) .
Дишането срещу Pflex съпротива е тренировка, която се състои от поредица от повтарящи се издишвания и вдъхновения срещу повишено съпротивление, дадено от отвор с фиксиран диаметър върху вдишващата верига, имащ шест нива на съпротивление. Тази техника зависи от дихателния поток и се препоръчват сесии от 10-15 минути на ден по време на програмата за дихателна рехабилитация (фиг. 2).
Обучението с прагове позволява натоварване с променлива, измерима интензивност, като налягането се регулира лесно чрез просто завъртане на дисталния край на устройството. Праговото натоварване облагодетелства силата на инспираторните мускули както при хронични пациенти, така и при здрави индивиди. Устройството (фиг. 3) има ниво на съпротивление от 7 до 41 cm H2O. Пациентите ще тренират с това устройство в продължение на 30 минути дневно, при съпротивление от 30% –60% от първоначалната стойност на максималното вдишващо налягане в устната кухина (4).
Тренировката за изокапнична вентилация - наричана още тренировка за издръжливост - е техника, която се състои от принудителна вентилация при голям поток, издържан в продължение на няколко минути. За да тренират инспираторните мускули, пациентите ще вдишват чрез устройство, обикновено POWERBreathe (фиг. 4а), което налага съпротива, еквивалентна на 30% –60% от първоначалната стойност на максималното инспираторно налягане в устната кухина. Упражненията ще се изпълняват в продължение на 30 минути всеки ден, шест петминутни сесии, с двуминутна почивка между сесиите, у дома или в специални центрове за белодробна рехабилитация, увеличавайки съпротивлението на устройството с 5% седмично (4).
Изокапничната хиперпнея е физически взискателен метод, който изисква висока степен на участие и мотивация от пациента. Устройството POWERBreathe съдържа клапан, който се противопоставя на вдишването. Интензивността и честотата на упражненията зависят от толерантността на пациента и дихателната недостатъчност. Тренировката на дихателните мускули ще продължи през целия живот, за да се поддържат полезните ефекти.
Устройството за тренировка на експираторните мускули Threshhold PEP (фиг. 3) има същата система от еднопосочен клапан на потока, която се отваря с изтичането на пациента. Това създава положително налягане, което поддържа дихателните пътища отворени и позволява секрецията на бронхиален секрет по време на кашлица. Той има ниво на съпротивление от 4 до 20 cm H2O. Най-използваното устройство за тренировка на експираторни мускули е Shaker Plus (фиг. 4b) .
Белодробна вентилация и видове дишане
Белодробната вентилация или дишането е една от жизненоважните функции на тялото, протичаща циклично и непрекъснато, с ролята на осигуряване на двупосочен обмен на газове между тялото и въздуха в атмосферата. Чрез вдишване O2 отвън се доставя на клетките, а CO2 в резултат на клетъчния метаболизъм се елиминира в атмосферата чрез издишване (5). Вдъхновението се задейства от стимулите, генерирани от инспираторния център в крушката, а чрез гръбначните нерви се контролира свиването на инспираторните мускули. Двете фази на вентилация - вдишване и издишване - си следват ритмично, с честота 12–18 цикъла/минута (дихателна честота).
Обемът, който влиза или излиза от белите дробове в условия на спокойно дишане или почивка, се нарича текущ обем, около 500 см 3 въздух. В допълнение към 500 cm 3 въздух чрез принудително дишане, в белите дробове могат да бъдат въведени около 1500 cm 3 въздух, наречен резервен инспираторен обем. Чрез принудително издишване, което следва непосредствено след нормално, от белите дробове може да се елиминира количество от 1500 см 3 въздух, наречено резервен обем на издишване. Сумата от трите стойности съставлява жизнената вместимост: 3 500–4 500 cm 3 въздух. След принудителното издишване в белите дробове остават около 1500 cm 3 въздух, обем, наречен остатъчен. Жизненият капацитет и остатъчният обем образуват общия белодробен капацитет, който обикновено достига стойност от 4 500–5 000 cm 3 въздух (6).
Белодробната дифузия е процесът на преминаване на белодробни газове по посока на градиента на концентрацията, който протича между алвеоларната газова среда и белодробната капилярна кръв. В този процес кислородът преминава от алвеоларния въздух във венозната кръв, а въглеродният диоксид във венозната кръв преминава в алвеоларния въздух. Кръвта достига до белите дробове, заредени с въглероден диоксид, който се окислява в процеса на хематоза, оставяйки белите дробове през белодробните вени (фиг. 5).
Кръвта, пристигаща през белодробната артерия, е заредена с въглероден диоксид, който има парциално налягане от 47 mm Hg, докато в алвеоларния въздух въглеродният диоксид има парциално налягане от само 40 mm Hg. Следователно, съгласно законите на физиката, въглеродният диоксид ще се дифузира от по-високото налягане в капилярите до по-ниското налягане в алвеоларния въздух. (6) В алвеоларния въздух кислородът се намира под парциално налягане от 100 mm Hg. В капилярната кръв той има 40 mm Hg, като по този начин дифузира от алвеоларния въздух в капилярната кръв (фиг. 6).
Дихателната регулация се състои в модулиране на дейностите на дихателните центрове - разположени в областта на булбопонтин - чрез действието на дихателни газове и вариации на pH на кръвта, особено на цереброспиналната течност. Тези вещества влияят на дихателните центрове, като действат директно върху невроните, но също така косвено чрез хеморецептори в рефлексогенните зони на сърдечно-съдовата система (7).
Има четири вида респиратори, които се класифицират според мускулите, които действат по време на дишането и проветрените зони. Коремното (диафрагменото) дишане е характерното дишане на мъжете и се постига чрез диафрагмен мускул. Коремното дишане е непълно дишане, тъй като аерацията се извършва само в долните области на белия дроб. Той обаче има някои предимства, сред които споменаваме: стимулиране на сърдечната дейност, понижаване на високото кръвно налягане, стимулиране на храносмилането и регулиране на чревната дейност, извършване на истински масаж на вътрешностите и балансиране на тяхната възбудимост. Коремното дишане е по-лесно за овладяване на мъжете, то се извършва правилно от здравите и особено тези, които практикуват алпинизъм, плуване, гребане, вокални певци и духачи.
Долното (средно) ребрено дишане се нарича от някои автори и странично. Често се среща при мъже на възраст между 45 и 50 години, които се занимават с по-интензивна физическа активност. Този тип дишане включва в малка степен част от коремното дишане. Въздухът е насочен особено към средните области на белите дробове, като по този начин се постига повърхностна аерация, както и коремно дишане, където местоположението е базално. При ребреното дишане действието на диафрагмата е по-малко и в посока, обратна на коремното дишане. Това се обяснява с натиска, упражняван от коремната стена върху диафрагмата, който тя фиксира или дори повдига, което позволява увеличаване на обема на гръдния кош, поради еластичността и подвижността на костно-гръбначните и костно-гръдните стави.
Горното ребрено (ключично) дишане е специфично за жените. При този тип дишане гръдният кош се повдига от горните ребра, раменете и ключиците. По този начин горните зони се отпушват, позволявайки на въздуха да навлезе в върховете на белите дробове. В действието на насочването на въздуха към върховете важна роля играе диафрагмата, която чрез повдигане по време на вдишване предотвратява удължаването на белите дробове надолу. Този тип дишане всъщност представлява адаптация на тялото към различни фактори, като: положението на тялото и сегментите при статични и динамични действия, интензивност на усилията, характеристики на пола, среда (8).
Правилното дишане се определя като събиране на трите дихателни типа в един дихателен акт. Пълното дишане мобилизира цялата дихателна система, като разширява, в нормални граници, гръдния кош в трите равнини, с участието на мускулите, участващи в акта на дишане. Въпреки че това е правилният начин за дишане, този тип не може да бъде автоматизиран, тъй като се извършва от хората през деня като съзнателен начин за проветряване на цялата белодробна повърхност и следователно за осигуряване на оптимални функционални условия за цялото тяло (9.)
Дихателните мускули играят ключова роля за поддържане на нормална вентилация и правилен обмен на газове. Ефектът им има множество ефекти върху клиничните прояви на респираторни заболявания: инспираторните мускули са свързани с появата на диспнея, умора и развитието на хиперкапнична дихателна недостатъчност, докато експираторните мускули са свързани с ефективността на кашлицата.
По този начин има разлика между много високата консумация на енергия и способността за упражнения на дихателните мускули - която е много ниска при пациенти с хронични респираторни заболявания. Следователно рационалната основа на тренировката на дихателните мускули е да се подобри дисбалансът между стреса и капацитета за упражнения на дихателните мускули.
Дихателните мускули са разделени на четири категории, в зависимост от това кога влизат в действие. По този начин те се разделят на: мускули на тихо, дълбоко или принудително вдъхновение и мускули на принудително издишване.
Мускулите на тихото вдъхновение се състоят от диафрагмен мускул, междуребрените мускули и скалата.
Диафрагмата е основният дихателен мускул, тъй като в условията на почиващ дъх тя реализира приблизително 70% –80% от дихателните усилия (10). Характеризира се като мускулно-сухожилен купол, който образува основата на гръдната кухина, отделяйки я от коремната кухина. Мускулните му влакна се вмъкват в широка гръднокостовертебрална обиколка и от това ниво те се сближават към централна апоневротична формация, наречена диафрагмен център. В състояние на дихателна почивка този френичен център прожектира между петото и седмото ребро. Диафрагмата позволява преминаването през някои отвори на аортата, хранопровода и кухата вена; инервацията на диафрагмата се осигурява от нерва на раничното влакно от цервикалните сегменти 3, 4, 5. Той е разделен на две хемидиафрагми, и двете са видими при рентгенография, като дясната хемидиафрагма е по-силна от лявата, която е по-податлива на разкъсвания и херния (5, 7, 10, 11). Структурата на диафрагмата е представена на фиг. 7.
По време на тихо дишане диафрагмата се свива, което води до понижаване на централното сухожилие. В резултат на това диафрагмата се изравнява. Контракцията на този мускул увеличава размера на гръдния кош, което причинява намаляване на налягането в гръдната кухина, като едновременно предизвиква намаляване на обема и увеличаване на налягането в коремната кухина (11).
Степента на амплитуда на диафрагмата също се влияе от положението на тялото. Например при нормално дишане легналото положение улеснява най-голямото усилване на движението, а седналото положение определя най-ниската мобилизация на диафрагмата (12).
Междуребрените мускули са представени от два тънки мускулни слоя, които заемат всяко междуребрено пространство. Външните междуребрени мускули започват дорзално от туберкула на горното ребро, като имат наклонена посока отдолу и вентрално, вкарвайки върху хрущяла на долното ребро. Контракцията на тези мускули повдига долното ребро до горното, като по този начин се получава разширяване на гръдната кухина. Вътрешните междуребрени мускули произхождат от горния ръб на долното ребро, под ребрения ъгъл, като вмъкването е в стернокосталната връзка. Техните влакна са ориентирани обратно към тези на външните междуребрени мускули, образувайки с тях прав ъгъл (8, 10, 11) (фиг. 8).
Скаленните мускули, предни, средни и задни, произхождат от напречните апофизи на прешлените C2 - C7, вмъквайки се на първото ребро (предно и медиално мащабно) и на второто ребро (задно скаленово). Те са в действие във всяко тихо вдъхновение, включително строго диафрагменото, когато тяхната изометрична контракция „позира“ гръдния кош (3, 12).
Дълбокото вдъхновение се прави от диафрагмата, интеркосталите и скалите, към които са добавени поредица от спомагателни мускули: стерноклеидомастоидния мускул, ребрата се повдига, малката задно-горна зъбна редица и сакроспиналите. Стерноклеидомастоидът е специфичен за човека допълнителен мускул, който повдига гръдната кост, увеличавайки предно-задния диаметър на гръдния кош, като способността му да генерира налягане е приблизително същата като тази на мащабните мускули.
Повдигането на ребрата вдъхновява ребрата и разширява гръбначния стълб, което увеличава дълбочината на дишане (9). Малкият задно-превъзходен назъбен повдига задните части на първите ребра. Сакроспиналните противовеси чрез сцепление на багажника, в случай на обемен корем или при носене на тежест отпред, и удължават гръбначния стълб, увеличавайки предно-задния гръден диаметър (12).
Мускулите на принудителното вдъхновение се състоят от мускулите на тихото и дълбокото вдъхновение, но също така и от следните мускули: повдигане на лопатката, трапец, ромбоид, малки и големи пекторали и големи зъби. Принудително вдъхновение се открива при здрави хора, които изпълняват упражнения със средна интензивност и при пациенти, които не могат да осигурят своя обмен на газ в покой поради неразположенията, от които страдат, като по този начин са принудени да компенсират дихателния дефицит чрез допълнително мускулно действие. (12)
Мускулите на принудителното издишване са представени от коремната напречна, коремна коса, коремна права, лумбален квадрат, задно-долна зъбна редица и вътрешни интеркостали. Тези мускули имат две основни действия: те издърпват коремната стена навътре, повишават интраабдоминалното налягане и изтласкват черепната диафрагма в гръдната кухина, което увеличава плевралното налягане и намалява обема на белия дроб и придърпва долните ребра, притискайки гръдния кош.
Тренировката на дихателните мускули е специфичен метод, който се използва отделно или интегриран в програма за рехабилитация на белите дробове, носи множество ползи за пациентите с хронични респираторни заболявания, сред които най-важни са: увеличаване на силата и издръжливостта на дихателните мускули, подобряване на симптомите, увеличаване на способността за упражнения на дихателните мускули и тялото.
Според международните насоки тренировката на дихателните мускули трябва да продължи след изписване, или у дома, ежедневно, или, ако е възможно, в специални дихателни центрове за рехабилитация, поне два пъти седмично, за да се запазят ефектите от тренировката.
1. Postolache P, Cojocaru DC. Белодробна рехабилитация - от насоки към практика. Rev Med Chir Soc Med Nat Iasi/The Medical Surgical Journal 2013, 117 (2): 380–87
2. Jimborean G, Ianosi ES, Croitoru A, Szasz S, Postolache P. Трениране на дихателни мускули при хронична обструктивна белодробна болест. Пулмология 2017; 66 (3): 128–30
3. Wesst CR, Taylor BJ, Campbell IG et al. Ефекти от инспираторната мускулна тренировка при параолимпийски спортисти с увреждане на шийните прешлени. Med. Sci. Sports Exerc 2009; 41: S31 - S32
4. Алисън Макконъл. Трениране на дихателни мускули, 2013
5. Hine R. Речник по биология (7-мо издание), Оксфорд: Oxford University Press: 540, 2016
6. Тери Де Жардинс МЕД, RRT. Физиология на сърдечно-белодробната анатомия - основи за респираторни грижи, 2008
7. Ștefaneț M. Анатомия на човека 2008, 2: 148–91
8. Ochină G. Физиотерапия при респираторни заболявания, 2002
9. Ries AL, Bauldoff GS, Carlin BW, Casaburi R et al. Белодробна рехабилитация: Съвместни насоки за клинична практика, основани на доказателства, ACCP/AACVPR, Ракла 2007 май; 113 (5 добавки): 4S - 42S
10. Василеску М.М. Физикална терапия на респираторни заболявания. Изд. Universitaria Craiova, 2007, 13–129
11. Hillegass E. Основи на сърдечно-белодробната физикална терапия. Saunders Elsevier, 2011
12. Sbenghe T. Медицинско възстановяване на дихателни пациенти. Медицинско издателство в Букурещ, 1983, 120