什么是膈神经电刺激？

什么是膈神经电刺激？

什么是膈肌？

膈肌是胸腔和腹腔的分界，是介于胸腔和腹腔之间的肌肉纤维组织，为向上膨隆呈穹窿形的扁薄阔肌（图1），是人体主要的呼吸肌，占所有呼吸肌功能的60%～80%，在呼吸运动中起着非常重要的作用。当膈肌收缩时帮助吸气；当膈肌舒张时帮助呼气（图1）。膈肌移动1cm，肺通气量增加约350ml。膈肌不但能保证人体的正常呼吸，还能保持腹部压力的稳定。正常人群膈肌厚度0.22～0.28cm，若呼气末<0.2cm则提示存在膈肌萎缩。膈肌发生废用性萎缩的速度是其他骨骼肌的8倍；而膈肌的间歇性收缩可以防止膈肌萎缩。

图1 膈肌的功能

什么是膈神经电刺激？

膈神经电刺激又称膈肌起搏器是呼吸康复常用的一种设备，其作用是通过电脉冲刺激膈神经，引起膈肌有节律的收缩，从而改善呼吸功能。不管患者处于镇静状态还是意识清醒，均可使用膈神经电刺激来预防或治疗膈肌功能障碍。

膈神经电刺激称分为植入式膈肌起搏器(用于提供长期的通气支持）和体外式膈肌起搏器（用于短期的辅助治疗）。体外式膈肌起搏器治疗（机理如图2）。

图2 体外式膈肌起搏器的治疗机理

膈神经电刺激对呼吸系统可产生哪些效应？

通过进行膈神经电刺激可对呼吸系统产生两种效应：

1. 离心性膈神经兴奋：即通过对膈神经进行电刺激，兴奋其运动神经纤维产生神经冲动，并向下传至神经末梢，经过电—化学—电的传递，兴奋膈神经，表现为深吸气。

2. 向心性膈神经兴奋：膈神经运动纤维受到刺激兴奋时，其感觉纤维也会受到刺激并形成神经冲动向上传导，使呼气中枢兴奋，吸气中枢抑制，从而促使吸气转为呼气，加速吸气与呼气的交替，表现为补呼气增加。

造成ICU患者脱机困难的原因有哪些？

有研究结果显示，在长期使用呼吸机进行机械通气的患者中有20%～30%存在脱机困难；在慢性阻塞性肺疾病患者中更高达35%～67%。造成ICU患者脱机困难的主要原因：

1. 控制性机械通气：即患者的呼吸完全由呼吸机提供，膈肌处于完全的去负荷状态，因而容易发生萎缩；
2. 机械通气时间：机械通气早期即可引起膈肌功能障碍，并且其严重程度与机械通气时间长度相关；
3. 肺容积增加：在慢性阻塞性肺疾病患者中肺容积增加，可高达35%～67%；肺容积增加造成膈肌初长度缩短，使膈肌收缩力下降，从而造成膈肌功能障碍；
4. 膈肌本身也容易发生废用性萎缩；
5. ICU相关因素：在ICU住院的患者大多存在营养不良、血流动力学素乱、电解质紊乱以及低氧血症等，影响膈肌的血液供应以及营养供给，从而增加发生呼吸机诱导的膈肌功能障碍的风险。

体外膈肌起搏器在ICU脱机困难患者中的应用效果如何？

研究结果显示，体外膈肌起搏器用于ICU脱机困难患者的早期康复治疗，能增加膈肌移动度，提高膈肌肌力和耐力，在一定程度改善脱机困难患者的膈肌功能，改善通气功能，从而减少机械通气时间，尽早恢复自主通气，撤除呼吸机的机械通气支持（图3）。

图3 体外膈肌起搏器治疗

使用体外膈肌起搏器还帮助卧床患者排痰！

膈肌是主要呼吸肌，是完成呼吸动作的重要动力来源。咳嗽、咳痰是呼吸系统疾病最常见的症状之一，而咳嗽、咳痰的主要动作需要依靠膈肌运动完成。

当肺部出现感染、尤其是慢性阻塞性肺病患者，由于气道阻力增加，肺容量增大，加上长期缺氧及全身营养不佳，使膈肌纤维减少或萎缩，以致膈肌移动度减少，影响咳嗽、咳痰动作；当合并肺部感染或支气管急性炎症时，支气管粘膜受炎症刺激，分泌功能活跃，更易引起阻塞，影响通气功能，造成通气／血流比例下降；而机体的氧气供应障碍，影响膈肌收缩运动功能，使膈肌活动度进一步受到限制，造成驱动痰液流动的动力降低。缺氧还可影响呼吸道纤毛运动功能，这些都影响痰液的排出。

痰液量、排痰是否顺利直接影响抗感染的治疗效果。尤其是中老年患者，促进痰液排出，保持呼吸道通畅是治疗呼吸道感染的关键措施之一。在临床上有很多化痰、祛痰的方法，对于反复咳嗽、咳嗽无力，痰液粘稠难于咳出者在常规综合治疗的基础上使用体外膈肌起搏器治疗，可以促进排痰，缓解胸闷、咳嗽及气促等症状，有利于肺部感染及支气管炎症得到控制，进而改善心肺功能。

参考文献：

[1] Thomason DB , Biggs RB , Booth FW .Protein metabolism and beta-myo-sin heavy-chain mRNA in unweighted soleus muscle [J].Am J Phy-siol,1989. ,257(2Pt2): R300-R305. DOI: 10. 1152/ajpregu. 1989.257.2. R300.

[2] Schepens T, Verbrugghe W, Dams K, et al. The course of diaphragm atrophy in ventilated patients assessed with ultrasound: a longitudinal cohort study[J].Crit care , 2015, 19(1) :422. DOI: 10. 1186/s13054-015-1141-0.

[3]贺白婷,肖思畅,罗远明.膈肌功能的检测及临床应用[J].中华结核和呼吸杂志，2014,37(11) :848-851. DOI:10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2014.11.

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