Výcvik dýchacích svalov pri CHOCHP - lekársky život
Výcvik dýchacích svalov je najinovatívnejšou a najaktuálnejšou súčasťou programu obnovy pri rehabilitácii pľúc. Táto technika ponúka významné výhody pri individuálnom použití alebo pri integrácii do respiračného rehabilitačného programu, zlepšuje svalovú silu a vytrvalosť dýchacích svalov a zvyšuje kapacitu úsilia pacienta (1, 2).
Výcvik dýchacích svalov je rozdelený do dvoch kategórií: nádychové a nádychové. Cvičenie inspiračných svalov sa zvyčajne vykonáva u pacientov, ktorých hlavným príznakom je dýchavičnosť, a v prípade tých, ktorí majú bronchiálne sekréty, sa používa aj tréning výdychových svalov.
Pred začatím tréningového programu sa vyhodnotí maximálny inspiračný tlak na úrovni ústnej dutiny, ktorý predstavuje výkonovú kapacitu dýchacích svalov.
Ciele tréningu dýchacích svalov majú za cieľ zlepšiť príznaky, kašeľ, spútum, ale najmä zlepšiť dýchavičnosť, tonizovať dýchacie svaly, zvýšiť účinnosť dýchacích svalov, zvýšiť objem mobilizovaného vzduchu, obmedziť ventilačné práce, kontrolovať a koordinovať dýchací rytmus, dýchacích ciest v prípade astmatických pacientov.
Metódy a vybavenie použité pri týchto dvoch druhoch výcviku sa výrazne líšia.
Článok pokračuje po odporúčaniach
Ars Medici
Srdcové zlyhanie u hematologického pacienta: náklady na antineoplastickú liečbu
Ars Medici
Kardio-hepatálny syndróm
Vytrvalostný tréning, ktorý sa vykonáva udržiavaním nútenej hyperventilácie niekoľko minút, trénuje inspiračné aj výdychové svaly. Pri tomto type tréningu sú dýchacie svaly nútené pracovať vysoké a krátke rýchlosti po dlhšiu dobu.
Na tréning založený na zvyšovaní svalovej sily sa používajú zariadenia, ktoré kladú zvýšený odpor v ústnej dutine, pričom svaly sú vystavené zvýšenej vonkajšej záťaži. Pri tréningu dýchacích svalov sa používajú rôzne prístroje, vrátane stimulátora spirometra, dýchania proti odporu Pflex, flutterovej chlopne a dýchania s inspiračnou chlopňou na prahu.
Stimulačný spirometer je zariadenie, ktoré obsahuje niekoľko guľôčok, ktoré stúpajú v závislosti od sily dýchacieho toku. Počas tohto tréningu musí pacient generovať cieľový inspiračno-exspiračný tok, ktorý poháňa guľôčky k hornej časti zariadenia. Keď sa zvyšuje kapacita dýchania, gule sa zvyšujú viac. Výhodou tohto zariadenia je, že poskytuje povzbudivú vizuálnu spätnú väzbu pre pacienta (3) (obr. 1) .
Dýchanie proti odporu Pflex je tréning, ktorý pozostáva zo série opakovaných výdychov a inšpirácií proti zvýšenému odporu danému otvorom s pevným priemerom v inspiračnom okruhu, ktorý má šesť úrovní odporu. Táto technika závisí od respiračného toku a počas celého respiračného rehabilitačného programu sa odporúčajú sedenia 10-15 minút denne (obr. 2).
Prahový tréning umožňuje zaťaženie pri premenlivej, vyčísliteľnej intenzite, pričom tlak sa dá ľahko upraviť jednoduchým otočením vzdialeného konca zariadenia. Prahové zaťaženie prospieva sile inspiračných svalov u chronických pacientov aj u zdravých jedincov. Zariadenie (obr. 3) má úroveň odporu od 7 do 41 cm H2O. Pacienti budú s týmto prístrojom trénovať 30 minút denne s odporom 30–60% počiatočnej hodnoty maximálneho inspiračného tlaku v ústnej dutine (4).
Izokapnický ventilačný tréning - nazývaný aj vytrvalostný tréning - je technika, ktorá spočíva v nútenej ventilácii pri vysokom prietoku, ktorá trvá niekoľko minút. Na precvičenie inspiračných svalov budú pacienti inhalovať pomocou zariadenia, obvykle POWERBreathe (obr. 4a), ktoré kladie odpor ekvivalentný 30% - 60% počiatočnej hodnoty maximálneho inspiračného tlaku v ústnej dutine. Cvičenia sa budú vykonávať 30 minút denne, šesť päťminútových sedení, s dvojminútovou prestávkou medzi jednotlivými sedeniami, doma alebo v špeciálnych pľúcnych rehabilitačných centrách, čím sa zvýši odolnosť prístroja o 5% týždenne (4).
Isocapnic hyperpnea je fyzicky náročná metóda, ktorá si vyžaduje vysoký stupeň zapojenia a motivácie pacienta. Zariadenie POWERBreathe obsahuje ventil, ktorý odoláva vdýchnutiu. Intenzita a frekvencia cvičenia závisia od pacientovej tolerancie a respiračného zlyhania. Cvičenie dýchacích svalov bude pokračovať po celý život, aby sa zachovali priaznivé účinky.
Prístroj na tréning výdychových svalov Threshhold PEP (obr. 3) má rovnaký systém jednosmerného prietokového ventilu, ktorý sa otvára s výdychom pacienta. To vytvára pozitívny tlak, ktorý udržuje dýchacie cesty otvorené a umožňuje vylučovanie bronchiálnych sekrétov počas kašľa. Má úroveň odporu 4 až 20 cm H2O. Najpoužívanejším prístrojom na tréning výdychových svalov je Shaker Plus (obr. 4b). .
Pľúcna ventilácia a typy dýchania
Pľúcna ventilácia alebo dýchanie sú jednou z životne dôležitých funkcií tela, ktoré prebiehajú cyklicky a nepretržite a majú za úlohu zabezpečiť obojsmernú výmenu plynov medzi telom a vzduchom v atmosfére. Inhaláciou sa kyslík zvonku dodáva bunkám a CO2 pochádzajúci z bunkového metabolizmu sa vylučuje do atmosféry exspiráciou (5). Inšpirácia je vyvolaná stimulmi generovanými inspiračným centrom v žiarovke a prostredníctvom miechových nervov je kontrolovaná kontrakcia inspiračných svalov. Dve fázy ventilácie - inhalácia a výdych - nasledujú po sebe rytmicky s frekvenciou 12–18 cyklov/minútu (dychová frekvencia).
Objem, ktorý vstupuje do pľúc alebo z nich odchádza v podmienkach uvoľneného dýchania alebo odpočinku, sa nazýva súčasný objem, asi 500 cm 3 vzduchu. Okrem 500 cm 3 vzduchu pomocou núteného dýchania možno do pľúc priviesť asi 1 500 cm 3 vzduchu, ktorý sa nazýva rezervný inspiračný objem. Núteným výdychom, ktorý nasleduje bezprostredne po normálnom, možno z pľúc vylúčiť množstvo 1 500 cm 3 vzduchu, ktoré sa nazýva rezervný výdychový objem. Súčet troch hodnôt predstavuje vitálnu kapacitu: 3 500–4 500 cm 3 vzduchu. Po nútenej expirácii v pľúcach zostane asi 1 500 cm 3 vzduchu, objem sa nazýva zvyškový. Životná kapacita a zvyškový objem tvoria celkovú kapacitu pľúc, ktorá bežne dosahuje hodnotu 4 500–5 000 cm 3 vzduchu (6).
Pľúcna difúzia je proces prechodu pľúcnych plynov v smere koncentračného gradientu, ktorý prebieha medzi alveolárnym plynným médiom a pľúcnou kapilárnou krvou. V tomto procese kyslík prechádza z alveolárneho vzduchu do žilovej krvi a oxid uhličitý v žilovej krvi prechádza do alveolárneho vzduchu. Krv sa dostáva do pľúc nabitých oxidom uhličitým, ktorý je okysličený procesom hematózy, a pľúca opúšťa pľúcnymi žilami (obr. 5).
Krv prichádzajúca cez pľúcnu tepnu je naplnená oxidom uhličitým, ktorý má parciálny tlak 47 mm Hg, zatiaľ čo v alveolárnom vzduchu má oxid uhličitý parciálny tlak iba 40 mm Hg. Podľa fyzikálnych zákonov preto oxid uhličitý bude difundovať z vyššieho tlaku v kapilárach do nižšieho tlaku v alveolárnom vzduchu. (6) V alveolárnom vzduchu sa kyslík nachádza pri parciálnom tlaku 100 mm Hg. V kapilárnej krvi má 40 mm Hg, čím difunduje z alveolárneho vzduchu do kapilárnej krvi (obr. 6).
Regulácia dýchania spočíva v modulácii aktivít dýchacích centier - nachádzajúcich sa v bulbopontínovej oblasti - pôsobením dýchacích plynov a zmenami pH v krvi, najmä v mozgovomiechovom moku. Tieto látky ovplyvňujú dýchacie centrá priamym pôsobením na neuróny, ale aj nepriamo prostredníctvom chemoreceptorov v reflexogénnych oblastiach kardiovaskulárneho systému (7).
Existujú štyri typy dýchania, ktoré sa klasifikujú podľa svalov, ktoré pôsobia pri dýchaní, a podľa odvetrávaných oblastí. Brušné (bráničné) dýchanie je charakteristické dýchanie mužov a dosahuje sa cez bránicu. Dýchanie do brucha je neúplné dýchanie, pretože prevzdušňovanie sa vykonáva iba v dolných oblastiach pľúc. Má však niektoré výhody, medzi ktoré spomenieme: stimuláciu srdcovej činnosti, zníženie vysokého krvného tlaku, stimuláciu trávenia a reguláciu črevnej činnosti, vykonávanie skutočnej masáže vnútorností a vyváženie ich vzrušivosti. Ovládanie brušného dýchania je pre mužov jednoduchšie, správne ho vykonávajú zdravé a najmä tie, ktoré sa venujú horolezectvu, plávaniu, veslovaniu, spevákom a fúkačom.
Dolné (stredné) pobrežné dýchanie niektorí autori nazývajú bočné. Bežne sa vyskytuje u mužov vo veku od 45 do 50 rokov, ktorí sa venujú intenzívnejšej fyzickej aktivite. Tento typ dýchania zahŕňa v malej miere časť brušného dýchania. Vzduch je nasmerovaný najmä do stredných oblastí pľúc, čím sa dosahuje povrchové prevzdušnenie, ako aj brušné dýchanie, kde je miesto bazálne. Pri pobrežnom dýchaní je pôsobenie bránice menšie a opačným smerom ako brušné dýchanie. To sa vysvetľuje tlakom vyvíjaným brušnou stenou na bránicu, ktorú fixuje alebo dokonca zvyšuje, čo umožňuje zväčšenie objemu hrudného koša v dôsledku pružnosti a pohyblivosti kostro-vertebrálnych a kostrových kĺbov.
Horné pobrežné (klavikulárne) dýchanie je špecifické pre ženy. Pri tomto type dýchania je hrudný kôš zdvihnutý hornými rebrami, ramenami a kľúčnymi kosťami. Týmto spôsobom sú horné oblasti odblokované, čo umožňuje vzduchu vstupovať do vrcholov pľúc. Pri smerovaní vzduchu smerom ku špičkám zohráva dôležitú úlohu bránica, ktorá zdvíhaním počas nádychu zabraňuje rozšíreniu pľúc smerom dole. Tento typ dýchania je v skutočnosti adaptáciou tela na rôzne faktory, ako sú napríklad: poloha tela a segmentov pri statických a dynamických činnostiach, intenzita úsilia, pohlavné zvláštnosti, prostredie (8).
Správne dýchanie je definované ako spojenie troch respiračných typov v jednom dýchacom akte. Úplné dýchanie mobilizuje celý dýchací systém rozšírením rebier v troch rovinách v normálnych medziach za účasti svalov zapojených do dýchania. Aj keď je to správny spôsob dýchania, tento typ nemožno automatizovať, pretože ho ľudia vykonávajú počas dňa ako vedomý spôsob prevzdušňovania celého povrchu pľúc, a teda na zabezpečenie optimálnych funkčných podmienok pre celé telo (9.)
Dýchacie svaly zohrávajú kľúčovú úlohu pri udržiavaní normálneho vetrania a správnej výmeny plynov. Ich účinok má veľké množstvo účinkov na klinické prejavy chorôb dýchacích ciest: inspiračné svaly korelujú s výskytom dýchavičnosti, únavy a rozvoja hyperkapnického respiračného zlyhania, zatiaľ čo exspiračné svaly súvisia s účinnosťou kašľa.
Existuje teda rozdiel medzi veľmi vysokou spotrebou energie a výkonnosťou dýchacích svalov - ktorá je u pacientov s chronickými ochoreniami dýchacích ciest veľmi nízka. Racionálnym základom tréningu dýchacích svalov je preto zlepšenie nerovnováhy medzi stresom a cvičebnou kapacitou dýchacích svalov.
Dýchacie svaly sú rozdelené do štyroch kategórií podľa toho, kedy začnú pôsobiť. Delia sa teda na: svaly tichej, hlbokej alebo nútenej inšpirácie a svaly nútenej expirácie.
Svaly tichej inšpirácie sú tvorené bránicovým svalom, medzirebrovými svalmi a scalene.
Membrána je hlavným dýchacím svalom, pretože v podmienkach pokojného dychu realizuje približne 70% - 80% dychovej námahy (10). Je charakterizovaná ako muskulotendinózna kupola, ktorá tvorí základňu hrudnej dutiny a oddeľuje ju od brušnej dutiny. Jeho svalové vlákna sú vložené do širokého sternocostovertebrálneho obvodu a z tejto úrovne sa zbiehajú do centrálnej aponeurotickej formácie nazývanej frenické centrum. V stave dýchacieho odpočinku toto frenické centrum vyčnieva medzi piatym a siedmym rebrom. Membrána umožňuje prechod cez niektoré otvory aorty, pažeráka a dutej žily; inerváciu bránice zaisťuje nerv bránicového vlákna z cervikálnych segmentov 3, 4, 5. Je rozdelená na dve hemidiafragmy, ktoré sú viditeľné na rádiografii, pravá hemidiaphragma je silnejšia ako ľavá, ktorá je náchylnejšia na prasknutie a herniu (5)., 7, 10, 11). Štruktúra membrány je ilustrovaná na obr. 7.
Počas tichého dýchania sa bránica stiahne, čo spôsobí zníženie centrálnej šľachy. Vďaka tomu sa bránica vyrovná. Kontrakcia tohto svalu zväčšuje veľkosť hrudníka, čo spôsobuje pokles tlaku v hrudnej dutine, čo súčasne spôsobuje zmenšenie objemu a zvýšenie tlaku v brušnej dutine (11).
Stupeň amplitúdy bránice je tiež ovplyvnený polohou tela. Napríklad pri normálnom dýchaní umožňuje poloha na chrbte najväčšie zosilnenie pohybu a poloha v sede určuje najnižšiu mobilizáciu bránice (12).
Medzirebrové svaly sú reprezentované dvoma tenkými vrstvami svalu, ktoré zaberajú každý medzirebrový priestor. Vonkajšie medzirebrové svaly začínajú dorzálne od tuberkulózy horného rebra, majúci šikmý smer smerom dole a ventrálne, pričom sa vkladajú do chrupavky dolného rebra. Kontrakcia týchto svalov dvíha dolné rebro k hornému, čím spôsobuje rozšírenie hrudnej dutiny. Vnútorné medzirebrové svaly vychádzajú z horného okraja dolného rebra v pobrežnom uhle, pričom inzercia je v mieste sternokostálneho spojenia. Ich vlákna sú nepriamo orientované vzhľadom na vlákna vonkajších medzikostálnych svalov a tvoria s nimi pravý uhol (8, 10, 11) (obr. 8).
Scalenové svaly, predné, stredné a zadné, pochádzajú z priečnych apofýz stavcov C2 - C7 a vkladajú sa do prvého rebra (predný a stredný scalene) a do druhého rebra (zadný scalene). Pôsobia v akejkoľvek tichej inšpirácii, vrátane striktne bráničnej, keď ich izometrická kontrakcia „drží“ hrudník (3, 12).
Hlbokú inšpiráciu vytvára bránica, medzirebrové a scalenes, ku ktorým sa pridáva rad pomocných svalov: sternocleidomastoidný sval, zdvíhanie rebier, malý postero-superiorný chrup a krížové svaly. Sternocleidomastoid je ľudsky špecifický doplnkový sval, ktorý dvíha hrudnú kosť a zvyšuje predo-zadný priemer hrudného koša, jeho schopnosť vytvárať tlak je približne rovnaká ako u svätojánskych svalov.
Výťahy rebier inšpirujú rebrá a rozširujú chrbticu, čo zvyšuje hĺbku dýchania (9). Malý postero-superior dentát dvíha zadné časti prvých rebier. Sacrospinals vyvažujú ťahom trupu, v prípade veľkého brucha, alebo keď nesú závažie vpredu, a rozširujú chrbticu, čím zväčšujú predozadný priemer hrudníka (12).
Svaly nútenej inšpirácie pozostávajú zo svalov tichej a hlbokej inšpirácie, ale tiež z týchto svalov: zdvih lopatky, lichobežník, kosoštvorec, malý a veľký prsný kôš a veľké zuby. Nútená inšpirácia sa nachádza u zdravých ľudí, ktorí sa venujú stredne intenzívnemu cvičeniu, a u pacientov, ktorí nedokážu zabezpečiť svoju výmenu plynov v pokoji kvôli chorobám, ktoré trpia, a sú tak nútení kompenzovať deficit dýchania ďalším svalovým pôsobením. (12)
Svaly núteného výdychu sú reprezentované brušnými priečnymi, brušnými šikmými plochami, brušnými rovinami, bedrovým štvorcom, postero-inferiálnym chrupom a vnútornými medzirebrami. Tieto svaly majú dve hlavné činnosti: ťahajú brušnú stenu dovnútra, zvyšujú vnútrobrušný tlak a tlačia lebečnú bránicu do hrudnej dutiny, čo zvyšuje pleurálny tlak a zmenšuje objem pľúc a tiahne dolné rebrá, stláča hrudný kôš.
Výcvik dýchacích svalov je špecifická metóda, ktorá sa používa samostatne alebo integruje do pľúcneho rehabilitačného programu a prináša pacientom s chronickými ochoreniami dýchacích ciest mnoho výhod, medzi ktoré patria najdôležitejšie: zvýšenie sily a vytrvalosti dýchacích svalov, zlepšenie symptómov, zvýšenie výkonovej kapacity dýchacích svalov a tela.
Podľa medzinárodných pokynov by sa v tréningu dýchacích svalov malo pokračovať po prepustení, a to buď doma, každý deň, alebo ak je to možné, v špeciálnych respiračných rehabilitačných centrách, najmenej dvakrát týždenne, aby sa udržali účinky tréningu.
1. Postolache P, Cojocaru DC. Pľúcna rehabilitácia - od pokynov k praxi. 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. Výcvik dýchacích svalov pri chronickej obštrukčnej chorobe pľúc. Pulmonológia 2017; 66 (3): 128–30
3. Wesst CR, Taylor BJ, Campbell IG a kol. Účinky inšpiračného svalového tréningu u paralympijských športovcov s poranením krčnej miechy. Med. Sci. Športové cvičenie 2009; 41: S31 - S32
4. Alison McConnell. Výcvik dýchacích svalov, 2013
5. Hine R. Slovník biológie (7. vydanie), Oxford: Oxford University Press: 540, 2016
6. Terry Des Jardins MED, RRT. Fyziológia kardiopulmonálnej anatómie - základy starostlivosti o dýchacie cesty, 2008
7. țtefaneț M. Human Anatomy 2008, 2: 148–91
8. Ochină G. Fyzioterapia pri ochoreniach dýchacích ciest, 2002
9. Ries AL, Bauldoff GS, Carlin BW, Casaburi R a kol. Pľúcna rehabilitácia: Spoločné pokyny pre klinické postupy založené na dôkazoch ACCP/AACVPR, hrudník, máj 2007; 113 (5 doplnkov): 4S - 42S
10. Vasilescu MM. Fyzikálna terapia chorôb dýchacích ciest. Vyd. Universitaria Craiova, 2007, 13–129
11. Hillegass E. Základy kardiopulmonálnej fyzikálnej terapie. Saunders Elsevier, 2011
12. Sbenghe T. Liečenie pacientov s dýchacími cestami. Lekárske vydavateľstvo v Bukurešti, 1983, 120