心肺功能變化
文／長庚醫院復健科主治醫師 王邦元
由於台灣地區交通日漸頻繁，事故亦隨之增加，每年因交通意外所導致之脊髓損傷病患也有逐漸增加之趨勢。根據我國之統計目前國內脊髓損傷病患約有二至三萬人，每年約持續增加一千人，其中脊髓損傷約有70%為正值少年及壯年時期，受傷後不論對個人、家庭、社會均為極大之負擔，對其本人身體及心裡也是一沉重之打擊，所以如何改善其受傷後之自主生活能力、體能及生活品質則甚為重要。在第二次世界大戰以前，脊髓損傷病患中在受傷後三年以內約有80%死亡，其中導致死亡之最主要原因為肺部疾病與腎臟感染，但是隨著科學之發展、手術技術之進步及抗生素之使用，目前因為感染而致死亡之案例已大大減少為35%。據統計下肢癱瘓之病患其平均壽命與同年齡之正常人相當，但四肢癱瘓病患之平均壽命約比正常人減少百分之十左右，但整體而言脊髓損傷時年齡越大、損傷部位越高及完全性損傷之病患其平均壽命較為減少。
過往脊髓損傷病患受傷後常被提及之後遺症包括肢體活動障礙、感覺異常、神經性膀胱、性功能障礙等等，而心肺功能異常卻往往被忽略，但心臟血管系統及呼吸障礙卻為長期脊髓損傷病患死亡最主要原因之一，其中心臟血管系統所引起之合併症最主要之原因可能包括脊髓損傷病患受傷後之活動度減少、心血管系統退化、血液中低密度膽固醇昇高、高密度膽固醇降低等因素引起血管硬化，其中更有報告指出脊髓損傷病患有百分之二十五產生冠狀動脈疾病之可能。故如何準確地評估病患之心肺功能及如何安排適當之運動計畫以提昇他們之最大體能及減少合併症之產生，便顯得相當重要。
心臟血管系統之變化
在解剖學而言人體主要乃包括中樞神經系統及自主神經系統兩大部份，其中人類可經由中樞神經系統來控制軀體、四肢之骨骼肌肉收縮以達到活動之目的；若頸椎脊髓損傷之病患可引起四肢癱瘓，而胸及腰椎損傷病患可導致下肢癱瘓。就以呼吸功能而言，主要藉由呼吸肌肉如橫膈膜、肋間肌、頸部肌肉群及腹肌之活動幫忙而達到呼吸動作之功能，故對於T10以上脊髓損傷病患，損傷部位越高其肺活量及肺功能愈差。
在自主神經系統方面主要包括交感與副交感神經兩大系統，在一正常之運動中交感神經主要經由內臟器官之血管收縮、骨骼肌肉系統之血管擴張而提供肌肉足夠之血液、氧氣供應及能量，以完成肌肉收縮之功能，同時在末梢靜脈血管產生收縮以增加心臟之血液回流、心肌收縮加強以增加心輸出容量而符合運動之需要，但在高位損傷之病患特別在T1以上之完全性損傷病患而言，因喪失交感神經之支配故無法增加心臟收縮及心博出量；同時加上因為下肢活動障礙所導致之肌肉收縮異常、靜脈血液鬱積，故讓血液回流到心臟之總量更為減少，故臨床上常見到脊髓損傷病患於活動中容易疲倦，上肢活動容易產生疲勞，以致病患對運動之興趣更為減少而臥床機會增加，此一惡性循環更容易導致心肺血管系統之合併症包括姿勢性低血壓、運動中低血壓、自主神經異常反射、冠狀動脈疾病及肌肉持續性萎縮等情況產生。
故臨床上如何改善病患之運動量，進而增加心肺功能以減少合併症之產生便為一重要之課題。根據本科之研究，在最大攝氧量（廣義上亦可代表為最大體能）及最大做功方面，受傷部位越高，其下降越明顯，若以完全性脊髓損傷與同年齡之正常人相比較可得知；腰椎、低位胸椎、高位胸椎、頸椎分別約為正常人之85%、73%、60%、53%左右。由此可知，如何安排適當而且合理之運動訓練以改善其最大攝氧量，減少血管硬化及心臟血管系統合併症之產生，從而改善其生活品質及體能之增加，便顯得非常之重要。
肺功能之變化
在肺功能及肺活量而言，由於脊髓損傷後導致受傷部位以下神經所控制之肌肉群均產生活動障礙，而引致呼吸功能之異常。由解剖學上而言，橫膈膜仍由頸椎第四節控制，而肋間肌則由胸椎神經控制，腹部肌肉則由下半胸椎神經支配。故於頸脊髓損傷病患而言，若是位置高於頸椎第四、五節，便會引起主導吸氣的橫隔膜無力，導致呼吸困難而必須進行氣管切開術及使用呼吸器輔助呼吸，而其他頸椎損傷病患因胸椎神經支配的肋間肌無力收縮，當正常吸氣時胸部無法擴張，以致肺活量大大減少引致血液中含氧量降低，同時又因下半部胸椎神經支配的腹部肌肉無力，在用力吐氣時無法做有效之利用，故最大吐氣量也呈現減少之趨勢，同時排痰能力也大為減少，而引起肺部感染之機率大增。
根據本復健科之研究顯示，脊髓損傷後肺功能之變化隨著受傷程度及位置之不同而有明顯之差異，一般而言受傷之部位越高，其肺功能之表現越差，也就是說，頸脊髓損傷病患之肺功能比胸椎及腰椎差。統計結果顯示，頸椎、高位胸椎、低位胸椎、腰椎損傷後之肺活量分別為正常人的55%、68%、71%、及95%。雖然經過受傷一段時間以後，會有所改善，但若是與正常人相比，還是有明顯之差異。另根據本科於民國83年之統計顯示，完全性頸椎第六、七節脊髓損傷之病患，其肺活量、最大吐氣量在受傷後六個月分別為正常人之41%及40.5%，而不完全性頸脊髓損傷之病患，則分別為正常人之64%及65%。但到底肺活量減少對脊髓損傷患者有哪些壞處呢？一般而言脊髓損傷患者（特別是頸椎損傷患者）因無法有效的吸氣及呼氣，而使肺部擴張不全，易造成咳嗽無力及排痰困難，繼而引起肺部感染或肺炎，同時肺部合併症也是引起脊髓損傷患者死亡之重要原因之一。另一方面，因血中氧氣不足，則易導致精神不振、工作提不起勁、睡眠不好等合併症。
復健訓練
有關肺功能方面，首先必須避免抽煙，再加上適當之呼吸及肌肉訓練，其主要之目的為改善其肺活量以增加肺功能及氧氣之交換，增進病患咳嗽之能力以避免合併症之產生，其中包括以下項目：
- 姿勢及身體擺位訓練
- 呼吸及咳嗽技巧訓練
- 胸廓活動訓練
- 肢體活動度訓練及有氧運動
- 呼吸肌肉群之強化運動
除了以上訓練技巧之外，目前本科更常鼓勵病患使用誘發式肺量計以作為訓練橫膈肌及吸氣肌之方法，同時也可改善肺泡的擴大，使肺活量增加及有助痰液的排除。
對於心臟功能訓練方面，主要為改善病患之最大攝氧量。首先我們會請病患進行最大攝氧量心肺功能測試，以測定是否有心臟病、心律不整或心肌梗塞等疾病，同時瞭解其最大攝氧量及最大心跳速率等等，然後依據測試之結果給予病患一個合乎個人體能之運動訓練處方，再進行規律性每週三次體能訓練，目前常用之方法為使用可調整阻力之手搖機進行訓練，再根據其體能之表現每週改變其訓練之強度，再慢慢增加其每週訓練次數及每次之時間。其外，再加上每天規律之物理治療及職能治療訓練以增進病患之活動度、移位及日常生活自我照顧能力。根據本科研究顯示，低位胸椎病人經過三個月之訓練後，訓練組之最大攝氧量及最大心博速率分別增加11%及5%，而非訓練組分別減少3%及6%，故可瞭解適當運動對心肺功能改善之益處。經過以上種種訓練，其目的仍希望改善病患之肺活量、最大體能、耐力之增加及肌力之增進，從而可使病患日常活動時更輕鬆自如，增加生活品質，同時又可降低發生心肺血管系統合併症之可能，實在值得各位病友注意及努力！