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脊髓損傷患者心肺功能變化---撰文：王邦元（復健科主治　醫師）

• 發佈日期：2011-12-19
• 隨著台灣地區工商業的進步，交通事故亦隨之增加，每年因交通意外所導致的脊髓損傷病患也有逐漸增 加的趨勢。根據我國的統計，目前國內脊髓損傷病患約有2至3萬人，每年約持續增加1千人，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、社會均為極大的負擔，對其本人身體及心裡也是一沉重的打擊，所以如何改善其受傷後的自主生活能力、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3年以內約有80％死亡，其中導致死亡的最主要原因為肺部疾病與腎臟感染，但是隨著科學的發展、手術技術的　進步及抗生素的 使用，目前因為感染而致死亡的案例已大大減少為35％。
  
  據統計，下肢癱瘓病患的平均壽命與同年齡的正常人相當，但四肢癱瘓病患的平均壽 命約比正常人減少10％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的病患，其平均壽命較為減少。脊髓損傷病患受傷後常見的後遺症，包 括肢體活動障礙、感覺異常、神經性膀胱、性功能障礙及心肺功能異常等等，其中又以心臟血管系統及呼吸障礙為長期脊髓損傷病患死亡最主要原因，其中心臟血管 系統所引起合併症最主要的原因，可能包括脊髓損傷病患受傷後的活動度減少、心血管系統退化、血液中低密度膽固醇升高、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25％產生冠狀動脈疾病的可能。故如何準確地評估病患的心肺功能及如何安排適當的運動計畫，以提昇他們最大體能及減少 合併症的產生，便顯得相當重要。
  
  心臟血管系統的變化
  在 解剖學而言，人體主要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、四肢的骨骼肌肉收縮，以達到活動的目的。若頸椎脊 髓損傷的病患會引起四肢癱瘓，而胸及腰椎損傷病患會導致下肢癱瘓。就以呼吸功能而言，主要藉由呼吸肌肉如橫隔膜、肋間肌、頸部肌肉群及腹肌的活動幫忙而達 到呼吸動作的功能，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兩大 系統，在一正常的運動中，交感神經主要經由內臟器官的血管收縮、骨骼肌肉系統的血管擴張，而提供肌肉足夠的血液、氧氣供應及能量，以完成肌肉收縮的功能， 同時在末梢靜脈血管產生收縮以增加心臟的血液回流、心肌收縮加強以增加心輸出容量而符合運動的需要。但在高位損傷的病患特別在T1以上的完全性損傷病患而 言，因喪失交感神經的支配故無法增加心臟收縮及心搏出量；同時加上因為下肢活動障礙所導致的肌肉收縮異常、靜脈血液鬱積，故讓血液回流到心臟的總量更為減 少，因此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，以致病患對運動的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 管系統的合併症，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。在臨床上如何改善病患的運動量，進而增加 心肺功能以減少合併症的產生便為一重要的課題。
  
  根據本科的研究，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，若以脊髓損傷與同年齡的正常人相比較可得知：腰椎、低位胸椎、高位胸椎、頸椎，分別約為正常人的85％、73％、60％、53％左右。 由此可知，如何安排適當而且合理的運動訓練，以改善其心肺功能、減少血管硬化及心臟血管系統合併症的產生，從而改善其生活品質及體能的增加，便顯得非常的 重要。
  
  肺功能的變化
  在 肺功能部份而言，由於脊髓損傷後導致受傷部位以下神經所控制的肌肉群均產生活動障礙，而引致呼吸功能的異常。由解剖學上而言，橫隔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，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，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的利用，故最大吐氣量也呈現減少的趨勢。而根據過往國外的報告，脊髓損傷後肺功能的變化隨著受傷程 度及位置的不同而有明顯的差異，一般而言受傷的部位越高，其肺功能的表現越差，也就是說，頸脊髓損傷病患的肺功能比胸椎及腰椎差，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，還是有明顯的差異。
  
  根據本科於民國83年的統計顯示，完全性頸椎第6、7節脊髓損傷的病患，其肺 活量、最大吐氣量在受傷後6個月分別為正常人41％及40.5％，而不完全性頸脊髓損傷的病患，則分別為正常人的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；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，同時肺部合併症也是引起脊髓損傷患者死亡的重要原因之一。
  
  復健訓練
  有關肺功能方面，其訓練主要的目的為改善其肺活量以增加肺功能及氧氣的交換，增進病患咳嗽的能力以避免合併症產生，其中包括以下項目：
  1.姿勢及身體擺位訓練。
  2.呼吸及咳嗽技巧訓練。
  3.胸廓活動訓練。
  4.肢體活動度訓練及有氧運動。
  5.呼吸肌肉群的強化運動。
  
  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（圖1），以作為訓練橫隔肌及吸氣肌的方法，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，主要為改善病患的最大攝氧量。首先我們會請病患進行最大攝氧量心肺功能測試，然後依據測試的結果給予病患一個合乎個人體能的運動訓練 處方，再進行規律性每週3次體能訓練，目前常用的方法為使用可調整阻力的手搖機進行訓練（圖2），再根據其體能的表現每週改變其訓練的強度，再慢慢增加其 每週訓練次數及每次的時間。
  
  其外，再加上每天規律的物理治療及職能治療訓練，以增進病患的活動度、移位及日常生活自我照顧能力。經過以 上種種訓練，其目的仍希望改善病患肺活量、最大體能、耐力的增加及肌力的增進，從而可使病患日常活動時便輕鬆自如，增加生活品質，同時又可降低發生心肺血 管系統合併症的可能，真可謂是「一舉數得」，請各位脊髓損傷患者一起奮鬥吧！
  
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