应用M型超声测量肥胖与健康体重老年人平静呼吸时膈肌运动幅度的对比研究

何 键

人体脂肪含量对肺功能的影响越来越引起科研和临床工作者的关注，多个研究结果表明肺功能变化与肥胖程度呈负性相关[1]。体质指数(Body Mass Index，BMI)是一个比较客观的参考指标，也是通用的衡量体重是否健康的常用标准。BMI=体重(kg)/身高2(m2)。体重分级建议的中国标准为：体重过轻(BMI<18.5)，健康体重(18.5≤BMI<24.0)，超重(24.0≤BMI<28.0)，肥胖(BMI≥28.0)[2]。本次研究主要选取老年人肥胖人群(BMI≥28.0)与健康体重人群(18.5≤BMI<24.0)，对比分析两组人群平静呼吸时双侧膈肌运动幅度的差异。

呼吸运动的正常进行有赖于呼吸肌的节律运动，呼吸肌为呼吸运动提供了原始动力，膈肌是呼吸肌的重要组成部分，诸多研究表明膈肌运动与肺功能具有良好的相关性。超声可以观察膈肌的实时运动情况，M型超声可以展示和记录膈肌的运动轨迹，对膈肌运动幅度进行实时、相对准确和客观的量化评价[3]。本研究主要应用M型超声观察肥胖老年人与健康体重老年人平静呼吸时双侧膈肌的运动幅度，研究膈肌运动幅度差异，以期探讨平静呼吸时体重指数与膈肌运动幅度的关系，为临床研究提供参考。

1.1 一般资料 本研究选取2020年6月至2021年6月于北京小汤山医院健康体检的老年人160例。健康体重者(18.5≤BMI<24.0)80例，年龄61～90岁，平均年龄(73.0±6.7)岁，其中男性40例，平均年龄(73.1±6.4)岁，女性40例，平均年龄(70.2±6.1)岁。肥胖者(24.0≤BMI<28.0)80例，年龄62～88岁，平均年龄(71.7±5.3)岁，其中男性40例，平均年龄(72.0±5.6)岁，女性40例，平均年龄(70.2±5.5)岁。两组性别、年龄参数比较差异均无统计学意义(P>0.05)，组间具有可比性。

1.1.1 入选标准：①本院体检中心健康体检对象，②年龄≥60岁，③签订相关知情同意书，④本研究经医院伦理委员会审查、批准。

1.1.2 排除标准：①排除患有严重心血管疾病、呼吸系统疾病及其他影响心肺功能的慢性代谢性疾病患者，②无胸、腹部手术史，③无胸廓畸形，④一年内无肺部感染史。

1.2 设备及检查方法 选用GE Logic E9彩色多普勒超声诊断仪，凸阵探头，探头频率2.5～5.0MHz。检查前询问研究对象的病史，观察胸廓是否对称、畸形。研究对象的取仰卧位，平静呼吸，探头置于前胸壁肋间隙，B型超声检查观察由胸膜、膈肌和腹膜组成高回声结构的运动状态；
M型超声检查将取样线垂直于膈肌，展示膈肌的运动轨迹，记录膈肌移动度。待超声图像显示清晰且稳定时，选取连续3个运动周期进行数据测量，记录膈肌运动幅度，取平均值。

1.3 观察项目 分别比较肥胖男性与健康体重男性双侧膈肌平静呼吸时膈肌运动幅度，肥胖女性与健康体重女性双侧膈肌平静呼吸时膈肌运动幅度，两组全组侧膈肌平静呼吸时膈肌运动幅度。

2.1 两组男性双侧膈肌运动幅度比较 肥胖组男性右侧膈肌运动幅度较健康组增高，P<0.05；
肥胖组男性左侧膈肌运动幅度较健康组增高，P<0.05。两组双侧膈肌运动幅度差异均有统计学意义，详见表1。

表1 两组男性双侧膈肌运动幅度比较

2.2 两组女性双侧膈肌运动幅度比较 肥胖组女性右侧膈肌运动幅度较健康组增高，P<0.05；
肥胖组女性左侧膈肌运动幅度较健康组增高P<0.05。两组双侧膈肌运动幅度差异有统计学意义，详见表2。

表2 两组女性双侧膈肌运动幅度比较

2.3 两组全组双侧膈肌运动幅度比较 肥胖组右侧膈肌运动幅度较健康组增高，P<0.05；
肥胖组左侧膈肌运动幅度较健康组增高，P<0.05。两组双侧膈肌运动幅度差异有统计学意义，详见表3。

表3 两组全组双侧膈肌运动幅度比较

正常健康人的呼吸运动是平稳而均匀的，吸气是主动的过程，呼气是被动的过程，每分钟约完成12～16次呼吸运动。平静呼吸状态下，主要吸气肌即膈肌和肋间外肌收缩为吸气运动提供原动力。膈肌收缩时，其中心向腹腔移位，胸腔上下径扩大，肺容积扩张，肺内压降低，当肺内压与外界大气形成压差时，气体由外界流入肺内，完成吸气运动。平静呼吸时，呼气运动由膈肌和肋间外肌的回缩和舒张引起胸腔容积变小，肺的容积也随之减小，当肺内压力升高，高于外界大气压时，气体流出，完成呼气运动。

平静呼吸时膈肌正常工作需要完整而精密的神经支配、充足的血液供应和足够的能量储备。作为人体的“呼吸泵”，膈肌移动1cm可贡献约350ml的肺通气量,约占平静呼吸时肺通气量的50%～80%，而膈肌耗氧量只有全部呼吸肌耗氧量的1/5左右[4]。膈肌运动障碍会对肺通气产生影响，因此通过应用影像学方法观察膈肌的运动可以对评估呼吸运动发挥重要的作用[5]。目前可以应用跨膈压、肌电图、X线、CT等方法观察测量膈肌运动，因为有侵入性或有放射性，限制在健康人群推广，所以难以进行健康人群实时监测[6]。M型超声评价平静呼吸时膈肌运动幅度操作简便易行，是较为理想的影像学方法。低频凸阵探头观察膈肌超声图像表现为胸腹腔之间的强回声带，高频线阵探头可观察到膈肌超声图像表现为低回声中央肌层、强回声的腹膜层和胸膜层。

对于急危重症患者膈肌功能障碍的诊断与监测，超声已成为越来越广泛应用的方法[7]。超声监测膈肌功能在指导机械通气重症患者撤机拔管、判断慢性阻塞性肺疾病的严重程度、臂丛神经阻滞与膈肌麻醉、鉴别膈肌功能障碍等方面得到了广泛的应用[8]。

肥胖是导致心血管疾病、内分泌系统疾病、呼吸系统疾病、中风和多种癌症的常见危险因素。肥胖患者在静息时代谢率高于健康体重者，运动时代谢率差别更加明显[9]。肥胖患者基础代谢率较健康体重者增高，本研究发现肥胖患者膈肌运动幅度较健康体重者膈肌运动幅度升高，两者相一致。

综上所述，M型超声可以实时、动态、无创性的观察膈肌的运动幅度，对肥胖与健康体重老年人平静呼吸时膈肌运动幅度的差异能够进行客观的量化评价。膈肌运动与体重指数有良好的相关性，对研究体重指数对膈肌运动、肺功能的影响具有潜在的临床应用价值。

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