布景
缓慢堵塞性肺疾病(COPD)是一种常见的气道疾病，其本质为大、小气道、肺泡和肺部结缔组织的炎症。这种疾病的病理生理学特色是呼气性气流受限（EFL），经过静息状况下的肺功用测定可以做出临床确诊。
肺部过度充气是COPD另一个重要的相关生理特征，会发生严峻的临床成果。静息状况下的肺部过度充气会增大肺部顺应性（削减肺的弹性回缩力），和/或许加重呼气性气流受限的程度。
在患者症状俄然恶化或许进行膂力活动时，肺部过度充气的水平会比安静状况下急剧升高。各种关于肺部过度充气的研讨均提示其与患者的呼吸或许全因逝世率升高，以及疾病的急性发生的频率添加相关。
不管是静态或许动态肺部过度充气，与疾病的症状和运动耐量的联系均较肺功用所显现的最大呼气流速下降相关愈加亲近。跟着疾病的开展，静态肺部过度充气持续添加，导致COPD患者发生显着的呼吸困难症状和运动水平下降。
运动时，肺部过度充气会使得呼吸肌肉疲惫，添加呼吸功和影响心肺功用，这些都会严峻损害患者的各项机能。动态过度充气（DH）可影响COPD患者的日常活动，导致其生活质量严峻下降。乃至在患者进行一般日常活动如走路时就会发生动态过度充气。Oga以及搭档的研讨发现，患者氧吸取峰值的下降不只与其气流受限的恶化，而且与运动时动态的通气受限相平行。
鉴于以上原因，咱们关于操控COPD患者的肺部过度充气以改善其症状越来越感兴趣。为此来自加拿大皇后大学Kinston归纳医院呼吸科的Langer D教授等撰写了一篇总述，并宣布在近期出书的Expert Rev Respir Med杂志上。
本总述旨在总结最近的文献以评论肺部过度充气的病因学和临床意义。咱们企图阐明肺过度充气的概念（静态的以及动态的），回忆其呈现的机制，以及描绘肺过度充气在整个病程中所引起的成果。并将概述肺部过度充气导致的运动受限，评论其对呼吸困难症状和运动耐量下降的影响。
最终，将依据呼吸生理学的根本规律，评论药物和非药物所发生的肺舒张作用，能否改善患者呼吸困难的症状和进步其肺功用。
静态和动态肺过度充气：界说以及决定要素
在本文中，咱们将静态肺过度充气界说为经过体描法测定的呼气末肺容积（EELV）超越正常估计值的上限。静息状况下的呼气末肺容积和功用残气量（FRC）在本文中是通用的。静息状况下的肺过度充气既有静态肺过度充气也有动态肺过度充气。
静态肺过度充气的成分是由于肺气肿患者在安静时肺弹性回缩力下降所导致的，这一同使得胸廓外向的弹力在高于正常估计值的呼气末肺容积下与肺弹性回缩力获得平衡。这种状况下，呼吸末的肺泡压力依然与大气压恰当，肺总量（TLC）超越正常估计值，其水平取决于呼气末肺容积添加的严峻程度以及胸廓的顺应性。
别的，存在呼气流量受限的患者在安静状况下呼吸时，呼气末肺容积的水平是动态改动的。在这些患者中，肺排空的机械时刻常数（由顺应性和阻力所发生）是延伸的，可是在一个呼吸周期中依然没有满足的时刻将呼气末肺容积下降到正常估计值的水平，肺过度充气就不可避免了。
这时，呼气末的肺泡压力高于大气压，咱们将这界说为内源性呼气末正压（PEEPi）。存在PEEPi时，每一次吸气，吸气肌肉都要战胜升高了的阈值来触发呼吸。
在对COPD患者呼气末肺容积的影响方面，动态过度充气有时愈加重要，特别是在通气需求俄然增高的状况下（比方膂力活动、过度通气、焦虑或许惊骇时、一过性缺氧），或许呼气性气流受限俄然恶化时（例如急性发生或许支气管痉挛）。这些可逆的、暂时的呼气末肺容积添加首要是由于动态过度充气导致的。
经过测定最大吸气量（IC）来点评过度充气水平
最近，逐步流行起来经过丈量COPD患者在静息和运动状况下的最大吸气量（IC）来点评其过度充气水平。丈量安静状况下的最大吸气量可以协助咱们点评潮气量（Vt）与肺总量（TLC）的联系，以及呼吸体系相对应的压力容量联系的上限。
可是，有必要留意经过体描法测到的最大吸气量下降究竟是约束性的（肺纤维化、胸廓约束或许呼吸肌肉无力）仍是堵塞性的（肺过度充气）。
轻度到开展性的COPD患者肺过度充气的开展
COPD患者肺过度充气的天然病程现在还不清楚，应该是数十年来不断开展的成果，但在不同的患者肺部体积的改动也不相同。这与患者的基因敏感性、烟草的担负以及疾病急性发生的频率和程度相关。
值得留意的是，不管患者气道堵塞的程度，较高的体重指数 (BMI)总是与较低的静态过度充气（呼气残气量和EELV）和最大吸气量添加相关，可是在运用这一观念点评过度充气时其价值值得置疑。
到现在为止，尚无大型的纵向研讨来点评除FEV1外，COPD患者还有哪些生理目标呈现反常。最近完结的UPLIFT研讨，经过4年对37个国家490个中心3569名患者的随访发现，患者在吸入支气管舒张剂之前的最大吸气量每年下降34-50ml。最大吸气量基线水平最低的患者急性发生的频率和逝世率最高。
最近完结的一项对2265名患者的横断面研讨发现，空气储留（RV添加）和静息状况的肺过度充气（EELV添加）与最大吸气量下降和气道堵塞的严峻程度相关（图1）。这些成果在最近的两个研讨中也得到了证明。
尽管在不同严峻程度的患者中，EELV和RV的水平不同，即便在一些十分纤细的患者中依然可以调查到其肺体积的改动，而且跟着气流堵塞水平的添加其数值呈指数水平添加（图1）。
图1 COPD患者肺总量，残气量，功用残气量和用力吸气量与FEV1之间的联系（一切的数值均在吸入支气管舒张剂之后测定，而且以估计值百分比的方式表达）图中可见FEV1下降时， TLC，RV，FRC呈指数添加，而IC的下降是线性的。
十分纤细的气流堵塞患者的过度充气
现在现已清晰的一点是，即便患者在外周气道（直径<2mm）,肺本质和肺血管存在广泛的炎症损坏的状况下，气流受限的体现依然会很纤细。在小叶中心型肺气肿构成曾经，很多小气道的丢掉就现已存在了。肺泡的炎症和肺泡壁以及肺泡间隔的损坏被以为是肺过度充气的病因。
既往的研讨发现轻度的COPD患者也有肺静态顺应性的添加，进行容量CT扫描时会呈现肺气肿和空气储留征。
即便对没有结构性肺气肿的患者进行呼气相的CT扫描也会发现有空气储留征，这一般以为是轻度COPD患者小气道功用现已受损的体现。Barbosa和搭档们经过高分辨率CT和肺功用的成果展现了肺气肿的体积和小气道空气储留体积之间的相关。
作者一项纳入了17名从轻度到重度气流堵塞的患者的研讨提示，RV和小气道空气储留之间的相关程度为r=0.72(P=0.003)，RV和肺气肿之间的相关程度为r=0.579(P=0.030)。
Diaz等研讨了GOLDⅠ度COPD患者，存在呼吸困难组（n=19）以及不存在呼吸困难组（n=22）与正常吸烟对照组（n=30）之间，CT图画特色与呼吸困难程度以及运动受限程度之间的相关。
肺气肿（界说为CT扫描图画密度小于960Housefield单位）在呼吸困难组比没有呼吸困难组和对照呈现的更多，且与呼气流量受限的程度相关（r=0.43，p<0.001），与最大吸气量的估计值相关（r=0.39，p<0.001）。
Corbin及其团队经过4年的纵向研讨发现，在有缓慢支气管炎症状的吸烟者中，即便FEV1没有显着改动，其肺部顺应性会逐步添加直至呈现空气储留，残气量升高。
在这项研讨中作者发现，患者肺总量的添加导致残气量和功用残气量相应添加，可以起到维护用力肺活量和最大通气量的作用。这提示咱们经典的观念，即COPD的天然进程就体现为FEV1逐步下降，或许过分简略了，由于它疏忽了小气道在肺部损害中的作用以及导致相应的空气储留。
关于开展型COPD患者呈现肺部过度充气的病因机制尚缺少纵向研讨来清晰，或许这反响了肺部弹性回缩功用的下降和呼气流量受限两层作用的成果。
静态肺过度充气的病理生理学特征
对呼吸肌肉功用的影响
静态肺过度充气对呼吸力学以及呼吸肌肉功用的影响在每一个患者都是不同的，其体现从纤细的膈肌功用不全到严峻的高碳酸血症型呼吸衰竭。静态肺过度充气会耗费患者的通气储藏，这一点在急性发生和运动应激时特别显着。在轻到重度的COPD患者中，静态肺过度充气使得呼吸肌处于长度-张力曲线不抱负的方位上，影响其缩短功用。
肋间外肌和辅佐呼吸肌比起膈肌所遭到的影响要小，可是关于这一点现在缺少更详细的研讨。当呼气末肺容积抵达大约55%肺总量的时分，吸气肌有必要做功，不只是为了战胜肺的弹性回缩力，一同也要战胜胸廓的内向回缩力（见图2）。静态肺过度充气可添加呼吸肌肉的弹性负荷（在严峻的患者首要是由于PEEPi发生，安静时首要由于EFL），一同也损害了呼吸肌的缩短力。
图2 正常人和COPD患者静态肺容量和压力-容量（PV）曲线的比较
膈肌对静态肺过度充气的生理习惯
在存在缓慢肺部过度充气的状况下，会发生功用性的肌肉萎缩（见前文），膈肌对此的代偿为长度变短，这是经过肌节数量的削减和缩短完成的。这一改动的成果是使得膈肌的长度-张力曲线左移，可以在肺容积增大的状况下进步缩短力。
与健康人比较，在肯定肺容量下（严峻过度充气患者的与FRC对应）其膈肌的缩短力是增强的。可是，这一肺容积在健康人身上需求膈肌缩短到最短才可以抵达（恰当于TLC）。
在安静状况下自主呼吸时（恰当于FRC），两组比较，健康人组的膈肌缩短力要大于COPD组。可是，膈肌关于缓慢过度充气的习惯性要超越人们的料想。COPD的一个常见特征是患者的耐力相对增强以及运用氧的才能添加。
膈肌肌肉成分的改动（反抗疲惫的Ⅰ型慢缩短纤维添加），线粒体浓度和电子传递链功率的添加，一同作用下协助膈肌最大极限的保存缩短力，对立过度添加的负荷。
尽管这些习惯性改动令人形象深入，严峻静态肺过度充气意味着COPD患者通气储藏大为削减，在需求添加通气的状况下其可以添加的起伏极为有限。
尽管以上的习惯性改动可以尽或许的部分保存膈肌的缩短力和耐力，可是，在患者运动时，由于通气需求量俄然添加，必然会呈现随同的动态过度充气，患者的呼吸肌肉缩短形式体现为“缓慢根底上的急性加重”，下面还要翔实评论这一问题。
对心脏功用的影响
动态过度充气对心血管体系的影响是杂乱的，特别是在添加了额定担负的状况下，比方运动时，关于这一点下文还要详细评论。最近的横断面和调查性研讨均发现动态过度充气和心脏功用之间呈负性相关。
一项以人口为根底的研讨，取样的目标是吸烟和非吸烟者，经过MRI查看发现CT扫描时的肺气肿体积越大，相应的左心室舒张末容积、每搏输出量和心输出量就下降的越多。
亚组剖析发现，肺气肿患者的肺静脉容积变小，这提示或许是由于肺静脉的原因导致左心室充盈削减。咱们把IC/TLC<25%界说为严峻的动态过度充气，发现这与患者的全因逝世率（包含心脏原因的逝世）和心脏超声探及的左心室充盈受损相关。运用MRI点评发现，严峻的动态过度充气可影响胸腔内的血液回流，导致左心室舒张末容积下降。
运动时动态过度充气的病理生理学特征
监测运动时的肺动态过度充气
动态过度充气（DH）可界说为呼气末肺容量（EELV）较静息状况下暂时性和可逆性的添加。在假定肺总量不变的状况下，EELV的改动可以经过重复测定最大通气量（IC）来点评。Guenette等最近总述了测定EELV的办法学。尽管测定IC只能直接的反响肯定肺容量，但在不考虑肯定TLC细小改动的状况下，依然可以得到一些重要的物理参数。
运动时一些通气的极限物理参数可以经过接连测定IC和动态储藏呼气量（IRV,=IC-Vt）以及监测呼吸形式来获得。不管通气需求怎么，在运动状况下比较IC和IRV的规范值，可以得到Vt扩张的物理上限。
在中至重度COPD患者中，接连测定IC的可靠性和可重复性不光被小型的单中心研讨所证明，而且详细测定了生理参数，在大型多中心临床研讨中相同也得到了证明。绝大多数中至重度COPD患者运动时的典型改动是EELV添加0.3-0.5l（对应的IC相应削减）。在轻症COPD患者添加运动负荷时，相同可以调查到EELV类似的改动。
IC可以反映Vt可以抵达的上限，而且可以影响呼吸形式和运动时的通气峰流量。在本文中，咱们需求留意到放松时呼吸体系的静态PV曲线是呈S型的。（图2）。健康人中，Vt是处于PV曲线的平直上升段，此刻呼吸肌肉处于最佳缩短状况，呼吸体系的神经肌肉协调性最好。换句话说，在呼吸神经驱动下，肺胸壁之间处于最抱负的方位（跨肺压梯度也是如此）。
此刻呼吸功最小，肺对通气需求添加的敏感性最佳。健康人运动时，Vt的添加首要在PV曲线的平直上升段，避免了S型曲线挨近TLC位的上拐点处，不需求呼吸肌肉添加额定的做功。
在堵塞性肺病患者中，IC由于过度充气变得很低。IC削减意味着Vt在快挨近TLC的状况下可改动的余量很小，在通气需求添加的状况下（比方运动）以及Vt不得不进步的状况下，呼吸肌肉的担负就会大大增高。
节奏性呼吸气促（MPT）是一种在安静状况下诱宣布DH的办法。这种办法简略而且所需时刻很短，就是在20秒以内让测验者用比安静状况下快一倍的速率呼吸，在操作之前和之后都进行IC的丈量。
最近的研讨显现出这一技能具有很好的精确性，可以检测出在运动时容易发生DH的患者。可是，这一技能和DH之间没有充沛的对应联系，因此不引荐将两者交流代替。MPT的一个晦气方面就是在测验时无法点评患者的呼吸困难症状。仍是引荐在安静和运动状况下重复监测IC作为测定患者DH的办法，以及点评运动对患者呼吸症状的影响。
运动时动态过度充气的潜在优点
DH既可以看成是对EFL的一种代偿，也是对正常吸气肌肉功用的阻止。在低强度运动时添加EELV可以减轻EFL，或许可以改善通气血流散布，削减气道阻力以利于气体交流，进步通气的散布。
运动前期呈现DH，应该可以经过削减气道阻力来抵达中枢呼吸驱动和呼吸体系机械/肌肉反响之间的平衡（神经肌肉偶联），以此来减轻呼吸困难的症状。可是，当呼气末肺容积挨近最大值时（>90%TLC），由于弹性阻力添加和呼吸肌肉阈值的进步，这一好处很快会消失。
运动时动态过度充气的坏处
运动时动态过度充气重要的晦气之处在于约束Vt添加，然后发生前期通气缺少；添加弹性阻力和进步吸气肌的阈值和负荷，导致呼吸功添加和氧耗升高（功率下降）；导致吸气肌功用性萎缩，长度变短缩短速率进步；添加呼吸功可影响腿部血流，发生肌肉疲惫。
肺部动态过度充气和Vt的约束
跟着气道堵塞程度的添加，静息时IC逐步下降，运动时的分钟通气量（VE）持续削减使得呼吸体系逐步抵达其生理上限。存在EFL的患者运动时，静息IC的削减约束了Vt水平的添加（图3）。
图3 正常人和COPD患者安静时以及运动时肺活量的改动
静息时肺过度充气使得患者的IC越小，运动时所可以抵达的Vt和VE峰值就越小（图4）。当运动时患者Vt抵达一般状况下IC的75%时（或许IRV挨近TLC的5%~10%），在Vt/ VE曲线上就会呈现拐点或许抵达渠道期（图4）。运动时Vt抵达渠道期后，VE就和安静状况下IC改动的起伏亲近相关。在IC很小的患者，运动时Vt越早抵达渠道期，VE的值就相应的越低。
呼吸短促会导致呼吸肌呈现功用性萎缩，由于这要求呼吸肌不得不添加缩短的速率，而且下降了肺的动态顺应性。浅快的呼吸形式，以及生理死腔的添加使得CO2的铲除率下降。约束Vt进一步添加的拐点呈现时，意味着患者呼吸中枢驱动和呼吸体系物理/肌肉开端呈现不协调。跟着疾病的开展，Vt的这一渠道效应（神经肌肉别离的成果）导致呼吸肌作业频率和VE进一步削减。
图4 正常人和不同程度的COPD患者以稳定功率做症状约束性循环运动时，用力吸气量，储藏吸气量，潮气量和呼吸频率与分钟通气量之间的联系
动态过度充气对呼吸肌肉的力学影响
关于中至重度的COPD患者，运动时由于EELV的动态添加，呼吸体系的力学特性和呼吸肌肉的功用会在静态过度充气的根底上进一步恶化。存在（静态加上动态）缓慢过度充气根底上的急性发生时，患者的呼吸肌肉在更短的间隔上以更快的频率缩短。这导致其需求添加，而应对需求添加的才能却下降了，所以患者安静状况下的机能紊乱便进一步恶化。
这些在患者安静状况下可以习惯的呼吸负荷，运动时很快就无法应对了。这种负荷/才能比值添加的杂乱状况使得VE无法进一步进步。特别是严峻COPD患者，其氧耗添加而携氧才能却下降了，所以在运动前其呼吸肌肉现已呈现了疲惫。
可是，这些患者呈现体系性的膈肌疲惫是否与此有关现在尚缺少精确的依据。不管怎么，剧烈运动氧需求的添加会令呼吸体系和四肢抢夺身体里有限的氧气，进而使得这些患者运动才能下降。
动态过度充气和四肢肌肉功用
许多COPD患者都会呈现肢体肌肉无力，活动时需求额定用力的感觉约束了其运动才能。最近的研讨发现DH会导致外周氧运送削减和肌肉功用下降。对年青运动员的研讨发现，做高强度耐力运动时，呼吸肌肉做功显着增高，肢体的血管呈现症状性的缩短，导致肢体的血流和氧气运送削减。
关于参加运动的肌肉来说，运送的氧气和血液削减会加快肢体呈现疲惫的症状。添加运动肌肉做功和氧气耗费会加重这些与DH相关的对立。
研讨发现在动脉氧分压没有显着改动的状况下，过度充气的COPD患者进行稳定功率的运动时（外周氧需求不变），只需减轻其呼吸负荷，就可以下降肢体肌肉的氧吸取。依据Fick定理（O2吸取=O2吸收/血流），呈现这一成果最或许的解说就是肢体肌肉的血流添加了。
Louvaris等发现运用氦氧混合气削减过度充气COPD患者参加气体交流的肺容积，就可以添加其运动时股四头肌的氧运送。测定心脏输出量得到的成果与之类似（氦氧混合气vs室内空气），阐明运动时肌肉血流的添加或许是血液从头散布的成果。
Chiappa等发现以稳定功率运动时，吸入氦氧混合气可以添加肌肉的氧运送，一同可以下降患者运动时需求额定尽力的程度，肌电的依据也显现Ⅱ型易疲惫型纤维的集合也削减了。以上这些数据标明只需减轻COPD患者的呼吸负荷，就可以削减其运动后的肌肉疲惫感。
动态过度充气和运动时的心脏功用
缓慢根底上的急性加重的肺过度充气和PEEPi对患者运动时心脏功用的动态影响，现在大多是来自于对危重症患者的研讨估测。需求留意的是肺过度充气（在外PEEPi）关于COPD患者的心肺功用是有害的。比方，肺过度充气添加了肺血管的阻力，使得膈肌方位下降导致腹内压增高。
别的，胀大的肺会给心脏的腔室添加直接的压力，使得心室和肺血管之间的僵硬度添加。图5从原理上扼要的展现了肺过度充气和PEEPi对患者运动时潜在的晦气影响。COPD患者尽管存在潜在的功用反常，仍有学术研讨显现做亚极量运动时，每搏输出量削减，但可以经过添加心率来确保氧供，然后不会呈现心脏方面的并发症。
心脏输出量的峰值是在略低于最很多运动时呈现的，这提示咱们开展期COPD患者由于运动前期的通气约束不能进行更很多的活动并不一定是心脏反常构成的。
图5 COPD患者动态运动时内源性呼气末正压和肺过度充气对心肺功用影响的原理图
与之相反，最近的研讨发现运动导致的DH和心功用不全一同影响到中心血流动力学，导致患者运动才能下降。比方严峻静态过度充气的患者（IC/TLC<25%），不光运动耐力下降而且运动时血氧的峰值（反响心脏输出量的大略目标）也下降了。
那些可以削减患者静态过度充气的干涉办法，比方肺减容术（LVRS），可以体改善患者的心脏功用，增大左心室容积，添加心室充盈，进步呼气末肺动脉楔压。
与之类似的是，吸入支气管扩张剂或许氦氧混合气可以减轻肺过度充气，可以纤细但耐久的进步心脏输出量，改善从歇息到运动时的氧耗动力学。别的，关于中至重度的COPD患者来说，持续的和连续的运动都可以进步左、右心室的输出量。这些运动才能的改善和患者日常活动之间的联系现在还不清楚。
动态肺过度充气和呼吸困难
COPD患者呼吸困难程度的生理学相关要素
长久以来人们以为COPD患者呼吸困难的程度和性质，与其需求和供应之间的失衡有关。
有一些生理学目标可以反映呼吸困难的程度：比方分钟通气量和最大通气量之间的比值；选用食道潮汐压和最大压力的比值来作为吸气尽力的相对目标；而且替代潮气量目标（Vt/IC 或许Vt/VC）来反映吸气肌肉的尽力程度；选用潮气呼吸时膈肌的活动起伏与最大起伏的比值（屏住气做用力呼气）来反映中枢驱动。
运动时呼吸困难的程度和DH以及Vt的添加遭到约束有关（图6）。运动状况下Vt挨近TLC时，以及呼吸体系PV曲线处于上段时，都可以反响吸气末肺容积或许IRV的改动，这比EELV或许IC与呼吸困难的程度相关更大。DH导致呼吸困难好像首要和静息状况下IC有关，这反响了Vt可以抵达的物理上限。
图6 COPD患者做症状约束性运动时，劳力性呼吸困难程度和通气量以及潮气量/用力吸气量（Vt /IC）之间的联系
气短和肺过度充气
气短是运动时呈现呼吸困难的一种定性描绘，与健康人群不同，COPD患者在运动时经常呈现这种状况。患者一般将这种状况描绘成一种极端不愉快的、乃至是有生命危险的感觉，然后引发激烈的情绪反响（惧怕、焦虑、惊骇、挫折感）。
这是身体正告患者运动时通气无法持续的信号，而且强逼患者做出行为调整（比方中止运动，紧迫寻求协助等）。据估测这是呼吸体系神经肌肉不协调导致“神经肌肉别离”引起的感觉。当运动时潮气量添加到挨近其物理极限时，患者关于其本身状况的首要描绘就由“愈加费劲”变成“气短”。
气短这种感觉发生的神经学原理现在还不清楚。许多的研讨都是选用健康人群作为目标，化学影响呼吸中枢，经过人为的约束Vt的添加，抵达模仿气不够用的状况。呼吸动作相关的不适感一般以为是由皮质边际区域来调控的，惋惜的是的现在为止一切的研讨目标都是正常人或许是哮喘患者。
运动时，当患者发生气短的感觉，尽管其中枢驱动（也包含相应的皮质区域）挨近其最大值，可是呼吸体系的肌肉和其他部分依然遭到极大的约束而无法做出相应的反响。
动态过度充气的药物/非药物医治
药物干涉
支气管舒张剂医治
不同病程不同程度的患者都可以从吸入支气管舒张剂中获益，由于它可以改善运动时患者静态过度充气的动态组成部分，首要是经过减轻气道阻力，添加肺排空的时刻来完成。最近的许多研讨都是将最新的支气管舒张剂和现已在临床运用的药物做比较。支气管舒张剂可以添加IC和IRV的起伏，推迟通气约束、无法耐受的呼吸困难以及运动极限的到来（图7）。
一项长时刻的随机对照研讨显现，与安慰剂比较，运用噻托溴铵可以别离进步患者的IC起伏为124ml(1个月)，103ml(1年)，107ml(2年)， 98ml(3年) ，97ml(4年)。Cooper等报导运用噻托溴铵与安慰剂比较，可以进步患者平板运动的水平，别离为：48周18%（P=0.004）,96周13%（P=0.106）。一项正在进行研讨，旨在评论支气管扩张剂作用于肺过度充气对心脏功用的影响。
图7 吸入支气管舒张剂和安慰剂后，患者运动时对循环运动耐受时刻的进步以及动态用力吸气量的改善
由于小气道阻力添加是COPD患者构成空气储留的首要原因，所以吸入针对外周气道的超精密颗粒以减轻肺部过度充气的计划就显得十分诱人。Tazni等发现布地奈德/福莫特罗的超精密颗粒，可以在气道中高效、均匀的堆积，与惯例颗粒巨细的沙美特罗/氟替卡松比较，在改善存在过度充气COPD患者的RV和呼吸困难评分上愈加有用。
风趣的是，这种超纤细颗粒与布地奈德/福莫特罗或许单用福莫特罗比较，依然可以更大程度的进步患者的用力呼气量，在两个更大型的临床试验中也证明了在改善FEV1方面优于沙美特罗/氟替卡松。
这些数据均显现支气管扩张剂可以改善患者的过度充气，吸入皮质激素可以起到在小气道发挥抗炎的作用。可是，在得出断定的定论前，依然需求更多的头仇人试验，而且测定更多的生理学目标。
在给予患者支气管扩张剂之后不会立刻改善其动态过度充气。而是经过削减EELV和添加静息时IRV，来推迟Vt抵达其物理极限的时刻。与没有吸入支气管扩张剂比较，可以添加静息时IC而且一同让运动时肺容量下降（图8）。
所以，在特定的运动强度和通气条件下，患者可以在PV曲线愈加陡直的一段上进行呼吸，延缓了神经肌肉别离和呼吸困难的呈现。运用支气管舒张剂之后可以增大患者的通气水平，即便做最大强度的运动，EELV添加的肯定起伏（以及IC减小的起伏），也比安静状况下来的高。
3个正在进行的试验旨在研讨支气管扩张剂对运动时过度充气的作用(噻托溴铵+茚达特罗，噻托溴铵，以及GSK573719/GW642444 粉剂)。
非药物干涉
机械通气
对特定的COPD患者在做负载循环运动时运用无创呼吸机辅佐呼吸，可以添加其运动的时刻和削减呼吸困难的感觉。辅佐通气包含持续气道内正压通气（CPAP）和压力支撑通气，好像并不能改善患者运动时的静态过度充气和EELV。这些办法或许是由于缓解了供应/需求之间的对立，下降了运动时吸气肌的负荷，然后减轻了患者呼吸困难的症状。
最抱负的CPAP应该是可以刚好抵消PEEPi，在运动时可以供应可变的压力支撑以及削减吸气肌的弹力负荷，然后下降触发吸气的阈值。健康受试者做持续高强度循环操练时，运用部分支撑通气（PAV）可以减轻呼吸肌肉的负荷，然后添加腿部血流以及进步运动成果。
Borghi–Silva等发现COPD患者进行相对较短的负载循环运动时，运用PAV可以减轻呼吸肌肉负荷，添加运动耐受时刻，添加腿部肌肉的氧供，改善呼吸困难和腿部疲惫的症状。Amann等发现联合运用PAV和氦气可以减轻呼吸肌肉的负荷，然后改善运动时呈现的腿部疲惫等症状。以上这些研讨均支撑这样的一个假定，即在运动时呼吸肌肉和四肢对躯体的氧气供应呈现出竞赛联系（详见下文）。
运送气体的调理
不管进行运动耐力测验的COPD患者有没有安静时低氧血症，运动时吸氧可以持续进步运动耐力和最大运动才能，减轻通气需求和通气不畅的感觉。运动时吸氧由于减轻了患者的通气需求，然后推迟了通气极限的到来和随同的呼吸困难的呈现。
吸氧对DH有着多方面的影响，可是DH减轻并不是呼吸困难减轻的前题（图8）。这或许是由于腿部肌肉压力感触器信号传入的削减，以及化学感触器影响的削弱，一同作用下进步了下肢的氧供（削减了对无氧酵解的依靠），然后减轻了特定条件下的通气需求。
图8 COPD患者做稳定功率循环运动时的功用肺活量（A）吸入大剂量抗胆碱能药物和安慰剂的比较（B）吸入氦氧混合气和室内空气的比较
氦氧混合气（79%氦气，21%氧气）是一种低密度的混合气体， COPD患者运动时吸入氦氧混合气可以削减由于通气需求添加而带来的气道阻力升高。与吸入室内空气比较，氦氧混合气可以进步COPD患者的运动成果。尽管没有清晰的文献报导，可是氦氧混合气应该也可以改善患者呼吸困难的症状。
在进行负载循环运动时点评患者的气短症状发现，其对呼吸困难的感触显着减轻了。氦氧混合气可以进步呼气流量环的最大面积，好像也可以经过减轻气道阻力来削减EELV添加的起伏，因此改善了DH。
运动才能的改善与EELV改善的起伏清晰相关。有3个研讨对比了吸入高氧浓度的氦氧混合气（60%-70%氦气，30-40%氧气），单纯吸入氧气对轻度（没有缺氧症状）、十分严峻（需求长时刻家庭氧疗）的COPD患者做负载循环运动时的体现。
这些研讨都发现吸入氦氧混合气可以显着的进步患者的运转耐受时刻。与单纯吸氧组比较，氦氧混合气可以削减呼吸功，减轻运动诱发的DH。
肺减容术
在特定的患者中，LVRS可以进步其有用肺容量，改善吸气尽力和肺容量的比值，进步呼吸肌肉功用，改善运动时的呼吸困难和进步运动成果。LVRS术后可以进步患者极量运动时的最大通气量和最大分钟通气量。一般以为这些作用是由于手术添加了肺的弹性回缩力（添加呼气时的肺排空），削减了肺过度充气，然后给吸气肌肉带来了有利的作用。
可是LVRS改善肺弹性回缩力的切当机制现在还没有彻底弄清楚。除了对肺过度充气的作用外，手术还可以直接减轻运动时的DH。据报导，LVRS术后患者的VE改动不大，可是呼吸频率削减了，EELV减轻了，Vt添加。LVRS可以改善运动和静息状况下的气道传导以及促进肺排空。
恢复运动练习
恢复运动练习可以进步COPD患者的运动才能并减轻其呼吸困难的症状。在恰当的诱导性练习之后加上持续的负载循环运动，可以获得比以上所描绘的各种干涉办法更好的作用。患者这种改善的原因可以归结为许多生理和心思的要素。这其中最杰出的一个就是DH的削减。最近一项研讨发现，即便患者的动态呼吸力学没有显着的进步，运动练习后其呼吸困难的症状仍是减轻了。
一般以为运动对患者的静态呼吸力学没有影响，这一点与支气管扩张剂不同。而与氧气供应的即时效应类似，运动练习可以让患者在特定劳累强度下的通气需求削减。这或许和运送练习后患者的肢膂力气进步，然后在运动时削减了对无氧酵解的依靠有关。通气需求的削减可以使患者的呼吸频率减慢，Vt添加以及EELV削减，然后减轻呼吸困难的症状和进步运动耐量。
Vt添加意味着死腔占Vt的比值下降，进而进一步削减运动时的通气需求。在特定的通气水平下，患者运动练习后的EELV并没有改动。恰当的支气管扩张剂医治可以进步COPD患者的运动成果。运用支气管扩张剂之后患者运动水平上升更多的原因应该是：静态过度充气减轻后可以耐受更高强度的运动。
呼吸练习
严峻呼吸困难、气流堵塞以及肺过度充气的患者往往自发的而选用缩唇呼吸。理论上讲，这样做的意图在于削减运动时的呼吸频率和添加Vt。从生理学模型的根底上来看，这一呼吸办法比传统的浅快呼吸形式更有功率，而且可以削减DH、下降呼吸功和添加运动耐量。
缩唇呼吸只要极少量的试验研讨过，发现其可以减轻呼吸困难和进步运动耐量。Spahija等选用功率单车持续运动练习时发现，选用缩唇呼吸的患者EELV和吸气肌肉压力都发生了改动，呼吸困难的程度也减轻了。另一个小型的研讨让患者选用瑜伽的呼吸办法，发现患者可以耐受更深、更慢的呼吸形式。
最终，Collins等选用了一种电脑操控的呼吸反应设备，联合运动和减慢呼吸的练习办法，成果发现患者在做持续负荷循环运动时，其呼吸频率减慢，DH和通气需求都下降了。可是，关于这一办法的可重复性和作用可以保持的时刻现在还没有报导，暂时还不可以将其运用于临床。
吸气肌肉练习
运用特定练习办法增强COPD患者的吸气肌肉力气，可以减轻运动时的呼吸困难症状以及进步运动耐量。吸气肌肉练习（IMT）的理论根底是，经过增强功用性萎缩的吸气肌力气，可以削减DH的发生和改动浅快的呼吸形式。与CPAP和PAV等辅佐通气形式类似，这一练习并不是直接削减静息时的过度充气和添加运动时的EELV。
这一办法可以改善呼吸困难的原因或许是缓解了供应/需求之间的对立，特别是在DH引发的吸气肌做功很高的状况下。不管是减轻呼吸肌肉的负荷（CPAP，PAV）仍是增强呼吸肌肉的力气（IMT）都可以完成这一点。
到现在为止，只要一项研讨评论了运动时IMT对肺功用的影响。Petrovic等发现IMT可以削减DH发生的速率，但惋惜的而是，他没有供应运动时吸气肌做功的数据以及没有研讨运动时的神经肌肉别离。
IMT可以作为一项独立的干涉办法，增强患者吸气肌肉功用（力气和耐力），削减呼吸困难的症状以及进步运动水平。这项办法关于吸气肌肉功用下降的患者应该都有用。既往调查选用IMT的COPD患者发现，在阻抗呼吸时，吸气肌缩短的速率显着添加，一同Ⅱ性肌肉纤维的体积添加。
在存在吸气肌萎缩的患者，这些与临床相关的改善或许是部分的改善了运动时的动态呼吸力学，削减了过度充气的成果。经过IMT可以进步吸气肌的功用，但详细的办法现在还不清楚。
专家点评
在曩昔的十年里，肺过度充气被看做是与COPD临床转归相相关的一项十分重要的生理学目标，而且部分可逆。越来越多的临床试验也选用监测肺过度充气，来调查支气管扩张剂对改善COPD患者呼吸困难和运动耐量的作用。
经过对监测安静时和DH的状况下呼吸肌肉的改动，以及对运动时心血管功用的影响，咱们在机制的认识上又前进了一步。咱们现在可以经过随同的肺过度充气程度的不同和IC的削减，来解说为何类似的FEV1水平的COPD患者会有不同的呼吸困难程度，以及不同的运动耐力水平。
未来5年展望
肺过度充气依然是COPD转化研讨中十分活泼和富有成果的范畴。接下来的研讨将集中于过度充气的天然病程、以及其生物学、心思学和感觉的根底。现在，咱们关于区别COPD的临床亚型十分感兴趣，由于这将是未来个体化医治的根底。
今后的研讨将清晰肺过度充气能否作为COPD一个的临床亚型，而且可以选用特定的医治办法。急性发生时严峻过度充气的加重将是未来生理学研讨的严重应战，由于这种状况往往是丧命的。
所以，未来将着眼于选用有创或许无创机械通气来改善肺的通气状况，医治患者急性发生时呈现或许行将呈现的呼吸衰竭。考虑到缓慢过度充气和运动耐量之间的联系，研讨者们还要持续完善肺排空的药物以及非药物的干涉办法（比方介入下的促进肺排空技能）。
怎么优化呼吸力学以进步患者对运动计划的依从性，才是存在对缓慢呼吸困难的开展型COPD患者而言最头疼的当地。
