Hygiena dýchacích cest u pacientů s Parkinsonovou nemocí – přehled problematiky a možnosti fyzioterapeutické intervence

Overview

Téměř 40 % pacientů s Parkinsonovou nemocí umírá v důsledku pneumonie. Schopnost zajištění hygieny dýchacích cest je u těchto pacientů často přehlížena a není objektivně vyšetřována. K usnadnění a zefektivnění expektorace u pacientů s Parkinsonovou nemocí lze využít vybrané techniky respirační fyzioterapie. Algoritmus volby těchto technik se řídí výsledky vyšetření efektivity expektorace a síly respiračního svalstva.

Klíčová slova:

Parkinsonova nemoc – expektorace – vrcholový průtok při kašli – síla dýchacích svalů – techniky hygieny dýchacích cest

Úvod

Parkinsonova nemoc (PN) je chronicko-progresivní neurodegenerativní onemocnění s typickým počátkem mezi 55. a 65. rokem života. Vzhledem k časté incidenci dysfagických obtíží (až 80 %) [1] a ke snížené efektivitě kašle [2] patří pneumonie mezi hlavní příčiny úmrtí pacientů s PN [3]. Díky stále se prodlužující době přežití a časnějšímu záchytu má prevalence pneumonie u těchto pacientů vzrůstající tendenci [4]. Za období od roku 1979 do 2010 se počet pacientů hospitalizovaných pro aspirační pneumonii 10× zvýšil [4].

Techniky hygieny dýchacích cest, které řadíme mezi postupy respirační fyzioterapie, napomáhají mobilizaci bronchiálního sekretu z periferních dýchacích cest směrem do centrálních a následnému odstranění. Díky těmto technikám lze pacientům s PN usnadnit a zefektivnit expektoraci. Efektivní expektorace působí preventivně i proti tvorbě hlenových zátek [5].

Zhodnocení efektivity expektorace je nutným předpokladem pro objektivizaci schopnosti zajistit hygienu dýchacích cest a nastavení optimální terapie. Ke změně proudění vzduchu nebo k vyvolání kašle nebo účinku podobného kašli lze použít různé dechové manévry, manuální techniky nebo mechanická zařízení. Přesto nejsou tyto techniky v praxi dostatečně využívány. Pouze malá část fyzioterapeutů v ČR nabízí pacientům s PN ně­kte­rou z metod respirační fyzioterapie [6].

Fyziologie expektorace

Kašel je ochranný mechanizmus sloužící k odstranění hlenu a cizích částic z dýchacích cest za využití vysokého výdechového proudu vzduchu [7]. Lze jej iniciovat volně nebo vybavit reflexně [8]. Reflexní expektorace je podmíněna stimulací mechanoreceptorů nebo chemoreceptorů inervovaných prostřednictvím n. vagus uložených v laryngu a trachei [9]. Informace z těchto receptorů míří do ventrolaterálních oblastí prodloužené míchy, kde se pravděpodobně nachází centrum pro regulaci kašle [10]. Tato oblast spolupracuje s nucleus raphe. Společně kontrolují délku jednotlivých fází kašle (viz dále) a určují míru aktivity respiračního svalstva participujícího na  expektoraci [11].

Reflexní expektorace je podobně jako polykání, močení a defekace unikátní v tom, že je řízena subkortikálně i kortikálně. Lze ji tedy ovlivnit vůlí, např. na určitou dobu potlačit [11]. Druhou možností je iniciovat kašel volně, bez reflexní složky. V tomto případě jsou motoneurony respiračního a laryngeálního svalstva aktivovány přímo z kortikálních motorických a premotorických oblastí kůry a mozečku. Nedochází tak k aktivaci centra expektorace v mozkovém kmeni [11].

Kašel můžeme rozdělit na tři fáze:

1. Nádechová fáze – dochází k rychlé (0,65 s) inspiraci vzduchu při otevřené glottis [12]. Nádech dostatečného množství vzduchu je zásadní pro generování adekvátní síly při expektoraci. Množství vdechovaného vzduchu se mění dle požadavků na sílu expektorace. Obecně se pohybuje od 50 % [9] do 90 % [13] vitální kapacity.
2. Kompresní fáze – glottis se uzavírá za současné kontrakce exspiračního svalstva hrudníku a břicha. Celá fáze trvá přibližně 0,2 s a intrathorakální tlak při ní naroste až k hodnotám 200 cm H₂0 [8].
3. .Výdechová fáze – při otevření glottis dochází k explozivnímu úniku vzduchu z plic ven za typického zvukového doprovodu [9]. Během této fáze, která zpravidla trvá 0,5 s, je vydechnuto okolo 2,5 l vzduchu při vrcholovém průtokovém objemu (peak cough flow; PCF) 360–1 200 l/min. V důsledku dynamického kolapsu trachey a zúžení jejího průsvitu až na jednu pětinu dosahuje rychlost vzduchu v této části expektorace hodnot až 0,6 rychlosti zvuku [8]. Díky tomu je dosaženo dostatečných střižných sil pro přerušení vazby hlenu a sliznice v dýchacích  cestách [14].

Expektorace u pacientů s PN

Pacienti s PN obecně vykazují nižší svalovou sílu končetin oproti zdravým osobám [15,16]. Toto se týká i síly respiračního svalstva [2,17,18]. Signifikantní rozdíl v síle respiračního svalstva oproti kontrolní skupině lze pozorovat již u pacientů ve stadiu I podle Hoehnové a Yahra [19,20]. S progresí nemoci dochází k dalšímu snižování síly [19,21–23], a to mimo jiné i v důsledku nízké míry fyzické aktivity [24,25]. V porovnání se zdravými vrstevníky jsou osoby s PN asi o třetinu méně fyzicky aktivní [26,27]. Příčinou jsou zřejmě nativní příznaky PN, zejména rigidita hrudníku, bradykineze dýchacích pohybů a posturální deformity trupu [19]. Kromě snížení síly je porušen i rychlý nábor svalstva při kontrakci. Příčinou je atrofie a redukce svalových vláken typu II (rychlá svalová vlákna) ve prospěch svalových vláken typu I (pomalá svalová vlákna) na podkladě rigidity a bradykineze [28]. Největší podíl atrofie (až 60 %) byl zaznamenán u pacientů s těžkou akinezí a dlouhou dobou trvání nemoci [29]. Nedostatečně rychlý nábor svalstva negativně ovlivňuje kompresní fázi, která je oproti zdravým vrstevníkům u PN významně prodloužená, a dále generování vrcholového proudu vzduchu při kašli [2]. Hlen tak stagnuje v dýchacích cestách a pacient je ohrožen vznikem respiračního infektu [30]. Podle nové nomenklatury označujeme potíže s expektorací slovem dystussie [2]. Vedle motorické dysfunkce se u pacientů s PN popisuje i porucha aferentní části kašlacího reflexu (tzv. senzorická dysfunkce) [21,31], při které dochází ke zvýšení prahu pro vyvolání reflexního kašle. Existují však i studie, které senzorickou dysfunkci u pacientů s PN zpochybňují [22,32]. Efekt dopaminergní medikace na sílu nádechového a výdechového svalstva nebyl prokázán [33,34] a studie zjišťující efekt na sílu kašle dosud nebyly provedeny.

Efektivita expektorace není obecně podmíněna jen dostatečnou silou respiračního svalstva. U pacientů s nervosvalovým onemocněním, kteří mají normální sílu nádechových i výdechových svalů, může být expektorace narušena také svalovou únavou. Pacient pak není schopen opakovaně generovat dostatečnou sílu. V klinické praxi se však s těmito obtížemi u pacientů s PN nesetkáváme a literatura neuvádí únavu jako relevantní příčinu poruchy expektorace u PN.

Objektivizace efektivity kašle a síly respiračního svalstva

Mezi nejčastější a nejdostupnější hodnocení efektivity expektorace se v praxi využívá vyšetření síly kašle. Sílu kašle lze vyšetřit dvěma způsoby. První možností je vyšetření reflexního kašle navozeného inhalací, např. aerosolové směsi kyseliny citrónové nebo kapsaicinu. Kromě maximálního vrcholového průtoku vzduchu při kašli lze takto stanovit i práh pro vyvolání kašle („cough threshold“). Jedná se však o relativně složitou metodu náročnou na přístrojové vybavení, která se v klinické praxi využívá velmi málo. Detaily jsou uvedeny v doporučených postupech pro vyšetření reflexního kašle [35].

Druhou, jednodušší možností je vyšetření síly vědomě navozeného usilovného kašle, při kterém hodnotíme PCF. Zlatým standardem je jeho vyšetření pneumotachografem [36]. Existují však i levnější a dostupnější digitální či analogové přenosné skríningové přístroje (peak-flow metry), jejichž přesnost je v porovnání s výsledky pneumotachografie dostatečná (zkreslení hodnoty menší než 3,3 %) [36]. Alternativou peak-flow metrů je vyšetření síly kašle nepřímo přes akustickou analýzu. Ukázalo se, že síla zvuku produkovaná při kašli s PCF silně koreluje [37] a je proto další alternativou skríningového vyšetření. Umayahara et al toto téma v roce 2008 rozpracovali a vytvořili aplikaci do mobilního telefonu, která je využitelná v klinické praxi [38].

Pro zhodnocení efektivity kašle a případnou volbu technik hygieny dýchacích cest je potřeba vyšetřit maximální sílu respiračního svalstva. Maximální síla respiračního svalstva se obvykle vyšetřuje přístrojem pro detekci maximálního nádechového (maximal inspiratory pressure; MIP) a maximálního výdechového (maximal expiratory pressure; MEP) ústního tlaku. Zatímco MIP odráží sílu bránice a ostatních nádechových svalů, MEP odráží sílu břišního svalstva a ostatních výdechových svalů. U pacientů s nedostatečným retním uzávěrem je doporučováno vyšetření nádechového nosního tlaku. Metodologie vyšetření síly nádechového a výdechového svalstva je detailně popsána v doporučeních postupech Americké hrudní společnosti (American Thoracic Society; ATS) a Evropské respirační společnosti (European Respiratory Society; ERS) [39] a v literatuře jsou také dostupné věkově a pohlavně vázané referenční hodnoty [40].

V případě, že jsou hodnoty PCF i MIP/MEP v normě a pacient přesto udává subjektivní obtíže s expektorací, je vhodné vyšetření doplnit o vytrvalostní parametry práce respiračního svalstva. Jak jsme však uvedli výše, nejde o typické obtíže u pacientů s PN. Ohledně optimální metodiky pro vyšetření vytrvalostní síly respiračního svalstva neexistuje jednotný konsensus [39]. Pro potřeby vyšetření schopnosti opakovaně generovat dostatečnou sílu při expektoraci (hlavně u výdechových svalů) využíváme vyšetření opakovaných maximálních výdechových/nádechových ústních tlaků (repeated maximum inspiratory/expiratory pressures). Metodologie vyšetření a normativní hodnoty jsou popsány v doporučených postupech ATS/ERS [39].

Možnosti fyzioterapeutické intervence pro usnadnění a zefektivnění hygieny dýchacích cest

Pro výběr vhodné fyzioterapie na podporu expektorace je klíčové zjistit subjektivní obtíže pacienta vč. objektivního vyšetření síly kašle a respiračního svalstva. Bez těchto znalostí nelze fyzioterapii správně doporučit. Pro zlepšení hygieny dýchacích cest využíváme následující techniky.

Techniky hygieny dýchacích cest s využitím vibračních pomůcek

Jedná se o techniky, které využíváme k usnadnění transportu sputa do centrálních dýchacích cest. Ten je fyziologicky zajišťován tzv. mukociliárním transportem. V ně­kte­rých případech, např. při nedostatečném pitném režimu, může dojít k reologickým změnám sputa, které se stává viskóznější a je obtížné je spontánně vykašlat [41,42]. V tomto případě využíváme techniky pro optimalizaci jeho reologických vlastností. Výzkum prokázal, že vibrace o frekvenci vyšší než 13 Hz v délce alespoň 15 min snižují vazkost sputa a napomáhají tak mukociliárnímu transportu [42,43]. Těchto frekvencí lze dosáhnout za využití oscilačních pomůcek, např. Acapella (Asker, Trutnov, ČR), PARI-O-PEP (PARI GmbH, Starnberg, Německo) či vibračních vest. Vzhledem k tomu, že frekvence manuálně vyvolaných vibrací se pohybují mezi 5 a 6,5 Hz [44,45] a že požadované trvání 15 min je v praxi obtížně dosažitelné, jsou manuální techniky obecně považovány za málo efektivní. Účinek těchto technik však nebyl u pacientů s PN doposud uspokojivě  prozkoumán.

Rezistentní trénink dýchacích svalů

Rezistentní trénink nádechového a/nebo výdechového svalstva zaměřený na zvýšení maximální síly volíme pro podporu adekvátního PCF. Tento typ tréninku je vhodný především pro podporu rychlých svalových vláken typu II, kdy zlepšuje aktivaci a synchronizaci motorických jednotek a zvyšuje maximální sílu kontrakce [46]. Při správně zvolených parametrech rezistentního tréninku můžeme očekávat signifikantní změny již za 2–4 týdny od začátku cvičení [2]. První využití rezistentního tréninku výdechového svalstva u pacientů s PN popsali Saleem et al v roce 2005 na případu pacienta v časném stadiu, který po dobu 20 týdnů prováděl rezistentní trénink výdechového svalstva. Výsledkem bylo zvýšení síly o 158 % [47]. Na tuto práci navázali Pitts et al v roce 2009 zjištěním, že rezistentní trénink výdechového svalstva ovlivňuje sílu kašle. Studie prokázala, že čtyřtýdenní trénink výdechového svalstva proti odporu se při kašli projevil významným zkrácením kompresní fáze a zvýšením vrcholového průtokového objemu vzduchu při kašli [30]. Tento výsledek později potvrdila i řada dalších studií, které u PN prokázaly zvýšení síly reflexního i vědomě navozeného kašle [48–51]. Přehled studií sledujících efekt rezistentního tréninku na sílu výdechového svalstva a kašle u PN shrnuje tab. 1. Efekt tréninku maximální síly nádechového svalstva u pacientů s PN zjišťovala doposud pouze jedna studie, která v porovnání s kontrolní skupinou sledovala, zda je účinnější rezistentní trénink nádechového či výdechového svalstva [50]. Výsledky hovořily ve prospěch tréninku výdechového svalstva. Pozitivní výsledky těchto studií se odrazily v Evropských doporučených postupech pro fyzioterapeutickou léčbu PN, které pro ovlivnění síly kašle doporučují využívat především rezistentní trénink výdechového svalstva [52]. Rezistentní trénink volíme i tehdy, když má pacient problémy opakovaně generovat dostatečnou sílu při expektoraci.

Pro dostatečný úspěch tréninku je nutné zajistit adekvátní odpor a jeho postupné navyšování v čase. Vzhledem k rychlé svalové adaptaci je u každého pacienta doporučováno po 2–4 týdnech cvičení MIP/MEP opět změřit a odpor upravit. Progrese je totiž nutnou podmínkou dalšího zvyšování maximální síly. U neurodegenerativních onemocnění je vhodné maximální sílu výdechového svalstva trénovat pět dní v týdnu v pěti sériích s pěti opakováními proti odporu 75 % MEP a trénink nádechového svalstva provádět alespoň 6 dní v týdnu s 30 opakováními při odporu 30 % MIP [53]. Doporučené parametry případného vytrvalostního tréninku zaměřeného na opakované generování dostatečné síly jsou 2–3× v týdnu, 3–5 sérií s devíti opakováními při odporu 60–65 % MEP/MIP [54]

Rezistentní trénink výdechového svalstva lze s výhodou kombinovat s technikami pro podporu nádechové a výdechové fáze kašle. Jedná se o techniky maximální insuflační kapacity (air stacking) a manuálně asistovaného kašle. Při správném zaučení jsou tyto techniky u pacientů s oslabením respiračního svalstva schopny jednorázově signifikantně zvýšit PCF [55]. Skupina pacientů s PN, kteří podstoupili rezistentní trénink výdechového svalstva v kombinaci s technikou air stacking, při které dochází postupnými nádechy ke zvyšování objemu vzduchu v plicích před výdechem, dosáhla oproti pacientům s výhradně rezistentním tréninkem významně většího zvýšení PCF [49]. Manuálně asistovaný kašel se využívá jako technika pro podporu výdechové fáze, kdy terapeut (či pacient pomocí polštáře) prudce zatlačí na hrudník, břicho nebo obě oblasti zároveň, a podpoří tak efekt pacientova kašle. Obě techniky se s výhodou kombinují [55].

Mechanická insuflace a exsuflace

U pacientů s oslabeným respiračním svalstvem, kteří mají výrazně snížené PCF (< 160 l/min), je vysoké riziko vzniku respiračního infektu [13]. Proto se u nich kromě rezistentního tréninku doporučuje i mechanická podpora kašle [13,52,56]. Jedná se o metodu mechanicky asistovaného kašle, kdy přístroj přetlakem „vpraví“ atmosférický vzduch do plic přes obličejovou masku (popř. přes tracheostomii), a následně podtlakem dopomáhá ke zvýšení vrcholového proudu vzduchu v exspirační fázi kašle. Kombinace přetlaku a následného podtlaku zvyšuje efektivitu vykašlávání, kterou lze umocnit zapnutím režimu oscilací v nádechové i výdechové fázi. Aktuálně je v ČR pro mechanické usnadnění expektorace využíván přístroj CoughAssist (Philips, Amsterdam, Nizozemsko). Od konce roku 2019 je po schválení revizním lékařem pronájem přístroje plně hrazen všemi zdravotními pojišťovnami. Využívání přístroje CoughAssist v klinické praxi je dosud velmi limitované, přestože je v ČR dostupný od roku 2009. Ohledně indikace odkazujeme na doporučené postupy České pneumologické a ftizeologické společnosti a České společnosti dětské pneumologie pro dlouhodobou domácí léčbu poruch expektorace pomocí přístroje  CoughAssist [57].

Algoritmus volby fyzioterapeutické intervence

Algoritmus zahájení fyzioterapeutické intervence pro usnadnění a zefektivnění hygieny dýchacích cest a doporučení pro volbu vhodné techniky je v neurologii k dispozici pouze u pacientů s nervosvalovými onemocněními [12]. Výběr vhodné terapie je odvozen od naměřené hodnoty PCF. Při hodnotách PCF < 270 l/min volíme techniky pro podporu nádechové a výdechové fáze kašle, tzn. trénink maximální insuflační kapacity a manuálně asistovaný kašel. Při hodnotách PCF < 160 l/min využíváme mechanickou insuflaci a exsuflaci. Vzhledem k tomu, že podmínky nutné pro efektivní expektoraci jsou u pacientů s PN obdobné jako u pacientů s nervosvalovými onemocněními, lze tento algoritmus uplatnit i u nich. Je však třeba jej doplnit o rezistentní trénink výdechového svalstva, který se pro podporu kašle u pacientů s PN ukázal jako efektivní [48–51]. Správnost takto upraveného algoritmu volby fyzioterapeutické intervence u PN (tab. 2) v současné době ověřujeme. Je však potřeba zdůraznit, že pacient nemusí být vždy schopen uvedená vyšetření provést, např. při těžkém kognitivním deficitu. I tak je možné ně­kte­ré fyzioterapeutické postupy pro usnadnění expektorace aplikovat. např. využití CoughAssistu u nespolupracujících pacientů s PN vedených v paliativním režimu.

Pro optimalizaci vyšetření a indikace rehabilitace u pacientů s PN jsme na našem pracovišti vytvořili dotazník, který pacienti vyplňují před návštěvou ošetřujícího neurologa. Kromě klíčových dotazů zaměřených na fyzioterapii [52], ergoterapii [58] a neuropsychologii obsahuje i dvě otázky cílené na potřebu respirační fyzioterapie [59]: „Když Vám zaskočí, máte problém si snadno a rychle odkašlat? A „Platí pro Vás, že nedokážete na jeden nádech napočítat nahlas do třiceti?“ Pokud je odpověď alespoň na jednu z těchto otázek kladná, je indikováno cílené vyšetření síly kašle a respiračních svalů fyzioterapeutem. Podle výsledků je nastavena vhodná intervence dle výše uvedeného algoritmu.

Závěr

Pacienti s PN mají obtíže s generováním adekvátního vrcholového proudu vzduchu při kašli, čímž se u nich zvyšuje riziko vzniku respiračního infektu. Hodnocení síly expektorace a využití technik respirační fyzioterapie bývá přitom u těchto pacientů opomíjeno. Do klinické praxe proto doporučujeme zařadit časově nenáročné vyplnění dotazníku cíleného na respirační obtíže a dle výsledku vyšetření hygieny dýchacích cest v kombinaci s vhodným respiračním cvičením.

Konflikt zájmů

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem práce nemají žádný konflikt zájmů.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers.

Přijato k recenzi: 19. 2. 2020

Přijato do tisku: 29. 7. 2020

Mgr. Martin Srp

Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd 1. LF UK a VFN v Praze

Kateřinská 30

128 21 Praha

e-mail: martin.srp@vfn.cz