氨茶碱对慢性阻塞性肺病患者运动耐力的影响
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蚌埠医学院学报 2000年第1期第25卷 专栏.慢性阻塞性肺
作者：周彩存 徐凤珍 王爱华 刘玉珠
单位：蚌埠医学院附属医院肺科，安徽 蚌埠 233004
关键词：肺疾病，阻塞性；运动试验；氨茶碱
蚌埠医学院学报000105
摘 要：目的：探讨氨茶碱对慢性阻塞性肺病(COPD)运动耐力及其气体交换的影响。方法：临床稳定期COPD患者25例分别于氨茶碱0.25 g静脉推注前后作极量运动试验，并用能量代谢仪连续测定呼吸参数及运动负荷。结果：氨茶碱静脉推注后作功量、最大分时通气量(
Emax)、最大潮气量(VTmax)和最大公斤体重氧耗量(O2max/kg)等显著增加，但相同运动负荷时的呼吸参数却无明显的变化。该药使用后，O2max/kg增加程度与Emax(r=0.854)和Tmax(r=0.656)增加程度明显相关(P>0.2)。结论：氨茶碱能增加COPD患者的运动耐力，运动能力的增加可能与通气应答和(或)膈肌功能的改善有关。
, 百拇医药
分类号：R 563.9；R 540.47 文献标识码：A
文章编号：1000-2200(2000)01-0009-02
Influence of aminophylline on exercise performance in patients with chronic obstructive pulmonary disease
ZHOU Cai-cun,XU Feng-zhen,WANG Ai-hua,LIU Yu-zhu
(Department of Respiratory Medicine,Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Anhui 233004,China)
Abstract：Objective：To investigate effects of aminophylline on exercise performance and gas exchanges in patients with chronic obstructive pulmonary disease.Methods：Twenty-five patients with stable chronic obstructive pulmonary disease underwent maximal exercise test before and after intravenous injection of 0.25 g aminophylline.Results：After injection of aminophylline,workload,Emax,VTmax,O2max/kg etc.were significantly increased but at the same workload,respiratory parameters did not change.After injection of aminophylline,the increase of O2max/kg was obviously related to the increase of Emax and VTmax,but not to the percentage of body weight over ideal body weight,FEV1% or improvement in FEV1.Conclusions:Aminophylline can improve exercise performance in chronic obstructive pulmonary disease,that increase the ventilatory response and or diaphragmatic function.
, 百拇医药
Key words：lung diseases;obstructive;exercise test;aminophylline▲
氨茶碱是呼吸系统疾病治疗中常用药物，能够减轻慢性阻塞性肺病(COPD)患者的呼吸困难[1，2]，改善运动耐力[3]。但亦有学者认为该药不增加运动耐力[4]，因此对氨茶碱作用的研究结果目前尚不一致。为此，本文探讨COPD患者运动耐力、运动限制因子及其氨茶碱的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料 对象为COPD患者25例，其中男23例，女2例；年龄58.2±11.4岁，身高161.6±8.2 cm，体重56.3±11.4 kg，VC% pred(81.5±20.8)%，FEV1 1.23±0.791 L，FEV1% 55.6±18.6%。每例均处于临床稳定期，肺部听诊无干湿性罗音；无明显的心脏、神经肌肉和其它肺部疾患等，检查2周前均无上、下呼吸道感染迹象，3天内不使用激素和支气管扩张剂等。
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1.2 方法 检查室内温度控制在22～28℃之间，在充分休息后，每例均用笔者既往报道的方法作极量运动试验[5]，运动恢复期定为10 min；在充分休息后(>2 h)，缓慢静脉推注50%葡萄糖20 ml加氨茶碱0.25 g；在该药注射60 min后，重复上述检查。运动及其恢复期呼吸参数用能量代谢仪连续测定(Sensor Medics No.2900)，脉搏(HR)与甲皱血氧饱和度(SaO2)用皮肤测氧仪(Oximeter,Nellcor)监测，测定结果由电脑每隔20 s自动测试、记录打印出来。
1.3 统计学方法 采用配对t检验和直线相关分析。
2 结果
氨茶碱能显著增加COPD患者静息时分时通气量(E)、呼吸频率(FB)与HR，和极量运动时的最大分时通气量(Emax)、最大潮气量(VTmax)、最大公斤体重氧耗量(O2max/kg)与最大运动负荷(Wmax)(P<0.05)(见表1)。在相同运动负荷时(52.0±23.2 watt)时，氨茶碱使用前后，各呼吸参数均无明显的差异(见表2)。该药使用后O2max/kg增加程度与Emax/最大通气量(r=0.854)和VTmax(r=0.656)增加程度明显相关(P<0.001)，但与FEV1%、FEV1改善程度、体重占理想体重百分数和年龄等无关(P>0.05)。
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表1 氨茶碱对极量运动时呼吸参数的影响(n=25，
) 观察
时间Emax
(L/min)
VTmax
(L)O2max/kg
(ml.kg-1.min-1)
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HRmax
(次/分)
SaO2max
(%)
Wmax
(W)
使用前
30.8±10.7
1.02±0.37
17.2±5.4
146.9±21.1
90.9±5.8
, 百拇医药
54.0±26.3
使用后
34.5±11.4
1.11±0.38
19.8±5.1
152.0±18.7
90.5±6.8
63.8±23.2
3.7±?3.6
0.09±0.12
2.6±3.5
, 百拇医药
5.1±14.2
-0.4±1.8
9.8±18.1
5.139
3.750
3.714
1.796
1.111
2.707
P
<0.01
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<0.01
<0.01
>0.05
>0.05
<0.05
表2 氨茶碱对COPD相同运动负荷时呼吸参数的影响(n=25，) 观察
时间E
(L/min)
VT
(L)O2max/kg
, 百拇医药
(ml.kg-1.min-1)CO2
(ml/min)
SaO2
(%)
使用前
29.45±9.98
1.02±0.34
16.61±4.78
808.2±309.2
, 百拇医药
91.4±5.7
使用后
29.40±9.99
1.03±0.35
16.23±5.06
759.3±309.6
91.7±5.8
-0.05±2.09
0.01±0.16
-0.38±1.38
-48.9±?68.1
, 百拇医药
0.3±1.4
0.120
0.313
1.377
3.590
1.071
P
>0.05
>0.05
>0.05
<0.01
>0.05
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3 讨论
茶碱类药物具有扩张气道平滑肌，增强呼吸肌和心脏功能等药理作用，广泛用于呼吸系统疾病的治疗。但它对COPD运动耐力的影响研究较少，且结果不一。
3.1 氨茶碱对COPD运动耐力的影响 茶碱类药物能增加COPD患者运动负荷或12 min步行距离、Emax及O2max/kg，延长运动时间[3，4，6，7]，改善呼吸困难感觉[1]，与本文结果相符。千手昭司等发现茶碱能显著增加相同运动负荷时的VE，与本文结果不符，产生差异原因不详，有待今后进一步探讨。本文进一步研究发现氨茶碱应用后运动能力的增强与Emax的改善有关，Emax的增加又伴有VTmax增加，提示氨茶碱对运动能力的改善可能与通气改善有关[7]。因该药使用后O2max/kg的改善与FEV1%和体重占理想体重百分数无明显的相关性，而且氨茶碱不能显著改善FEV1，表明运动能力的改善与患者营养状况、气道阻塞程度及其氨茶碱的影响等无关。
, 百拇医药
3.2 氨茶碱改善COPD运动耐力的机制 目前尚不明确，一般认为与氨茶碱应用后通气应答[8]和膈肌功能[2，9，10]改善等有关。氨茶碱能增加安静时气道闭合压(P0.1)和CO2重复呼吸时的△E/PaCO2及△P0.1/△PaCO2，提示该药通过呼吸中枢的作用而改善肺通气量，还可能通过对呼吸中枢的刺激作用，引起Emax的增加，而致使运动能力的增加。E增加作用将使运动中呼吸肌作功增加，也可能加重呼吸困难感觉。但该药能明显延长运动时间和运动负荷，推测它也可能改善呼吸困难感觉。
体内外动物试验表明茶碱类药物能增强膈肌功能[2，9，10]。茶碱类药物能减轻运动引起的肺过度膨胀，改善通气效率，增加P0.1。它能增加运动中最大吸气压和最大吸气流速[3]，提示有呼吸肌收缩力的提高。膈肌功能的改善能够增加Tmax和Emax，从而改善运动耐力。■作者简介：周彩存(1962-)，男，江苏大丰县人，现为上海市肺科医院副主任医师，中国医科大
, http://www.100md.com
学博士研究生，研究方向：肿瘤血管新生机制与治疗.
参考文献：
[1]Mahler DA,Matthay RA,Snyder RE,et al.Sustained-release theophylline reduces dyspnea in noneversible obstructive airway disease[J].Am Rev Respir Dis,1985,132(1)∶22.
[2]Murciano D,Aucler MH,Pariente R,et al.A randomized,controlled trial of theophylline in patients with severe chronic obstructive disease[J].N Engl J Med,1989,320(23)∶1 521.
, http://www.100md.com
[3]Nietzeba RM,Elliot CG,Adams TD,et al.Effects of aminophylline upon the exercise performance of patients with stable chronic airflow obstruction[J].Bull Eur Physiopathol Respir,1984,20(2)∶361.
[4]Vereen LE,Kinasewitz G，George RB.Effect of aminophylline on exercise performance in patients with irreversible airway obstruction[J].Arch Intern Med,1986,146(7)∶1349.
[5]周彩存，徐凤珍，王安潮，等.吸氧前后慢性阻塞性肺病患者运动肺功能的变化[J].蚌埠医学院学报，1997，22(1)∶16.
, http://www.100md.com
[6]Cooper CB,Davidson AC，Cameron IR.Aminophylline,respiratory muscle strength and exercise tolerance in chronic obstructive airway disease[J].Bull Eur Physiopathol Respir,1987,23(1)∶15.
[7]肺气肿症の运动负荷时换气およづガス交换障害にすテオフイリン药の影响[J].日本胸部疾患学会杂志，1995，33(11)∶1 204.
[8]Easton PA,Anthonisen NR.Ventilatory response to sustained hypoxia after pretreatment with aminophylline[J].J Appl Physiol,1988,64(4)∶1445.
, http://www.100md.com [9]Howell S,Fitzgerald RS,Roussos SC.The effects of aminophylline,isoproterenol,and neostigmine on hypercapnic degression of diaphragmatic contractility[J].Am Rev Respir,Dis,1985,132(2)∶241.
[10]Supinski CG,Deal EC Jr,Kelsen SG.The effects of caffeine and aminophylline on diaphragm contractility[J].Am Rev Respir Dis,1984,130(2)∶429.
收稿日期：1998-04-01, 百拇医药
单位：蚌埠医学院附属医院肺科，安徽 蚌埠 233004
关键词：肺疾病，阻塞性；运动试验；氨茶碱
蚌埠医学院学报000105
摘 要：目的：探讨氨茶碱对慢性阻塞性肺病(COPD)运动耐力及其气体交换的影响。方法：临床稳定期COPD患者25例分别于氨茶碱0.25 g静脉推注前后作极量运动试验，并用能量代谢仪连续测定呼吸参数及运动负荷。结果：氨茶碱静脉推注后作功量、最大分时通气量(
Emax)、最大潮气量(VTmax)和最大公斤体重氧耗量(O2max/kg)等显著增加，但相同运动负荷时的呼吸参数却无明显的变化。该药使用后，O2max/kg增加程度与Emax(r=0.854)和Tmax(r=0.656)增加程度明显相关(P>0.2)。结论：氨茶碱能增加COPD患者的运动耐力，运动能力的增加可能与通气应答和(或)膈肌功能的改善有关。, 百拇医药
分类号：R 563.9；R 540.47 文献标识码：A
文章编号：1000-2200(2000)01-0009-02
Influence of aminophylline on exercise performance in patients with chronic obstructive pulmonary disease
ZHOU Cai-cun,XU Feng-zhen,WANG Ai-hua,LIU Yu-zhu
(Department of Respiratory Medicine,Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Anhui 233004,China)
Abstract：Objective：To investigate effects of aminophylline on exercise performance and gas exchanges in patients with chronic obstructive pulmonary disease.Methods：Twenty-five patients with stable chronic obstructive pulmonary disease underwent maximal exercise test before and after intravenous injection of 0.25 g aminophylline.Results：After injection of aminophylline,workload,
Emax,VTmax,O2max/kg etc.were significantly increased but at the same workload,respiratory parameters did not change.After injection of aminophylline,the increase of O2max/kg was obviously related to the increase of Emax and VTmax,but not to the percentage of body weight over ideal body weight,FEV1% or improvement in FEV1.Conclusions:Aminophylline can improve exercise performance in chronic obstructive pulmonary disease,that increase the ventilatory response and or diaphragmatic function., 百拇医药
Key words：lung diseases;obstructive;exercise test;aminophylline▲
氨茶碱是呼吸系统疾病治疗中常用药物，能够减轻慢性阻塞性肺病(COPD)患者的呼吸困难[1，2]，改善运动耐力[3]。但亦有学者认为该药不增加运动耐力[4]，因此对氨茶碱作用的研究结果目前尚不一致。为此，本文探讨COPD患者运动耐力、运动限制因子及其氨茶碱的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料 对象为COPD患者25例，其中男23例，女2例；年龄58.2±11.4岁，身高161.6±8.2 cm，体重56.3±11.4 kg，VC% pred(81.5±20.8)%，FEV1 1.23±0.791 L，FEV1% 55.6±18.6%。每例均处于临床稳定期，肺部听诊无干湿性罗音；无明显的心脏、神经肌肉和其它肺部疾患等，检查2周前均无上、下呼吸道感染迹象，3天内不使用激素和支气管扩张剂等。
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1.2 方法 检查室内温度控制在22～28℃之间，在充分休息后，每例均用笔者既往报道的方法作极量运动试验[5]，运动恢复期定为10 min；在充分休息后(>2 h)，缓慢静脉推注50%葡萄糖20 ml加氨茶碱0.25 g；在该药注射60 min后，重复上述检查。运动及其恢复期呼吸参数用能量代谢仪连续测定(Sensor Medics No.2900)，脉搏(HR)与甲皱血氧饱和度(SaO2)用皮肤测氧仪(Oximeter,Nellcor)监测，测定结果由电脑每隔20 s自动测试、记录打印出来。
1.3 统计学方法 采用配对t检验和直线相关分析。
2 结果
氨茶碱能显著增加COPD患者静息时分时通气量(
E)、呼吸频率(FB)与HR，和极量运动时的最大分时通气量(Emax)、最大潮气量(VTmax)、最大公斤体重氧耗量(O2max/kg)与最大运动负荷(Wmax)(P<0.05)(见表1)。在相同运动负荷时(52.0±23.2 watt)时，氨茶碱使用前后，各呼吸参数均无明显的差异(见表2)。该药使用后O2max/kg增加程度与Emax/最大通气量(r=0.854)和VTmax(r=0.656)增加程度明显相关(P<0.001)，但与FEV1%、FEV1改善程度、体重占理想体重百分数和年龄等无关(P>0.05)。, http://www.100md.com
表1 氨茶碱对极量运动时呼吸参数的影响(n=25，
) 观察时间
Emax(L/min)
VTmax
(L)
O2max/kg(ml.kg-1.min-1)
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HRmax
(次/分)
SaO2max
(%)
Wmax
(W)
使用前
30.8±10.7
1.02±0.37
17.2±5.4
146.9±21.1
90.9±5.8
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54.0±26.3
使用后
34.5±11.4
1.11±0.38
19.8±5.1
152.0±18.7
90.5±6.8
63.8±23.2
3.7±?3.6
0.09±0.12
2.6±3.5
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5.1±14.2
-0.4±1.8
9.8±18.1
5.139
3.750
3.714
1.796
1.111
2.707
P
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<0.01
<0.01
>0.05
>0.05
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表2 氨茶碱对COPD相同运动负荷时呼吸参数的影响(n=25，
) 观察时间
E(L/min)
VT
(L)
O2max/kg, 百拇医药
(ml.kg-1.min-1)
CO2(ml/min)
SaO2
(%)
使用前
29.45±9.98
1.02±0.34
16.61±4.78
808.2±309.2
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91.4±5.7
使用后
29.40±9.99
1.03±0.35
16.23±5.06
759.3±309.6
91.7±5.8
-0.05±2.09
0.01±0.16
-0.38±1.38
-48.9±?68.1
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0.3±1.4
0.120
0.313
1.377
3.590
1.071
P
>0.05
>0.05
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>0.05
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3 讨论
茶碱类药物具有扩张气道平滑肌，增强呼吸肌和心脏功能等药理作用，广泛用于呼吸系统疾病的治疗。但它对COPD运动耐力的影响研究较少，且结果不一。
3.1 氨茶碱对COPD运动耐力的影响 茶碱类药物能增加COPD患者运动负荷或12 min步行距离、
Emax及O2max/kg，延长运动时间[3，4，6，7]，改善呼吸困难感觉[1]，与本文结果相符。千手昭司等发现茶碱能显著增加相同运动负荷时的VE，与本文结果不符，产生差异原因不详，有待今后进一步探讨。本文进一步研究发现氨茶碱应用后运动能力的增强与Emax的改善有关，Emax的增加又伴有VTmax增加，提示氨茶碱对运动能力的改善可能与通气改善有关[7]。因该药使用后O2max/kg的改善与FEV1%和体重占理想体重百分数无明显的相关性，而且氨茶碱不能显著改善FEV1，表明运动能力的改善与患者营养状况、气道阻塞程度及其氨茶碱的影响等无关。, 百拇医药
3.2 氨茶碱改善COPD运动耐力的机制 目前尚不明确，一般认为与氨茶碱应用后通气应答[8]和膈肌功能[2，9，10]改善等有关。氨茶碱能增加安静时气道闭合压(P0.1)和CO2重复呼吸时的△
E/PaCO2及△P0.1/△PaCO2，提示该药通过呼吸中枢的作用而改善肺通气量，还可能通过对呼吸中枢的刺激作用，引起Emax的增加，而致使运动能力的增加。E增加作用将使运动中呼吸肌作功增加，也可能加重呼吸困难感觉。但该药能明显延长运动时间和运动负荷，推测它也可能改善呼吸困难感觉。体内外动物试验表明茶碱类药物能增强膈肌功能[2，9，10]。茶碱类药物能减轻运动引起的肺过度膨胀，改善通气效率，增加P0.1。它能增加运动中最大吸气压和最大吸气流速[3]，提示有呼吸肌收缩力的提高。膈肌功能的改善能够增加
Tmax和Emax，从而改善运动耐力。■作者简介：周彩存(1962-)，男，江苏大丰县人，现为上海市肺科医院副主任医师，中国医科大, http://www.100md.com
学博士研究生，研究方向：肿瘤血管新生机制与治疗.
参考文献：
[1]Mahler DA,Matthay RA,Snyder RE,et al.Sustained-release theophylline reduces dyspnea in noneversible obstructive airway disease[J].Am Rev Respir Dis,1985,132(1)∶22.
[2]Murciano D,Aucler MH,Pariente R,et al.A randomized,controlled trial of theophylline in patients with severe chronic obstructive disease[J].N Engl J Med,1989,320(23)∶1 521.
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[3]Nietzeba RM,Elliot CG,Adams TD,et al.Effects of aminophylline upon the exercise performance of patients with stable chronic airflow obstruction[J].Bull Eur Physiopathol Respir,1984,20(2)∶361.
[4]Vereen LE,Kinasewitz G，George RB.Effect of aminophylline on exercise performance in patients with irreversible airway obstruction[J].Arch Intern Med,1986,146(7)∶1349.
[5]周彩存，徐凤珍，王安潮，等.吸氧前后慢性阻塞性肺病患者运动肺功能的变化[J].蚌埠医学院学报，1997，22(1)∶16.
, http://www.100md.com
[6]Cooper CB,Davidson AC，Cameron IR.Aminophylline,respiratory muscle strength and exercise tolerance in chronic obstructive airway disease[J].Bull Eur Physiopathol Respir,1987,23(1)∶15.
[7]肺气肿症の运动负荷时换气およづガス交换障害にすテオフイリン药の影响[J].日本胸部疾患学会杂志，1995，33(11)∶1 204.
[8]Easton PA,Anthonisen NR.Ventilatory response to sustained hypoxia after pretreatment with aminophylline[J].J Appl Physiol,1988,64(4)∶1445.
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