术前吸气肌训练

高度活跃的肌肉，如横膈膜，对废用和训练都特别敏感。 例如，受控机械通气的年轻人的膈肌纤维在完全不活动后 36 小时内萎缩超过 50%，而机械通气 (MV) 在不活动的前几个小时内启动信号通路，促进进行性膈肌纤维功能障碍。 研究人员表明，在心脏手术期间，仅在 MV 几个小时后，手术室就开始出现广泛的萎缩信号。 除了这种纤维萎缩外，MV 还会导致隔膜强度显着下降，从而延长脱离 MV 所需的时间。 临床上出现的早发性进行性收缩功能障碍被定义为呼吸机诱发的膈肌功能障碍 (VIDD)。 VIDD 被认为是 MV 脱机困难的主要原因。

相反，研究人员表明，IMT 增加了横膈膜和吸气协同肌的压力产生能力，并促进了 VIDD 患者的脱机。 据报道，术前 IMT 只需 1-2 周即可增加吸气肌力量。 心胸外科手术前的 IMT 已被证明可以减少术后肺部并发症，如肺不张、肺炎或呼吸机断奶延迟。 此外，与术前 IMT 相关的力量增加与更短的 ICU 和住院时间有关，这可能会带来成本效益。

不幸的是，人们对有助于这些 IMT 临床优势的神经肌肉适应和信号机制知之甚少。 该项目的一个特别新颖的方面是它将首次研究有助于隔膜强化的机制。 更好地了解这些机制可能有助于未来的研究人员开发更有效的运动处方，以抵消手术等情况下 MV 的使用，并且可能有助于识别分子和运动，以保护无法提前运动的个体的横膈膜，如影响呼吸的急性感染病例。

本研究的总体目标是研究与术前远程医疗提供的 IMT 相关的横膈膜神经肌肉重塑，并与放松呼吸训练 (RLX) 进行比较。 有指导的 RLX 练习已被证明可以改善术后痛觉并适度降低高血压患者的收缩压，但不认为会显着改变膈肌强度。

40 名成年志愿者将在择期心胸外科手术前接受 IMT (n=20) 或 RLX 训练 (n=20) 2-4 周，并在训练前后接受呼吸性能测试。 一旦隔膜在手术过程中暴露，将获得右腹侧肋隔膜的全厚度活检（约 6 毫米 x 20 毫米）。 此外，还将获得胸大肌的活组织检查并将其用作未锻炼的控制肌肉。 将进行组织学和 RNA 测序分析，以检查有助于神经肌肉适应训练的机制。