Undersökning av djup andning genom mätning av Ventilatoriska parametrar och observation av andningsmönster
Summary
Här presenterar vi ett protokoll för att bedöma två djupa andningsmönster av naturliga och diafragma andning för deras effektivitet och enkel exekvering. Femton deltagare valdes ut, med hjälp av en elektrokardiograf och utgångna gas analysator för mätning av andningshjälp parametrar, tillsammans med visuell bedömning av videoinspelning av thoracoabdominell rörelse.
Abstract
I detta protokoll visades två djupa andningsmönster för 15 deltagare för att fastställa en enkel men effektiv metod för att andas för framtida applicering i en klinisk miljö. Kvinnorna i tjugoårsåldern satt bekvämt i en stol med ryggstöd. De var försedda med en lufttät mask ansluten till en Gasanalysator. Tre elektroder placerades på bröstet ansluten till en trådlös sändare för återutläggning till elektrokardiografen. De utförde en 5 min vilo fas, följt av 5 min av djup andning med en naturlig andning mönster, slutar med en 5 min vilo fas. Detta följdes av en 10 min paus innan du påbörjar den andra undervisningen fasen av att ersätta den naturliga andningsmönster med diafragmabråck andningsmönster. Samtidigt ägde följande rum: a) kontinuerlig insamling, mätning och analys av den utgångna gasen för att bedöma andningsparametrarna på ett andetag för andetag. b) mätning av hjärtfrekvensen genom en elektrokardiograf; och c) videofilmade deltagarens thoracobukrörelse från en lateral aspekt. Från videoinspelning, utförde utredarna visuell observation av snabb-Forward rörelse-bilder följt av klassificering av andningsmönster, bekräftar att deltagarna hade genomfört metoden för djup andning enligt instruktionerna. Mängden syreupptagning visade att, under djup andning, andningsarbetet minskade. Resultaten från den utgångna minuten ventilation, respiration hastighet och tidvatten volym bekräftat ökad andningshjälp effektivitet för djup andning med naturliga andningsmönster jämfört med det med diafragmabråck andningsmönster. Detta protokoll föreslår en lämplig metod för undervisning för att bedöma djupa andningsövningar på grundval av syreförbrukning, andningshjälp parametrar, och bröstet vägg utflykt.
Introduction
Den hjärt-sjukgymnast behandlar normalt patienten enligt individens behov och krav. Men i allmänhet, patienten är kvar att utföra preoperativ djup andning övning av honom/henne. Därför är det absolut nödvändigt att hitta en enkel och effektiv instruktions metod för patienten att utföra djupa andningsövningar1.
Diafragmabråma är en sådan andningsövning och en metod för andningskontroll2,3. Det terapeutiska resultatet av denna metod inkluderar en minskning av andningsarbete och förbättrad effektivitet av andning2,3, och detta leder till en ökning av tidvatten volym, vilket resulterar i en minskning av andningsfrekvensen. Emellertid, vissa forskare har påpekat att diafragmabråck andningsövning kan orsaka asynkron och paradoxal rörelse av bröstkorgen på grund av buk utflykter hos vissa patienter4,5. I sådana fall kan användningen av patientens naturliga andningsmönster vara effektiv. När det gäller frågan om djup andning är effektivt som ett medel för en minskning av det mekaniska arbetet med andning och förbättring av andningshjälp effektivitet, kan det vara lämpligt att kvantifiera andningshjälp parametrar genom användning av en Gasanalysator.
Det är välkänt att hjärt-övning tester utförs med hjälp av en Gasanalysator6,7. Vissa utredare8,9 har rapporterat mätning för diafragmabråddhet med en Gasanalysator hos patienter med kroniskt obstruktiv lungsjukdom. Jones et al.8 jämförde diafragmabråck andning, pursed-läpp andning, och en kombination av båda, med den av spontan andning. Under dessa tre andningsmetoder mättes syreförbrukning (VO2) och andningsfrekvens (f), vilket visade att en högre vilo-VO2 kan förklaras av det ökade mekaniska andningsarbetet8. Ito et al.9 undersökte den omedelbara effekten av diafragmabråck eller andnings muskel stretch på VO2, f och tidvatten volym (VT). Vi kan förvänta oss av resultaten av de ovan nämnda studierna att liknande bevis kan erhållas genom tillämpning av liknande andningsövningar för att bekräfta en effektiv djup andning undervisningsmetod.
Detta protokoll beskriver metoden för mätning av andningshjälp parametrar och bröst vägg utflykt i djup andning med två andningsmönster, tillsammans med deras resultat och analys. Kontinuerlig och kvantitativ provtagning av ventilatoriska parametrar kan mäta andningen exakt jämfört med alternativa tekniker. VO2 som erhålls i detta protokoll kan betraktas som en indikator på andningsarbete8. Ytterligare, f, VT, och minutventilation är relaterade till andningshjälp effektivitet. Information om andningsmönster kan också erhållas från dessa respiratorparametrar plus inspiratorisk och utandnings tid. Detta protokoll innebär också bedömning av bröstet vägg utflykt genom videoinspelning, vilket motsvarar observation av en sjukgymnast av patientens bröstkorg vägg utflykt under andningsövning. Det övergripande målet med denna studie var att hitta en livskraftig och effektiv metod för djup andning övning baserat på analys av syreförbrukning, andningshjälp parametrar, och bröstet vägg utflykt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Genom användning av detta protokoll, effektiv instruktion för djup andning kan undersökas genom syreförbrukning, andningshjälp parametrar, och bröstet vägg utflykt. Deltagarna hade en medelålder på 21,6 år, genomsnittlig kroppsvikt på 51,9 kg, medelhöjd på 159,3 cm och ett BMI på 20,5 kg/m2. Inga incitament erbjöds att delta i detta protokoll. Det finns tre kritiska steg i protokollet. För det första, om kontroll av födointag, ger förhållandet mellan koldioxidproduktionen till syreupptag in…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna tackar Dr Shimpachiro Ogiwara, tidigare professor vid universitetet i Kanazawa, och Mrs Sandra M. Ogiwara, CSP (UK), BScPT (C), för engelsk redigering av manuskriptet.
Materials
| Expired gas analyzer | Minato Medical Science, Osaka, Japan | AE-300S | |
| Expired gas analyzing software | Minato Medical Science, Osaka, Japan | AT for Windows | |
| Medical telemetry sensor for electrocardiograph | Nihon Kohden, Tokyo, Japan | BSM-2401 | |
| Spreadsheet program | Microsoft, https://www.microsoft.com/ja-jp | Excel | |
| SPSS Statistical Software | IBM, https://www.ibm.com/jp-ja/analytics/spss-statistics-software | Version 23.0 | |
| Video camera | Sony, Tokyo, Japan | DCR-SR 100 | |
| Video editing software 1 | Sony, Tokyo, Japan | PlayMemories Home | |
| Video editing software 2 | Adobe, https://www.adobe.com/jp/ | Premiere Elements 11 |
References
- Yokogawa, M., et al. Comparison of two instructions for deep breathing exercise: non-specific and diaphragmatic breathing. Journal of Physical Therapy Science. 30, 614-618 (2018).
- Lewis, L. K., Williams, M. T., Olds, T. Short-term effect on outcomes related to the mechanism of intervention and physiological outcomes but insufficient evidence of clinical benefits for breathing control: a systematic review. Australian Journal of Physiotherapy. 53, 219-227 (2007).
- Cahalin, L. P., Braga, M., Matsuo, Y., Hernandez, E. D. Efficacy of diaphragmatic breathing in persons with chronic obstructive pulmonary disease: A review of the literature. Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation. 22, 7-21 (2002).
- Sackner, M. A., Gonzalez, H. F., Jenouri, G., Rodriguez, M. Effects of abdominal and thoracic breathing on breathing pattern components in normal subjects and in patients with chronic obstructive pulmonary disease. The American Review of Respiratory Disease. 130, 584-587 (1984).
- Gosselink, R. A., Wagenaar, R. C., Rijswijk, H., Sargeant, A. J., Decramer, M. L. Diaphragmatic breathing reduces efficiency of breathing in patients with chronic obstructive pulmonary disease. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 151, 1138-1142 (1995).
- Adachi, H. Cardiopulmonary Exercise Test. International Heart Journal. 58, 654-665 (2017).
- Guazzi, M., Bandera, F., Ozemek, C., Systrom, D., Arena, R. Cardiopulmonary Exercise Testing: What Is Its Value. Journal of the American College of Cardiology. 70, 1618-1636 (2017).
- Jones, A. Y., Dean, E., Chow, C. C. Comparison of the oxygen cost of breathing exercises and spontaneous breathing in patients with stable chronic obstructive pulmonary disease. Physical Therapy. 83, 424-431 (2003).
- Ito, M., Kakizaki, F., Tsuzura, Y., Yamada, M. Immediate effect of respiratory muscle stretch gymnastics and diaphragmatic breathing on respiratory pattern. Internal Medicine. 38, 126-132 (1999).
- Jansson, E. On the significance of the respiratory exchange ratio after different diets during exercise in man. Acta Physiologica Scandinavica. 114, 103-110 (1982).
- Yokogawa, M., et al. Effects of food intake on physiological responses to cardiopulmonary exercise testing. Journal of Physical Therapy Science. 19, 145-150 (2007).
- Romei, M., et al. Effects of gender and posture on thoraco-abdominal kinematics during quiet breathing in healthy adults. Respiratory Physiology & Neurobiology. 172, 184-191 (2010).
- Binazzi, B., et al. Breathing pattern and kinematics in normal subjects during speech, singing and loud whispering. Acta Physiologica. 186, 233-246 (2006).
- Faul, F., Erdfelder, E., Lang, A. -. G., Buchner, A. G*Power 3: A flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behavior Research Method. 39, 175-191 (2007).
- Reychler, G., et al. Incentive spirometry and positive expiratory pressure improve ventilation and recruitment in postoperative recovery: A randomized crossover study. Physiotherapy Theory and Practice. 35, 199-205 (2019).
