Summary
ندرس تأثير الأقنعة الجراحية على وظيفة القلب والرئة بناء على اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET). تظهر هذه الدراسة أن الأقنعة الجراحية تقلل من قدرة التمارين القلبية الرئوية والتهوية لدى الشباب الأصحاء وقد يؤثر ارتداء الأقنعة على قدرة التمارين الهوائية لدى الإناث أكثر من الذكور.
Abstract
ندرس تأثير الأقنعة الجراحية على وظيفة القلب والرئة بناء على اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET). تظهر هذه الدراسة أن الأقنعة الجراحية تقلل من قدرة التمارين القلبية الرئوية والتهوية لدى الشباب الأصحاء وقد يؤثر ارتداء الأقنعة على قدرة التمارين الهوائية لدى الإناث أكثر من الذكور.
Introduction
قد يؤدي ارتداء قناع الوجه في الأماكن العامة إلى إعاقة انتشار مرض معد عن طريق منع استنشاق الرذاذ المعدي وزفيرها ونشرهالاحقا 1. على الرغم من أن تأثير الحد من خطر انتقال فيروسات الجهاز التنفسي لا يزال مثيرا للجدل ، إلا أن ارتداء الأقنعة لا يزال أحد الطرق الرئيسية التي اختارها الناس في المجتمع لمنع انتشار القطيرات بين الأفراد في الحياة اليومية2،3،4.
أنواع مختلفة من الأقنعة لها تأثيرات مختلفة على زيادة مقاومة الزفير ومقاومة الشهيق5. وفي الوقت نفسه ، أثناء جائحة أمراض الجهاز التنفسي ، قد يحتاج الأشخاص (بما في ذلك الأشخاص الأصحاء والمرضى الذين يعانون من أمراض القلب والرئة) إلى ارتداء الأقنعة لفترة طويلة لأداء الأنشطة اليومية. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من الدراسات حول تأثير ارتداء قناع على وظيفة القلب والرئة.
يعد اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET) وسيلة مهمة لتقييم مخاطر إعادة تأهيل القلب والأوعية الدموية من خلال عكس معايير مختلفة لوظيفة القلب والرئة في الجسم أثناء التمرين مع زيادة الحمل ويعتبر المعيار الذهبي لاختبار الاحتياطي القلبيالرئوي 2. نحن نستخدم CPET في ظل ظروف مختلفة (ارتداء القناع ونزع القناع) لدراسة التغيرات في معلمات الوظيفة القلبية الرئوية للأشخاص الشباب الأصحاء ، لتقييم تداخل الأقنعة بشكل موضوعي وكمي على احتياطي القلب والجهاز التنفسي وممارسة التحمل من منظور منهجي جديد لتوجيه تطبيق الأقنعة على وجه الخصوص جائحة الأمراض المعدية التنفسية. على الرغم من أنه تم اقتراح FFP2 / N95 ليكون أكثر فعالية من الأقنعة الجراحية في تقليل التعرض للعدوى الفيروسية ، إلا أن الأقنعة الطبية الجراحية أكثر ملاءمة وشيوعا في الحصول عليها واستخدامها من أقنعة الوجه FFP2 / N95. وبالتالي ، تركز هذه الدراسة فقط على آثار الأقنعة الجراحية الطبية على وظيفة القلب والرئة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة على المشروع السريري من قبل جمعية الأخلاقيات الطبية للمستشفى الخامس التابع لجامعة قوانغتشو الطبية (رقم. KY01-2020-06-06) وتم تسجيله في مركز تسجيل التجارب السريرية الصيني (رقم. ChiCTR2000033449) بعنوان "آثار الأقنعة على وظيفة القلب والرئة والأطراف السفلية".
1. توظيف المشاركين
- قم بتضمين الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و 26 عاما: من يمكنه اجتياز اختبار PAR-Q6 ؛ يتمتعون بصحة جيدة جسديا ؛ بدون خبرة في التدريب الرياضي الاحترافي ؛ وقادرة على فهم التجربة والتعاون طواعية مع عملية الاختبار بأكملها.
- استبعاد الموضوعات: مع أمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض الجهاز التنفسي. مع خلل وظيفي في محرك الطرف السفلي الناجم عن أمراض أخرى ؛ الذين لا يستطيعون التعاون مع التجربة ؛ والمدخنون7.
- الحصول على موافقة خطية مستنيرة من كل موضوع قبل مشاركته.
- أبلغ الشخص المعني أن الأنشطة الشاقة محظورة قبل 48 ساعة من الاختبار وأثناء الاختبار ، وأنه لا يسمح بالأطعمة والمشروبات (باستثناء الماء) قبل 2 ساعة من الاختبار.
- اجمع المعلومات الأساسية للأشخاص (الاسم والجنس وتاريخ الميلاد والطول والوزن).
- قم بتخصيص الموضوعات بشكل عشوائي إلى مجموعتين بواسطة جدول الأرقام الذي تم إنشاؤه بواسطة SPSS. تلقت المجموعة 1 أولا CPET في حالة ارتداء القناع متبوعة ب 48 ساعة من الغسيل ، ثم تلقت CPET في حالة إزالة القناع. تلقت المجموعة 2 أولا CPET في حالة إزالة القناع تليها 48 ساعة من الغسيل ، ثم تلقت CPET في حالة ارتداء القناع.
2. إعدادات المختبر وإعداد المعدات
- اضبط درجة حرارة المختبر على 25 درجة مئوية وجهز بمعدات الإسعافات الأولية.
- قم بمعايرة محلل وظائف القلب والرئة لضمان دقة اختبار CPET ، بما في ذلك معايرة مستشعر التدفق ومعايرة الهواء الداخلي ومعايرة تحليل الغاز ومعايرة معدل التنفس.
ملاحظة: لمعايرة تحليل الغاز ، استخدم تركيزات 5٪ CO2 و 16٪ O2 و N2 للتوازن.
3. قياس التنفس
- اطلب من الشخص أن يجلس منتصبا دون الاتكاء على ظهر الكرسي ، مع وضع أقدامه على الأرض ، ولكن دون إمالة أقدامه. اطلب منهم إبقاء رؤوسهم في المستوى الطبيعي أو مائلة قليلا لأعلى ، ولكن ليس ثني رؤوسهم لأسفل أو الانحناء.
- اختبار القدرة الحيوية القسرية (FVC): اطلب من الشخص أن يتنفس بهدوء لمدة 5 ثوان ، ويستنشق بقوة ، ثم يزفر بقوة لمدة 6 ثوان. أخيرا ، استنشق مرة أخرى واستمر في التنفس بهدوء. نفذ الإجراء بأكمله تحت إشراف طبيب أو أخصائي فسيولوجيا تمرين مدرب رسميا.
- اختبار التهوية الطوعية القصوى (MVV): اطلب من الشخص أن يتنفس بهدوء أربع أو خمس مرات. ثم كرر التنفس باستمرار لمدة 12 ثانية أو 15 ثانية بأقصى سعة للتنفس وأسرع سرعة تنفس بعد استقرار خط الأساس مع حجم الزفير (الشكل 1).
ملاحظة: إذا لم يكن أداء الشخص جيدا أثناء اختبار وظائف الرئة الثابتة ، فسيطلب من الشخص إجراء الاختبارات مرة أخرى بعد الراحة لمدة 3 دقائق. إذا فشل الموضوع في الاختبار مرتين ، فاستبعد الموضوع.
4. اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET)
- إعداد الموضوع ل CPET
- قدم بإيجاز العملية للموضوع.
- اكشط شعر الجسم في موضع أقطاب تخطيط القلب (ECG) (V1 إلى V6) ، ثم استخدم 75٪ كحول لإزالة الوبر والشحوم الزائدة.
ملاحظة: V1 هو الفضاء الوربي الرابع على يمين القص. V2 هو الفضاء الوربي الرابع ، على يسار القص ، V3 بين الأقطاب الكهربائية V2 و V4 ، V4 هو الفضاء الوربي الخامس على خط منتصف الترقوة ، V5 هو الفضاء الوربي الخامس ، على الخط الإبطي الأمامي ، و V6 هو الفضاء الوربي الخامس على خط منتصف الإبط الأيسر. ضع أقطاب الأطراف للأذرع في المناطق تحت الترقوة ، وضع أقطاب الأطراف للساقين الموضوعة على الجذع على مستوى الضلع السفلي. يجب أن يكون وضع القطب جانبيا لتجنب الحركة الزائدة أثناء ركوب الدراجات. - ضع أقطاب ECG وقم بتوصيلها بأسلاك ECG المكونة من 12 سلكا.
- ثبت جهاز تخطيط القلب على الصدر باستخدام حزام (الشكل 2).
- اختر قناعا يناسب حجم وجه الشخص وقم بتثبيته بإحكام على الوجه لضمان عدم وجود فجوة بين القناع والوجه (الشكل 3).
ملاحظة: يمكن للمختبر استخدام يده للضغط برفق على السترة والزفير برفق لضمان عدم وجود فجوة. - ثبت مقياس التدفق على فتحة التهوية ثم ثبت جهاز K4 على السترة (الشكل 4).
- اجلس على المقعد واضبط ارتفاع المقود على وضع مريح للموضوع.
- أمسك المقود بكلتا يديك واضغط على الدواسات بأقدام ثنائية لضمان انحناء مفصل الركبة الأيمن مع الانثناء عند 30 درجة.
- ضع سوار ضغط الدم على الذراع العلوي الأيمن لتسجيل ضغط الدم الديناميكي. ضع إصبع نبض الأكسجين على السبابة اليسرى للتسجيل الديناميكي لأكسجين الدم.
- احسب مقاومة التمرين للموضوع / زيادة المعلمات المتزايدة لكل دقيقة (W) وحدد خطة المقاومة التقدمية لمرحلة التمرين8.
ملاحظة: مقاومة التمرين (ذكر) = [(الطول - العمر) * 20 - (150 + 6 * الوزن)] / 100
مقاومة التمرين (أنثى) = [(الطول - العمر) * 14 - (150 + 6 * الوزن)] / 100
- مرحلة تنفيذ CPET
ملاحظة: اطلب من الشخص عدم التحدث أثناء الإجراء بأكمله لمنع الزفير والاستنشاق الإضافي أثناء التحدث ، مما قد يؤثر على دقة البيانات القلبية الرئوية. اطلب من الشخص أن يرفع يده للإشارة إلى ما إذا كان هناك أي أسئلة أو إزعاج يؤدي إلى مقاطعة الاختبار.- انقر فوق الزر "ابدأ " لتنشيط مقياس جهد الدورة بواسطة جهاز الاختبار.
- الحفاظ على وضعية جلوس ثابتة لمدة 2 دقيقة (مرحلة الراحة).
- ابدأ ركوب الدراجات لمدة 2 دقيقة (مرحلة الإحماء: مقاومة 0 واط ، السرعة إلى 60 دورة في الدقيقة).
- استمر في ركوب الدراجات حتى النقطة الزمنية التي لم يتمكن فيها الشخص من الحفاظ على علامات النهاية أو إظهارها (مرحلة تمرين المنحدر: مقاومة تزايدية ، مقاومة X واط في الدقيقة ، 60 دورة في الدقيقة).
ملاحظة: تعتمد مقاومة X واط في الدقيقة على الصيغ الموجودة في الخطوة 4.1.10. - اطلب من الموضوع أن يدور لمدة 3 دقائق (مرحلة التبريد: مقاومة 0 واط ، السرعة إلى 40 دورة في الدقيقة).
- حافظ على وضعية الجلوس الثابتة لمدة 3 دقائق لمراقبة العلامات الحيوية (مرحلة المراقبة).
ملاحظة: معايير التوقف هي كما يلي: يتم تشجيع الأشخاص على ممارسة الرياضة إلى أقصى قدر من التحمل أو حتى ينهي الممارسون التمرين بسبب أعراض مثل تغيرات تخطيط القلب الإقفارية ، خارج الرحم المعقد ، كتلة القلب من الدرجة الثانية أو الثالثة ، انخفاض الضغط الانقباضي >20 ملم زئبق من أعلى قيمة أثناء الاختبار ، ارتفاع ضغط الدم (>250 ملم زئبق الانقباضي ؛ >120 ملم زئبق الانبساطي) ، عدم التشبع الشديد (تشبع أوكسي هيموغلوبين (SpO2) ≤ 80٪) ، أعراض وعلامات نقص الأكسجة الشديد (شحوب مفاجئ ، فقدان التنسيق ، الارتباك العقلي ، الدوخة ، الإغماء) ، علامات فشل الجهاز التنفسي ، أو الإرهاق (بورغ ≥ 17-18 نقطة) فشل في الحفاظ على سرعة ركوب الدراجات (أقل من 40 دورة في الدقيقة). سيتم إنهاء الاختبار على الفور إذا أظهر الأشخاص إرهاقا لفظيا أو جسديا شديدا7 ، وهو أقل من 40 دورة في الدقيقة. - قم بإزالة معدات الحصول على البيانات وقناع الوجه والسترة وأقطاب تخطيط القلب.
5. اختبار ما بعد CPET
- استخدم مقياس تصنيف الجهد المدرك (RPE) لقياس مستويات شدة النشاط البدني التي ترتبط على ما يبدو بمعدل ضربات القلب (HR) أثناء التمرين 9,10.
- استخدم مقياس بورغ (مقياس 6-20) لتقييم مجهود تدريب المقاومة 11. تمثل الدرجة 6 نشاط الراحة دون بذل جهد وتمثل الدرجة 20 تمرينا شاملا.
6. التحليل الإحصائي
- تحليل البيانات باستخدام برنامج SPSS (الإصدار 25) والمنهجية المشار إليها في الدراسة السابقة12.
- قدم البيانات البارامترية كمتوسط وانحراف معياري (SD) إذا كانت موزعة بشكل طبيعي أو متوسطة إذا لم تكن كذلك.
- تخصيص الموضوعات في مجموعات الذكور أو الإناث للتحليل الإحصائي ، على التوالي.
- استخدم اختبار t المقترن لمقارنة الاختلافات في معلمات CPET بين الأشخاص في حالة ارتداء القناع وحالة إيقاف القناع. الدلالة الإحصائية هي P < 0.05.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تم تجنيد عشرة أشخاص (خمسة ذكور وخمس إناث) من قسم طب إعادة التأهيل في جامعة قوانغتشو الطبية في هذه الدراسة التجريبية. كان لدى المشاركين خصائص أساسية مماثلة ، مثل العمر (متوسط العمر: ذكر 21.00 ± 1.58 سنة ؛ إناث 21.20 ± 0.45 سنة) واللياقة البدنية [النشاط الرياضي ومؤشر كتلة الجسم (BMI)]. لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في العمر أو الطول أو مؤشر كتلة الجسم بين مجموعات الذكور والإناث. علاوة على ذلك ، بالنسبة لقياس التنفس ، أظهرت المجموعة الأنثوية انخفاض FVC ، وانخفاض حجم الزفير القسري في 1 ثانية (FEV1) ، وانخفاض MVV ، وانخفاض ذروة تدفق الزفير (PEF) مقارنة بمجموعة الذكور (الجدول 1).
ويبين الجدول 2 نتائج CPET في ظل ظروف مختلفة (ارتداء القناع ونزع القناع). بالنسبة لتحمل التمرين ووظيفة القلب ، مقارنة بحالة إزالة القناع ، أظهرت كل من مجموعات الذكور والإناث أثناء حالة ارتداء القناع انخفاضا كبيرا في العتبة اللاهوائية لكل كيلوغرام ، أي VO2 / kg (LT) ، ونبض الأكسجين ، أي O2 / HR (الذروة) ، في حين لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية في امتصاص الأكسجين المتعلقة بمعدل العمل ، أي ΔVO2/ ΔWR و HR (بقية). علاوة على ذلك ، أظهرت مجموعة الذكور أيضا انخفاضا كبيرا في HR (الراحة) ، وأظهرت المجموعة الأنثوية انخفاضا كبيرا في ذروة امتصاص الأكسجين لكل كيلوغرام ، أي VO2 / kg (الذروة) أثناء حالة ارتداء القناع. بالنسبة لوظيفة التهوية ، مقارنة بحالة إزالة القناع ، أظهرت كل من مجموعات الذكور والإناث أثناء حالة ارتداء القناع انخفاضا كبيرا في حجم المد والجزر ، أي VT (الذروة) ، ولكن لم يتم العثور على فروق في احتياطي التنفس بالنسبة المئوية ، أي BR٪. بالنسبة لتبادل الغازات ، مقارنة بحالة إزالة القناع ، أظهرت كل من مجموعات الذكور والإناث أثناء حالة ارتداء القناع انخفاضا كبيرا في التهوية ، أي VE (الذروة) ، ولكن لم يتم العثور على فروق في VE / VCO2. بالنسبة لأداء CPET الكلي ، لم تظهر كل من مجموعات الذكور والإناث أي اختلاف فيLoad max ومقياس RPE ومقياس Borg.
الشكل 1: رسم تخطيطي لقياس التنفس. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2: إعدادات قطب تخطيط القلب. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 3: تركيب القناع. (أ) يوضح حالة خلع القناع. (B) يوضح حالة ارتداء القناع. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: رسم تخطيطي لإعدادات CPET. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
| البارامترات | وحدة | مجموعة الذكور | مجموعة نسائية | قيمة P | ||
| (ن = 5) | (ن = 5) | |||||
| عمر | اعوام | 21.00±1.58 | 21.20±0.45 | 0.792 | ||
| ارتفاع | سم | 172.60±4.45 | 157.00±3.80 | <0.001 | ||
| ثقل | ك جم | 59.40±3.50 | 49.10±2.49 | 0.001 | ||
| مؤشر كتله الجسم | كجم / م2 | 19.94±0.80 | 19.91±0.41 | 0.955 | ||
| قياس التنفس | ||||||
| FVC | L | 4.43±0.26 | 3.13±0.31 | <0.001 | ||
| FEV1 | L | 3.70±0.24 | 2.78±0.23 | <0.001 | ||
| إم في في | لتر / دقيقة | 131.78±12.42 | 76.38±13.57 | <0.001 | ||
| بيف | L / ثانية | 8.96±1.11 | 5.95±1.41 | 0.060 | ||
| ملاحظات: يشار إلى النتائج الهامة بالخط العريض. FVC ، القدرة الحيوية القسرية ؛ FEV1 ، حجم الزفير القسري في 1 ثانية ؛ MVV ، أقصى تهوية طوعية. PEF ، ذروة تدفق الزفير ؛ L ، لتر. ق ، الثانية. | ||||||
الجدول 1: خصائص خط الأساس ونتائج قياس التنفس.
| البارامترات | وحدة | مجموعة الذكور | مجموعة نسائية | |||||
| خلع القناع | قناع على | قيمة P | خلع القناع | قناع على | قيمة P | |||
| ممارسة التسامح ووظيفة القلب | ||||||||
| VO2 / كجم (الذروة) | (مل / دقيقة) / كجم | 36.21±3.8 | 28.46±4.96 | 0.063 | 26.86±4.86 | 22.96±5.45 | 0.002 | |
| VO2 / كجم (LT) | (مل / دقيقة) / كجم | 22.66±2.26 | 19.74±2.23 | <0.001 | 18.48±2.89 | 14.28±2.6 | 0.026 | |
| O2 / ساعة (الذروة) | نسبه | 12.14±0.63 | 10.02±1.7 | 0.028 | 7.96±0.87 | 6.9±1.15 | 0.004 | |
| ΔVO2 / ΔWR | مل / (دقيقة * W) | 8.96±0.3 | 7.52±1.4 | 0.083 | 8.66±0.51 | 7.86±1.17 | 0.217 | |
| الموارد البشرية (بقية) | نبضة في الدقيقة | 85.2±16.08 | 77.6±7.09 | 0.244 | 84±10.56 | 83.4±5.94 | 1.000 | |
| الموارد البشرية (الذروة) | نبضة في الدقيقة | 177.6±10.5 | 170.6±11.33 | 0.007 | 162.6±17.67 | 162.6±21.72 | 1.000 | |
| وظيفة التهوية | ||||||||
| VT (الذروة) | لتر / دقيقة | 2.23±0.31 | 1.9±0.4 | 0.004 | 1.33±0.28 | 1.21±0.28 | 0.018 | |
| BR٪ | % | 50.2±8.14 | 56.6±10.53 | 0.086 | 53.6±8.91 | 57.8±10.94 | 0.086 | |
| تبادل الغازات | ||||||||
| VE / VCO2 | نسبه | 28.64±3.42 | 30.44±5.26 | 0.379 | 32.34±3.63 | 31.54±4.3 | 0.616 | |
| VE (الذروة) | L | 74±13.36 | 62.6±15.35 | 0.022 | 51.8±13.35 | 43.22±11.72 | 0.042 | |
| أداء CPET | ||||||||
| تحميل الحد الأقصى | ||||||||
| الحد الأقصى للحمل (LT) | واتس | 98.2±18.38 | 102±11.81 | 0.438 | 56.8±11.48 | 50.8±9.96 | 0.104 | |
| الحد الأقصى للحمل (RC) | واتس | 155.6±22.47 | 159±24.37 | 0.223 | 87.8±18.47 | 86.2±19.6 | 0.816 | |
| الحد الأقصى للحمل (الذروة) | واتس | 187±28.15 | 184.8±26.81 | 0.604 | 107.6±29.25 | 105.6±30 | 0.116 | |
| مقياس RPE | عشرات | 17.8±0.84 | 17±1.73 | 0.371 | 17.4±0.89 | 17.2±1.3 | 1.000 | |
| مقياس بورغ | عشرات | 4.2±0.84 | 4.8±1.64 | 0.468 | 4.8±0.45 | 4.8±0.84 | 1.000 | |
| ملاحظات: يشار إلى النتائج الهامة بالخط العريض. VO2 / كجم (الذروة) ، ذروة امتصاص الأكسجين لكل كيلوغرام ؛ VO2 / كجم (LT) ، عتبة لاهوائية لكل كيلوغرام ؛ O2 / HR ، نبض الأكسجين ؛ ΔVO2 / ΔWR ، امتصاص الأكسجين المرتبط بمعدل العمل ؛ BR٪ ، احتياطي التنفس بالنسبة المئوية ؛ VE ، التهوية ؛ VT ، حجم المد والجزر ؛ نبضة في الدقيقة ، فاز في الدقيقة. RPE scalse ، تصنيف مقياس الجهد المدرك ؛ L ، لتر. دقيقة ، دقيقة. | ||||||||
الجدول 2: نتائج CPET في الشباب الأصحاء الذين يرتدون قناعا جراحيا (قناع على) ولا يرتدون قناعا جراحيا (قناع خلع) يصورون على أنهم متوسط ± الانحراف المعياري.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
يوفر CPET رؤى قيمة حول الوظائف الشاملة لأنظمة القلب والأوعية الدموية والتهوية والعضلات الهيكلية13. اقترحنا بروتوكول CPET حول ظروف ارتداء القناع وإزالته لاستكشاف تأثير القناع الجراحي على وظيفة القلب والرئة لدى الشباب الأصحاء.
استند تصميم هذا البروتوكول إلى ثلاث نقاط رئيسية. أولا ، قمنا بتجنيد طلاب جامعيين شباب أصحاء كمواضيع للدراسة بسبب الكثافة العالية نسبيا ل CPET في حالة ارتداء القناع واللياقة البدنية المماثلة. ثانيا ، يجب تخصيص الموضوعات في مجموعة ذكورية ومجموعة إناث مع الأخذ في الاعتبار الجنس باعتباره العامل الرئيسي في وظيفة الرئة بناء على نتائج قياس التنفس والأبحاث السابقة14. ثالثا ، قمنا بترتيب عشوائي للظروف (ارتداء القناع وإيقاف القناع) أثناء CPET للقضاء على التحيز المحتمل الناجم عن التسلسل.
على الرغم من أن الأشخاص المجندين لم يظهروا فرقا كبيرا في الإحساس الذاتي بين شرطين CPETs (حالة ارتداء القناع وخلع القناع) بناء على مقياس RPE ومقياس بورغ ، إلا أن هناك بعض المعلمات القلبية الرئوية الموضوعية التي انخفضت بشكل ملحوظ من خلال ارتداء قناع ، كما هو الحال في VO2 / kg (LT) و O2 / HR (الذروة) و VT (الذروة) و VE (الذروة). يشير الانخفاض في VO2 / kg (LT) إلى أن ارتداء قناع قد يقلل من قدرة الميتوكوندريا العضلية على استخدام الأكسجين ، مما يؤثر على القدرة على ممارسة الرياضة. أشار الانخفاض في O2 / HR (الذروة) إلى انخفاض النتاج القلبي. تشير زيادة VE (الذروة) إلى أن ارتداء القناع قد يؤثر على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. تشير كل هذه المعلمات المتأثرة إلى أن الأشخاص المصابين بأمراض القلب والرئة قد يكونون أكثر عرضة للخطر عند القيام بالتمارين الهوائية وهم يرتدون قناعا جراحيا. علاوة على ذلك ، قد تكون الاختلافات بين الجنسين أيضا عاملا في تأثيرات الأقنعة على وظيفة القلب والرئة. على سبيل المثال ، أظهرت المجموعة النسائية فقط انخفاضا كبيرا في VO2 / kg (الذروة) بعد ارتداء قناع. نظرا ل VO2 / kg (الذروة) كمعلمة رئيسية لتقييم قدرة التمارين الهوائية ، أشارت النتيجة إلى أن تأثير ارتداء القناع قد يكون أكثر وضوحا للإناث ، خاصة أثناء التمرين القوي.
هذه الدراسة لها قيدان رئيسيان. أولا ، كان حجم العينة صغيرا ، على الرغم من أننا قمنا بتجنيد أشخاص لديهم خصائص أساسية مادية مماثلة وأظهرت النتائج التمثيلية بالفعل بعض الاختلافات المهمة. ثانيا ، قامت هذه الدراسة فقط بتجنيد أشخاص شباب أصحاء ، على الرغم من أننا ضمنا أقصى قدر من الاتساق في هذه الدراسة التجريبية. في الأبحاث المستقبلية ، يمكننا تجنيد المزيد من الأشخاص في مختلف الفئات العمرية ودمجها مع أمراض القلب والرئة لتوسيع بروتوكولنا ليشمل عددا كبيرا من السكان. ومن شأن هذا العمل أن يساعد في توجيه ارتداء الأقنعة خلال الحياة اليومية، وخاصة خلال المرحلة الوبائية للأمراض المعدية التنفسية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
Acknowledgments
تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية للعلماء الشباب في الصين (رقم 81902281) ؛ مشروع التوجيه العام للجنة قوانغتشو للصحة وتنظيم الأسرة (رقم 20191A0011091 و 20201A011108) ، وإدارة التعليم بمقاطعة قوانغدونغ (رقم 2019KQNCX119) وصندوق مختبر قوانغتشو الرئيسي (رقم 201905010004). تشكر هذه الدراسة أيضا Lixin Zhang و Peilin Ruan و Kaihang Ji و Gulifeiya Tuerxun من جامعة قوانغتشو الطبية لجمع البيانات.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cardiopulmonary test system | COSMED Srl - Italy | K4b2 | Pulmonary Function Equipment |
| Cycle for CPET | COSMED Srl - Italy | ergoline 100P | cycle ergometer 100 P w/BP |
| Eectrocardiograph | COSMED Srl - Italy | Quark T12x | 12-Channel ECG Street Test Unit |
| Mask | COSMED Srl - Italy | Small,Medium,Large | V2 Mask |
| Software | COSMED Srl - Italy | PFT SUITE | PC Software |
| Surgical masks |
References
- Davies, A., et al. Testing the Efficacy of Homemade Masks: Would They Protect in an Influenza Pandemic. Disaster Medicine and Public Health Preparedness. 7 (4), 413-418 (2013).
- Fikenzer, S., et al. Effects of surgical and FFP2/N95 face masks on cardiopulmonary exercise capacity. Clinical Research in Cardiology. , (2020).
- MacIntyre, C. R., Chughtai, A. A. A rapid systematic review of the efficacy of face masks and respirators against coronaviruses and other respiratory transmissible viruses for the community, healthcare workers and sick patients. International Journal of Nursing Studies. 108, 103629 (2020).
- Esposito, S., Principi, N., Leung, C. C., Migliori, G. B. Universal use of face masks for success against COVID-19: evidence and implications for prevention policies. European Respiratory Journal. 55 (6), (2020).
- Yao, B. G., Wang, Y. X., Ye, X. Y., Zhang, F., Peng, Y. L. Impact of structural features on dynamic breathing resistance of healthcare face mask. Science of the Total Environment. 689, 743-753 (2019).
- Jal Duncan, M., et al. What is the impact of obtaining medical clearance to participate in a randomised controlled trial examining a physical activity intervention on the socio-demographic and risk factor profiles of included participants. Trials. 17 (1), 580 (2016).
- American Thoracic, S., American College of Chest, P. ATS/ACCP Statement on cardiopulmonary exercise testing. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 167 (2), 211-277 (2003).
- Costa, D. C., et al. Use of the Wasserman equation in optimization of the duration of the power ramp in a cardiopulmonary exercise test: a study of Brazilian men. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 48 (12), 1136-1144 (2015).
- Borg, G. A.
- Groslambert, A., Mahon, A. D. Perceived exertion : influence of age and cognitive development. Sports Medicine. 36 (11), 911-928 (2006).
- Al-Shair, K., Kolsum, U., Singh, D., Vestbo, J. The Effect of Fatigue and Fatigue Intensity on Exercise Tolerance in Moderate COPD. Lung. 194 (6), 889-895 (2016).
- Zhang, W., et al. The Effects of Transcranial Direct Current Stimulation Versus Electroacupuncture on Working Memory in Healthy Subjects. Journal of Alternative and Complementary Medicine. 25 (6), 637-642 (2019).
- Suzuki, K., et al. Relations between strength and endurance of leg skeletal muscle and cardiopulmonary exercise testing parameters in patients with chronic heart failure. Journal of Cardiology. 43 (2), 59-68 (2004).
- Bouwsema, M. M., Tedjasaputra, V., Stickland, M. K. Are there sex differences in the capillary blood volume and diffusing capacity response to exercise. Journal of Applied Physiology. 122 (3), 460-469 (2017).
