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Behavior

Auswirkungen von chirurgischen Masken auf die kardiopulmonale Funktion bei gesunden Probanden

Published: February 12, 2021 doi: 10.3791/62121
*1,2,4, *1,2,3,4, 1,2,4, 1,2,4, 1,2,4, 1,2,4, 1,2,4, 5, 1,2,4, *1,2,3,4, *1,2,4
* These authors contributed equally

Summary

Wir untersuchen die Wirkung von chirurgischen Masken auf die kardiopulmonale Funktion auf der Grundlage eines kardiopulmonalen Belastungstests (CPET). Diese Studie zeigt, dass chirurgische Masken die kardiopulmonale Belastungskapazität und Belüftung bei gesunden jungen Probanden verringern und das Tragen von Masken die aerobe Trainingskapazität bei weiblichen Probanden stärker beeinträchtigen kann als bei männlichen Probanden.

Abstract

Wir untersuchen die Wirkung von chirurgischen Masken auf die kardiopulmonale Funktion auf der Grundlage eines kardiopulmonalen Belastungstests (CPET). Diese Studie zeigt, dass chirurgische Masken die kardiopulmonale Belastungskapazität und Belüftung bei gesunden jungen Probanden verringern und das Tragen von Masken die aerobe Trainingskapazität bei weiblichen Probanden stärker beeinträchtigen kann als bei männlichen Probanden.

Introduction

Das Tragen einer Gesichtsmaske in öffentlichen Bereichen kann die Ausbreitung einer Infektionskrankheit behindern, indem es sowohl das Einatmen infektiöser Tröpfchen als auch deren anschließendes Ausatmen und Verbreiten verhindert1. Obwohl die Wirkung der Verringerung des Risikos der Übertragung von Atemwegsviren umstritten bleibt, bleibt das Tragen von Masken eine der wichtigsten Möglichkeiten, die Menschen in der Gemeinschaft gewählt haben, um die Ausbreitung von Tröpfchen unter Einzelpersonen im täglichen Leben zu verhindern 2,3,4.

Verschiedene Arten von Masken haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Erhöhung des Exspirationswiderstands und des Inspirationswiderstands5. In der Zwischenzeit müssen Menschen (einschließlich gesunder Menschen und Patienten mit Herz-Lungen-Erkrankungen) während einer Pandemie der Atemwegserkrankungen möglicherweise lange Zeit Masken tragen, um ihre täglichen Aktivitäten auszuführen. Es gibt jedoch nur wenige Studien über die Auswirkungen des Tragens einer Maske auf die kardiopulmonale Funktion.

Der kardiopulmonale Belastungstest (CPET) ist ein wichtiges Mittel zur Risikobewertung der kardiovaskulären Rehabilitation, indem er verschiedene Parameter der kardiopulmonalen Funktion des Körpers während des Trainings mit zunehmender Belastung widerspiegelt und als Goldstandard für kardiopulmonale Reservetests gilt2. Wir verwenden CPET unter verschiedenen Bedingungen (Maske auf und ohne Maske), um die Veränderungen der kardiopulmonalen Funktionsparameter gesunder junger Probanden zu untersuchen, um die Interferenz von Masken objektiv und quantitativ mit der kardiorespiratorischen Reserve und der Trainingsausdauer aus einer neuartigen methodischen Perspektive zu bewerten, um die Anwendung von Masken insbesondere bei der Pandemie der Atemwegsinfektionskrankheiten zu steuern. Obwohl FFP2/N95 bei der Verringerung der Exposition gegenüber Virusinfektionen wirksamer ist als chirurgische Masken, sind medizinisch-chirurgische Masken bequemer und häufiger zu beschaffen und zu verwenden als FFP2/N95-Gesichtsmasken. Daher konzentriert sich diese Studie nur auf die Auswirkungen medizinischer chirurgischer Masken auf die kardiopulmonale Funktion.

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Protocol

Das klinische Projekt wurde von der Medical Ethics Association des Fifth Affiliated Hospital der Guangzhou Medical University (Nr. KY01-2020-06-06) und wurde beim China Clinical Trial Registration Center (Nr. ChiCTR2000033449) und mit dem Titel "Die Auswirkungen von Masken auf die kardiopulmonale Funktion und die Funktion der unteren Extremitäten".

1. Teilnehmerwerbung

  1. Schließen Sie Personen zwischen 18 und 26 Jahren ein: die den PAR-Q-Testbestehen können 6; körperlich gesund sind; ohne professionelle Sporttrainingserfahrung; und in der Lage, das Experiment zu verstehen und freiwillig am gesamten Testprozess mitzuwirken.
  2. Probanden ausschließen: mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Atemwegserkrankungen; mit motorischer Dysfunktion der unteren Extremitäten, die durch andere Krankheiten verursacht wird; die nicht an dem Experiment mitarbeiten können; und Raucher7.
  3. Holen Sie vor der Teilnahme von jedem Probanden eine schriftliche Einverständniserklärung ein.
  4. Informieren Sie den Probanden darüber, dass anstrengende Aktivitäten 48 Stunden vor und während des Tests verboten sind und dass Speisen und Getränke (außer Wasser) 2 Stunden vor dem Test nicht erlaubt sind.
  5. Sammeln Sie die grundlegenden Informationen der Probanden (Name, Geschlecht, Geburtsdatum, Größe, Gewicht).
  6. Ordnen Sie die Probanden nach dem Zufallsprinzip anhand der von SPSS generierten Zifferntabelle in zwei Gruppen ein. Gruppe 1 erhielt zuerst CPET im Zustand mit aufgesetzter Maske, gefolgt von 48 Stunden Auswaschung, und erhielt dann CPET im Zustand ohne Maske. Gruppe 2 erhielt zuerst CPET im Zustand ohne Maske, gefolgt von 48 Stunden Auswaschung, und erhielt dann CPET im Zustand mit aufgesetzter Maske.

2. Laboreinstellungen und Gerätevorbereitung

  1. Stellen Sie die Labortemperatur auf 25 °C ein und rüsten Sie sie mit Erste-Hilfe-Ausrüstung aus.
  2. Kalibrieren Sie den kardiopulmonalen Funktionsanalysator, um die Genauigkeit des CPET-Tests sicherzustellen, einschließlich der Kalibrierung des Durchflusssensors, der Raumluftkalibrierung, der Kalibrierung der Gasanalyse und der Kalibrierung der Atemfrequenz.
    HINWEIS: Verwenden Sie für die Kalibrierung der Gasanalyse 5 % CO2 - und 16 % O2 -Konzentrationen und N2 für die Waage.

3. Spirometrie

  1. Bitten Sie das Subjekt, aufrecht zu sitzen, ohne sich auf die Stuhllehne zu stützen, mit den Füßen auf dem Boden, aber ohne die Füße zu kippen. Bitten Sie sie, ihren Kopf auf einer natürlichen Höhe oder leicht nach oben geneigt zu halten, aber den Kopf nicht nach unten oder nach vorne zu beugen.
  2. Erzwungener Vitalkapazitätstest (FVC): Bitten Sie den Probanden, 5 s lang ruhig zu atmen, stark einzuatmen und dann 6 s lang stark auszuatmen. Atmen Sie schließlich wieder ein und atmen Sie ruhig weiter. Führen Sie das gesamte Verfahren unter Anleitung eines Arztes oder eines ausgebildeten Sportphysiologen durch.
  3. Maximum Voluntary Ventilation (MVV)-Test: Bitten Sie den Probanden, vier- oder fünfmal ruhig zu atmen. Wiederholen Sie dann den Atem kontinuierlich für 12 s oder 15 s bei maximaler Atemamplitude und der schnellsten Atemgeschwindigkeit, nachdem die Basislinie mit exspiratorischem Volumen stabil ist (Abbildung 1).
    HINWEIS: Wenn der Proband während des statischen Lungenfunktionstests nicht gut abschneidet, wird der Proband gebeten, die Tests nach einer 3-minütigen Pause noch einmal durchzuführen. Wenn das Subjekt den Test zweimal nicht besteht, schließen Sie das Subjekt aus.

4. Herz-Lungen-Belastungstest (CPET)

  1. Fachvorbereitung für CPET
    1. Stellen Sie den Prozess kurz in das Thema vor.
    2. Kratzen Sie die Körperhaare an der Position der Elektrokardiographen (EKG) (V1 bis V6) ab und verwenden Sie dann 75% igen Alkohol, um überschüssige Hautschuppen und Fett zu entfernen.
      HINWEIS: V1 ist der 4. Interkostalraum rechts vom Brustbein. V2 ist der 4. Interkostalraum links vom Brustbein, V3 befindet sich zwischen den Elektroden V2 und V4, V4 ist der 5. Interkostalraum auf der Mittelklavikularlinie, V5 ist der 5. Interkostalraum auf der vorderen Achsellinie und V6 ist der 5. Interkostalraum auf der linken Mittelaxillarlinie. Platzieren Sie Gliedmaßenelektroden für die Arme in den subklavikulären Bereichen und platzieren Sie Gliedmaßenelektroden für die Beine am Rumpf auf Höhe der unteren Rippe. Die Elektrodenplatzierung sollte seitlich erfolgen, um übermäßige Bewegungsartefakte während des Radfahrens zu vermeiden.
    3. Platzieren Sie die EKG-Elektroden und befestigen Sie sie an den 12-Kanal-EKG-Drähten.
    4. Befestigen Sie das EKG-Gerät mit einem Gurt an der Brust (Abbildung 2).
    5. Wählen Sie eine Maske, die der Größe des Gesichts des Motivs entspricht, und befestigen Sie sie fest am Gesicht, um sicherzustellen, dass keine Lücke zwischen der Maske und dem Gesicht entsteht (Abbildung 3).
      HINWEIS: Der Tester kann mit der Hand sanft auf die Weste drücken und leicht ausatmen, um sicherzustellen, dass keine Lücke entsteht.
    6. Befestigen Sie den Durchflussmesser an der Entlüftung und befestigen Sie dann das K4-Gerät an der Weste (Abbildung 4).
    7. Setzen Sie sich auf den Sitz und stellen Sie die Höhe des Lenkers auf eine bequeme Position für das Motiv ein.
    8. Greifen Sie den Lenker mit beiden Händen und treten Sie mit beiden Füßen in die Pedale, um sicherzustellen, dass sich das rechte Kniegelenk mit einer Beugung von 30° beugt.
    9. Legen Sie eine Blutdruckmanschette zur dynamischen Blutdruckmessung auf den rechten Oberarm. Legen Sie einen Fingerpulssauerstoff auf den linken Zeigefinger, um den Blutsauerstoff dynamisch aufzuzeichnen.
    10. Berechnen Sie den Trainingswiderstand / erhöhte inkrementelle Parameter pro Minute (W) des Probanden und legen Sie den progressiven Widerstandsplan für die Trainingsphase8 fest.
      HINWEIS: Trainingswiderstand (männlich) = [(Größe - Alter) * 20 - (150 + 6 * Gewicht)] / 100
      Trainingswiderstand (weiblich) = [(Größe - Alter) * 14 - (150 + 6 * Gewicht)] / 100
  2. CPET-Ausführungsphase
    HINWEIS: Bitten Sie den Probanden, während des gesamten Vorgangs nicht zu sprechen, um zusätzliches Ausatmen und Einatmen während des Sprechens zu vermeiden, das die Genauigkeit der kardiopulmonalen Daten beeinträchtigen könnte. Bitten Sie den Probanden, bitte die Hand zu heben, um anzugeben, ob es Fragen oder Beschwerden gibt, die zu einer Unterbrechung des Tests führen.
    1. Klicken Sie auf die Schaltfläche Start , um das Fahrradergometer per Tester zu aktivieren.
    2. Halten Sie 2 Minuten lang eine statische Sitzhaltung (Ruhephase).
    3. Starten Sie das Radfahren für 2 Minuten (Aufwärmphase: Widerstand bis 0 W, Geschwindigkeit bis 60 U/min).
    4. Fahren Sie mit dem Radfahren fort, bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Proband die Endzeichen nicht aufrechterhalten oder anzeigen konnte (Rampenübungsphase: Inkrementeller Widerstand, X Watt Widerstand pro Minute, 60 U/min).
      HINWEIS: X Watt Widerstand pro Minute basiert auf den Formeln in Schritt 4.1.10.
    5. Bitten Sie den Probanden, 3 Minuten lang zu fahren (Abkühlphase: Widerstand bis 0 W, Drehzahl bis 40 U/min).
    6. Halten Sie die statische Sitzhaltung für 3 Minuten zur Beobachtung der Vitalfunktionen (Beobachtungsphase).
      HINWEIS: Die Kriterien für das Absetzen sind wie folgt: Die Probanden werden ermutigt, aufgrund von Symptomen wie ischämischen EKG-Veränderungen, komplexer Ektopie, Herzblock zweiten oder dritten Grades, Abfall des systolischen Drucks >20 mm Hg vom höchsten Wert während des Tests, Bluthochdruck (>250 mm Hg systolisch; >120 mm Hg diastolisch) bis zum Ende der Übung zu trainieren, Schwere Entsättigung (Oxyhämoglobinsättigung (SpO2) ≤ 80%), Symptome und Anzeichen einer schweren Hypoxämie (plötzliche Blässe, Koordinationsverlust, geistige Verwirrung, Schwindel, Ohnmacht), Anzeichen von Atemversagen oder Erschöpfung (Borg ≥ 17-18 Punkte) konnten die Radgeschwindigkeit nicht aufrechterhalten (unter 40 U/min). Der Test wird sofort beendet, wenn die Probanden extreme verbale oder körperliche Erschöpfung7 zeigen, die unter 40 U/min liegt.
    7. Entfernen Sie Datenerfassungsgeräte, Gesichtsmaske, Weste und EKG-Elektroden.

5. CPET nach dem Test

  1. Verwenden Sie die RPE-Skala (Rating of Perceived Exertion), um die Intensität der körperlichen Aktivität zu messen, die offensichtlich mit der Herzfrequenz (HR) während des Trainings zusammenhängt 9,10.
  2. Verwenden Sie die Borg-Skala (6-20-Skala), um die Anstrengung des Widerstandstrainings zu bewerten 11. Eine Punktzahl von 6 steht für Ruheaktivität ohne Anstrengung und eine Punktzahl von 20 für erschöpfende Übung.

6. Statistische Auswertung

  1. Analysieren Sie die Daten mit der SPSS-Software (Version 25) und der Methodik, auf die in der vorherigen Studie12 verwiesen wurde.
  2. Stellen Sie die parametrischen Daten als Mittelwert und Standardabweichung (SD) dar, wenn normalverteilt, oder als Median, wenn nicht.
  3. Ordnen Sie die Probanden für die statistische Analyse in männliche bzw. weibliche Gruppen ein.
  4. Verwenden Sie den gepaarten t-Test, um die Unterschiede der CPET-Parameter zwischen Probanden in der Masken- und Maskenlosbedingung zu vergleichen. Die statistische Signifikanz beträgt P < 0,05.

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Representative Results

Zehn Probanden (fünf Männer und fünf Frauen) aus der Abteilung für Rehabilitationsmedizin der Guangzhou Medical University wurden in dieser Pilotstudie rekrutiert. Die Teilnehmer hatten ähnliche Ausgangsmerkmale wie Alter (Durchschnittsalter: männlich 21,00 ± 1,58 Jahre; weiblich 21,20 ± 0,45 Jahre) und körperliche Fitness [sportliche Aktivität und Body-Mass-Index (BMI)]. Es gab keine signifikanten Unterschiede in Alter, Größe oder BMI zwischen der männlichen und der weiblichen Gruppe. Darüber hinaus zeigte die weibliche Gruppe für die Spirometrie im Vergleich zur männlichen Gruppe eine niedrigere FVC, ein verringertes forciertes exspiratorisches Volumen in 1 s (FEV1), ein niedrigeres MVV und einen niedrigeren maximalen exspiratorischen Fluss (PEF) (Tabelle 1).

Die Ergebnisse der CPET unter verschiedenen Bedingungen (Maske auf und ohne Maske) sind in Tabelle 2 dargestellt. In Bezug auf die Belastungstoleranz und die Herzfunktion zeigten sowohl männliche als auch weibliche Gruppen während der Maskenpflicht eine signifikante Abnahme der anaeroben Schwelle pro Kilogramm, d. h. VO2/kg (LT), und des Sauerstoffpulses, d. h. O2/H (Peak), während keine signifikanten Unterschiede in der Sauerstoffaufnahme in Bezug auf die Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. ΔVO2, auftraten/ΔWR und HR (Rest). Darüber hinaus zeigte die männliche Gruppe auch eine signifikante Abnahme der Herzfrequenz (Ruhe), und die weibliche Gruppe zeigte eine signifikante Abnahme der maximalen Sauerstoffaufnahme pro Kilogramm, d. h. VO2/kg (Spitze) während der Maske. Bei der Beatmungsfunktion zeigten sowohl männliche als auch weibliche Gruppen im Vergleich zum Zustand ohne Maske eine signifikante Abnahme des Atemzugvolumens, d. h. VT (Peak), aber es wurden keine Unterschiede in der prozentualen Atemreserve, d. h. BR%, festgestellt. Für den Gasaustausch zeigten sowohl männliche als auch weibliche Gruppen im Vergleich zur Maskenlos-Bedingung eine signifikante Abnahme der Beatmung, d. h. VE (Peak), aber es wurden keine Unterschiede in VE/VCO2 gefunden. Für die gesamte CPET-Leistung zeigten sowohl männliche als auch weibliche Gruppen keinen Unterschied in dermaximalen Belastung, der RPE-Skala und der Borg-Skala.

Figure 1
Abbildung 1: Diagramm für die Spirometrie. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 2
Abbildung 2: Die EKG-Elektrodeneinstellungen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 3
Abbildung 3: Anpassung der Maske. (A) zeigt den Zustand ohne Maske. (B) zeigt den Zustand des Aufsetzens der Maske. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 4
Abbildung 4: Diagramm für CPET-Einstellungen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Parameter Einheit Männliche Gruppe Weibliche Gruppe P-Wert
(n=5) (n=5)
Alter Jahre 21.00±1.58 Uhr 21.20±0.45 Uhr 0.792
Höhe Zentimeter 172,60±4,45 kg 157,00±3,80 kg <0,001
Gewicht Kg 59,40±3,50 49.10±2.49 0.001
BMI kg/m2 19,94±0,80 19,91±0,41 0.955
Spirometrie
FVC L 4,43±0,26 3,13±0,31 <0,001
FEV1 L 3,70±0,24 2,78±0,23 <0,001
MVV L/min 131,78±12,42 kg 76,38±13,57 kg <0,001
PEF L/s 8.96±1.11 5,95±1,41 0.060
Anmerkungen: Signifikante Ergebnisse sind fett gedruckt. FVC, erzwungene lebenswichtige Kapazität; FEV1, forciertes exspiratorisches Volumen in 1 s; MVV, maximale freiwillige Belüftung. PEF, maximaler exspiratorischer Fluss; L, Liter; s, zweitens.

Tabelle 1: Ausgangsmerkmale und Spirometrie-Ergebnisse.

Parameter Einheit Männliche Gruppe Weibliche Gruppe
Maske ab Maske aufsetzen P-Wert Maske ab Maske aufsetzen P-Wert
Belastungstoleranz und Herzfunktion
VO2/kg (Spitze) (ml/min)/kg 36.21±3.8 28,46±4,96 0.063 26,86±4,86 kg 22.96±5.45 Uhr 0.002
VO2/kg (LT) (ml/min)/kg 22.66±2.26 19.74±2.23 <0,001 18.48±2.89 Uhr 14.28±2.6 0.026
Ø2/Std. (Spitze) Verhältnis 12.14±0.63 10.02±1.7 0.028 7,96±0,87 6,9±1,15 0.004
ΔVO2/ΔWR ml/(min*W) 8,96±0,3 kg 7,52±1,4 0.083 8,66±0,51 kg 7,86±1,17 0.217
HR (Rest) bpm 85.2±16.08 77,6±7,09 kg 0.244 84±10,56 83,4±5,94 kg 1.000
HR (Spitzenwert) bpm 177,6±10,5 170,6±11,33 kg 0.007 162,6±17,67 kg 162,6±21,72 kg 1.000
Beatmungsfunktion
VT (Spitze) L/min 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 kg 0.086 53,6±8,91 kg 57,8±10,94 kg 0.086
Gasaustausch
VE/VCO2  Verhältnis 28.64±3.42 30.44±5.26 0.379 32.34±3.63 31,54±4,3 0.616
VE (Spitze) L 74±13,36 kg 62,6±15,35 kg 0.022 51,8±13,35 43.22±11.72 kg 0.042
CPET-Leistung
Belastungmax
Maximale Belastung (LT) Watt 98,2±18,38 102±11,81 0.438 56,8±11,48 kg 50,8±9,96 kg 0.104
Maximale Belastung (RC) Watt 155,6±22,47 kg 159±24,37 0.223 87,8±18,47 kg 86,2±19,6 0.816
Maximale Last (Spitze) Watt 187±28.15 184,8±26,81 0.604 107,6±29,25 105,6±30 kg 0.116
RPE-Skala Spielergebnisse 17,8±0,84 kg 17±1,73 kg 0.371 17,4±0,89 17.2±1.3 1.000
Borgs Maßstab Spielergebnisse 4,2±0,84 4,8±1,64 0.468 4,8±0,45 4,8±0,84 1.000
Anmerkungen: Signifikante Ergebnisse sind fett gedruckt. VO2/kg (Peak), maximale Sauerstoffaufnahme pro Kilogramm; VO2/kg (LT), anaerobe Schwelle pro Kilogramm; O2/Std., Sauerstoffimpuls; ΔVO2/ΔWR, Sauerstoffaufnahme bezogen auf die Arbeitsgeschwindigkeit; BR%, Atemreserve in Prozent; VE, Belüftung; VT, Tidalvolumen; bpm, Schlag pro Minute. RPE-Skala, Bewertung der wahrgenommenen Anstrengungsskala; L, Liter; min, minute.

Tabelle 2: Ergebnisse der CPET bei gesunden jungen Probanden, die eine chirurgische Maske trugen (Maske auf) und keine chirurgische Maske trugen (Maske ab), dargestellt als mittlere ± Standardabweichung.

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Discussion

CPET liefert wertvolle Einblicke in die umfassenden Funktionen des Herz-Kreislauf-, Beatmungs- und Skelettmuskelsystems13. Wir schlugen ein CPET-Protokoll zu Maskenauf- und -absetzbedingungen vor, um die Wirkung der chirurgischen Maske auf die kardiopulmonale Funktion bei gesunden jungen Probanden zu untersuchen.

Das Design dieses Protokolls basierte auf drei Hauptpunkten. Zunächst rekrutierten wir junge gesunde College-Studenten als Probanden für die Studie aufgrund der relativ hohen Intensität von CPET im Maskenzustand und ähnlicher körperlicher Fitness. Zweitens sollten die Probanden in eine männliche und eine weibliche Gruppe eingeteilt werden, wobei das Geschlecht als Hauptfaktor für die Lungenfunktion auf der Grundlage der Spirometrieergebnisse und früherer Forschungen berücksichtigtwird 14. Drittens randomisierten wir die Reihenfolge der Bedingungen (Maske auf und ab) während der CPET, um die potenzielle Verzerrung durch die Sequenzierung zu eliminieren.

Obwohl die rekrutierten Probanden keinen signifikanten Unterschied in der subjektiven Empfindung zwischen zwei Zustands-CPETs (Mask-on- und mask-off-Condition) auf der Grundlage der RPE-Skala und der Borg-Skala zeigten, gab es einige objektive kardiopulmonale Parameter, die durch das Tragen einer Maske signifikant verringert wurden, wie z. B. bei VO2/kg (LT), O2/HR (Peak), VT (Peak) und VE (Peak). Die Abnahme der VO2/kg (LT) deutet darauf hin, dass das Tragen einer Maske die Fähigkeit der Muskelmitochondrien, Sauerstoff zu verwenden, verringern und dadurch die körperliche Leistungsfähigkeit beeinträchtigen könnte. Die Abnahme von O2/h (Peak) deutete auf ein verringertes Herzzeitvolumen hin. Der erhöhte V E (Peak) deutet darauf hin, dass das Tragen einerMaske die Kohlendioxidemissionen beeinflussen könnte. All diese betroffenen Parameter deuten darauf hin, dass die Probanden mit Herz-Lungen-Erkrankungen ein höheres Risiko haben könnten, wenn sie die Aerobic-Übungen mit einer chirurgischen Maske durchführen. Darüber hinaus könnten geschlechtsspezifische Unterschiede auch ein Faktor für die Auswirkungen von Masken auf die kardiopulmonale Funktion sein. Zum Beispiel zeigte nur die weibliche Gruppe nach dem Tragen einer Maske eine signifikante Abnahme der VO2/kg (Peak). Aufgrund von VO2/kg (Peak) als Hauptparameter für die Bewertung der aeroben Trainingskapazität deutete das Ergebnis darauf hin, dass der Einfluss des Tragens einer Maske für Frauen offensichtlicher sein könnte, insbesondere bei intensivem Training.

Diese Studie hat zwei Haupteinschränkungen. Erstens war die Stichprobengröße klein, obwohl wir Probanden mit ähnlichen körperlichen Ausgangsmerkmalen rekrutierten und die repräsentativen Ergebnisse bereits einige signifikante Unterschiede zeigten. Zweitens rekrutierte diese Studie nur gesunde junge Probanden, obwohl wir in dieser Pilotstudie für maximale Konsistenz sorgten. In zukünftigen Forschungen könnten wir mehr Probanden in unterschiedlicher Altersstratifizierung und in Kombination mit Herz-Lungen-Erkrankungen rekrutieren, um unser Protokoll auf die breite Bevölkerung auszudehnen. Eine solche Arbeit würde dazu beitragen, das Tragen von Masken im täglichen Leben zu leiten, insbesondere während des epidemischen Stadiums von Infektionskrankheiten der Atemwege.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Acknowledgments

Diese Studie wurde unterstützt von der National Natural Science Foundation for Young Scientists of China (Nr. 81902281); Allgemeines Leitlinienprojekt der Gesundheits- und Familienplanungskommission von Guangzhou (Nr. 20191A0011091 und 20201A011108), des Bildungsministeriums der Provinz Guangdong (Nr. 2019KQNCX119) und des Guangzhou Key Laboratory Fund (Nr. 201905010004). Diese Studie dankt auch Lixin Zhang, Peilin Ruan, Kaihang Ji und Gulifeiya Tuerxun von der Guangzhou Medical University für die Datenerhebung.

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

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References

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Chirurgische Masken Herz-Lungen-Funktion Gesunde Probanden Herz-Lungen-Belastungstest (CPET) Belastbarkeit Beatmung aerobe Belastungskapazität Weibliche Probanden Männliche Probanden
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Li, M., Ou, H., Li, Q., Liang, J.,More

Li, M., Ou, H., Li, Q., Liang, J., Liao, W., Lang, S., Chen, H., Wang, Y., Tang, K., Lin, Q., Zheng, Y. Effects of Surgical Masks on Cardiopulmonary Function in Healthy Subjects. J. Vis. Exp. (168), e62121, doi:10.3791/62121 (2021).

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