2019年9月16日
本文介绍了一种评估自然呼吸与腹式呼吸两种深呼吸模式的有效性及执行难易程度的实验方案。研究选取了15名参与者,采用心电图仪和呼出气体分析仪测量通气参数,并通过视频记录胸腹部运动进行可视化评估。
本方案的意义在于提供了一种可由个体独立完成的高效呼吸方法。该技术的优势在于能够评估连续且定量的通气参数。与其他仅测量呼气次数的方法相比,本方法具有明显优势。
该技术可进一步扩展应用于呼吸训练的指导,或在患者身上进行操作;根据我们的经验,患者在呼吸过程中往往难以协调胸部运动与腹部扩张。根据制造商的操作规程,校准集成了呼吸描记仪以及氧气和二氧化碳浓度测量仪的气体分析仪。将摄像机安装在三脚架上,并置于受试者所坐椅子前方1.5米处。
准备录制受试者坐姿的侧视影像,拍摄范围从颅顶至椅子座面。确保受试者与背景颜色之间的对比清晰。以每帧1/30秒的速度录制视频图像,此为所用摄像机的标准速度。
将三个电极放置于受试者胸部皮肤上,每个电极通过导线连接至发射器,发射器将信号传输至心电图仪。让受试者舒适地坐在靠背角度为70度的椅子上,腰部和/或下背部放置一个小垫子,静坐五分钟。向受试者说明进行深呼吸的方法:采用缓慢而深长的自然呼吸模式,通过鼻吸气,经口呼气,无需关注或了解胸部的具体运动方式。
让受试者在没有任何指导的情况下进行一次自然的深呼吸。观察受试者在吸气和呼气过程中胸腹部的运动情况。随后,为受试者佩戴覆盖口鼻的采样面罩,以测量呼出气体。
进行密合度测试时,用手指堵住面罩上采样管的孔,让受试者轻轻呼气,并确认是否有气体从面罩泄漏。将配备气体分析仪的采样管连接至面罩,以测量通气参数。要求受试者在操作过程中避免说话。
指导受试者休息五分钟,同时开始视频采集。打开气体分析仪并开始监测心率。气体分析仪的数据将显示在计算机上。
心率通过连接到气体分析仪的遥测传感器进行测量。在五分钟的静息阶段后,指导受试者以自然呼吸模式进行五分钟的深呼吸。在整个静息、深呼吸及再次静息的三个阶段中持续记录和测量。
深呼吸测试结束后,指导受试者休息五分钟。每位受试者仅进行一次试验,试验前需有十分钟的间歇期。将通气参数数据保存为 CSV 格式。
开始进行膈式呼吸测试时,让受试者坐在椅子上。向受试者解释采用膈式呼吸模式进行深呼吸的方法。要求受试者双手交叉,将手指置于腹部,通过鼻子深吸一口气,使腹部在双手下扩张,然后通过嘴巴呼气,同时轻轻收缩腹部。
指导受试者练习这种采用膈肌呼吸模式的深呼吸,直至研究者满意为止。观察受试者在吸气时出现胸腹部扩张,呼气时随之收缩。为受试者佩戴覆盖口鼻的采样面罩,以测量呼出气体。
按照之前的方法进行密合度测试。将采样管连接至面罩以测量通气参数。要求受试者在测量过程中不要说话。
指导受试者休息五分钟,同时开始视频采集。打开气体分析仪,并开始监测心率。在五分钟休息阶段结束后,指导受试者以膈式呼吸模式进行五分钟的深呼吸。
在整个三次休息、深呼吸及恢复阶段持续进行记录和测量。深呼吸结束后,指导受试者休息五分钟。每位受试者仅进行一次试验。
以 CSV 格式保存呼吸参数数据。在最后五分钟休息阶段结束后,取下参与者的面罩。立即询问参与者,两种深呼吸技术中哪一种更舒适。
在写字板上记录受试者的反应。气体分析仪测量通气参数,如氧气摄取量、二氧化碳排出量、呼出每分通气量、呼吸频率、潮气量、呼气时间以及吸气时间。计算自然呼吸和膈式呼吸在初始静息阶段和深呼吸阶段的均值及标准差。
使用视频编辑软件将动态图像上传至个人计算机。以双倍速度目视观察深呼吸阶段的五分钟视频图像,并将呼吸模式分类为胸式呼吸、膈式呼吸或胸腹式呼吸。本研究中,通气参数在自然呼吸模式与膈式呼吸模式之间表现出呼吸频率、潮气量和呼气时间的显著差异。
在通气参数中,呼吸频率、潮气量和呼气时间被发现与 P 值小于 0.05 具有显著的交互作用。与初始静息阶段相比,深呼吸期间自然呼吸和膈式呼吸模式的呼吸频率均显著降低。与膈式呼吸模式相比,呼吸频率在自然呼吸模式下的降低程度更为明显。
与初始的静息阶段相比,深呼吸期间的潮气量和呼气时间均显著增加。自然呼吸模式的增幅大于膈式呼吸模式。深呼吸阶段前应有静息期,且受试者应避免进食、饮水和说话。
并穿上一件贴身的黑色衬衫,以便与墙壁形成对比,进行视觉评估。该操作的另一种方法是在深呼吸后分析静息阶段,以确定对通气参数的影响。此外,我们还可以比较深呼吸练习前后通气参数的变化。
如果受试者熟练掌握这两种深呼吸模式,可能会导致通气参数发生变化。该技术可进一步用于探究老年人以及患有不同形式本研究相关疾病的个体和侧卧位个体的通气参数变化。
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本文介绍了一种评估两种深呼吸模式(自然呼吸和腹式呼吸)的有效性及操作难易程度的实验方案。该研究共纳入十五名受试者,采用心电图仪和呼出气体分析仪测量通气参数,并通过视频记录胸腹部运动进行可视化评估。
本方案通过定量通气参数测量和可视化模式分类,提供了一种评估呼吸技术的标准化方法。该方法通过实现对干预措施在通气效率方面影响的可重复性评价,支持呼吸生理学中的靶点验证。该方法通过分离呼吸变量并获取与肺部及神经肌肉研究相关的功能输出,在临床前模型中促进机制层面的风险评估。
该方法通过提供功能性的检测结果,补充分子和遗传靶点验证工作,从而整合到发现生物学的工作流程中。