Summary
Qui, presentiamo un protocollo per valutare due modelli di respirazione profonda della respirazione naturale e diaframmatica per la loro efficacia e facilità di esecuzione. Sono stati selezionati quindici partecipanti, utilizzando un'elettrocardiografica e un analizzatore di gas scaduto per la misurazione dei parametri di ventilazione, insieme alla valutazione visiva mediante la cattura video del movimento toracodedominale.
Abstract
In questo protocollo, due schemi di respirazione profonda sono stati mostrati a 15 partecipanti per determinare un metodo facile ma efficace di esercizio di respirazione per l'applicazione futura in un ambiente clinico. Le donne sui vent'anni erano sedute comodamente su una sedia con supporto alla schiena. Erano dotati di una maschera ermetica collegata ad un analizzatore di gas. Tre elettrodi sono stati posizionati sul torace collegato a un trasmettitore wireless per l'inoltro all'elettrocardiografo. Hanno eseguito una fase di riposo di 5 minuti, seguita da 5 minuti di respirazione profonda con un modello di respirazione naturale, terminando con una fase di riposo di 5 minuti. Questo è stato seguito da un intervallo di 10 minuti prima di iniziare la seconda fase di istruzione di sostituendo il modello respiratorio naturale con il modello di respirazione diaframmatico. Contemporaneamente, si è verificato quanto segue: a) raccolta continua, misurazione e analisi del gas scaduto per valutare i parametri di ventilazione su base respiro per respiro; b) misurazione della frequenza cardiaca mediante un elettrocardiografo; e c) videoregistrazione del movimento toracoaddominale del partecipante da un aspetto laterale. Dalla cattura video, i ricercatori hanno effettuato l'osservazione visiva delle immagini di movimento in avanti veloce seguita dalla classificazione dei modelli respiratori, confermando che i partecipanti avevano effettuato il metodo della respirazione profonda come indicato. La quantità di assorbimento di ossigeno ha rivelato che, durante la respirazione profonda, il lavoro di respirazione è diminuito. I risultati della ventilazione dei minuti scaduti, del tasso di respirazione e del volume delle maree hanno confermato una maggiore efficienza ventilatoria per la respirazione profonda con il modello respiratorio naturale rispetto a quello con il modello respiratorio diaframmatico. Questo protocollo suggerisce un metodo adatto di istruzione per valutare esercizi di respirazione profonda sulla base del consumo di ossigeno, parametri di ventilazione, e escursione parete toracica.
Introduction
Il fisioterapista cardiopolmonare normalmente tratta il paziente in base alle esigenze e alle esigenze dell'individuo. Tuttavia, in generale, il paziente è lasciato a svolgere esercizio di respirazione profonda preoperatorio da lui / se stesso. Pertanto, è imperativo trovare un metodo di istruzione semplice ed efficace per il paziente per eseguire esercizi di respirazione profonda1.
La respirazione diaframmatica è un tale esercizio di respirazione e un metodo di controllo della respirazione2,3. L'esito terapeutico di questo metodo include una riduzione del lavoro di respirazione e miglioramento dell'efficienza della respirazione2,3, e questo porta ad un aumento del volume delle maree, con conseguente riduzione della frequenza respiratoria. Tuttavia, alcuni ricercatori hanno sottolineato che l'esercizio di respirazione diaframmatica può causare il movimento asincrono e paradossale della gabbia toracica a causa di escursioni addominali in alcuni pazienti4,5. In questi casi, l'uso del modello respiratorio naturale di un paziente può essere efficace. Per quanto riguarda la questione dell'efficacia della respirazione profonda come mezzo di riduzione del lavoro meccanico di respirazione e di miglioramento dell'efficienza ventilatoria, può essere utile quantificare i parametri di ventilazione mediante l'uso di un analizzatore di gas.
È ben noto che i test di esercizio cardiopolmonare vengono eseguiti utilizzando un analizzatore di gas6,7. Alcuni ricercatori8,9 hanno riportato la misurazione per la respirazione diaframmatica con un analizzatore di gas in pazienti con malattia polmonare ostruttiva cronica. Jones et al.8 ha confrontato la respirazione diaframmatica, la respirazione a bocca aperta, e una combinazione di entrambi, con quella della respirazione spontanea. Durante questi tre metodi di respirazione, sono stati misurati il consumo di ossigeno (VO2)e la frequenza respiratoria (f), il che ha mostrato che un VO2 a riposo più elevato può essere spiegato dall'aumento del lavoro meccanico della respirazione8. Ito et al.9 ha esaminato l'effetto immediato della respirazione diaframmatica o dell'allungamento muscolare respiratorio su VO2, f e volume di marea (VT). Ci si può aspettare dai risultati degli studi di cui sopra che prove simili potrebbero essere ottenute mediante l'applicazione di esercizi di respirazione simili per confermare un efficace metodo di respirazione profonda di istruzione.
Questo protocollo descrive il metodo per la misurazione dei parametri di ventilazione e l'escursione della parete toracica in respirazione profonda con due schemi respiratori, insieme ai loro risultati e analisi. Il campionamento continuo e quantitativo dei parametri di ventilazione può misurare la respirazione con precisione rispetto alle tecniche alternative. VO2 ottenuto in questo protocollo può essere considerato come un indicatore del lavoro della respirazione8. Inoltre, f, VT, e la ventilazione minuto sono legati all'efficienza ventilatoria. Informazioni sul modello respiratorio possono anche essere ottenute da questi parametri di ventilazione più tempo inspiratorio ed espiratorio. Questo protocollo prevede anche la valutazione dell'escursione della parete toracica attraverso la cattura video, che corrisponde all'osservazione da parte di un fisioterapista dell'escursione della parete toracica del paziente durante l'esercizio di respirazione. L'obiettivo generale di questo studio era quello di trovare un metodo praticabile ed efficiente di esercizio di respirazione profonda basato sull'analisi del consumo di ossigeno, parametri di ventilazione, ed escursione parete toracica.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Questo protocollo era conforme ai principi etici della Dichiarazione di Helsinki. La procedura è stata spiegata a tutti i partecipanti prima dell'inizio dello studio.
1. Screening dei partecipanti
- Recluta 15 donne sane sui vent'anni attraverso il campionamento di convenienza. Controlla verbalmente la storia medica. Escludere i partecipanti con malattia cardiopolmonare.
- Spiegare la procedura al partecipante.
- Chiedere al partecipante di astenersi dal mangiare e bere 2 ore prima dell'inizio della misurazione e di portare una camicia nera aderente.
2. Procedura
- Preparazione per la procedura
- Calibrare l'analizzatore di gas che ha componenti integrati di un pneumotechografo e metri di concentrazione di ossigeno/anidride carbonica 15 –30 min prima della misurazione. Seguire i protocolli del produttore.
- Collegare una videocamera a un treppiede a una distanza di 1,5 m dalla sedia su cui si siederà il partecipante. Prepararsi a registrare una vista laterale del partecipante seduto in una gamma dalla parte superiore del cranio al sedile della sedia.
- Istruire il partecipante in attesa di indossare la camicia nera aderente in un cubicolo e, quando è pronto, stare a fianco della sedia in laboratorio.
- Posizionare tre elettrodi (positivi, negativi e macinati) sulla pelle del torace in piedi, ciascuno con un filo per connettersi a un trasmettitore che trasmette all'elettrocardiografo.
- Posizionare il partecipante comodamente per 5 min su una sedia con un supporto posteriore ad un angolo di 70 gradi e, se necessario, inserire un piccolo cuscino nel collo e / o regione lombare.
- Spiegare al partecipante una respirazione profonda con un modello di respirazione naturale (NB) di respiri lenti e profondi, respirando attraverso il naso e soffiando attraverso la bocca senza alcuna considerazione o conoscenza data sul movimento specifico del torace.
- Chiedi al partecipante di fare un respiro profondo naturale senza alcuna guida. Prepararsi ad iniziare la misurazione se l'investigatore è soddisfatto delle prestazioni respiratorie. Osservare il movimento toracoaddominale del partecipante durante l'ispirazione e la scadenza.
- Misurazione della respirazione profonda con il modello NB
- Montare il partecipante con una maschera di campionamento sulla bocca e sul naso per la misurazione del gas scaduto. Eseguire una prova di guarnizione: chiudere il foro per il tubo di campionamento della maschera con un dito e chiedere al partecipante di espirare delicatamente e confermare se l'aria fuoriesce dalla maschera. Collegare un tubo di campionamento alla maschera per la misurazione dei parametri di ventilazione.
- Chiedere al partecipante di astenersi dal parlare durante la procedura.
- Istruire il partecipante a riposare per 5 min e contemporaneamente iniziare a registrare il gas scaduto e la frequenza cardiaca, insieme alla cattura video. Dopo la fase di riposo di 5 min, istruisci il partecipante a iniziare la respirazione profonda per 5 min con modello NB. Al termine, istruisci il partecipante a riposare per 5 min.
- Continuare a registrare e misurare durante le tre fasi.
- Eseguire una sola prova in tre fasi per ogni partecipante.
- Fase di sosta
- Informare il partecipante che lo sperimentatore toglierà la maschera e le permetterà una fase di intervallo di 10 minuti.
- Istruisci il partecipante che può sedersi e parlare in laboratorio, ma non bere. Iniziare la temporizzazione della fase di intermezzo con un cronometro al momento di togliere la maschera.
- Misurazione della respirazione profonda con il modello di respirazione diaframmatica (DB)
- Ospitare il partecipante come al punto 2.1.5.
- Spiegare al partecipante una respirazione profonda con un modello di respirazione diaframmatica (DB). Chiedi al partecipante di allattare le dita, metterle sull'addome e fare un respiro profondo attraverso il naso, espandendo l'addome sotto le mani e poi soffiando attraverso la bocca e retraendo delicatamente l'addome.
- Istruire il partecipante a praticare questa respirazione profonda con il modello DB fino a quando l'investigatore è soddisfatto. Osservate che l'espansione toracodedominale avviene durante l'ispirazione seguita dalla sua contrazione alla scadenza.
- Montare il partecipante con una maschera di campionamento sulla bocca e sul naso per la misurazione del gas scaduto. Eseguire una prova di guarnizione: chiudere il foro per il tubo di campionamento della maschera con un dito e chiedere al partecipante di espirare delicatamente e confermare se l'aria fuoriesce dalla maschera. Collegare un tubo di campionamento alla maschera per la misurazione dei parametri di ventilazione.
- Chiedere al partecipante di astenersi dal parlare durante la misurazione.
- Istruire il partecipante a riposare per 5 min e contemporaneamente iniziare a registrare il gas scaduto e la frequenza cardiaca, insieme alla cattura video. Dopo la fase di riposo di 5 min, istruisci il partecipante a iniziare la respirazione profonda per 5 min con il modello DB. Al termine, istruire il partecipante a riposare per 5 min. Continuare a registrare e misurare durante le tre fasi.
- Togliere la maschera dal partecipante dopo la fase di riposo di 5 min.
- Chiedere immediatamente al partecipante quale delle due tecniche di respirazione profonda era più confortevole. Registrare la risposta del partecipante in un foglio di calcolo.
- Rimuovere gli elettrodi, i cavi e il trasmettitore dal partecipante e lasciarla andare.
- Eseguire una sola prova in tre fasi per ogni partecipante.
3. Misurazione dei parametri di ventilatorio
- Assaggiate il gas scaduto respiro per respiro utilizzando un analizzatore di gas (vedere Tabella dei materiali e figura 2).
- Misurare i seguenti parametri di ventilazione: assorbimento di ossigeno (VO2),uscita di anidride carbonica (VCO2),ventilazione minuti scaduta (VE), frequenza respiratoria (f), volume di marea (VT), tempo espiratorio (Te)e tempo inspiratorio (T i).
- Misurare la frequenza cardiaca utilizzando un sensore di telemetria medica per l'elettrocardiografo (vedere Tabella dei materiali e Figura 2), che è collegato all'analizzatore di gas.
NOTA: l'analizzatore di gas viene utilizzato utilizzando un software del computer fornito dal produttore (Tabella dei materiali).
- Raccogliere i dati per ogni fase di 5 min di riposo e respirazione profonda per i modelli NB e DB. Salvare i dati sui parametri di ventilazione in formato CSV utilizzando il software del computer (vedere Tabella dei materiali e figura 3,4).
- Raccogliere i dati medi per ogni fase di 5 min di questo protocollo. I dati medi per la fase impostata opzionalmente si ottengono su una via respiro per respiro.
- Immettere i dati per ogni partecipante nel programma di foglio di calcolo (vedere Tabella dei materiali e Figura 5)e determinare la deviazione media e standard (SD) per le fasi iniziali di riposo e respirazione profonda per NB e DB.
4. Valutazione del modello di respirazione
- Registrare il movimento toracodedominale da una vista laterale del partecipante utilizzando una videocamera (Tabella dei materiali).
- Assicurarsi che il colore di sfondo sia in netto contrasto con la sagoma del partecipante.
- Registrare l'immagine video a 1/30 s per fotogramma, che è la velocità standard per la videocamera utilizzata.
- Caricare le immagini di movimento in un personal computer utilizzando il software di editing video 1 (Tabella dei materiali).
- Osservare 5 min immagini video delle fasi di respirazione profonda a doppia velocità sotto valutazione visiva e classificare i modelli di respirazione come costale superiore, diaframmatico o toracodedominale. Utilizzare il softwarediediting video 2 ( Tabella dei materiali ).
NOTA: Le immagini video vengono analizzate da un fisioterapista cardiopolmonare (MY).
5. Modello preferito dei partecipanti per la respirazione profonda
- Preparare un foglio di calcolo per la risposta del partecipante.
- Chiedere al partecipante quale delle due tecniche di respirazione profonda è più confortevole seguendo la misurazione del modello DB.
- Compilare il foglio di calcolo con la risposta del partecipante.
- Siate pronti ad ascoltare il partecipante se vuole parlare della procedura. Non includere i commenti del partecipante nell'analisi.
6. Analisi statistiche
NOTA: eseguire analisi statistiche utilizzando software commerciale (Tabella dei materiali), quindi fornire tutti i clic del pulsante.
- Parametri di ventilazione
- Non analizzare la fase di riposo di 5 min seguendo le due fasi di respirazione profonda in questo protocollo.
- Determinare la media e la SD per le fasi di riposo iniziali e le fasi di respirazione profonda per ogni parametro.
- Impiegare l'analisi a due misure ripetute della varianza (ANOVA a 2 vie) per valutare i parametri di ventilazione e la frequenza cardiaca per le fasi di riposo iniziali e due fasi di respirazione profonda.
NOTA: il fattore "istruzione" comprende due livelli NB e DB, e il fattore "fase" ha due livelli di fase di riposo e fase di respirazione profonda. - Utilizzando il metodo Bonferroni, valutare tra ogni fattore per la misurazione dei parametri, producendo un'interazione significativa dopo ANOVA a 2 vie.
- Classificazione dei modelli respiratori esposti dai partecipanti, compreso il loro modello preferito per la respirazione profonda.
- Classificare il numero di partecipanti in base al loro modello respiratorio nella respirazione costale superiore, diaframmatica o toracodedominale.
- Compilare dal foglio di calcolo il numero di partecipanti in base al loro modello preferito di respirazione profonda.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I parametri di ventilatoria e la frequenza cardiaca
Sulla base dei dati (Figura 5), i modelli NB e DB sono stati analizzati statisticamente (Figura 6 e Tabella 1). È stato rilevato che f, VT e Te hanno un'interazione significativa (rispettivamente p<0,05). È stata riscontrata una diminuzione significativa dei modelli nb e DB durante la respirazione profonda rispetto alle fasi di riposo iniziali (rispettivamente p<0,05) e, durante la respirazione profonda con il modello NB, la f è diminuita in misura maggiore rispetto a quella della DB. (Figura6 e Tabella 1). Il VT e Te ha rivelato un aumento significativo durante la respirazione profonda rispetto alle fasi di riposo iniziali per i modelli NB e DB, e, quelli per entrambi la respirazione profonda con il modello NB sono stati maggiori rispetto a quelli per il modello DB (Figura 6). Tutti i parametri eccetto VE e HR hanno rivelato l'effetto principale per il fattore "fase"(Tabella 1).
Una riduzione del lavoro di respirazione si è riflessa in una diminuzione del VO2e, durante la respirazione profonda con i modelli NB e DB, il VO2 è diminuito con un lavoro di respirazione ridotto (Tabella 1). Il miglioramento dell'efficienza ventilatoria si riflette in un aumento di VT e in una diminuzione di f o VE. La respirazione profonda con il modello NB era superiore in efficienza ventilatoria rispetto a quella con il modello DB. In generale, la relazione tra VE e ventilazione alveolare (VA) è calcolata dalla formula: VE - VT , f e VA (VT- spazio morto anatomico) - f. Supponendo che LA VE sia una costante, una diminuzione della frequenza respiratoria e un aumento della VT indicano un miglioramento dell'AV. Poiché VE non ha prodotto alcuna interazione significativa e effetto principale dopo ANOVA a 2 vie (Tabella 1), VE per la respirazione profonda con entrambi i modelli respiratori sembrava essere uguale. La frequenza respiratoria durante la respirazione profonda con il modello NB era significativamente più piccola rispetto al modello DB, ma, per VT durante la respirazione profonda, è stata significativamente maggiore rispetto a quella per il modello DB(Figura 6 e Tabella 1 ). In altre parole, la ventilazione alveolar o lo scambio di gas durante la respirazione profonda con il modello NB appare più efficiente rispetto a quello durante la respirazione profonda con il modello DB.
Modelli di respirazione e preferenze dei partecipanti
Mostrato è il risultato della valutazione visiva del movimento toracoaddominale durante la respirazione profonda con due metodi di istruzioni (Tabella 2). Per il modello NB,La maggior parte dei partecipanti ha presentato un movimento costale superiore o toracodedominale. Durante la respirazione profonda con il modello DB, tutti i partecipanti tranne uno hanno mostrato un movimento toracodedominante o diaframmatico. Questo risultato dimostra che i partecipanti sono stati in grado di svolgere una respirazione profonda secondo le istruzioni. Tredici dei 15 partecipanti hanno dichiarato di aver trovato il modello NB più facile da realizzare rispetto al modello DB.
come illustrato nella Figura 1. Diagramma di flusso per il protocollo. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella Figura 2. Parametri di ventilazione come sono stati visti visualizzati sullo schermo.
Sinistra, Schema di respirazione naturale; Giusto, schema di respirazione diaframmatico. Il display mostra un campione di dati individuali per ciascuno dei campioni respiro per respiro per i parametri di ventilazione e la frequenza cardiaca. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella figura 3. Formato CSV per i parametri di ventilazione durante la respirazione profonda con un modello di respirazione naturale.
Il foglio di calcolo mostra un campione di parametri di ventilazione e frequenza cardiaca dopo la misurazione. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella Figura 4. Formato CSV per i parametri di ventilazione durante la respirazione profonda con un modello di respirazione diaframmatica.
Il foglio di calcolo mostra un campione di parametri di ventilazione e frequenza cardiaca dopo la misurazione. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella Figura 5. Dati non elaborati per tutti i partecipanti, che sono stati convertiti da dati CSV. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
come illustrato nella Figura 6. Interazione significativa tra i parametri di ventilazione.
Cerchio blu solido, respirazione profonda con schema respiratorio naturale; Cerchio bianco, respirazione profonda con respiro diaframmatico. (A) indica il f, frequenza respiratoria, (B) mostra il VT, il volume di marea e (C) indica il Te, il tempo espiratorio. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Modello di respirazione naturale | Modello di respirazione diaframmatico | ANOVA a 2 vie | |||||
| riposarsi | Respirazione profonda | riposarsi | Respirazione profonda | istruzione | fase | interazione f | |
| VO2 (L/min) | 0,20-0,02 | 0,19-0,01 | 0,20-0,02 | 0,19-0,01 | <0.01 | ||
| VCO2 (L/min) | 0,17-0,03 | 0,23-0,07 | 0,16-0,02 | 0,21-0,07 | <0.01 | ||
| VE (l/min) | 6,8,1,1 | 7,7,3,6 | 6,3,1,1 | 7,7-3,9 | |||
| f (/min) | 14,4-3,0 | 5,4x2,3 | 13,6,2,3 | 7.8-3.6,Sezione N. | <0.01 | <0.05 | |
| VT (/ml) | 483-76 | 1507-579 | 464-61 | 1057-509,Sezione 2 | <0.05 | <0.01 | <0.05 |
| Te (s) | 2,79-0,92 | 8,37-4,00 | 2,82-0,53 | 5,25-2,31,Sezione 2 | <0.05 | <0.01 | <0.05 |
| Ti (s) | 1,63-0,43 | 4,51,70 | 1,69-0,33 | 3,67,08 | <0.01 | ||
| Risorse Umane (bpm) | 69,1,7,6 | 71,7,8,9 | 68,5,7,6 | 70,1,8,5 | |||
Tabella 1. Confronto tra i due schemi respiratori. VO2, assorbimento di ossigeno; VCO2, uscita di anidride carbonica; VE, ventilazione minuto; f, frequenza respiratoria; VT, volume di marea; Te, tempo di espirazione; Ti, tempo di inspiratorio; HR, frequenza cardiaca; p<0.05 (Riposo vs Respiro profondo durante NB); p<0.05 (Riposo vs Respirazione profonda durante la DB); p<0,05 (NB rispetto a DB durante la respirazione profonda). Questa tabella è stata modificata da una pubblicata sul Journal of Physical Therapy Science, 2018.
| istruzione | Costale superiore | Thoracoabdominal | Diaframmatica |
| Schema di respirazione naturale | 7 | 6 | 2 |
| Modello di respirazione diaframmatico | 1 | 8 | 6 |
Tabella 2. Risultato della valutazione visiva per il movimento toracoaddominale durante la respirazione profonda con due modelli respiratori. Questa tabella è stata modificata da una pubblicata sul Journal of Physical Therapy Science, 2018.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Con l'uso di questo protocollo, istruzioni efficaci per la respirazione profonda possono essere esaminate attraverso il consumo di ossigeno, parametri di ventilazione, e escursione parete toracica. I partecipanti avevano un'età media di 21,6 anni, massa corporea media di 51,9 kg, altezza media di 159,3 cm e un indice di massa corporea di 20,5 kg/m2. Non sono stati offerti incentivi per partecipare a questo protocollo. Esistono tre passaggi critici all'interno del protocollo. In primo luogo, per quanto riguarda il controllo dell'assunzione di cibo, il rapporto tra la produzione di anidride carbonica e l'assorbimento di ossigeno fornisce informazioni sulla miscela di nutrienti catabolizzata perl'energia 10. L'assunzione di cibo in una minore attività fisica ha un effetto maggiore rispetto all'maggiore attività fisica su VO2 misurata in gas scaduto11. Il risultato per VO2 (Tabella 1) dimostra una minore attività fisica durante la respirazione profonda. Di conseguenza, è imperativo stabilire le condizioni per l'assunzione di cibo prima della misurazione. In secondo luogo, i partecipanti sono tenuti ad astenersi dal parlare durante la misurazione in modo da non influenzare i dati del gas scaduti. In terzo luogo, per evitare possibili effetti di apprendimento del modello DB sul modello NB, l'esecuzione della sequenza del modello di respirazione per lamisurazioneè importante ( Figura 1 ).
In generale, l'esercizio di respirazione richiede 3-5 minuti per l'esecuzione. Pertanto, gli investigatori hanno assegnato una fase di respirazione profonda 5 min inserita tra le due fasi di riposo. I partecipanti hanno effettuato una sola prova per la fase di respirazione profonda NB e DB, per questo protocollo è stato progettato per simulare l'istruzione iniziale in un ambiente clinico di un esercizio di respirazione di 5 minuti. Tuttavia, i partecipanti non avevano un modello di respirazione diaframmatico ideale quando lo effettuavano per la prima volta in questo protocollo (Tabella 2). La modifica di questo protocollo può richiedere ulteriore tempo di istruzione e pratica per imparare la respirazione diaframmatica per confrontare i due metodi di respirazione.
Per la misurazione del gas scaduto su base respiro per respiro, il numero di campioni per minuto per i parametri di ventilazione è uguale alla frequenza respiratoria per min. Il numero di campioni per min è noto per aumentare durante l'attività fisica vigorosa, ma che per i parametri di ventilazione diminuisce durante la respirazione profonda come è stato mostrato in questo protocollo. Considerando il fatto di cui sopra, il tempo medio per la raccolta dei dati dovrebbe essere determinato.
Con l'uso di una videocamera, è possibile per un investigatore eseguire questo protocollo. Inoltre, un pattern di respirazione può essere facilmente giudicato avanzando rapidamente le immagini di movimento. Durante i test preliminari per questo protocollo, sono stati posizionati marcatori sullo sterno e sull'addome, seguiti dalla videoregistrazione. Tuttavia, questi marcatori non erano di alcuna assistenza per il giudizio visivo. Di conseguenza, si è deciso di far indossare al partecipante una camicia nera aderente. Inoltre, può essere più facile osservare l'escursione toracodedominale se il colore della camicia è in contrasto con quello dello sfondo. In questo protocollo, il colore di sfondo della parete è bianco beige in contrasto con la camicia nera. I ricercatori raccomandano l'uso di diversi protocolli12,13 se si intende studiare modelli respiratori in particolare con attenzione alla cinematica del torace.
Per quanto riguarda la dimensione del campione utilizzato questo protocollo, il calcolo per analisi di potenza post-hoc14 ha prodotto 0,75. Per soddisfare la potenza statistica di 0,8 definita da Cohen14,sarebbe stata richiesta una dimensione minima del campione di 17 partecipanti per questo protocollo, il che significava che aveva una carenza di due partecipanti. Inoltre, la distribuzione della ventilazione polmonare non è stata valutata, come sarebbe stato possibile con la tomografia ad impedimento elettrico15.
I parametri di ventilatoria ottenuti in questo protocollo includono il meccanismo di intervento e il costo energetico in una revisione sistematica del controllo respiratorio2. Metodo alternativo per questa procedura potrebbe essere quello di analizzare i parametri di ventilazione nella fase di riposo dopo la respirazione profonda, determinando di conseguenza l'effetto sui parametri ventilatori immediatamente dopo la respirazione profonda. Inoltre, potremmo confrontare i parametri di ventilazione pre e post-profonda esercizio di respirazione. Ciò può comportare un cambiamento nei parametri di ventilazione se i partecipanti diventano abili nei due modelli di respirazione profonda. D'ora in poi, i ricercatori vorrebbero esplorare come i parametri di ventilazione negli anziani e negli individui in supina e/o menti laterali sarebbero diversi da quelli di questo studio.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.
Acknowledgments
Gli autori ringraziano il Dr. Shimpachiro Ogiwara, ex Professore presso l'Università di Kanazawa, e la signora Sandra M. Ogiwara, CSP (UK), BScPT (C), per l'editing inglese del manoscritto.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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.
- 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).
