이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

환기 매개 변수 측정 및 호흡 패턴 관찰을 통한 심호흡 에 대한 조사

11.5K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/60062

⸱

2019년 9월 16일

 ,  ,  ,  , 
1Faculty of Health Sciences, Institute of Medical, Pharmaceutical and Health Sciences, Kanazawa University, 2Rehabilitation Section, Higashimatsuyama Municipal Hospital, 3Division of Health Sciences, Graduate School of Medical Sciences, Kanazawa University, 4Department of Physical and Rehabilitation Medicine, Kanazawa Medical University

이 논문에서

요약

여기에서는 자연 호흡의 두 가지 심호흡 패턴을 평가하고 실행의 용이성을 위해 횡격막 호흡을 평가하는 프로토콜을 제시합니다. 15명의 참가자가 선택되었고, 심전도 및 만료된 가스 분석기를 사용하여 환기 매개변수를 측정하고 흉부 운동의 비디오 캡처에 의한 시각적 평가와 함께 선정되었습니다.

초록

이 프로토콜에서는, 2개의 심호흡 패턴이 임상 조정에 있는 미래 응용을 위한 운동을 호흡하는 쉬운 그러나 효과적인 방법을 결정하기 위하여 15명의 참가자에게 보여주었습니다. 20대 여성들은 등받이가 있는 의자에 편안하게 앉았다. 가스 분석기와 연결된 밀폐 마스크를 장착했습니다. 3개의 전극을 심전도에 중계하기 위한 무선 송신기에 연결된 가슴에 놓였다. 그들은 5 분 휴식 단계를 실행, 자연 호흡 패턴으로 깊은 호흡의 5 분, 5 분 휴식 단계로 종료. 그 후 자연 호흡 패턴을 횡격막 호흡 패턴으로 대체하는 두 번째 지시 단계를 시작하기 전에 10분 간 휴식이 뒤따랐다. 동시에, 다음과 같은 일어났다: a) 호흡별 기준으로 환기 파라미터를 평가하기 위해 만료된 가스의 지속적인 수집, 측정 및 분석; b) 심전도에 의한 심박수 측정; 및 c) 측면 측면에서 참가자의 소강복 운동의 비디오 녹화. 비디오 캡처에서, 조사원은 참가자가 지시에 따라 심호흡의 방법을 수행했다는 것을 확인, 호흡 패턴의 분류에 선행된 빨리 감기 운동 심상을 시각적으로 관찰했습니다. 산소 섭취량의 양은 심호흡 중에 호흡 의 작용이 감소했다는 것을 밝혀냈습니다. 그 결과, 분별체 호흡 패턴에 비해 자연호흡 패턴으로 심호흡을 위한 환기효율이 향상된 것을 확인하였고, 호흡률 및 조력부가 향상된 것으로 확인되었다. 이 프로토콜은 산소 소비, 환기 매개 변수 및 흉벽 소풍을 기준으로 심호흡 운동을 평가하기위한 적절한 지시 방법을 제안합니다.

서론

심폐 물리 치료사는 일반적으로 개별의 필요 및 필요조건에 따라 환자를 취급합니다. 그러나, 일반적으로, 환자는 그/자신에 의해 수술 전 심호흡 운동을 실행 하기 위하여 남아 있습니다. 따라서 환자가 심호흡 운동을 수행 할 수있는 간단하고 효과적인 지시 방법을 찾는 것이 필수적입니다1.

횡격막 호흡은 이러한 호흡 운동과 호흡 제어2,3의한 가지 방법이다. 이 방법의 치료 결과는 호흡 의 작업 감소와 호흡 의 효율개선을포함2,3,이것은 호흡 속도의 감소의 결과로 조수 볼륨의 증가를 초래한다. 그러나 일부 연구자들은 횡격막 호흡 운동이 일부 환자4,5의복부 소풍으로 인해 흉곽의 비동기적이고 역설적 인 움직임을 일으킬 수 있다고 지적했다. 이러한 경우, 환자의 자연 호흡 패턴의 사용은 효과적 일 수있다. 호흡의 기계적 작업 감소 및 환기 효율의 개선의 수단으로서 효과적인 심호흡의 문제에 관해서는, 가스 분석기를 사용하여 환기 매개 변수를 정량화하는 것이 유용할 수 있다.

심폐 운동 시험은 가스 분석기6,7을사용하여 수행되는 것으로 잘 알려져 있습니다. 일부 조사자8,9는 만성 폐쇄성 폐 질환 환자에서 가스 분석기를 가진 횡격막 호흡에 대한 측정을보고했다. 존스외. 8 횡격막 호흡, 지갑 입술 호흡, 그리고 둘 다의 조합을 비교, 자발적인 호흡의. 이러한 3가지 호흡 방법 동안, 산소소비(VO2)및 호흡률(f)을 측정하였고, 이는 더 높은 휴식VO2가 호흡8의증가된 기계적 작용에 의해 설명될 수 있음을 보여주었다. 이토 등9는 VO2,f 및 조수 부피(VT)에 대한 횡격막 호흡 또는 호흡근육 스트레치의 즉각적인 효과를 조사하였다. 우리는 유사한 기록이 명령의 효과적인 심호흡 방법을 확인하기 위하여 유사한 호흡 운동의 응용에 의해 장악될 수 있었다는 것을 전술한 연구 결과에서 기대할 수 있습니다.

이 프로토콜은 두 가지 호흡 패턴과 함께 심호흡에서 환기 매개 변수 및 흉벽 소풍을 측정하고 결과 및 분석하는 방법을 설명합니다. 환기 매개 변수의 연속 및 정량 샘플링은 대체 기술에 비해 정확하게 호흡을 측정 할 수 있습니다. 이 프로토콜에서 얻은 VO2는 호흡8의 작업의 지표로 간주될 수 있다. 또한, f, VT,및 미세 환기는 환기 효율과 관련이 있다. 호흡 패턴에 대한 정보는 또한 이러한 인공 호흡기 매개 변수와 흡기 및 유통 시간으로부터 얻을 수 있습니다. 이 프로토콜은 또한 호흡 운동 도중 환자의 가슴 벽 소풍의 물리 치료사에 의해 관측에 대응하는 비디오 캡처를 통해 가슴 벽 여행의 평가를 관련시킵니다. 이 연구의 전반적인 목표는 산소 소비, 환기 매개 변수 및 흉벽 소풍의 분석을 기반으로 심호흡 운동의 실행 가능하고 효율적인 방법을 찾는 것이었습니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

이 의정서는 헬싱키 선언의 윤리적 원칙에 따라 결정되었습니다. 절차는 연구의 개시의 앞에 모든 참가자에게 설명되었습니다.

1. 참가자 심사

  1. 편의성 샘플링을 통해 20대 건강한 여성 15명 모집 구두로 병력을 확인하십시오. 심폐 질환이 있는 참가자는 제외합니다.
  2. 참가자에게 절차를 설명합니다.
  3. 측정이 시작되기 전에 2시간 동안 먹고 마시는 것을 삼가하고 꼭 맞는 검은 셔츠를 가져오도록 참가자에게 요청한다.

2. 수속

  1. 절차 준비
    1. 측정 15-30분 전에 기압기 및 산소/이산화탄소 농도 측정기의 구성 요소가 통합된 가스 분석기를 보정합니다. 제조업체의 프로토콜을 따르십시오.
    2. 참가자가 앉을 의자에서 1.5m 떨어진 거리에서 비디오 카메라를 삼각대에 부착하십시오. 두개골 의자 의자까지 다양한 범위에서 앉아있는 참가자의 측면 보기를 기록 할 준비를하십시오.
    3. 대기 참가자에게 칸막이에 꽉 끼는 검은 셔츠를 입고 준비가 되면 실험실의 의자 옆에 서도록 지시하십시오.
    4. 세 개의 전극 (양성, 음극 및 접지)을 가슴의 피부에 서서 각 전선에 연결하여 심전도에 전달하는 송신기에 연결합니다.
    5. 참가자는 70°의 각도로 등 받이지지가 있는 의자에 5분 동안 편안하게 앉고, 필요한 경우 목 및/또는 요추 부위에 작은 쿠션을 삽입하십시오.
    6. 느리고 깊은 호흡의 자연 호흡 (NB) 패턴으로 참가자에게 깊은 호흡을 설명하고, 코를 통해 호흡하고 가슴의 특정 움직임에 대한 고려 또는 지식없이 입을 통해 불어.
    7. 참가자에게 아무런 안내없이 자연스러운 심호흡을 하도록 요청한다. 조사관이 호흡 성능에 만족하면 측정을 시작할 준비를 하십시오. 영감과 만료 동안 참가자의 대두 복부 움직임을 관찰하십시오.
  2. NB 패턴으로 심호흡 측정
    1. 만료된 가스를 측정하기 위해 참가자를 입과 코에 샘플링 마스크로 맞춥춥습니다. 씰 테스트를 수행하십시오 : 손가락으로 마스크의 샘플링 튜브구멍을 닫고 참가자에게 부드럽게 숨을 내쉬고 마스크에서 공기가 누출되는지 확인하십시오. 환기 매개 변수의 측정을 위해 마스크에 샘플링 튜브를 연결합니다.
    2. 참가자에게 수술 중에 말하는 것을 삼가해 달라고 부탁한다.
    3. 참가자에게 5분 동안 휴식을 취하도록 지시하고 비디오 캡처와 함께 만료된 가스와 심박수를 동시에 기록하기 시작합니다. 5 분 휴식 단계 후, 참가자에게 NB 패턴으로 5 분 동안 심호흡을 시작하도록 지시하십시오. 종료 시, 참가자에게 5분 동안 휴식을 취하도록 지시하십시오.
    4. 세 단계에 걸쳐 계속 기록하고 측정합니다.
    5. 각 참가자에 대해 3단계 평가판1개만 수행합니다.
  3. 휴식 단계
    1. 실험자가 마스크를 벗고 10분 간 휴식 단계를 허용하도록 참가자에게 알립니다.
    2. 참가자에게 실험실에 앉아서 이야기할 수는 있지만 마시지 말라고 지시한다. 마스크를 벗는 순간에 스톱워치로 중간 시간 단계를 시작합니다.
  4. 횡격막 호흡(DB) 패턴으로 심호흡 측정
    1. 2.1.5단계에서와 같이 참가자를 앉습니다.
    2. 격막 호흡 (DB) 패턴으로 참가자에게 심호흡을 설명하십시오. 참가자에게 손가락을 끈으로 감고 복부에 놓고 코를 통해 심호흡을하고 손 아래 복부를 확장 한 다음 입을 통해 불어 내고 복부를 부드럽게 철회하십시오.
    3. 참가자에게 구도자가 만족할 때까지 DB 패턴으로 이 심호흡을 연습하도록 지시한다. thoraco복부 확장은 만기에 그것의 수축에 선행된 영감 도중 일어난다는 것을 관찰하십시오.
    4. 만료된 가스를 측정하기 위해 참가자를 입과 코에 샘플링 마스크로 맞춥춥습니다. 씰 테스트를 수행하십시오 : 손가락으로 마스크의 샘플링 튜브구멍을 닫고 참가자에게 부드럽게 숨을 내쉬고 마스크에서 공기가 누출되는지 확인하십시오. 환기 매개 변수의 측정을 위해 마스크에 샘플링 튜브를 연결합니다.
    5. 참가자에게 측정 중에 말하는 것을 삼가해 달라고 부탁한다.
    6. 참가자에게 5분 동안 휴식을 취하도록 지시하고 비디오 캡처와 함께 만료된 가스와 심박수를 동시에 기록하기 시작합니다. 5분 휴식 후, 참가자에게 DB 패턴으로 5분 동안 심호흡을 시작하도록 지시합니다. 종료시, 참가자에게 5 분 동안 휴식을 취하도록 지시하십시오.
    7. 5분 휴식 단계 이후에 참가자의 마스크를 벗습니다.
    8. 참가자에게 두 가지 심호흡 기법 중 어느 것이 더 편안하냐고 즉시 물어보십시오. 스프레드시트에 참가자의 응답을 기록합니다.
    9. 참가자의 전극, 리드 및 송신기를 제거하고 그녀가 떠나게하십시오.
    10. 각 참가자에 대해 3단계 평가판1개만 수행합니다.

3. 환기 매개 변수의 측정

  1. 가스 분석기를 사용하여 호흡이 만료된 가스를 샘플링합니다(재료 표 및 그림 2참조).
    1. 산소 섭취량(VO2),이산화탄소 배출량(VCO2),미분 환기(VE), 호흡률(f), 조력량(VT), 호기시간(T) 및 흡기시간(T) i).
    2. 가스 분석기와 연결된 심전도(재료 표 및 그림 2참조)에 대한 의료 용 원격 측정 센서를 사용하여 심박수를 측정합니다.
      참고 : 가스 분석기는 제조업체에서 제공하는 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 작동합니다(재료 표).
  2. NB 및 DB 패턴에 대한 휴식과 심호흡의 각 5 분 단계에 대한 데이터를 수집합니다. 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 CSV 형식으로 환기 매개 변수에 데이터를 저장합니다(재료 표 및 그림 3,4참조).
    1. 이 프로토콜의 각 5분 단계에 대한 평균 데이터를 수집합니다. 선택적으로 설정된 단계에 대한 평균 데이터는 호흡단위로 얻어진다.
  3. 스프레드시트 프로그램에 각 참가자에 대한 데이터를 입력하고(재료 표 및 그림 5참조) NB 및 DB의 초기 휴식 및 심호흡 단계에 대한 평균 및 표준 편차(SD)를 결정합니다.

4. 호흡 패턴의 평가

  1. 비디오카메라(재료 표)를사용하여 참가자의 측면 보기에서 소복부 움직임을 기록합니다.
  2. 배경색이 참가자의 실루엣과 선명한 대조를 이루는지 확인합니다.
  3. 비디오 이미지를 프레임당 1/30s로 녹화하는데, 이는 사용된 비디오 카메라의 표준 속도입니다.
  4. 비디오 편집 소프트웨어1(자료표)을사용하여 모션 이미지를 개인용 컴퓨터에 업로드합니다.
  5. 시각적 평가에서 이중 속도로 심호흡 단계의 5 분 비디오 이미지를 관찰하고 상부 늑골, 횡격막 또는 증복부로 호흡 패턴을 분류합니다. 비디오 편집 소프트웨어2(재질 표)를사용합니다.
    참고 : 비디오 이미지는 심폐 물리 치료사 (MY)에 의해 분석됩니다.

5. 심호흡을 위한 참가자선호패턴

  1. 참가자의 응답에 대한 스프레드시트를 준비합니다.
  2. DB 패턴의 측정에 따라 두 가지 심호흡 기법 중 어느 것이 더 편안하냐고 참가자에게 물어보십시오.
  3. 참가자의 응답으로 스프레드시트를 채웁니다.
  4. 그녀가 절차에 대해 이야기하고 싶은 경우 참가자를들을 준비. 분석에 참가자의 의견을 포함하지 마십시오.

6. 통계분석

참고 : 상용 컴퓨터 소프트웨어(재료 표)를사용하여 통계 분석을 수행한 다음 모든 버튼 클릭을 제공합니다.

  1. 환기 매개 변수
    1. 이 프로토콜의 두 심호흡 단계에 따른 5분 휴식 단계를 분석하지 마십시오.
    2. 각 파라미터에 대한 초기 휴식 단계 및 심호흡 단계에 대한 평균 및 SD를 결정합니다.
    3. 분산의 양방향 반복 측정 분석(2방향 ANOVA)을 사용하여 초기 휴식 단계와 2개의 심호흡 단계에 대한 환기 매개 변수 및 심박수를 평가합니다.
      참고: 요인 "지시"는 2단계 NB 및 DB를 포함하며, 요인 "단계"는 2단계 휴식 단계 및 심호흡 상을 가한다.
    4. Bonferroni 방법을 사용하여 파라미터 측정을 위해 각 계수 간에 평가하여 2방향 ANOVA에 이어 상당한 상호작용을 산출합니다.
  2. 심호흡을 위한 그들의 선호하는 패턴을 포함하여 참가자에 의해 전시된 호흡 패턴의 분류.
    1. 상부 늑골, 횡격막 또는 외복부 호흡에서 호흡 패턴에 따라 참가자 수를 분류합니다.
    2. 스프레드시트에서 심호흡의 선호하는 패턴에 따라 참가자 수를 컴파일합니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

환기 매개 변수 및 심박수
데이터(도 5)를기반으로, NB 및 DB 패턴을 통계적으로 분석하였다(도6 및 표 1). f, VT 및 Te는 유의한 상호작용(p&0.05, 각각)을 가지는 것으로 나타났다. f의 현저한 감소는 초기 휴식 단계(p&0.05)에 비해 심호흡 중 NB 및 DB 패턴 모두에 대해 발견되었으며, NB 패턴으로 심호흡하는 동안, f는 DB에 비해 더 큰 정도로 감소하였다. 패턴(그림 6 및 표 1)을참조하십시오. VT 및 Te는 NB 및 DB 패턴에 대한 초기 휴식 단계에 비해 심호흡 시 유의한 증가를 나타냈으며, NB 패턴을 가진 심호흡 모두에 대한 것들은 DB 패턴에 비해 더 컸다(도

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

이 프로토콜을 사용하여 심호흡에 대한 효과적인 지침은 산소 소비, 환기 매개 변수 및 흉벽 소풍을 통해 검사 할 수 있습니다. 참가자의 평균 나이 21.6 년, 51.9 kg의 평균 신체 질량, 159.3 cm의 평균 높이 및 20.5kg/m2의체질량 지수를 가졌다. 이 프로토콜에 참여할 인센티브가 제공되지 않았습니다. 프로토콜 에는 세 가지 중요한 단계가 있습니다. 첫째, 식품 섭취의 제어에 관하여, 산소 섭취량에 대한 이산화탄소 출력의 비율은 에너지10에대해 이화 된 영양소 혼합물에 대한 정보를 제공한다. 낮은 신체 활동에서의 음식 섭취량은 만료된가스(11)에서측정된 VO2에서 더 높은 신체 활성에 비해 더 큰 효과를 갖는다. VO2(표 1)에대한 결과는 심호흡 동안의 낮은 신체 활동을 나타내시다. 따라서 측정 전에 음식 섭취 조건을 설정하는 것이 필수...

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자는 그들이 경쟁 적인 재정적 이익이 없다고 선언합니다.

감사의 글

저자는 가나자와 대학의 전 교수인 심파치로 오기와라 박사와 원고의 영어 편집을 위해 CSP(영국), BSCPT(C) 부인 산드라 M. 오기와라(Sandra M. Ogiwara) 여사에게 감사를 표합니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
만료된 가스 분석기Minato Medical Science, Osaka, JapanAE-300S
만료된 가스 분석 소프트웨어Minato Medical Science, Osaka, JapanAT for Windows
의료용 심전도용Nihon Kohden, Tokyo, JapanBSM-2401
스프레드시트 프로그램Microsoft, https://www.microsoft.com/ja-jpExcel
SPSS 통계 소프트웨어IBM, https://www.ibm.com/jp-ja/analytics/spss-statistics-software버전 23.0
비디오 카메라Sony, Tokyo, JapanDCR-SR 100
비디오 편집 소프트웨어 1Sony, Tokyo, JapanPlayMemories Home
비디오 편집 소프트웨어 2Adobe, https://www.adobe.com/jp/Premiere Elements 11

참고문헌

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Adachi, H. Cardiopulmonary Exercise Test. International Heart Journal. 58, 654-665 (2017).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Jansson, E. On the significance of the respiratory exchange ratio after different diets during exercise in man. Acta Physiologica Scandinavica. 114, 103-110 (1982).
  11. Yokogawa, M., et al. Effects of food intake on physiological responses to cardiopulmonary exercise testing. Journal of Physical Therapy Science. 19, 145-150 (2007).
  12. 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).
  13. Binazzi, B., et al. Breathing pattern and kinematics in normal subjects during speech, singing and loud whispering. Acta Physiologica. 186, 233-246 (2006).
  14. 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).
  15. 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).

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

가스 분석기심전도계비디오 캡처산소 섭취량호흡수1회 호흡량횡격막 호흡
환기 매개 변수 측정 및 호흡 패턴 관찰을 통한 심호흡 에 대한 조사
문의하기
도서관에 추천하기

개인정보 처리방침

이용 약관

정책

저작권 © 2026 MyJoVE Corporation. 모든 권리 보유.