Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Undersøgelse af dyb vejrtrækning gennem måling af Ventilatoriske parametre og observation af åndedræts mønstre

Published: September 16, 2019 doi: 10.3791/60062

Summary

Her præsenterer vi en protokol til at vurdere to dybe vejrtrækning mønstre af naturlige og diafragma vejrtrækning for deres effektivitet og nem udførelse. Femten deltagere blev udvalgt, udnytter en elektro kardiograf og udløbne gas analysator til måling af ventilatoriske parametre, sammen med visuel vurdering af video capture af thoracoabdominal bevægelse.

Abstract

I denne protokol, to dybe vejrtrækning mønstre blev vist til 15 deltagere til at bestemme en nem endnu effektiv metode til vejrtrækning motion for fremtidig anvendelse i en klinisk indstilling. Kvinderne i tyverne sad komfortabelt i en stol med rygstøtte. De var udstyret med en lufttæt maske forbundet til en Gasanalysator. Tre elektroder blev placeret på brystet forbundet til en trådløs sender til genudlægning til elektro kardiograph. De udførte en 5 minutters hvile fase, efterfulgt af 5 min dyb vejrtrækning med et naturligt åndedrætsmønster, der afsluttes med en 5 minutters hvile fase. Dette blev efterfulgt af en 10 minutters pause før påbegyndelse af den anden instruktion fase at erstatte den naturlige vejrtrækning mønster med diafragma vejrtrækning mønster. Samtidig fandt følgende sted: a) kontinuerlig indsamling, måling og analyse af den udløbne gas for at vurdere ventilatoriske parametre på en ånde-for-ånde basis; b) måling af hjertefrekvensen ved en elektro kardiograf; og c) videooptagelser af deltagerens thoracoabdominal bevægelse fra et lateralt aspekt. Fra video capture, investigatorerne foretaget visuel observation af Spol frem bevægelse-billeder efterfulgt af klassifikation af vejrtrækning mønstre, bekræfter, at deltagerne havde udført metoden med dyb vejrtrækning som anvist. Mængden af ilt optagelse afslørede, at, under dyb vejrtrækning, arbejdet med vejrtrækning faldt. Resultaterne fra den udløbne minut ventilation, respiration hastighed og tidevands volumen bekræftet øget ventilatorisk effektivitet for dyb vejrtrækning med den naturlige vejrtrækning mønster i forhold til, at med diafragma vejrtrækning mønster. Denne protokol foreslår en passende metode til instruktion til vurdering af dybe åndedrætsøvelser på grundlag af iltforbrug, ventilatoriske parametre, og brystet væg udflugt.

Introduction

Den kardiopulmonære fysioterapeut normalt behandler patienten i henhold til den enkeltes behov og krav. Men, i almindelighed, patienten er overladt til at udføre præoperative dybe vejrtrækning motion af ham/hende selv. Derfor er det bydende nødvendigt at finde en enkel og effektiv instruktion metode til patienten til at udføre dybe vejrtrækning øvelser1.

Diafragma vejrtrækning er sådan en åndedrætsøvelse og en metode til åndedrætsværn2,3. Det terapeutiske resultat af denne metode omfatter en reduktion i arbejdet med vejrtrækning og forbedring af effektiviteten af vejrtrækning2,3, ogdette medfører en stigning i tidevands volumen, hvilket resulterer i en reduktion i respirationshastigheden. Men, nogle forskere har påpeget, at diafragma vejrtrækning motion kan forårsage asynkron og paradoksale bevægelse af rib bur på grund af abdominal udflugter i nogle patienter4,5. I sådanne tilfælde kan brugen af patientens naturlige åndedrætsmønster være virknings effektiv. Med hensyn til spørgsmålet om dyb vejrtrækning er effektiv som et middel til en reduktion i det mekaniske arbejde med vejrtrækning og forbedring af ventilatorisk effektivitet, kan det være nyttigt at kvantificere ventilatoriske parametre ved brug af en gas analysator.

Det er velkendt, at kardiopulmonær motion test udføres ved hjælp af en gas Analyzer6,7. Nogle undersøgere8,9 har rapporteret måling for diafragma vejrtrækning med en gas analysator hos patienter med kronisk obstruktiv lungesygdom. Jones et al.8 sammenlignede diafragma vejrtrækning, pursed-læbe vejrtrækning, og en kombination af begge, med spontan vejrtrækning. Under disse tre åndedræts metoder blev iltforbruget (VO2) og respirationshastigheden (f) målt, hvilket viste, at en højere hvile på VO2 kan forklares ved det øgede mekaniske åndedræts arbejde8. Ito et al.9 undersøgte den umiddelbare virkning af diafragma vejrtrækning eller respiratorisk muskel strækning på VO2, f og tidevands volumen (VT). Vi kan forvente af resultaterne af de førnævnte undersøgelser, at lignende beviser kunne opnås ved anvendelse af lignende åndedrætsøvelser for at bekræfte en effektiv dyb vejrtrækning metode til instruktion.

Denne protokol beskriver metoden til måling af ventilatoriske parametre og brystvæggen udflugt i dyb vejrtrækning med to vejrtrækning mønstre, sammen med deres resultater og analyse. Kontinuerlig og kvantitativ prøvetagning af ventilatoriske parametre kan måle vejrtrækningen præcist sammenlignet med alternative teknikker. VO2 opnået i denne protokol kan betragtes som en indikator for arbejdet med vejrtrækning8. Yderligere, f, VT, og minut ventilation er relateret til ventilatorisk effektivitet. Oplysninger om åndedrætsmønster kan også fås fra disse ventilatorparametre plus inspirerende og ekspirat tid. Denne protokol indebærer også vurdering af brystet væg udflugt gennem video capture, hvilket svarer til observation af en fysioterapeut af patientens brystvæggen udflugt under vejrtrækning motion. Det overordnede mål med denne undersøgelse var at finde en levedygtig og effektiv metode til dyb vejrtrækning motion baseret på analyse af iltforbrug, ventilatoriske parametre, og brystet væg udflugt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne protokol var i overensstemmelse med de etiske principper i Helsingfors-erklæringen. Proceduren blev forklaret for alle deltagere, før undersøgelsen blev påbegyndt.

1. deltager screening

  1. Rekruttere 15 raske kvinder i tyverne gennem bekvemmelighed prøvetagning. Tjek sygehistorien mundtligt. Udelukke deltagere med kardiopulmonær sygdom.
  2. Forklar proceduren for deltageren.
  3. Bed deltageren om at afstå fra at spise og drikke 2 timer før målingen påbegyndes og at medbringe en tætsiddende sort skjorte.

2. procedure

  1. Forberedelse af proceduren
    1. Kalibrer Gasanalysator, der har integrerede komponenter af en pneumotachograf og oxygen/carbondioxid koncentrations målere 15 – 30 minutter før målingen. Følg producentens protokoller.
    2. Fastgør et videokamera til et stativ i en afstand af 1,5 m fra stolen deltageren vil sidde på. Forbered dig på at optage en lateral visning af den siddende deltager i en rækkevidde fra toppen af kranium til sædet af stolen.
    3. Instruer den ventende deltager i at sætte den stramme sorte skjorte i en kabine, og når du er klar, står du ved siden af stolen i laboratoriet.
    4. Placer tre elektroder (positive, negative og jorden) på huden af brystet i stående, hver med en ledning til at forbinde til en sender, som relæer til elektro kardiograph.
    5. Placer deltageren komfortabelt i 5 minutter i en stol med rygstøtte i en vinkel på 70 °, og Indsæt om nødvendigt en lille pude i halsen og/eller lænde området.
    6. Forklar deltageren dyb vejrtrækning med en naturlig vejrtrækning (NB) mønster af langsomme og dybe vejrtrækninger, vejrtrækning i gennem næsen og blæser ud gennem munden uden overvejelse eller viden givet på specifikke bevægelse af brystet.
    7. Bed deltageren om at tage en naturlig dyb indånding uden vejledning. Forbered dig på at påbegynde målingen, hvis Investigator er tilfreds med vejrtræknings ydelsen. Observere deltagerens thoracoabdominal bevægelse under inspiration og udløb.
  2. Måling af dyb vejrtrækning med NB-mønsteret
    1. Monter deltageren med en prøvetagnings maske over mund og næse til måling af den udløbne gas. Udfør en tætning test: Luk hullet til prøveudtagningsrøret af masken med en finger og bede deltageren om at puste forsigtigt ud og bekræfte, om luft lækager fra masken. Tilslut et prøvetagnings slange til masken til måling af ventilatoriske parametre.
    2. Bed deltageren om at afstå fra at tale under proceduren.
    3. Instruer deltageren til at hvile i 5 min, og samtidig begynde at optage den udløbne gas og puls, sammen med video capture. Efter 5 min hvile fase, instruere deltageren til at begynde dyb vejrtrækning i 5 min med NB mønster. Ved opsigelse, instruere deltageren til at hvile i 5 min.
    4. Fortsæt optagelsen og målingen i de tre faser.
    5. Udfør kun 1 3-faset forsøg for hver deltager.
  3. Hvile fase
    1. Informer deltageren om, at eksperimentatoren vil tage masken af og give hende en 10 min pause fase.
    2. Instruer deltageren om, at hun kan sidde og snakke i laboratoriet, men ikke drikke. Begynd timing af intermissions fasen med et stopur på det tidspunkt, hvor masken tages af.
  4. Måling af dyb vejrtrækning med diaphragmatisk vejrtrækning (DB) mønster
    1. Sæde deltageren som i trin 2.1.5.
    2. Forklar deltageren dyb vejrtrækning med et diaphragmatisk vejrtrækning (DB) mønster. Bed deltageren om at snøre fingrene, placere dem på maven og tage en dyb indånding gennem næsen, udvide maven under hænderne og derefter puste ud gennem munden og forsigtigt trække maven.
    3. Instruer deltageren i at øve denne dybe vejrtrækning med DB-mønsteret, indtil Investigator er tilfreds. Bemærk, at thoracoabdominal ekspansion finder sted under inspiration efterfulgt af dens sammentrækning ved udløb.
    4. Monter deltageren med en prøvetagnings maske over mund og næse til måling af den udløbne gas. Udfør en tætning test: Luk hullet til prøveudtagningsrøret af masken med en finger og bede deltageren om at puste forsigtigt ud og bekræfte, om luft lækager fra masken. Tilslut et prøvetagnings slange til masken til måling af ventilatoriske parametre.
    5. Bed deltageren om at afstå fra at tale under målingen.
    6. Instruer deltageren til at hvile i 5 min, og samtidig begynde at optage den udløbne gas og puls, sammen med video capture. Efter 5 min hvile fase, instruere deltageren til at begynde dyb vejrtrækning i 5 min med DB mønster. Ved opsigelse, instruere deltageren til at hvile i 5 min. Fortsæt optagelsen og målingen i de tre faser.
    7. Tag masken af deltageren efter 5 min hvile fase.
    8. Spørg deltageren straks, hvilke af de to dybe vejrtrækning teknikker var mere komfortabel. Optag deltagerens svar i et regneark.
    9. Fjern elektroderne, fører og sender fra deltageren og lad hende forlade.
    10. Udfør kun 1 3-faset forsøg for hver deltager.

3. måling af Ventilatoriske parametre

  1. Prøve den udåndings gas, der er udløbet, ved hjælp af en Gasanalysator (Se tabel over materialer og figur 2).
    1. Mål følgende ventilations parametre: oxygenoptagelse (VO2), carbondioxid udgang (VCO2), udløbet minut ventilation (ve), respiratorisk hastighed (f), tidevands volumen (VT), ekspirat time (te), og inspiratorisk tid (t i).
    2. Mål pulsen ved hjælp af en medicinsk telemetri sensor til elektro kardiografen (Se tabel over materialer og figur 2), som er forbundet til gasanalysatoren.
      Bemærk: gasanalysatoren betjenes ved hjælp af edb-software fra producenten (tabel over materialer).
  2. Indsamle data for hver 5 min fase af hvile og dyb vejrtrækning for NB og DB mønstre. Gem dataene på ventilatoriske parametre i CSV-format ved hjælp af computer software (Se tabel over materialer og figur 3, 4).
    1. Indsamle gennemsnitlige data for hver 5 min. fase af denne protokol. Gennemsnitlige data for den valgfrit indstillede fase opnås på en ånde-for-ånde basis.
  3. Indtast dataene for hver deltager i regnearksprogrammet (Se tabel over materialer og figur 5), og bestem middelværdien og standardafvigelsen (SD) for den indledende hvileperiode og den dybe åndedræts fase for NB og DB.

4. vurdering af åndedræts mønstret

  1. Optag thoracoabdominal bevægelse fra en lateral visning af deltageren ved hjælp af et videokamera (tabel over materialer).
  2. Sørg for, at baggrundsfarven er i skarp kontrast til deltagerens silhuet.
  3. Optag videobilledet ved 1/30 s pr. ramme, som er standardhastigheden for det anvendte videokamera.
  4. Upload motion-billeder til en personlig computer ved hjælp af videoredigeringssoftware 1 (tabel over materialer).
  5. Observere 5 min video billeder af de dybe vejrtrækning faser med dobbelt hastighed under visuel vurdering og klassificere vejrtrækning mønstre som øvre Costal, diafragma eller thoracoabdominal. Brug videoredigeringssoftware 2 (tabel over materialer).
    Bemærk: video billeder analyseres af en kardiopulmonær fysioterapeut (MY).

5. deltagernes foretrukne mønster for dyb vejrtrækning

  1. Forbered et regneark til deltagerens svar.
  2. Spørg deltageren, hvilken af de to dybe vejrtrækning teknikker er mere komfortabel efter målingen af DB mønster.
  3. Udfyld regnearket med deltagerens svar.
  4. Vær klar til at lytte til deltageren, hvis hun ønsker at tale om proceduren. Medtag ikke deltagerens kommentarer i analysen.

6. statistisk analyse

Bemærk: Udfør statistisk analyse ved hjælp af kommerciel computer software (tabel over materialer), og angiv derefter alle knap klik.

  1. Ventilatoriske parametre
    1. Analysér ikke 5 minutters hvile fase efter de to dybe vejrtræknings faser i denne protokol.
    2. Bestem middelværdien og SD for de indledende hvile faser og dybe vejrtræknings faser for hver parameter.
    3. Ansætte to-vejs gentagne-målinger analyse af variansen (2-vejs ANOVA) til at evaluere ventilatoriske parametre og puls for de indledende hvile faser og to dybe vejrtrækning faser.
      Bemærk: faktor "instruktion" omfatter to niveauer NB og DB, og faktor "fase" har to niveauer hvile fase og dyb vejrtrækning fase.
    4. Ved hjælp af Bonferroni-metoden evalueres mellem hver faktor for parameter måling, hvilket giver signifikant interaktion efter 2-vejs ANOVA.
  2. Klassificering af åndedræts mønstre udstillet af deltagerne, herunder deres foretrukne mønster for dyb vejrtrækning.
    1. Kategorisere antallet af deltagere i henhold til deres vejrtrækning mønster i øvre Costal, diafragma eller thoracoabdominal vejrtrækning.
    2. Kompiler fra regnearket antallet af deltagere i henhold til deres foretrukne mønster af dyb vejrtrækning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ventilatoriske parametre og puls
Baseret på data (figur 5) blev NB-og DB-mønstrene analyseret statistisk (figur 6 og tabel 1). Det blev konstateret, at f, VT og te havde en signifikant interaktion (henholdsvis p < 0,05). Der blev fundet et signifikant fald i f for både NB-og DB-mønstrene under dyb vejrtrækning sammenlignet med de indledende hvile faser (henholdsvis p < 0,05), og under dyb vejrtrækning med NB-mønsteret faldt f i højere grad sammenlignet med den for DB mønster (figur 6 og tabel 1). VT og te afslørede en signifikant stigning under dyb vejrtrækning sammenlignet med de indledende hvile faser for NB og DB mønstre, og dem for både dyb vejrtrækning med NB mønster var større sammenlignet med dem for DB mønster (figur 6). Alle parametrene undtagen VE og HR afslørede hovedeffekten for "fase" faktoren (tabel 1).

En reduktion i åndedræts arbejdet blev afspejlet i et fald i VO2, og under dyb vejrtrækning med NB-og DB-MØNSTRENE faldt VO2 med nedsat vejrtræknings arbejde (tabel 1). Forbedringen af ventilatorisk effektivitet afspejles i en stigning i VT og et fald i f eller ve. Dyb vejrtrækning med NB mønster var overlegen i ventilatorisk effektivitet sammenlignet med det med DB mønster. Generelt beregnes forholdet mellem VE og alveolær ventilation (VA) ved formlen: VE = Vt × f og VA = (VT-anatomisk dødt rum) × f. Hvis det antages, at ve er en konstant, en nedsat respirationshastighed og en forhøjet Vt indikerer en forbedring i VA. Som VE gav ingen signifikant interaktion og vigtigste effekt efter 2-vejs ANOVA (tabel 1), ve for dyb vejrtrækning med begge vejrtrækning mønstre syntes at være lige. Respirationshastigheden under dyb vejrtrækning med NB-mønsteret var signifikant mindre i forhold til DB-mønsteret, men for VT under dyb vejrtrækning var den signifikant større sammenlignet med den for DB-mønsteret (figur 6 og tabel 1 ). Med andre ord, den alveolære ventilation eller gas udveksling under dyb vejrtrækning med NB mønster synes mere effektiv end for at under dyb vejrtrækning med DB mønster.

Åndedræts mønstre og deltagernes præference
Vist er resultatet af den visuelle vurdering for thoracoabdominal bevægelse under dyb vejrtrækning med to metoder til instruktioner (tabel 2). For NB mønster, de fleste af deltagerne præsenterede en øvre Costal eller thoracoabdominal bevægelse. Under dyb vejrtrækning med DB mønster, alle men en deltager viste en thoracoabdominal eller diafragma bevægelse. Dette resultat viser, at deltagerne var i stand til at udføre dyb vejrtrækning som anvist. Tretten ud af de 15 deltagere udtrykte, at de fandt NB mønsteret lettere at udføre end DB mønster.

Figure 1
Figur 1. Rutediagram for protokollen. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2. Ventilatoriske parametre, som blev set vist på skærmen.
Venstre, naturlige åndedrætsmønster; Højre, diafragma åndedrætsmønster. Displayet viser en prøve af individuelle data for hver af de åndedræt-by-Breath prøver for ventilatoriske parametre og puls. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3. CSV-format for ventilatoriske parametre under dyb vejrtrækning med et naturligt åndedrætsmønster.
Regnearket viser et udsnit af ventilatoriske parametre og puls efter måling. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4. CSV-format for ventilatoriske parametre under dyb vejrtrækning med et diafragmatisk åndedrætsmønster.
Regnearket viser et udsnit af ventilatoriske parametre og puls efter måling. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5. Rå data for alle deltagere, som blev konverteret fra CSV-data. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6. Signifikant interaktion mellem ventilatoriske parametre.
Solid blå cirkel, dyb vejrtrækning med naturlige åndedrætsmønster; Hvid cirkel, dyb vejrtrækning med diafragma åndedrætsmønster. (A) viser f, respirationshastighed, (B) viser VT, tidevands volumen, og (C) viser te, ekspirat tid. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Naturligt åndedrætsmønster Diafragma åndedrætsmønster 2-vejs ANOVA
Resten Dyb vejrtrækning Resten Dyb vejrtrækning Instruktion Fase Interaktion
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 5.4 ± 2,3 * 13,6 ± 2,3 7.8 ± 3,6 †, § < 0,01 < 0,05
VT (/ml) 483 ± 76 1507 ± 579 * 464 ± 61 1057 ± 509 †, § < 0,05 < 0,01 < 0,05
Te (s) 2.79 ± 0.92 8.37 ± 4.00 * 2.82 ± 0.53 5,25 ± 2.31 †, § < 0,05 < 0,01 < 0,05
Ti (s) 1.63 ± 0.43 4.51 ± 1,70 1.69 ± 0,33 3.67 ± 1,08 < 0,01
HR (bpm) 69.1 ± 7,6 71.7 ± 8,9 68.5 ± 7,6 70.1 ± 8,5

Tabel 1. Sammenligning mellem de to åndedræts mønstre. VO2, oxygenoptagelse; VCO2, kuldioxid output; VE, minut ventilation; f, respirationshastighed; VT, tidevands volumen; Te, ekspiratorisk tid; Ti, inspiratorisk tid; Puls; *, p < 0,05 (hvile vs. dyb vejrtrækning under NB); †, p < 0,05 (hvile vs. dyb vejrtrækning under DB); pkt. p < 0,05 (NB vs. DB under dyb vejrtrækning). Denne tabel er blevet ændret fra en offentliggjort i Journal of Physical Therapy Science, 2018.

Instruktion Øvre Costal Thoracoabdominal Diafragma
Naturligt åndedrætsmønster 7 6 2
Diafragma åndedrætsmønster 1 8 6

Tabel 2. Resultatet af den visuelle vurdering for thoracoabdominal bevægelse under dyb vejrtrækning med to åndedræts mønstre. Denne tabel er blevet ændret fra en offentliggjort i Journal of Physical Therapy Science, 2018.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ved brug af denne protokol, effektiv instruktion for dyb vejrtrækning kan undersøges gennem ilt forbrug, ventilatoriske parametre, og brystet væggen udflugt. Deltagerne havde en gennemsnitsalder på 21,6 år, gennemsnitlig legemsvægt på 51,9 kg, MIDDEL højde på 159,3 cm og et Body Mass Index på 20,5 kg/m2. Der blev ikke tilbudt incitamenter til at deltage i denne protokol. Der er tre kritiske trin i protokollen. For det første, vedrørende kontrol af fødeindtagelse, forholdet mellem kuldioxid output til ilt optagelse giver oplysninger om næringsstof blandingen kataboliseret til energi10. Fødeindtagelse i lavere fysisk aktivitet har en større effekt sammenlignet med højere fysisk aktivitet på VO2 målt i udløbne gas11. Resultatet for VO2 (tabel 1) viser en lavere fysisk aktivitet under dyb vejrtrækning. Det er derfor bydende nødvendigt at fastsætte betingelser for fødeindtagelse før måling. For det andet skal deltagerne afstå fra at tale under målingen for ikke at påvirke udløbne gasdata. For det tredje, for at undgå mulige indlærings effekter af DB mønster på NB mønster, udførelsen af vejrtrækning mønster sekvens for målingen er vigtig (figur 1).

Generelt, åndedrætsøvelse tager 3-5 min at udføre. Derfor, efterforskerne tildelt en 5 min dybe vejrtrækning fase klemt mellem de to hvile faser. Deltagerne udførte kun én retssag for NB og DB dyb åndedræts fase, for denne protokol var designet til at simulere indledende instruktion i en klinisk indstilling af en 5-min åndedrætsøvelse. Men deltagerne havde ikke et ideelt diafragma åndedrætsmønster, når de gennemførte det for første gang i denne protokol (tabel 2). Ændring af denne protokol kan kræve yderligere instruktion tid og praksis for at lære diafragma vejrtrækning at sammenligne de to vejrtrækning metoder.

Ved måling af den udløbne gas på et åndedræt grundlag er antallet af prøver pr. minut for ventilatoriske parametre lig med respirationshastigheden pr. minut. Antallet af prøver pr. minut er kendt for at stige under kraftig fysisk aktivitet, men at for ventilatoriske parametre falder under dyb vejrtrækning som det blev vist i denne protokol. I betragtning af ovenstående forhold bør den gennemsnitlige tid for dataindsamlingen fastlægges.

Ved brug af et videokamera, er det muligt for en investigator at udføre denne protokol. Desuden kan et åndedrætsmønster let bedømmes ved hurtig videresendelse af motion-billeder. Under den indledende test for denne protokol, markører blev placeret på brystbenet og maven, efterfulgt af videooptagelser. Men disse markører var uden støtte til den visuelle vurdering. Derfor blev det besluttet at have deltageren bære en tætsiddende sort skjorte. Desuden kan det være lettere at observere thoracoabdominal udflugt, hvis farven på skjorten er i kontrast til baggrunden. I denne protokol er væggens baggrundsfarve hvid beige i kontrast til den sorte skjorte. Efterforskerne anbefaler brugen af forskellige protokol (r)12,13 , hvis man har til hensigt at studere åndedræts mønstre især med opmærksomhed på kinematik af thorax.

Med hensyn til den stikprøvestørrelse, der anvendes denne protokol, beregning med post-hoc effektanalyse14 gav 0,75. For at tilfredsstille den statistiske effekt på 0,8, der er defineret af Cohen14, ville der være behov for en minimumsstikprøvestørrelse på 17 deltagere for denne protokol, hvilket betød, at den havde mangel på to deltagere. Desuden kunne fordelingen af lunge ventilation ikke vurderes, som det ville have været muligt med elektrisk impedans tomografi15.

Ventilatoriske parametre opnået i denne protokol omfatter interventionsmekanisme og energiomkostninger i en systematisk gennemgang af åndedrætsværn2. Alternativ metode til denne procedure ville være at analysere ventilatoriske parametre i hvilefasen efter dyb vejrtrækning, derfor bestemme effekten på ventilatoriske parametre umiddelbart efter dyb vejrtrækning. Yderligere, vi kunne sammenligne ventilatoriske parametre præ-og post-Deep vejrtrækning motion. Dette kan resultere i en ændring i ventilatoriske parametre, hvis deltagerne bliver dygtige i de to mønstre af dyb vejrtrækning. Fremover vil efterforskerne gerne undersøge, hvordan ventilatoriske parametre i ældre og individer i liggende og/eller side ligger ville afvige fra dem i denne undersøgelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer, at de ikke har konkurrerende finansielle interesser.

Acknowledgments

Forfatterne takker Dr. Shimpachiro Ogiwara, tidligere professor ved universitetet i Kanazawa, og Mrs. Sandra M. Ogiwara, CSP (UK), BScPT (C), for engelsk redigering af manuskriptet.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

Opførsel dyb vejrtrækning naturligt åndedrætsmønster Diafragmatisk åndedrætsmønster udløbne gasser vejrtræknings arbejde ventilations parametre video optagelse
Undersøgelse af dyb vejrtrækning gennem måling af Ventilatoriske parametre og observation af åndedræts mønstre
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yokogawa, M., Kurebayashi, T., Soma, More

Yokogawa, M., Kurebayashi, T., Soma, K., Miaki, H., Nakagawa, T. Investigation into Deep Breathing through Measurement of Ventilatory Parameters and Observation of Breathing Patterns. J. Vis. Exp. (151), e60062, doi:10.3791/60062 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter