Cerrahi maskelerin kardiyopulmoner fonksiyon üzerindeki etkisini kardiyopulmoner egzersiz testine (CPET) dayanarak inceliyoruz. Bu çalışma, cerrahi maskelerin sağlıklı genç deneklerde kardiyopulmoner egzersiz kapasitesini ve ventilasyonu azalttığını ve maske takmanın kadın deneklerde aerobik egzersiz kapasitesini erkek deneklere göre daha fazla etkileyebileceğini göstermektedir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Sağlıklı Bireylerde Cerrahi Maskelerin Kardiyopulmoner Fonksiyon Üzerine Etkileri
* These authors contributed equally
Bu makalede
Özet
Özet
Cerrahi maskelerin kardiyopulmoner fonksiyon üzerindeki etkisini kardiyopulmoner egzersiz testine (CPET) dayanarak inceliyoruz. Bu çalışma, cerrahi maskelerin sağlıklı genç deneklerde kardiyopulmoner egzersiz kapasitesini ve ventilasyonu azalttığını ve maske takmanın kadın deneklerde aerobik egzersiz kapasitesini erkek deneklere göre daha fazla etkileyebileceğini göstermektedir.
Giriş
Halka açık alanlarda yüz maskesi takmak, hem bulaşıcı damlacıkların solunmasını hem de daha sonra solunmasını ve yayılmasını önleyerek bulaşıcı bir hastalığın yayılmasını engelleyebilir1. Solunum yolu virüslerinin bulaşma riskini azaltmanın etkisi tartışmalı olsa da, maske takmak, toplumdaki insanların günlük yaşamda bireyler arasında damlacıkların yayılmasını önlemek için seçtikleri başlıca yollardan biri olmaya devam etmektedir 2,3,4.
Farklı maske tipleri, ekspiratuar direnci ve inspiratuar direnci artırmada farklı etkilere sahiptir5. Bu arada, bir solunum yolu hastalığı salgını sırasında, insanların (sağlıklı insanlar ve kardiyopulmoner hastalıkları olan hastalar dahil) günlük aktivitelerini gerçekleştirmek için uzun süre maske takmaları gerekebilir. Bununla birlikte, maske takmanın kardiyopulmoner fonksiyon üzerindeki etkisine dair çok az çalışma vardır.
Kardiyopulmoner egzersiz testi (CPET), artan yük ile egzersiz sırasında vücudun kardiyopulmoner fonksiyonunun çeşitli parametrelerini yansıtarak kardiyovasküler rehabilitasyon risk değerlendirmesinin önemli bir aracıdır ve kardiyopulmoner rezerv testi için altın standart olarak kabul edilir2. Sağlıklı genç deneklerin kardiyopulmoner fonksiyon parametrelerindeki değişiklikleri incelemek, maskelerin kardiyorespiratuar rezerv ve egzersiz dayanıklılığı üzerindeki müdahalesini yeni bir metodolojik bakış açısıyla değerlendirmek için farklı koşullar altında (maske takma ve maske çıkarma) CPET'i kullanıyoruz. FFP2/N95'in viral enfeksiyonlara maruz kalmayı azaltmada cerrahi maskelerden daha etkili olduğu öne sürülse de, tıbbi-cerrahi maskelerin elde edilmesi ve kullanılması FFP2/N95 yüz maskelerinden daha uygun ve yaygındır. Bu nedenle, bu çalışma sadece tıbbi cerrahi maskelerin kardiyopulmoner fonksiyon üzerindeki etkilerine odaklanmaktadır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Klinik proje, Guangzhou Tıp Üniversitesi Beşinci Bağlı Hastanesi Tıp Etiği Derneği tarafından onaylandı (No. KY01-2020-06-06) ve Çin Klinik Araştırma Kayıt Merkezi'nde (No. ChiCTR2000033449) ve "Maskelerin kardiyopulmoner ve alt ekstremite fonksiyonu üzerindeki etkileri" başlıklı.
1. Katılımcı alımı
- 18 ila 26 yaş arasındaki denekleri dahil edin: PAR-Q testi6'yı geçebilen; fiziksel olarak sağlıklıdır; profesyonel spor eğitimi deneyimi olmadan; ve deneyi anlayabilir ve tüm test süreciyle gönüllü olarak işbirliği yapabilir.
- Konuları hariç tut: kardiyovasküler hastalıklar ve solunum yolu hastalıkları ile; diğer hastalıkların neden olduğu alt ekstremite motor disfonksiyonu ile; deneyle işbirliği yapamayan; ve sigara içenler7.
- Katılımlarından önce her denekten yazılı bilgilendirilmiş onay alın.
- Testten 48 saat önce ve test sırasında yorucu faaliyetlerin yasak olduğunu ve testten 2 saat önce yiyecek ve içeceklere (su hariç) izin verilmediğini deneğe bildirin.
- Deneklerin temel bilgilerini (isim, cinsiyet, doğum tarihi, boy, kilo) toplayın.
- Denekler SPSS tarafından oluşturulan rakam tablosuna göre rastgele iki gruba ayrılır. Grup 1'e önce maske açık durumda, ardından 48 saat yıkama yapıldı ve ardından maske kapalı durumda CPET verildi. Grup 2'ye önce maske kapalı durumda, ardından 48 saat yıkama, ardından maske açık durumda CPET verildi.
2. Laboratuvar ayarları ve ekipmanların hazırlanması
- Laboratuvar sıcaklığını 25 °C'ye ayarlayın ve ilk yardım ekipmanı ile donatın.
- Akış sensörü kalibrasyonu, iç mekan hava kalibrasyonu, gaz analizi kalibrasyonu ve solunum hızı kalibrasyonu dahil olmak üzere CPET testinin doğruluğunu sağlamak için kardiyopulmoner fonksiyon analizörünü kalibre edin.
NOT: Gaz analizi kalibrasyonu için %5CO2 ve %16O2 konsantrasyonları ve denge içinN2 kullanın.
3. Spirometri
- Denekten sandalyenin arkasına yaslanmadan, ayakları yere basacak şekilde, ancak ayaklarını eğmeden dik oturmasını isteyin. Başlarını doğal bir seviyede tutmalarını veya hafifçe yukarı doğru eğmelerini, ancak başlarını aşağı eğmemelerini veya eğilmemelerini isteyin.
- Zorlu Yaşamsal Kapasite (FVC) testi: Denekten 5 saniye boyunca sakin bir şekilde nefes almasını, güçlü bir şekilde nefes almasını ve ardından 6 saniye boyunca güçlü bir şekilde nefes vermesini isteyin. Son olarak, tekrar nefes alın ve sakince nefes almaya devam edin. Tüm prosedürü bir doktorun veya resmi olarak eğitilmiş bir egzersiz fizyoloğunun rehberliğinde gerçekleştirin.
- Maksimum İstemli Ventilasyon (MVV) testi: Denekten dört veya beş kez sakin bir şekilde nefes almasını isteyin. Ardından, maksimum solunum genliğinde ve ekspiratuar hacim ile taban çizgisi stabil olduktan sonra en hızlı solunum hızında nefesi 12 s veya 15 s boyunca sürekli olarak tekrarlayın (Şekil 1).
NOT: Denek statik akciğer fonksiyon testi sırasında iyi performans göstermezse, denekten 3 dakikalık bir dinlenmeden sonra testleri bir kez daha yapması istenecektir. Denek testi iki kez geçemezse, deneği hariç tutun.
4. Kardiyopulmoner egzersiz testi (CPET)
- CPET için konu hazırlığı
- Süreci kısaca konuya tanıtın.
- Vücut kıllarını elektrokardiyograf (EKG) elektrotlarının (V1 ila V6) konumunda kazıyın ve ardından fazla kepek ve yağı çıkarmak için %75 alkol kullanın.
NOT: V1, sternumun sağındaki 4. interkostal boşluktur. V2 sternumun solundaki 4. interkostal boşluktur, V3 V2 ve V4 elektrotları arasındadır, V4 midklaviküler çizgide 5. interkostal boşluktur, V5 anterior aksiller çizgide 5. interkostal boşluktur ve V6 sol orta aksiller çizgide 5. interkostal boşluktur. Kollar için uzuv elektrotlarını subklaviküler bölgelere yerleştirin ve gövdeye yerleştirilen bacaklar için uzuv elektrotlarını alt kaburga seviyesine yerleştirin. Döngü sırasında aşırı hareket artefaktını önlemek için elektrot yerleşimi yanal olmalıdır. - EKG elektrotlarını yerleştirin ve 12 uçlu EKG kablolarına takın.
- EKG makinesini bir kayış kullanarak göğsünüze sabitleyin (Şekil 2).
- Deneğin yüzünün boyutuna uyan bir maske seçin ve maske ile yüz arasında boşluk kalmadığından emin olmak için yüze sıkıca takın (Şekil 3).
NOT: Test cihazı, yeleğe hafifçe bastırmak için elini kullanabilir ve boşluk olmadığından emin olmak için hafifçe nefes verebilir. - Debimetreyi havalandırmaya sabitleyin ve ardından K4 cihazını yeleğe sabitleyin (Şekil 4).
- Koltuğa oturun ve gidonun yüksekliğini konu için rahat bir konuma ayarlayın.
- Gidonu iki elinizle tutun ve sağ diz ekleminin 30°'de fleksiyonla bükülmesini sağlamak için iki ayakla pedallara basın.
- Dinamik kan basıncı kaydı için sağ üst kola bir kan basıncı manşonu yerleştirin. Kan oksijeninin dinamik kaydı için sol işaret parmağına bir parmak nabız oksijeni yerleştirin.
- Deneğin egzersiz direncini/artan artımlı dakika başına (W) parametrelerini hesaplayın ve egzersiz aşaması8 için aşamalı direnç planını ayarlayın.
NOT: Egzersiz direnci (erkek) = [(boy - yaş) * 20 - (150 + 6 * ağırlık)] / 100
Egzersiz direnci (kadın) = [(boy - yaş) * 14 - (150 + 6 * ağırlık)] / 100
- CPET yürütme aşaması
NOT: Konuşma sırasında kardiyopulmoner verilerin doğruluğunu etkileyebilecek ekstra ekshalasyon ve solumayı önlemek için denekten tüm prosedür boyunca konuşmamasını isteyin. Denekten lütfen elini kaldırmasını ve testin kesintiye uğramasına neden olan herhangi bir soru veya rahatsızlık olup olmadığını belirtmesini isteyin.- Test cihazı ile döngü ergometresini etkinleştirmek için Başlat düğmesine tıklayın.
- 2 dakika boyunca sabit bir oturma pozisyonu tutun (Dinlenme aşaması).
- 2 dakika boyunca bisiklete binmeye başlayın (Isınma aşaması: 0 W'a kadar direnç, 60 rpm'ye kadar hız).
- Deneğin bitiş işaretlerini koruyamadığı veya gösteremediği zaman noktasına kadar bisiklete binmeye devam edin (Rampa egzersiz aşaması: Artımlı direnç, dakikada X watt direnç, 60 rpm).
NOT: Dakikada X watt direnç, adım 4.1.10'daki formüllere dayanmaktadır. - Denekten 3 dakika boyunca döngü yapmasını isteyin (soğuma aşaması: 0 W'a kadar direnç, 40 rpm'ye kadar hız).
- Yaşamsal bulguların gözlemlenmesi için statik oturma pozisyonunu 3 dakika koruyun (gözlem aşaması).
NOT: Bırakma kriterleri aşağıdaki gibidir: Denekler, iskemik EKG değişiklikleri, kompleks ektopi, ikinci veya üçüncü derece kalp bloğu, sistolik basınçta test sırasında en yüksek değerden >20 mm Hg düşme, hipertansiyon (>250 mm Hg sistolik; >120 mm Hg diyastolik) gibi semptomlar nedeniyle maksimum dayanıklılıklarına kadar veya uygulayıcılar egzersizi sonlandırana kadar egzersiz yapmaya teşvik edilir. şiddetli desatürasyon (oksihemoglobin satürasyonu (SpO2)% 80'≤), şiddetli hipoksemi semptomları ve belirtileri (ani solgunluk, koordinasyon kaybı, zihinsel karışıklık, baş dönmesi, baygınlık), solunum yetmezliği belirtileri veya bitkinlik (Borg ≥ 17-18 puan) bisiklet hızını koruyamadı (40 rpm'den düşük). Denekler 40 rpm'den daha düşük olan aşırı sözel veya fiziksel yorgunluk7 gösterirse test derhal sonlandırılacaktır. - Veri toplama ekipmanını, yüz maskesini, yeleği ve EKG elektrotlarını çıkarın.
5. CPET sonrası testi
- Egzersiz sırasında kalp atış hızı (HR) ile ilişkili olduğu anlaşılan fiziksel aktivite yoğunluğu düzeylerini ölçmek için Algılanan Efor Derecesi (RPE) ölçeğini kullanın 9,10.
- Direnç antrenmanı 11'in eforunu değerlendirmek için Borg ölçeğini (6-20 ölçeği) kullanın. 6 puan, çaba harcamadan dinlenme aktivitesini temsil eder ve 20 puan, kapsamlı egzersizi temsil eder.
6. İstatistiksel analiz
- Verileri SPSS yazılımı (versiyon 25) ve önceki çalışmada atıfta bulunulan metodolojiyi kullanarakanaliz edin 12.
- Parametrik verileri normal dağılım gösteriyorsa ortalama ve standart sapma (SD), değilse medyan olarak sunun.
- İstatistiksel analiz için denekleri sırasıyla erkek veya kadın gruplarına ayırın.
- Maske açık ve maske kapalı durumdaki denekler arasındaki CPET parametrelerinin farklılıklarını karşılaştırmak için eşleştirilmiş t-testini kullanın. İstatistiksel anlamlılık P < 0.05'tir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Bu pilot çalışmada Guangzhou Tıp Üniversitesi Rehabilitasyon Tıbbı Bölümü'nden on denek (beş erkek ve beş kadın) işe alındı. Katılımcılar yaş (ortalama yaş: erkek 21.00 ± 1.58 yıl; kadın 21.20 ± 0.45 yıl) ve fiziksel uygunluk [spor aktivitesi ve vücut kitle indeksi (BMI)] gibi benzer temel özelliklere sahipti. Erkek ve kadın grupları arasında yaş, boy veya VKİ açısından anlamlı bir fark yoktu. Ayrıca, spirometri için kadın grup, erkek gruba kıyasla daha düşük FVC, 1 s'de düşük zorlu ekspi...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
CPET, kardiyovasküler, ventilasyon ve iskelet kası sistemlerinin kapsamlı işlevleri hakkında değerli bilgiler sağlar13. Sağlıklı genç deneklerde cerrahi maskenin kardiyopulmoner fonksiyon üzerindeki etkisini araştırmak için maske açma ve maske çıkarma koşulları hakkında bir CPET protokolü önerdik.
Bu protokolün tasarımı üç ana noktaya dayanıyordu. İlk olarak, maskeli durumda CPET'in nispeten yüksek yoğunluğu ve benzer fiziksel uygunluk nedeniyle genç sağlıklı üniversite...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.
Teşekkürler
Bu çalışma, Çin Genç Bilim İnsanları için Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No.81902281) tarafından desteklenmiştir; Guangzhou Sağlık ve Aile Planlaması Komisyonu (No.20191A0011091 ve 20201A011108), Guangdong İl Eğitim Bakanlığı (No. 2019KQNCX119) ve Guangzhou Anahtar Laboratuvar Fonu (No.201905010004) Genel Rehberlik Projesi. Bu çalışma aynı zamanda veri toplama için Guangzhou Tıp Üniversitesi'nden Lixin Zhang, Peilin Ruan, Kaihang Ji ve Gulifeiya Tuerxun'a da teşekkür ediyor.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Kardiyopulmoner test sistemi | COSMED Srl - İtalya | K4b2 | |
| CPET COSMED | Srl | ergoline 100P | döngüsü ergometresi 100 P w / BP |
| Ektrokardiyograf ve nbsp; | COSMED Srl - İtalya | Quark T12x | 12 Kanallı EKG Sokak Test |
| Ünitesi | Maskesi COSMED Srl - İtalya | Küçük, Orta, Büyük | V2 Maske |
| Yazılımı | COSMED Srl - İtalya | PFT SUITE | PC Yazılımı |
| Cerrahi maskeler |
Kaynaklar
- Davies, A., et al. Testing the Efficacy of Homemade Masks: Would They Protect in an Influenza Pandemic. Disaster Medicine and Public Health Preparedness. 7 (4), 413-418 (2013).
- Fikenzer, S., et al. Effects of surgical and FFP2/N95 face masks on cardiopulmonary exercise capacity. Clinical Research in Cardiology. , (2020).
- MacIntyre, C. R., Chughtai, A. A. A rapid systematic review of the efficacy of face masks and respirators against coronaviruses and other respiratory transmissible viruses for the community, healthcare workers and sick patients. International Journal of Nursing Studies. 108, 103629(2020).
- Esposito, S., Principi, N., Leung, C. C., Migliori, G. B. Universal use of face masks for success against COVID-19: evidence and implications for prevention policies. European Respiratory Journal. 55 (6), (2020).
- Yao, B. G., Wang, Y. X., Ye, X. Y., Zhang, F., Peng, Y. L. Impact of structural features on dynamic breathing resistance of healthcare face mask. Science of the Total Environment. 689, 743-753 (2019).
- Jal Duncan, M., et al. What is the impact of obtaining medical clearance to participate in a randomised controlled trial examining a physical activity intervention on the socio-demographic and risk factor profiles of included participants. Trials. 17 (1), 580(2016).
- American Thoracic, S., American College of Chest, P. ATS/ACCP Statement on cardiopulmonary exercise testing. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 167 (2), 211-277 (2003).
- Costa, D. C., et al. Use of the Wasserman equation in optimization of the duration of the power ramp in a cardiopulmonary exercise test: a study of Brazilian men. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 48 (12), 1136-1144 (2015).
- Borg, G. A. Psychophysical bases of perceived exertion. Medicine & Science in Sports & Exercise. 14 (5), 377-381 (1982).
- Groslambert, A., Mahon, A. D. Perceived exertion : influence of age and cognitive development. Sports Medicine. 36 (11), 911-928 (2006).
- Al-Shair, K., Kolsum, U., Singh, D., Vestbo, J. The Effect of Fatigue and Fatigue Intensity on Exercise Tolerance in Moderate COPD. Lung. 194 (6), 889-895 (2016).
- Zhang, W., et al. The Effects of Transcranial Direct Current Stimulation Versus Electroacupuncture on Working Memory in Healthy Subjects. Journal of Alternative and Complementary Medicine. 25 (6), 637-642 (2019).
- Suzuki, K., et al. Relations between strength and endurance of leg skeletal muscle and cardiopulmonary exercise testing parameters in patients with chronic heart failure. Journal of Cardiology. 43 (2), 59-68 (2004).
- Bouwsema, M. M., Tedjasaputra, V., Stickland, M. K. Are there sex differences in the capillary blood volume and diffusing capacity response to exercise. Journal of Applied Physiology. 122 (3), 460-469 (2017).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
