חקירה לנשימה עמוקה באמצעות מדידה של מזגנים פרמטרים ותצפית על דפוסי נשימה

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להערכת שתי דפוסי נשימה עמוקים של נשימה טבעית וסרמטית לאפקטיביות שלהם וקלות ההוצאה להורג. 15 משתתפים נבחרו, באמצעות מנתח גז electrocardiograph ו פג למדידת הפרמטרים מאווררים, יחד עם הערכה חזותית על ידי לכידת וידאו של תנועת הבטן thoracoabdominal

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

בפרוטוקול זה, שתי דפוסי נשימה עמוקים הוכחו ל -15 משתתפים כדי לקבוע שיטה קלה אך אפקטיבית של תרגילי נשימה ליישום עתידי בסביבה קלינית. הנשים בשנות העשרים שלהן ישבו בנוחות בכיסא עם תמיכה בגב. הם הותאמו עם מסכה אטומה. המחוברת למנתח גז שלוש אלקטרודות הושמו על השידה המחוברת למשדר אלחוטי לממסר לelectrocardiograph. הם הוציאו שלב 5 דקות מנוחה, ואחריו 5 דקות של נשימה עמוקה עם דפוס נשימה טבעי, מסתיימת בשלב 5 דקות מנוחה. לאחר מכן הפסקה של 10 דקות לפני תחילת שלב ההוראה השני של החלפת תבנית הנשימה הטבעית עם תבנית הנשימה הסרמטית. בו, הבאים התקיים: a) אוסף מתמשך, מדידה וניתוח של הגז שפג תוקפם כדי להעריך את הפרמטרים מאווררים על בסיס נשימה על ידי נשימה; ב) מדידת קצב הלב בelectrocardiograph; ו-c) מצלם את תנועת הבטן הת'ורבית של המשתתף מהיבט צדדי. מתוך לכידת וידאו, החוקרים ביצעו תצפית חזותית על התנועה המהירה-קדימה-תמונות ולאחר מכן הסיווג של דפוסי נשימה, המאשרת כי המשתתפים ביצעו את שיטת הנשימה העמוקה כפי שהורו. כמות ספיגת החמצן גילתה כי במהלך הנשימות העמוקות הצטמצמה העבודה של הנשימה. התוצאות מאוורור הדקה שפג תוקפם, קצב הנשימה ונפח הגאות אישרו יעילות מאווררים מוגברת לנשימה עמוקה עם תבנית הנשימה הטבעית לעומת זאת עם דפוס הנשימה הסרמטי. פרוטוקול זה מציע שיטה מתאימה של הדרכה להערכת תרגילי נשימה עמוקים על בסיס צריכת החמצן, פרמטרים מאווררים, וסיור בקיר החזה.

Introduction

המטפלת הפיזית מתייחסת בדרך כלל למטופל בהתאם לצרכים ולדרישות של האדם. עם זאת, באופן כללי, המטופל נשאר לבצע פעילות נשימה עמוקה לפני הניתוח על ידו/עצמה. לכן, הכרחי למצוא שיטת הוראה פשוטה ויעילה למטופל לבצע תרגילי נשימה עמוקים1.

נשימה סרמטית היא תרגיל נשימה ושיטה אחת לנשימה שליטה2,3. התוצאה הטיפולית של שיטה זו כוללת הפחתה בעבודה של נשימה ושיפור ביעילות של נשימה2,3, וזה מביא לעלייה בנפח הגאות, והתוצאה היא ירידה בקצב הנשימה. עם זאת, כמה חוקרים הצביעו על תרגיל נשימה סרמטיים עלול לגרום לתנועה אסינכרונית ו פרדוקסלי של כלוב הצלעות בשל טיולים הבטן בחלק מהחולים4,5. במקרים כאלה, השימוש בתבנית הנשימה הטבעית של המטופל עשוי להיות אפקטיבי. לגבי השאלה של נשימה עמוקה להיות יעיל כאמצעי של ירידה בעבודה מכנית של נשימה ושיפור של יעילות מאווררים, זה עשוי להיות שימושי לכמת מאווררים פרמטרים על ידי שימוש של מנתח גז.

זה ידוע היטב כי בדיקות תרגיל לב מבוצע באמצעות מנתח גז6,7. כמה חוקרים8,9 דיווחו על מדידה של נשימה סרמטית עם מנתח גז בחולים עם מחלת ריאות חסימתית כרונית. ג'ונס ואח '8 בהשוואה לנשימה סרמטית, נשימה שפתיים ושילוב של שניהם, עם זה של נשימה ספונטנית. במהלך שלוש שיטות הנשימה, צריכת החמצן (VO2) ושיעור הנשימה (f) נמדדו, אשר הראה כי מנוחה גבוהה יותר VO2 עשוי להיות מוסבר על ידי עבודה מכנית מוגברת של נשימה8. איטו אל9 בדק את ההשפעה המיידית של למתוח שריר הנשימה או הנשימה באמצעות מתיחה ב-VO2, f ובנפח הגאות (VT). אנו עשויים לצפות מן התוצאות של המחקרים הנ ל כי ראיות דומות ניתן להשיג על ידי יישום של תרגילי נשימה דומים כדי לאשר שיטה יעילה לנשימה עמוקה של הדרכה.

פרוטוקול זה מתאר את השיטה למדידת פרמטרים מאווררים וסיור בקיר החזה בנשימה עמוקה עם שתי דפוסי נשימה, יחד עם התוצאות והניתוח שלהם. דגימה רציפה וכמותית של פרמטרים מאווררים יכול למדוד נשימה בדיוק לעומת טכניקות חלופיות. VO2 המתקבל פרוטוקול זה ניתן להתייחס כאינדיקציה של עבודה של נשימה8. עוד, f, VT, ודקות אוורור קשורים ליעילות מאווררים. מידע על דפוס נשימה ניתן לקבל גם מן הפרמטרים האלה המאוורר בתוספת זמן inspiratory ומותר. פרוטוקול זה כרוך גם הערכה של סיור בקיר החזה באמצעות לכידת וידאו, אשר מתאים התבוננות על ידי מטפל פיזי של סיור בקיר החזה של החולה במהלך תרגיל נשימה. המטרה הכוללת של מחקר זה היה למצוא שיטה מעשית ויעילה של פעילות נשימה עמוקה המבוססת על ניתוח צריכת החמצן, פרמטרים מאווררים, וסיור בקיר החזה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

פרוטוקול זה היה בהתאם לעקרונות האתיים של הצהרת הלסינקי. הנוהל הוסבר לכל המשתתפים לפני תחילת המחקר.

1. הקרנת משתתפת

  1. גייס 15 נשים בריאות בשנות העשרים לחייהם באמצעות דגימת נוחות. תבדוק את ההיסטוריה. הרפואית מילולית לא לכלול משתתפים במחלת לב-ריאה.
  2. הסבר את ההליך למשתתף.
  3. בקשו מהמשתתפים להימנע מאכילת ושתיית 2 לפני תחילת המדידה ולהביא חולצה שחורה צמודה.

2. נוהל

  1. הכנה להליך
    1. כיול את מנתח הגז כי יש רכיבים משולבים של הינע פנאומטי וחמצן/פחמן דו חמצני מטרים 15 – 30 דקות לפני המדידה. עקוב אחר פרוטוקולי היצרן.
    2. חברו מצלמת וידאו לחצובה במרחק של 1.5 מ' מהכסא שבו המשתתף ישב. היכונו להקליט מבט לרוחב של המשתתף היושב בטווח מראש הגולגולת אל מושב הכיסא.
    3. הנחה את המשתתף הממתין לשים על החולצה השחורה המתאימה בחדרון, וכאשר מוכן, העמד לצד הכיסא במעבדה.
    4. מניחים שלוש אלקטרודות (חיובי, שלילי וקרקע) על העור של החזה בעמידה, כל אחד עם חוט להתחבר למשדר שמעביר לelectrocardiograph.
    5. המושב המשתתף בנוחות עבור 5 דקות בכיסא עם תמיכה בגב בזווית של 70 °, ובמידת הצורך, הכנס כרית קטנה בצוואר ו/או באזור המותניים.
    6. הסבירו לנשימות עמוקות של המשתתף בצורת נשימה טבעית (NB) של נשימות איטיות ועמוקות, נשימה דרך האף ונשיפה דרך הפה ללא כל שיקול או ידע הניתן על תנועה מסוימת של החזה.
    7. בקשו מהמשתתף לקחת נשימה עמוקה טבעית ללא כל הדרכה. היכונו להתחיל במדידה אם החוקר מרוצה מביצועי נשימה. בזמן ההשראה והתפוגה, הביטו בתנועת הבטן הטורעיים של המשתתף.
  2. מדידה של נשימה עמוקה באמצעות תבנית NB
    1. להתאים את המשתתף עם מסיכת דגימה על הפה והאף למדידת הגז שפג תוקפו. בצעו בדיקת חותמות: סגרו את החור של שפופרת הדגימה של המסכה באצבע ובקשו מהמשתתף לנשום בעדינות ולוודא אם האוויר דולף מהמסכה. חברו צינור דגימה למסיכה למדידת הפרמטרים המאווררים.
    2. בקשו מהמשתתפים להימנע מלדבר במהלך התהליך.
    3. הנחה את המשתתף לנוח למשך 5 דקות, ובמקביל להתחיל להקליט את הגז וקצב הלב שפג תוקפם, יחד עם לכידת וידאו. לאחר שלב 5 דקות מנוחה, להנחות את המשתתף להתחיל נשימה עמוקה עבור 5 דקות עם התבנית NB. לסיום, הנחה את המשתתף לנוח למשך 5 דקות.
    4. המשך להקליט ולמדוד בכל שלושת השלבים.
    5. בצע משפט רק 1 3-שלב עבור כל משתתף.
  3. שלב מנוחה
    1. ליידע את המשתתף כי הנסניסה תוריד את המסכה ויאפשר לה בשלב של 10 דקות הפסקה.
    2. הנחה את המשתתף שהיא יכולה לשבת ולדבר במעבדה, אבל לא לשתות. התחילו לתזמן את שלב ההפסקה עם סטופר ברגע של להוריד את המסכה.
  4. מדידה של נשימה עמוקה באמצעות תבנית הנשימה הסרמטית (DB)
    1. המושב המשתתף כמו בשלב 2.1.5.
    2. הסבירו למשתתף נשימה עמוקה עם תבנית נשימה סרמטית (DB). בקשו מהמשתתפים לקשור את אצבעותיה, להניח אותם על הבטן ולנשום עמוק דרך האף, להרחיב את הבטן מתחת לידיים ולאחר מכן לנשוף דרך הפה ולפתח בעדינות את הבטן.
    3. הנחה את המשתתף לתרגל את הנשימה העמוקה הזו עם תבנית הDB עד שהחוקר מרוצה. שים לב כי הרחבת הבטן הזאת מתרחשת במהלך ההשראה ואחריו התכווצות שלה על התפוגה.
    4. להתאים את המשתתף עם מסיכת דגימה על הפה והאף למדידת הגז שפג תוקפו. בצעו בדיקת חותמות: סגרו את החור של שפופרת הדגימה של המסכה באצבע ובקשו מהמשתתף לנשום בעדינות ולוודא אם האוויר דולף מהמסכה. חברו צינור דגימה למסיכה למדידת הפרמטרים המאווררים.
    5. בקשו מהמשתתפים להימנע מלדבר במהלך המדידה.
    6. הנחה את המשתתף לנוח למשך 5 דקות, ובמקביל להתחיל להקליט את הגז וקצב הלב שפג תוקפם, יחד עם לכידת וידאו. לאחר שלב 5 דקות מנוחה, להנחות את המשתתף להתחיל נשימה עמוקה עבור 5 דקות עם דפוס DB. לסיום, הורה למשתתף לנוח במשך 5 דקות. המשך בהקלטה ובמדידה לאורך שלושת השלבים.
    7. הוריד את המסיכה מהמשתתף לאחר שלב 5 דקות המנוחה.
    8. שאל את המשתתף מיד איזה משתי טכניקות הנשימה העמוקות היו נוחות יותר. הקלט את תגובת המשתתף בגיליון אלקטרוני.
    9. הסר את האלקטרודות, ההפניות והמשדר מהמשתתף והרשה לה לעזוב.
    10. בצע משפט רק 1 3-שלב עבור כל משתתף.

3. מדידה של הפרמטרים מאווררים

  1. לדגום את הגז מתוך נשימה שפגה באמצעות מנתח גז (ראה טבלת חומרים ואיור 2).
    1. למדוד את הפרמטרים הבאים מאווררים: ספיגת חמצן (VO2), פחמן דו חמצני פלט (vco2), האוויר בדקה שפג תוקפה (VE), שיעור הנשימה (f), כמות הגאות (VT), זמן הקצוב (te), ו inspiratory time (t i).
    2. למדוד את קצב הלב באמצעות חיישן טלמטריה רפואי עבור electrocardiograph (ראה טבלת חומרים ואיור 2), אשר מחובר מנתח הגז.
      הערה: מנתח הגז מופעל באמצעות תוכנת מחשב שמספקת היצרן (לוח חומרים).
  2. לאסוף את הנתונים עבור כל שלב 5 דקות של מנוחה ונשימה עמוקה עבור התבניות NB ו-DB. שמור את הנתונים על הפרמטרים מאווררים בפורמט CSV באמצעות תוכנת מחשב (ראה טבלת חומרים ואיור 3, 4).
    1. לאסוף נתונים ממוצע עבור כל שלב 5 דקות של פרוטוקול זה. נתונים ממוצעים לשלב הקבוע האופציונלי מתקבלים על בסיס נשימה-על-ידי.
  3. הזן את הנתונים עבור כל משתתף בתוכנית הגיליון האלקטרוני (ראה טבלת חומרים ואיור 5) ולקבוע את סטיית הממוצע והתקן (SD) עבור השאר ושלבי הנשימה העמוקים של NB ו-DB.

4. הערכת תבנית הנשימה

  1. הקלטת תנועת הבטן ממבט לרוחב של המשתתף באמצעות מצלמת וידאו (טבלה של חומרים).
  2. ודא שצבע הרקע הוא בניגוד חד לצללית המשתתף.
  3. הקלט את תמונת הווידאו ב-1/30 s לכל מסגרת, שהיא המהירות הסטנדרטית עבור מצלמת הווידיאו שבשימוש.
  4. העלה את התנועה-תמונות לתוך מחשב אישי באמצעות תוכנת עריכת וידאו 1 (טבלת חומרים).
  5. צפו 5 דקות תמונות וידאו של השלבים נשימה עמוקה במהירות כפולה תחת הערכה חזותית ולסווג את דפוסי נשימה כמו העליון הגבוה, מסרפי או הבטן העליונה. השתמש בתוכנת עריכת וידאו 2 (טבלת חומרים).
    הערה: תמונות וידאו מנותח על ידי מטפל פיסי של לב הריאה (MY).

5. דפוס מועדף למשתתפים בנשימה עמוקה

  1. הכן גיליון אלקטרוני לתגובת המשתתף.
  2. שאל את המשתתף שבין שתי טכניקות הנשימה העמוקות נוח יותר לאחר המדידה של תבנית ה-DB.
  3. מלא את הגיליון האלקטרוני בתגובת המשתתף.
  4. תהיה מוכן להקשיב למשתתף אם היא רוצה לדבר על ההליך. אל תכלול את הערות המשתתף בניתוח.

6. אנליזה סטטיסטית

הערה: בצע ניתוח סטטיסטי באמצעות תוכנת מחשב מסחרית (טבלת חומרים) ולאחר מכן ספק את כל לחיצות הלחצנים.

  1. הפרמטרים של מזגנים
    1. אל תנתח את שלב המנוחה של 5 דקות בעקבות שני שלבי הנשימה העמוקים בפרוטוקול זה.
    2. קבע את הממוצע ואת ה-SD עבור שלבי המנוחה הראשוניים ושלבי הנשימה העמוקים עבור כל פרמטר.
    3. השתמש בניתוח שחזור דו-כיוון של שונות (ANOVA 2-way) כדי להעריך את הפרמטרים המאווררים ואת קצב הלב עבור שלבי המנוחה הראשוניים ושני שלבי נשימה עמוקים.
      הערה: פקטור "הוראה" כולל שתי רמות NB ו-DB, ופקטור "שלב" יש שתי רמות מנוחה שלב ונשימה עמוקה.
    4. באמצעות שיטת Bonferroni, להעריך בין כל גורם למדידת הפרמטרים, מניב אינטראקציה משמעותית לאחר ANOVA 2-way.
  2. סיווג דפוסי נשימה שהוצגו על ידי המשתתפים, כולל הדפוס המועדף עליהם לנשימה עמוקה.
    1. לסווג את מספר המשתתפים על פי דפוס הנשימה שלהם בתוך הראש העליון, סרמסמטי או הנשימה הבטן.
    2. הידור מהגיליון האלקטרוני את מספר המשתתפים לפי הדפוס המועדף עליהם של נשימה עמוקה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

הפרמטרים של מזגנים וקצב הלב
בהתבסס על הנתונים (איור 5), התבניות NB ו-DB נותחו מבחינה סטטיסטית (איור 6 ושולחן 1). F, VT ו-Te נמצאו אינטראקציה משמעותית (p < 0.05, בהתאמה). ירידה משמעותית ב-f נמצאה הן לדפוסי ה-NB והן ל-DB במהלך הנשימה העמוקה בהשוואה לשלבי המנוחה הראשוניים (p < 0.05, בהתאמה), ובמהלך נשימה עמוקה עם התבנית NB, f ירדה במידה רבה יותר בהשוואה לזה עבור מסד הנתונים (איור 6 ושולחן 1). VT ו-Te חשף גידול משמעותי במהלך נשימה עמוקה בהשוואה לשלבי המנוחה הראשוניים של ה-nb ו-DB, ואלה הן לנשימה עמוקה עם תבנית ה-nb היו גדולות יותר לעומת אלה עבור תבנית DB (איור 6). כל הפרמטרים מלבד VE ו-HR חשפו את ההשפעה העיקרית עבור הפקטור "שלב" (שולחן 1).

ירידה בעבודת הנשימה השתקפת בירידה ב-VO2, ובמהלך הנשימה העמוקה עם הדפוסים של NB ו-DB, הופחת הפונקציה VO2 בעבודה מופחתת של נשימה (שולחן 1). השיפור ביעילות מאווררים משתקף בעלייה ב-VT וירידה f או VE. נשימה עמוקה עם דפוס NB היה מעולה ביעילות מאווררים בהשוואה לזה עם דפוס DB. באופן כללי, היחסים בין ve ו מכתשי אוורור (VA) מחושב על ידי הנוסחה: VE = VT × f ו-VA = (vt-אנטומיים החלל) × f. בהנחה כי ה-VE הוא קבוע, קצב נשימה מופחת ו Vt מוגברת מציינים שיפור ב-VA. כמו VE הניב לא אינטרקציה משמעותית השפעה עיקרית בעקבות ANOVA 2-way (טבלה 1), VE לנשימה עמוקה עם שתי דפוסי נשימה נראה שווה. קצב הנשימה במהלך נשימה עמוקה עם דפוס NB היה קטן באופן משמעותי בהשוואה לתבנית DB, אבל, עבור VT במהלך הנשימה העמוקה, זה היה גדול באופן משמעותי לעומת זה עבור תבנית DB (איור 6 ושולחן 1 ). במילים אחרות, מכתשי אוורור או גז החליפין במהלך נשימה עמוקה עם דפוס NB מופיע יעיל יותר מאשר במהלך נשימה עמוקה עם תבנית DB.

דפוסי נשימה והעדפת המשתתפים
המוצג הוא תוצאה של הערכה חזותית של תנועת הבטן החלל במהלך נשימה עמוקה עם שתי שיטות של הוראות (שולחן 2). עבור התבנית NB, רוב המשתתפים הציגו תנועת הבטן העליונה או הטורקויום. במהלך הנשימה העמוקה עם תבנית ה-DB, כל המשתתפים מראים שמשתתף אחד בלבד הראה תנועה בבטן או בסרמטית. תוצאה זו מראה כי המשתתפים הצליחו לבצע נשימה עמוקה כפי שהורו. 13 מתוך 15 המשתתפים הביעו כי הם מצאו את דפוס NB קל יותר לבצע מאשר תבנית DB.

Figure 1
איור 1. תרשים זרימה עבור הפרוטוקול. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
. איור 2 הפרמטרים של מאווררים כפי שנראו מוצגים על המסך.
שמאל, תבנית נשימה טבעית; . נכון, דפוס הנשימה הסרמטי התצוגה מציגה מדגם של נתונים בודדים עבור כל אחת מדגימות נשימה-ידי-נשימה עבור פרמטרים מאווררים וקצב לב. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
. איור 3 תבנית CSV לפרמטרים מאווררים במהלך נשימה עמוקה עם תבנית נשימה טבעית.
הגיליון האלקטרוני מציג דגימה של פרמטרים מאווררים וקצב לב לאחר המדידה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4. תבנית CSV לפרמטרים מאווררים במהלך נשימה עמוקה עם דפוס נשימה מסרמטי.
הגיליון האלקטרוני מציג דגימה של פרמטרים מאווררים וקצב לב לאחר המדידה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5. נתונים גולמיים עבור כל המשתתפים, אשר הומרו מנתוני CSV. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
. איור 6 אינטראקציה משמעותית בין. פרמטרים מאווררים
מעגל כחול אחיד, נשימה עמוקה עם תבנית נשימה טבעית; מעגל לבן, נשימה עמוקה. עם תבנית נשימה סרמטית (א) מראה את ה-f, קצב הנשימה, (ב) מראה את ה-VT, נפח הגאות, ו-(ג) מראה את הזמן הקשה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

תבנית נשימה טבעית תבנית נשימה סרמטית 2-way ANOVA
שאר נשימה עמוקה שאר נשימה עמוקה וראה שלב אינטראקציה
VO2 (L/דקות) 0.20 ± 0.02 0.19 ± 0.01 0.20 ± 0.02 0.19 ± 0.01 < 0.01
VCO2 (L/דקות) 0.17 ± 0.03 0.23 ± 0.07 0.16 ± 0.02 0.21 ± 0.07 < 0.01
VE (l/דקות) מיכל שלמה מיכל ב, 7.7 ± 3.6 10.2 ± 1.1 7.7 ± 3.9
f (/min) 14.4 ± 3.0 בלבד 5.4 ± 2.3 * מיכל ב, 13.6 ± 2.3 12.5 ± 3.6 †, § < 0.01 < 0.05
וי טי (/ml) מיכל ה, 483 ± 76 1507 ± 579 * 464 ± 61 1057 ± 509 †, § < 0.05 < 0.01 < 0.05
טה (ים) 2.79 ± 0.92 8.37 ± 4.00 * 2.82 ± 0.53 5.25 ± 2.31 †, § < 0.05 < 0.01 < 0.05
Ti (עם) 1.63 ± 0.43 4.51 ± 1.70 1.69 ± 0.33 3.67 ± 1.08 < 0.01
משאבי אנוש (bpm) 69.1 ± 12.3 71.7 ± 8.9 68.5 ± 12.3 70.1 ± 8.5

. שולחן 1 . השוואה בין שני דפוסי הנשימה VO2, ספיגת החמצן; VCO2, פלט דו תחמוצת הפחמן; VE, דקות אוורור; f, שיעור הנשימה; VT, נפח גאות; המשך זמן התפילה; Ti, inspiratory זמן; משאבי אנוש, קצב לב; *, p < 0.05 (מנוחה לעומת נשימה עמוקה במהלך NB); †, p < 0.05 (מנוחה לעומת נשימה עמוקה במהלך DB); §, p < 0.05 (NB נגד DB במהלך נשימה עמוקה). הטבלה הזאת שונתה מאחת שפורסמה בכתב העת למדעי הפיזיותרפיה, 2018.

וראה קוסטל עליון בטן החזה סרעפתית
תבנית נשימה טבעית 7 6 2
תבנית נשימה סרמטית 1 8 6

. שולחן 2 תוצאה של הערכה חזותית של תנועת הבטן במהלך נשימה עמוקה עם שני דפוסי נשימה. הטבלה הזאת שונתה מאחת שפורסמה בכתב העת למדעי הפיזיותרפיה, 2018.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

על ידי שימוש בפרוטוקול זה, הוראה יעילה לנשימה עמוקה ניתן לבחון דרך צריכת החמצן, פרמטרים מאווררים, וסיור בקיר החזה. המשתתפים היו בגיל מרושע של 21.6 שנים, מתכוון מסת הגוף של 51.9 ק"ג, גובה ממוצע של 159.3 ס"מ ו מדד מסת הגוף של 20.5 ק ג/מ2. לא הוצעו תמריצים להשתתף בפרוטוקול זה. קיימים שלושה צעדים קריטיים בפרוטוקול. ראשית, בנוגע לשליטה של צריכת מזון, היחס של התפוקה פחמן דו תחמוצת לספיגת חמצן מספק מידע על התערובת מזון מזינים האנרגיה10. צריכת מזון בפעילות גופנית נמוכה יותר יש השפעה רבה יותר בהשוואה לפעילות גופנית גבוהה יותר ב-VO2 נמדד הגז שפג תוקפם11. התוצאה עבור VO2 (טבלה 1) מדגים פעילות גופנית נמוכה יותר במהלך נשימה עמוקה. לפיכך, חובה לקבוע תנאים לצריכת מזון לפני המדידה. שנית, המשתתפים נדרשים להימנע מדיבור במהלך המדידה, כדי לא להשפיע על נתוני הגז שפג תוקפם. שלישית, כדי למנוע השפעות למידה אפשריות של תבנית DB בתבנית NB, הביצוע של רצף דפוסי הנשימה עבור המדידה חשוב (איור 1).

באופן כללי, תרגיל נשימה לוקח 3-5 דקות לבצע. לפיכך הוקצו החוקרים 5 דקות בשלב הנשימות העמוקות בין שני שלבי המנוחה. המשתתפים ביצעו רק משפט אחד של NB ו-DB בשלב הנשימה העמוקה, מכיוון שפרוטוקול זה נועד לדמות הוראה ראשונית בסביבה קלינית של תרגילי נשימה של 5 דקות. עם זאת, למשתתפים לא היתה תבנית נשימה מושלמת במיוחד כאשר היא מחזיקה אותה בפעם הראשונה בפרוטוקול זה (שולחן 2). השינוי בפרוטוקול זה עשוי לדרוש זמן הדרכה נוסף ותרגול לצורך למידה של נשימה מסרטית כדי להשוות בין שתי שיטות הנשימה.

עבור המדידה של הגז שפג תוקפם על בסיס נשימה על ידי נשימה, מספר דגימות לדקה עבור פרמטרים מאווררים שווה לקצב הנשימה לדקה. מספר הדגימות לכל מינימום ידוע כגדל במהלך פעילות גופנית נמרצת, אך עבור פרמטרים מאווררים פוחתת במהלך נשימה עמוקה כפי שמוצג בפרוטוקול זה. בהתחשב בעובדה הנ ל, יש לקבוע את הזמן הממוצע לאיסוף הנתונים.

על-ידי שימוש במצלמת וידאו, מתאפשר לחוקר אחד לבצע פרוטוקול זה. בנוסף, דפוס נשימה ניתן להישפט בקלות על ידי העברת מהיר של תמונות תנועה. במהלך הבדיקות הראשוניות של פרוטוקול זה, הוצבו סמנים על עצם החזה והבטן, ולאחריה מצלמים. עם זאת, סמנים אלה לא היו סיוע לשיקול הדעת החזותי. כתוצאה מכך, הוחלט כי המשתתף ילבש חולצה שחורה צמודה. יתר על כן, זה עשוי להיות קל יותר להתבונן בטיול הטוראקואלי אם הצבע של החולצה הוא בניגוד לזה של הרקע. בפרוטוקול זה, צבע הרקע של הקיר לבן בז ' בניגוד לחולצה השחורה. החוקרים ממליצים על שימוש בפרוטוקולים שונים12,13 אם אחד מתכוון ללמוד דפוסי נשימה במיוחד עם תשומת לב לקינמטיקה של החזה.

באשר לגודל המדגם המשמש פרוטוקול זה, חישוב על-ידי ניתוח כוח שלאחר-הוק14 הניבו 0.75. כדי לספק את הכוח הסטטיסטי של 0.8 המוגדר על-ידי כהן14, היה צורך בגודל מינימלי של 17 משתתפים בפרוטוקול זה, כלומר המחסור בשני משתתפים. יתר על כן, התפלגות האוורור הריאתי לא יכול להיות מוערך, כפי שהיה אפשרי עם העכבה החשמלית טומוגרפיה15.

מזגנים הפרמטרים המתקבלים בפרוטוקול זה כוללים מנגנון של התערבות ועלות האנרגיה בסקירה שיטתית של נשימה שליטה2. שיטה חלופית להליך זה תהיה לנתח את הפרמטרים המאווררים בשלב המנוחה בעקבות נשימה עמוקה, ובכך לקבוע את ההשפעה על פרמטרים מאווררים מיד לאחר נשימה עמוקה. יתר על כן, נוכל להשוות את הפרמטרים מאווררים לפני ולאחר התרגיל נשימה. זה עשוי לגרום לשינוי בפרמטרים מאווררים אם המשתתפים להיות מיומנים בשני דפוסי נשימה עמוקה. מעתה ואילך, החוקרים רוצים לחקור כיצד מאווררים הפרמטרים של קשישים ויחידים ב-פרקדן ו/או צד שקרים יהיה שונה מאלה במחקר זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים כי אין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

Acknowledgments

המחברים מודים לד ר שימפאצ אוגיארה, פרופסור לשעבר באוניברסיטת קנאזוואה, וגברת סנדרה מ. אוגיארה, CSP (בריטניה), BScPT (ג), לעריכה באנגלית של כתב היד.

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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics