آثار الأقنعة الجراحية على وظيفة القلب والرئة في الأشخاص الأصحاء

Summary

ندرس تأثير الأقنعة الجراحية على وظيفة القلب والرئة بناء على اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET). تظهر هذه الدراسة أن الأقنعة الجراحية تقلل من قدرة التمارين القلبية الرئوية والتهوية لدى الشباب الأصحاء وقد يؤثر ارتداء الأقنعة على قدرة التمارين الهوائية لدى الإناث أكثر من الذكور.

Abstract

ندرس تأثير الأقنعة الجراحية على وظيفة القلب والرئة بناء على اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET). تظهر هذه الدراسة أن الأقنعة الجراحية تقلل من قدرة التمارين القلبية الرئوية والتهوية لدى الشباب الأصحاء وقد يؤثر ارتداء الأقنعة على قدرة التمارين الهوائية لدى الإناث أكثر من الذكور.

Introduction

قد يؤدي ارتداء قناع الوجه في الأماكن العامة إلى إعاقة انتشار مرض معد عن طريق منع استنشاق الرذاذ المعدي وزفيرها ونشرها^{لاحقا 1}. على الرغم من أن تأثير الحد من خطر انتقال فيروسات الجهاز التنفسي لا يزال مثيرا للجدل ، إلا أن ارتداء الأقنعة لا يزال أحد الطرق الرئيسية التي اختارها الناس في المجتمع لمنع انتشار القطيرات بين الأفراد في الحياة اليومية^2،3،4.

أنواع مختلفة من الأقنعة لها تأثيرات مختلفة على زيادة مقاومة الزفير ومقاومة الشهيق⁵. وفي الوقت نفسه ، أثناء جائحة أمراض الجهاز التنفسي ، قد يحتاج الأشخاص (بما في ذلك الأشخاص الأصحاء والمرضى الذين يعانون من أمراض القلب والرئة) إلى ارتداء الأقنعة لفترة طويلة لأداء الأنشطة اليومية. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من الدراسات حول تأثير ارتداء قناع على وظيفة القلب والرئة.

يعد اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET) وسيلة مهمة لتقييم مخاطر إعادة تأهيل القلب والأوعية الدموية من خلال عكس معايير مختلفة لوظيفة القلب والرئة في الجسم أثناء التمرين مع زيادة الحمل ويعتبر المعيار الذهبي لاختبار الاحتياطي القلبي^{الرئوي 2}. نحن نستخدم CPET في ظل ظروف مختلفة (ارتداء القناع ونزع القناع) لدراسة التغيرات في معلمات الوظيفة القلبية الرئوية للأشخاص الشباب الأصحاء ، لتقييم تداخل الأقنعة بشكل موضوعي وكمي على احتياطي القلب والجهاز التنفسي وممارسة التحمل من منظور منهجي جديد لتوجيه تطبيق الأقنعة على وجه الخصوص جائحة الأمراض المعدية التنفسية. على الرغم من أنه تم اقتراح FFP2 / N95 ليكون أكثر فعالية من الأقنعة الجراحية في تقليل التعرض للعدوى الفيروسية ، إلا أن الأقنعة الطبية الجراحية أكثر ملاءمة وشيوعا في الحصول عليها واستخدامها من أقنعة الوجه FFP2 / N95. وبالتالي ، تركز هذه الدراسة فقط على آثار الأقنعة الجراحية الطبية على وظيفة القلب والرئة.

Protocol

تمت الموافقة على المشروع السريري من قبل جمعية الأخلاقيات الطبية للمستشفى الخامس التابع لجامعة قوانغتشو الطبية (رقم. KY01-2020-06-06) وتم تسجيله في مركز تسجيل التجارب السريرية الصيني (رقم. ChiCTR2000033449) بعنوان "آثار الأقنعة على وظيفة القلب والرئة والأطراف السفلية".

1. توظيف المشاركين

1. قم بتضمين الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و 26 عاما: من يمكنه اجتياز اختبار PAR-Q⁶ ؛ يتمتعون بصحة جيدة جسديا ؛ بدون خبرة في التدريب الرياضي الاحترافي ؛ وقادرة على فهم التجربة والتعاون طواعية مع عملية الاختبار بأكملها.
2. استبعاد الموضوعات: مع أمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض الجهاز التنفسي. مع خلل وظيفي في محرك الطرف السفلي الناجم عن أمراض أخرى ؛ الذين لا يستطيعون التعاون مع التجربة ؛ والمدخنون⁷.
3. الحصول على موافقة خطية مستنيرة من كل موضوع قبل مشاركته.
4. أبلغ الشخص المعني أن الأنشطة الشاقة محظورة قبل 48 ساعة من الاختبار وأثناء الاختبار ، وأنه لا يسمح بالأطعمة والمشروبات (باستثناء الماء) قبل 2 ساعة من الاختبار.
5. اجمع المعلومات الأساسية للأشخاص (الاسم والجنس وتاريخ الميلاد والطول والوزن).
6. قم بتخصيص الموضوعات بشكل عشوائي إلى مجموعتين بواسطة جدول الأرقام الذي تم إنشاؤه بواسطة SPSS. تلقت المجموعة 1 أولا CPET في حالة ارتداء القناع متبوعة ب 48 ساعة من الغسيل ، ثم تلقت CPET في حالة إزالة القناع. تلقت المجموعة 2 أولا CPET في حالة إزالة القناع تليها 48 ساعة من الغسيل ، ثم تلقت CPET في حالة ارتداء القناع.

2. إعدادات المختبر وإعداد المعدات

1. اضبط درجة حرارة المختبر على 25 درجة مئوية وجهز بمعدات الإسعافات الأولية.
2. قم بمعايرة محلل وظائف القلب والرئة لضمان دقة اختبار CPET ، بما في ذلك معايرة مستشعر التدفق ومعايرة الهواء الداخلي ومعايرة تحليل الغاز ومعايرة معدل التنفس.
   ملاحظة: لمعايرة تحليل الغاز ، استخدم تركيزات 5٪ CO₂ و 16٪ O₂ و N₂ للتوازن.

3. قياس التنفس

1. اطلب من الشخص أن يجلس منتصبا دون الاتكاء على ظهر الكرسي ، مع وضع أقدامه على الأرض ، ولكن دون إمالة أقدامه. اطلب منهم إبقاء رؤوسهم في المستوى الطبيعي أو مائلة قليلا لأعلى ، ولكن ليس ثني رؤوسهم لأسفل أو الانحناء.
2. اختبار القدرة الحيوية القسرية (FVC): اطلب من الشخص أن يتنفس بهدوء لمدة 5 ثوان ، ويستنشق بقوة ، ثم يزفر بقوة لمدة 6 ثوان. أخيرا ، استنشق مرة أخرى واستمر في التنفس بهدوء. نفذ الإجراء بأكمله تحت إشراف طبيب أو أخصائي فسيولوجيا تمرين مدرب رسميا.
3. اختبار التهوية الطوعية القصوى (MVV): اطلب من الشخص أن يتنفس بهدوء أربع أو خمس مرات. ثم كرر التنفس باستمرار لمدة 12 ثانية أو 15 ثانية بأقصى سعة للتنفس وأسرع سرعة تنفس بعد استقرار خط الأساس مع حجم الزفير (الشكل 1).
   ملاحظة: إذا لم يكن أداء الشخص جيدا أثناء اختبار وظائف الرئة الثابتة ، فسيطلب من الشخص إجراء الاختبارات مرة أخرى بعد الراحة لمدة 3 دقائق. إذا فشل الموضوع في الاختبار مرتين ، فاستبعد الموضوع.

4. اختبار التمرين القلبي الرئوي (CPET)

1. إعداد الموضوع ل CPET
   1. قدم بإيجاز العملية للموضوع.
   2. اكشط شعر الجسم في موضع أقطاب تخطيط القلب (ECG) (V1 إلى V6) ، ثم استخدم 75٪ كحول لإزالة الوبر والشحوم الزائدة.
      ملاحظة: V1 هو الفضاء الوربي الرابع على يمين القص. V2 هو الفضاء الوربي الرابع ، على يسار القص ، V3 بين الأقطاب الكهربائية V2 و V4 ، V4 هو الفضاء الوربي الخامس على خط منتصف الترقوة ، V5 هو الفضاء الوربي الخامس ، على الخط الإبطي الأمامي ، و V6 هو الفضاء الوربي الخامس على خط منتصف الإبط الأيسر. ضع أقطاب الأطراف للأذرع في المناطق تحت الترقوة ، وضع أقطاب الأطراف للساقين الموضوعة على الجذع على مستوى الضلع السفلي. يجب أن يكون وضع القطب جانبيا لتجنب الحركة الزائدة أثناء ركوب الدراجات.
   3. ضع أقطاب ECG وقم بتوصيلها بأسلاك ECG المكونة من 12 سلكا.
   4. ثبت جهاز تخطيط القلب على الصدر باستخدام حزام (الشكل 2).
   5. اختر قناعا يناسب حجم وجه الشخص وقم بتثبيته بإحكام على الوجه لضمان عدم وجود فجوة بين القناع والوجه (الشكل 3).
      ملاحظة: يمكن للمختبر استخدام يده للضغط برفق على السترة والزفير برفق لضمان عدم وجود فجوة.
   6. ثبت مقياس التدفق على فتحة التهوية ثم ثبت جهاز K4 على السترة (الشكل 4).
   7. اجلس على المقعد واضبط ارتفاع المقود على وضع مريح للموضوع.
   8. أمسك المقود بكلتا يديك واضغط على الدواسات بأقدام ثنائية لضمان انحناء مفصل الركبة الأيمن مع الانثناء عند 30 درجة.
   9. ضع سوار ضغط الدم على الذراع العلوي الأيمن لتسجيل ضغط الدم الديناميكي. ضع إصبع نبض الأكسجين على السبابة اليسرى للتسجيل الديناميكي لأكسجين الدم.
   10. احسب مقاومة التمرين للموضوع / زيادة المعلمات المتزايدة لكل دقيقة (W) وحدد خطة المقاومة التقدمية لمرحلة التمرين⁸.
       ملاحظة: مقاومة التمرين (ذكر) = [(الطول - العمر) * 20 - (150 + 6 * الوزن)] / 100
       مقاومة التمرين (أنثى) = [(الطول - العمر) * 14 - (150 + 6 * الوزن)] / 100
2. مرحلة تنفيذ CPET
   ملاحظة: اطلب من الشخص عدم التحدث أثناء الإجراء بأكمله لمنع الزفير والاستنشاق الإضافي أثناء التحدث ، مما قد يؤثر على دقة البيانات القلبية الرئوية. اطلب من الشخص أن يرفع يده للإشارة إلى ما إذا كان هناك أي أسئلة أو إزعاج يؤدي إلى مقاطعة الاختبار.
   1. انقر فوق الزر "ابدأ " لتنشيط مقياس جهد الدورة بواسطة جهاز الاختبار.
   2. الحفاظ على وضعية جلوس ثابتة لمدة 2 دقيقة (مرحلة الراحة).
   3. ابدأ ركوب الدراجات لمدة 2 دقيقة (مرحلة الإحماء: مقاومة 0 واط ، السرعة إلى 60 دورة في الدقيقة).
   4. استمر في ركوب الدراجات حتى النقطة الزمنية التي لم يتمكن فيها الشخص من الحفاظ على علامات النهاية أو إظهارها (مرحلة تمرين المنحدر: مقاومة تزايدية ، مقاومة X واط في الدقيقة ، 60 دورة في الدقيقة).
      ملاحظة: تعتمد مقاومة X واط في الدقيقة على الصيغ الموجودة في الخطوة 4.1.10.
   5. اطلب من الموضوع أن يدور لمدة 3 دقائق (مرحلة التبريد: مقاومة 0 واط ، السرعة إلى 40 دورة في الدقيقة).
   6. حافظ على وضعية الجلوس الثابتة لمدة 3 دقائق لمراقبة العلامات الحيوية (مرحلة المراقبة).
      ملاحظة: معايير التوقف هي كما يلي: يتم تشجيع الأشخاص على ممارسة الرياضة إلى أقصى قدر من التحمل أو حتى ينهي الممارسون التمرين بسبب أعراض مثل تغيرات تخطيط القلب الإقفارية ، خارج الرحم المعقد ، كتلة القلب من الدرجة الثانية أو الثالثة ، انخفاض الضغط الانقباضي >20 ملم زئبق من أعلى قيمة أثناء الاختبار ، ارتفاع ضغط الدم (>250 ملم زئبق الانقباضي ؛ >120 ملم زئبق الانبساطي) ، عدم التشبع الشديد (تشبع أوكسي هيموغلوبين (SpO₂) ≤ 80٪) ، أعراض وعلامات نقص الأكسجة الشديد (شحوب مفاجئ ، فقدان التنسيق ، الارتباك العقلي ، الدوخة ، الإغماء) ، علامات فشل الجهاز التنفسي ، أو الإرهاق (بورغ ≥ 17-18 نقطة) فشل في الحفاظ على سرعة ركوب الدراجات (أقل من 40 دورة في الدقيقة). سيتم إنهاء الاختبار على الفور إذا أظهر الأشخاص إرهاقا لفظيا أو جسديا شديدا⁷ ، وهو أقل من 40 دورة في الدقيقة.
   7. قم بإزالة معدات الحصول على البيانات وقناع الوجه والسترة وأقطاب تخطيط القلب.

5. اختبار ما بعد CPET

1. استخدم مقياس تصنيف الجهد المدرك (RPE) لقياس مستويات شدة النشاط البدني التي ترتبط على ما يبدو بمعدل ضربات القلب (HR) أثناء التمرين ^9,10.
2. استخدم مقياس بورغ (مقياس 6-20) لتقييم مجهود تدريب المقاومة ¹¹. تمثل الدرجة 6 نشاط الراحة دون بذل جهد وتمثل الدرجة 20 تمرينا شاملا.

6. التحليل الإحصائي

1. تحليل البيانات باستخدام برنامج SPSS (الإصدار 25) والمنهجية المشار إليها في الدراسة السابقة¹².
2. قدم البيانات البارامترية كمتوسط وانحراف معياري (SD) إذا كانت موزعة بشكل طبيعي أو متوسطة إذا لم تكن كذلك.
3. تخصيص الموضوعات في مجموعات الذكور أو الإناث للتحليل الإحصائي ، على التوالي.
4. استخدم اختبار t المقترن لمقارنة الاختلافات في معلمات CPET بين الأشخاص في حالة ارتداء القناع وحالة إيقاف القناع. الدلالة الإحصائية هي P < 0.05.

النتائج

تم تجنيد عشرة أشخاص (خمسة ذكور وخمس إناث) من قسم طب إعادة التأهيل في جامعة قوانغتشو الطبية في هذه الدراسة التجريبية. كان لدى المشاركين خصائص أساسية مماثلة ، مثل العمر (متوسط العمر: ذكر 21.00 ± 1.58 سنة ؛ إناث 21.20 ± 0.45 سنة) واللياقة البدنية [النشاط الرياضي ومؤشر كتلة الجسم (BMI)]. لم ?...

Discussion

يوفر CPET رؤى قيمة حول الوظائف الشاملة لأنظمة القلب والأوعية الدموية والتهوية والعضلات الهيكلية¹³. اقترحنا بروتوكول CPET حول ظروف ارتداء القناع وإزالته لاستكشاف تأثير القناع الجراحي على وظيفة القلب والرئة لدى الشباب الأصحاء.

استند تصميم هذا البروتوكول إلى ثلاث ن?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Cardiopulmonary test system	COSMED Srl - Italy	K4b2	Pulmonary Function Equipment
Cycle for CPET	COSMED Srl - Italy	ergoline 100P	cycle ergometer 100 P w/BP
Eectrocardiograph	COSMED Srl - Italy	Quark T12x	12-Channel ECG Street Test Unit
Mask	COSMED Srl - Italy	Small,Medium,Large	V2 Mask
Software	COSMED Srl - Italy	PFT SUITE	PC Software
Surgical masks