השפעות מסכות כירורגיות על תפקוד הלב ריאה בנבדקים בריאים

Summary

אנו חוקרים את ההשפעה של מסכות כירורגיות על תפקוד הלב ריאה בהתבסס על בדיקת פעילות לב-ריאה (CPET). מחקר זה מראה כי מסכות כירורגיות מפחיתות את יכולת פעילות הלב ריאה ואת האוורור אצל נבדקים צעירים ובריאים, ועטיית מסכות עשויה להשפיע על יכולת הפעילות האירובית יותר אצל נשים מאשר אצל נבדקים גברים.

Abstract

אנו חוקרים את ההשפעה של מסכות כירורגיות על תפקוד הלב ריאה בהתבסס על בדיקת פעילות לב-ריאה (CPET). מחקר זה מראה כי מסכות כירורגיות מפחיתות את יכולת פעילות הלב ריאה ואת האוורור אצל נבדקים צעירים ובריאים, ועטיית מסכות עשויה להשפיע על יכולת הפעילות האירובית יותר אצל נשים מאשר אצל נבדקים גברים.

Introduction

חבישת מסכת פנים באזורים ציבוריים עלולה לעכב את התפשטות המחלה המידבקת על ידי מניעת שאיפת טיפות זיהומיות ונשיפתן לאחר מכן¹. למרות שההשפעה של הפחתת הסיכון להעברת וירוסים נשימתיים נותרה שנויה במחלוקת, עטיית מסכות נותרה אחת הדרכים העיקריות שאנשים בקהילה בחרו למנוע את התפשטות הטיפות בקרב אנשים בחיי היומיום ^2,3,4.

לסוגים שונים של מסכות יש השפעות שונות על הגברת ההתנגדות לתפוגה והתנגדות השראת⁵. בינתיים, במהלך מגיפה של מחלות נשימה, אנשים (כולל אנשים בריאים וחולים עם מחלות לב-ריאה) עשויים להזדקק לעטות מסכות במשך זמן רב כדי לבצע פעילויות יומיומיות. עם זאת, ישנם מעט מחקרים על ההשפעה של חבישת מסכה על תפקוד הלב ריאה.

בדיקת פעילות גופנית לב-ריאה (CPET) היא אמצעי חשוב להערכת סיכונים לשיקום לב וכלי דם על ידי שיקוף פרמטרים שונים של תפקוד הלב ריאה של הגוף במהלך פעילות גופנית עם עומס גובר ונחשבת לתקן הזהב לבדיקת רזרבה לב-ריאה². אנו משתמשים ב-CPET בתנאים שונים (מסכה והסרת מסכה) כדי לחקור את השינויים בפרמטרים של תפקוד לב-ריאה של נבדקים צעירים ובריאים, להעריך את ההפרעה של מסכות באופן אובייקטיבי וכמותי על מילואים לב-ריאה וסיבולת גופנית מנקודת מבט מתודולוגית חדשנית כדי להנחות את היישום של מסכות במיוחד במגפת מחלות זיהומיות נשימתיות. למרות שהוכח כי FFP2/N95 יעילות יותר ממסכות כירורגיות בהפחתת החשיפה לזיהומים נגיפיים, מסכות רפואיות-כירורגיות נוחות ונפוצות יותר להשגה ולשימוש מאשר מסכות פנים FFP2/N95. לפיכך, מחקר זה מתמקד רק בהשפעות של מסכות כירורגיות רפואיות על תפקוד הלב ריאה.

Protocol

הפרויקט הקליני אושר על ידי איגוד האתיקה הרפואית של בית החולים המסונף החמישי של האוניברסיטה הרפואית גואנגז'ו (No. KY01-2020-06-06) ונרשמה במרכז רישום הניסויים הקליניים בסין (No. ChiCTR2000033449) וכותרתו "השפעות המסכות על תפקוד הלב ריאה והגפיים התחתונות".

1. גיוס משתתפים

1. כלול נבדקים בגילאי 18 עד 26: מי יכול לעבור את מבחן PAR-Q⁶; הם בריאים פיזית; ללא ניסיון מקצועי באימוני ספורט; ומסוגל להבין את הניסוי ולשתף פעולה מרצון עם כל תהליך הבדיקה.
2. לא לכלול נושאים: עם מחלות לב וכלי דם ומחלות נשימה; עם תפקוד מוטורי בגפיים התחתונות הנגרם על ידי מחלות אחרות; שאינם יכולים לשתף פעולה עם הניסוי; ומעשנים⁷.
3. לקבל הסכמה מדעת בכתב מכל נבדק לפני השתתפותו.
4. יש ליידע את הנבדק כי חל איסור על פעילות מאומצת 48 שעות לפני הבחינה ובמהלכה, וכי חל איסור על מזון ושתייה (למעט מים) שעתיים לפני הבחינה.
5. לאסוף את המידע הבסיסי של הנבדקים (שם, מין, תאריך לידה, גובה, משקל).
6. הקצאה אקראית של הנושאים לשתי קבוצות על ידי טבלת ספרות שנוצרה על ידי SPSS. קבוצה 1 קיבלה תחילה CPET במצב של עטיית מסכה ולאחר מכן 48 שעות של שטיפה, ולאחר מכן קיבלה CPET במצב של הסרת מסכה. קבוצה 2 קיבלה תחילה CPET במצב של הסרת מסכה ולאחר מכן 48 שעות של שטיפה, ואז קיבלה CPET במצב של מסכה.

2. הגדרות מעבדה והכנת ציוד

1. הגדר את טמפרטורת המעבדה ל -25 מעלות צלזיוס והצטייד בציוד עזרה ראשונה.
2. כיול מנתח תפקודי לב-ריאה כדי להבטיח את דיוק בדיקת CPET, כולל כיול חיישן זרימה, כיול אוויר פנימי, כיול ניתוח גזים וכיול קצב נשימה.
   הערה: לכיול ניתוח גזים, השתמש בריכוזי CO₂ ו-16% O₂ ובריכוזי N₂ לאיזון.

3. ספירומטריה

1. בקשו מהנבדק לשבת זקוף מבלי להישען על גב הכיסא, עם רגליו על הקרקע, אך מבלי להטות את רגליו. בקשו מהם לשמור על הראש ברמה טבעית או מוטה מעט כלפי מעלה, אך לא לכופף את הראש כלפי מטה או להתכופף.
2. בדיקת יכולת חיונית מאולצת (FVC): בקשו מהנבדק לנשום בשלווה במשך 5 שניות, שאפו חזק ואז נשפו חזק במשך 6 שניות. לבסוף, שאפו חזרה והמשיכו לנשום בשלווה. בצע את ההליך כולו בהנחיית רופא או פיזיולוג פעילות גופנית מאומן רשמית.
3. בדיקת אוורור רצוני מרבי (MVV): בקשו מהנבדק לנשום בשלווה ארבע או חמש פעמים. לאחר מכן חזרו על הנשימה ברציפות במשך 12 שניות או 15 שניות באמפליטודת הנשימה המרבית, ומהירות הנשימה המהירה ביותר לאחר שקו הבסיס עם נפח התפוגה יציב (איור 1).
   הערה: אם הנבדק אינו מתפקד היטב במהלך בדיקת תפקודי ריאות סטטיים, הנבדק יתבקש לבצע את הבדיקות פעם נוספת לאחר מנוחה של 3 דקות. אם הנבדק נכשל במבחן פעמיים, אל תכלול אותו.

4. בדיקת פעילות גופנית לב-ריאה (CPET)

1. הכנת נושא לבחינה הפסיכומטרית
   1. הציגו בקצרה את התהליך לנושא.
   2. יש לגרד את שיער הגוף במיקום אלקטרודות האק"ג (V1 עד V6), ולאחר מכן להשתמש ב-75% אלכוהול כדי להסיר קשקשים ושומן מיותרים.
      הערה: V1 הוא החלל הבין-קוסטלי הרביעי מימין לחזה. V2 הוא החלל הבין-קוסטלי ה-4, משמאל לחזה, V3 הוא בין אלקטרודות V2 ו-V4, V4 הוא החלל הבין-קוסטלי ה-5 בקו האמצעי, V5 הוא החלל הבין-קוסטלי החמישי, בקו בית השחי הקדמי, ו-V6 הוא החלל הבין-קוסטלי ה-5 בקו הביניים השמאלי. מניחים אלקטרודות גפיים לזרועות באזורים התת-קלאביקולריים, ומניחים אלקטרודות גפיים לרגליים המונחות על תא המטען בגובה הצלע התחתונה. מיקום האלקטרודה צריך להיות רוחבי כדי למנוע תנועה מוגזמת במהלך רכיבה על אופניים.
   3. הניחו את אלקטרודות האק"ג וחברו אותן לחוטי האק"ג בעלי 12 העופרת.
   4. מקמו את מכשיר האק"ג לחזה באמצעות רצועה (איור 2).
   5. בחרו מסכה שמתאימה לגודל הפנים של נושא הצילום וחברו אותה היטב לפנים כדי לוודא שאין רווח בין המסכה לפנים (איור 3).
      הערה: הבודק יכול להשתמש בידו כדי ללחוץ בעדינות על האפוד ולנשוף קלות כדי לוודא שאין רווח.
   6. תקן את מד הזרימה על פתח האוורור ולאחר מכן קבע את מכשיר K4 על האפוד (איור 4).
   7. שבו על המושב וכוונו את גובה הכידון לתנוחה נוחה לנושא.
   8. תפסו את הכידון בשתי הידיים ודרכו על הדוושות עם רגליים דו-צדדיות כדי להבטיח שמפרק הברך הימני יתכופף בכיפוף של 30°.
   9. הניחו שרוול לחץ דם על הזרוע הימנית העליונה לרישום לחץ דם דינמי. הניחו חמצן דופק אצבע על האצבע המורה השמאלית לרישום דינמי של חמצן בדם.
   10. חשב את הפרמטרים של התנגדות התרגיל / תוספת מוגברת לדקה (W) של הנבדק והגדר את תוכנית ההתנגדות הפרוגרסיבית לשלב⁸ של התרגיל.
       הערה: התנגדות תרגיל (זכר) = [(גובה - גיל) * 20 - (150 + 6 * משקל)] / 100
       תרגיל התנגדות (נקבה) = [(גובה - גיל) * 14 - (150 + 6 * משקל)] / 100
2. שלב ביצוע CPET
   הערה: בקש מהנבדק לא לדבר במהלך כל ההליך כדי למנוע נשיפה ושאיפה נוספות במהלך הדיבור, מה שעלול להשפיע על דיוק נתוני הלב ריאה. בקשו מהנבדקים להרים את היד כדי לציין אם יש שאלות או אי נוחות שגורמת להפרעה לבחינה.
   1. לחץ על התחל כפתור להפעלת ארגומטר מחזור על ידי בודק.
   2. שמרו על תנוחת ישיבה סטטית למשך 2 דקות (שלב המנוחה).
   3. התחל לרכוב במשך 2 דקות (שלב חימום: התנגדות ל 0 W, מהירות עד 60 סל"ד).
   4. המשך לרכוב עד לנקודת הזמן שבה הנבדק לא יכול היה לשמור או להראות את סימני הסיום (שלב תרגיל הרמפה: התנגדות מצטברת, התנגדות X וואט לדקה, 60 סל"ד).
      הערה: התנגדות של X ואט לדקה מבוססת על הנוסחאות בשלב 4.1.10.
   5. בקשו מהנבדק לעבור מחזור במשך 3 דקות (שלב הקירור: התנגדות ל-0 ואט, מהירות ל-40 סל"ד).
   6. שמרו על תנוחת ישיבה סטטית למשך 3 דקות לצורך התבוננות בסימנים חיוניים (שלב התצפית).
      הערה: הקריטריונים להפסקת התרגיל הם כדלקמן: מעודדים את הנבדקים להתאמן לסיבולת המרבית שלהם או עד שהמתרגלים מסיימים את התרגיל עקב תסמינים כגון שינויים באק"ג איסכמי, אקטופיה מורכבת, חסימת לב מדרגה שנייה או שלישית, נפילה בלחץ סיסטולי >20 מ"מ כספית מהערך הגבוה ביותר במהלך הבדיקה, יתר לחץ דם (>250 מ"מ כספית סיסטולי; >120 מ"מ כספית דיאסטולי), רוויה חמורה (רוויית אוקסיהמוגלובין (SpO₂) ≤ 80%), תסמינים וסימנים של היפוקסמיה חמורה (חיוורון פתאומי, אובדן קואורדינציה, בלבול נפשי, סחרחורת, חולשה), סימנים של כשל נשימתי או תשישות (בורג ≥ 17-18 נקודות) נכשלה שמירה על מהירות הרכיבה (נמוכה מ -40 סל"ד). הבדיקה תופסק באופן מיידי אם הנבדקים מראים עייפות מילולית או פיזית קיצונית⁷, שהיא נמוכה מ-40 סל"ד.
   7. הסר ציוד לאיסוף נתונים, מסכת פנים, אפוד ואלקטרודות אק"ג.

5. בדיקת CPET לאחר

1. השתמש בסולם דירוג המאמץ הנתפס (RPE) כדי למדוד רמות עצימות של פעילות גופנית הקשורות ככל הנראה לדופק (HR) במהלך פעילות גופנית ^9,10.
2. השתמש בסולם בורג (סולם 6-20) כדי להעריך מאמץ של אימוני התנגדות ¹¹. ציון 6 מייצג פעילות במנוחה ללא מאמץ וציון 20 מייצג פעילות גופנית מתישה.

6. ניתוח סטטיסטי

1. נתח את הנתונים באמצעות תוכנת SPSS (גרסה 25) והמתודולוגיה שהוזכרה במחקר הקודם¹².
2. הצג את הנתונים הפרמטריים כממוצע וסטיית תקן (SD) אם התפלגות רגילה או חציון אם לא.
3. הקצו את הנבדקים לקבוצות גברים או נשים לצורך ניתוח סטטיסטי, בהתאמה.
4. השתמש במבחן t המשויך כדי להשוות את ההבדלים בפרמטרים של CPET בין נבדקים בתנאי מסיכה ובמצב הסרת מסיכה. מובהקות סטטיסטית היא P < 0.05.

תוצאות

עשרה נבדקים (חמישה גברים וחמש נשים) מהמחלקה לרפואת שיקום באוניברסיטה הרפואית גואנגז'ו גויסו במחקר פיילוט זה. למשתתפים היו מאפיינים בסיסיים דומים, כגון גיל (גיל ממוצע: גברים 21.00 ± 1.58 שנים; נשים 21.20 ± 0.45 שנים) וכושר גופני [פעילות ספורט ומדד מסת הגוף (BMI)]. לא נמצאו הבדלים משמעותי...

Discussion

CPET מספק תובנות חשובות לגבי התפקודים המקיפים של מערכות הלב וכלי הדם, האוורור ושרירי השלד¹³. הצענו פרוטוקול CPET על תנאי מסכה ומסכה כדי לחקור את ההשפעה של המסכה הכירורגית על תפקוד הלב ריאה אצל נבדקים צעירים ובריאים.

העיצוב של פרוטוקול זה התבסס על שלוש נקודות עיקריות...

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