Sağlıklı Bireylerde Cerrahi Maskelerin Kardiyopulmoner Fonksiyon Üzerine Etkileri

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.

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.

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

1. 18 ila 26 yaş arasındaki denekleri dahil edin: PAR-Q testi^6'yı geçebilen; fiziksel olarak sağlıklıdır; profesyonel spor eğitimi deneyimi olmadan; ve deneyi anlayabilir ve tüm test süreciyle gönüllü olarak işbirliği yapabilir.
2. 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.
3. Katılımlarından önce her denekten yazılı bilgilendirilmiş onay alın.
4. 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.
5. Deneklerin temel bilgilerini (isim, cinsiyet, doğum tarihi, boy, kilo) toplayın.
6. 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

1. Laboratuvar sıcaklığını 25 °C'ye ayarlayın ve ilk yardım ekipmanı ile donatın.
2. 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 %5_CO2 ve %16_O2 konsantrasyonları ve denge için_N2 kullanın.

3. Spirometri

1. 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.
2. 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.
3. 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)

1. CPET için konu hazırlığı
   1. Süreci kısaca konuya tanıtın.
   2. 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.
   3. EKG elektrotlarını yerleştirin ve 12 uçlu EKG kablolarına takın.
   4. EKG makinesini bir kayış kullanarak göğsünüze sabitleyin (Şekil 2).
   5. 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.
   6. Debimetreyi havalandırmaya sabitleyin ve ardından K4 cihazını yeleğe sabitleyin (Şekil 4).
   7. Koltuğa oturun ve gidonun yüksekliğini konu için rahat bir konuma ayarlayın.
   8. Gidonu iki elinizle tutun ve sağ diz ekleminin 30°'de fleksiyonla bükülmesini sağlamak için iki ayakla pedallara basın.
   9. 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.
   10. 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
2. 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.
   1. Test cihazı ile döngü ergometresini etkinleştirmek için Başlat düğmesine tıklayın.
   2. 2 dakika boyunca sabit bir oturma pozisyonu tutun (Dinlenme aşaması).
   3. 2 dakika boyunca bisiklete binmeye başlayın (Isınma aşaması: 0 W'a kadar direnç, 60 rpm'ye kadar hız).
   4. 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.
   5. Denekten 3 dakika boyunca döngü yapmasını isteyin (soğuma aşaması: 0 W'a kadar direnç, 40 rpm'ye kadar hız).
   6. 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.
   7. Veri toplama ekipmanını, yüz maskesini, yeleği ve EKG elektrotlarını çıkarın.

5. CPET sonrası testi

1. Egzersiz sırasında kalp atış hızı (HR) ile ilişkili olduğu anlaşılan fiziksel aktivite yoğunluğu düzeylerini ölçmek için Algılanan Efor Derecesi (RPE) ölçeğini kullanın ^9,10.
2. 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

1. Verileri SPSS yazılımı (versiyon 25) ve önceki çalışmada atıfta bulunulan metodolojiyi kullanarak^{analiz edin 12}.
2. Parametrik verileri normal dağılım gösteriyorsa ortalama ve standart sapma (SD), değilse medyan olarak sunun.
3. İstatistiksel analiz için denekleri sırasıyla erkek veya kadın gruplarına ayırın.
4. Maske açık ve maske kapalı durumdaki denekler arasındaki CPET parametrelerinin farklılıklarını karşılaştırmak için eşleştirilmiş t-testini kullanın. İstatistiksel anlamlılık P < 0.05'tir.

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...

Tartışmalar

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 n...

Malzemeler

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