Влияние тканевых масок на кардиореспираторные реакции и VO2 во время протокола максимального постепенного бега среди практически здоровых мужчин

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 22292 (2022) Цитировать эту статью

974 Доступа

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Мы стремились определить влияние ношения тканевой маски на кардиореспираторную реакцию, пиковое потребление кислорода (Vo2), усилие дыхательных мышц и толерантность к физической нагрузке во время дополнительных упражнений. Исследование имело рандомизированный перекрестный дизайн: 11 практически здоровых молодых людей выполняли тест на беговой дорожке по протоколу Брюса в двух условиях: с тканевой маской для лица (CFM) и без CFM (CON) в случайном порядке. Минутную вентиляцию и потребление кислорода измеряли с помощью масс-спектрометрического метаболического анализатора; сердечный выброс (СВ) измеряли с помощью импедансного монитора СВ; и давление во рту (Pm) измеряли и рассчитывали как интегральное значение Pm для оценки усилия дыхательных мышц. Максимальная минутная вентиляция была на 13,4 ± 10,7% ниже в состоянии CFM, чем в состоянии CON (P <0,001). Пик Vo2 (52,4 ± 5,6 и 55,0 ± 5,1 мл/кг/мин в CFM и CON соответственно) и CO существенно не различались в двух условиях. Однако интегральное значение Pm было значительно выше (P = 0,02), а время бега до утомления было на 2,6 ± 3,2% ниже (P = 0,02) в состоянии CFM, чем в состоянии CON. Наши результаты показывают, что ношение тканевой маски для лица увеличивает усилие дыхательных мышц и снижает объем вентиляции у здоровых молодых мужчин; однако Vo2 остался неизменным. Толерантность к физической нагрузке также несколько снизилась.

Новое коронавирусное заболевание (COVID-19) распространяется главным образом воздушно-капельным путем при дыхании, кашле и чихании; поэтому Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендовала носить маску, закрывающую нос и рот, чтобы предотвратить передачу инфекции COVID-191,2. Распространение капель увеличивается во время физических упражнений из-за интенсивного дыхания3,4. Так, ВОЗ рекомендовала социальное дистанцирование (>1 м) во время отдыха и физических упражнений. Однако ношение маски не рекомендуется во время активной физической активности1.

В нескольких исследованиях изучалось влияние респираторов N95 и хирургических масок5,6,7,8,9,10,11,12. Было отмечено, что ношение хирургической маски или респиратора N95 во время тренировки может усилить дискомфорт и снизить толерантность к физической нагрузке7,8,9. И наоборот, в некоторых исследованиях сообщалось, что ношение хирургической маски не влияет на одышку, газообмен в легких или работоспособность10,11,12. Основные эффекты ношения маски на физиологические реакции во время физических упражнений включают увеличение сопротивления дыханию и мертвого пространства, что приводит к нарушению газообмена из-за гипоксии и повторного дыхания углекислого газа13,14. Повышенное сопротивление воздушному потоку при ношении маски приводит к снижению легочной вентиляции5,6. Неадекватная гипервентиляция во время интенсивных физических упражнений может привести к снижению насыщения артериального оксигемоглобина (SaO2)15. В двух исследованиях сообщалось о снижении максимального потребления кислорода (Vo2max) при использовании хирургических масок, что снижает толерантность к физической нагрузке6,8.

Кроме того, максимальная минутная вентиляция (VE) во время высокоинтенсивных упражнений увеличивает работу дыхания (Wb), что приводит к преимуществу притока крови к дыхательным мышцам, что, следовательно, может поставить под угрозу приток крови к активным мышцам16,17 и впоследствии ограничить толерантность к физической нагрузке18. Считается, что, поскольку сопротивление потоку фильтра слегка увеличивается при постоянном потоке воздуха через лицевую маску, сопротивление Wb не будет увеличиваться даже во время упражнений высокой интенсивности14. Однако люди не дышат с постоянной скоростью потока; следовательно, Wb во время интенсивных упражнений может быть больше при ношении маски. Поэтому вопрос о том, имеет ли ношение маски для лица во время тренировок физиологические недостатки или риск для здоровья, является интригующим и спорным.

Респираторы N95 обычно используются медицинскими работниками на рабочем месте и вряд ли будут использоваться при занятиях спортом. Хирургические маски иногда используются во время занятий спортом1; однако недавно стали доступны тканевые маски для лица, предназначенные для использования во время физических упражнений. Ожидается, что тканевая маска для лица будет иметь более низкое сопротивление потоку воздуха, чем хирургическая маска или маска N9514. Таким образом, мы предположили, что ношение тканевой маски для лица не окажет существенного влияния на кардиореспираторную реакцию и активность дыхательных мышц во время тренировки; однако его влияние на поглощение кислорода (Vo2) и, следовательно, на толерантность к физической нагрузке остается неясным. Таким образом, основной целью этого исследования было изучение влияния ношения тканевой маски для лица во время тренировки на кардиореспираторную реакцию во время постепенного бега, а вторичной целью было изучение давления во рту и Vo2 во время упражнения.