"Použití masky během vysoce intenzivního intervalového cvičení v mírném a horkém prostředí"

Používání roušek na veřejných místech se doporučuje, aby se omezilo šíření závažného akutního respiračního syndromu Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), který způsobuje onemocnění známé jako COVID-19 a je schváleno Centrem pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) a světem. Zdravotnická organizace (WHO). Nošení masky během cvičení může mít důsledky pro rekreační cvičence a sportovce, kteří trénují a soutěží při vysoké intenzitě cvičení, protože bylo prokázáno, že omezuje ventilaci (VE) a zvyšuje CO2 na konci výdechu ve srovnání s kontrolou bez masky. Například masky N95 jsou navrženy tak, aby seděly těsněji kolem nosu a úst než jiné typy masek a bylo prokázáno, že snižují ukazatele maximálního cvičebního výkonu ve srovnání s kontrolou bez masky pro jednotlivce provádějící postupný rampový protokol na cykloergometru. .

Na rozdíl od masek N95, které jsou vyhrazeny pro zdravotnické pracovníky, chirurgické masky certifikované Národním institutem pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci jsou snadno dostupné k nošení během cvičení, aby se snížilo riziko šíření COVID-19. Tyto masky skutečně sedí volněji než N95, ale nesnížily maximální výkon (Pmax), relativní spotřebu kyslíku (ml/kg/min) ani dobu trvání testu ve dvou studiích, kde účastníci prováděli progresivní test maximální zátěže na cykloergometru. . Dále, použití chirurgické masky během progresivního protokolu maximálního cyklistického cvičení nezměnilo kardiovaskulární, metabolická a plicní měření ve srovnání se stavem bez masky u zdravých jedinců, s výjimkou snížení maximální srdeční frekvence (HRmax). Další nedávná studie využívající progresivní protokol maximálního cyklického cvičení neprokázala žádnou změnu (HRmax) pomocí cyklické ergometrie, když bylo použití chirurgické masky srovnáno se stavem bez masky. Zatímco tento typ progresivního maximálního zátěžového testu se často používá pro klinické a laboratorní nastavení k hodnocení kardiovaskulárních, plicních a metabolických markerů, tento typ cvičebního protokolu často nepoužívají sportovci, kteří chtějí zlepšit výkon, nebo rekreační cvičenci podnikající kroky ke zlepšení kondice. Protože tento cvičební protokol nepoužívají sportovci ani rekreační cvičenci k tréninku, je obtížné převést výsledky používání masky během progresivních maximálních zátěžových testů do běžně praktikovaných forem cvičení. Nedávná metaanalýza ve skutečnosti dospěla k závěru, že nošení roušky má minimální dopad na kardiovaskulární, respirační nebo metabolické proměnné v širokém spektru intenzit a modalit cvičení, avšak intervalové cvičení s vysokou intenzitou (HIIE) nebylo do této analýzy zahrnuto. ani vysoké okolní teploty. Fyziologické nebo metabolické odezvy při nošení chirurgické masky lékařské úrovně tedy nejsou dosud známy s HIIE v mírném i horkém prostředí.

Intervalové cvičení s vysokou intenzitou je populární časově efektivní tréninková metoda, která zahrnuje krátké záchvaty vysoké intenzity, po nichž následují buď aktivní (cvičení nízké/střední intenzity) nebo pasivní (žádné cvičení) odpočinkové záchvaty. Ukázalo se, že vysoce intenzivní intervalové cvičení je bezpečný a účinný způsob, jak zvýšit fyzickou zdatnost nebo výkon v různorodé populaci, která zahrnuje cvičence v rekreačních, soutěžních a klinických podmínkách. Dále, jelikož HIIE lze provádět ve vnitřním i venkovním prostředí a použití masky může zvýšit fyziologickou a percepční zátěž cvičení v závislosti na teplotě a vlhkosti. V horkém prostředí (40 °C a 20 % vlhkosti) nebyl zjištěn žádný rozdíl v teplotě kůže pod maskou KN95 nebo mimo ni u zdravých mužů, kteří vykonávali 45 minut středně intenzivní fyzickou aktivitu, která napodobovala pohyby požadované v pracovním prostředí. Rovněž nebyl zjištěn žádný rozdíl v tepelném nepohodlí celého těla a bylo pozorováno zvýšení vnímané dušnosti o 36 %. Navíc použití chirurgické masky během 30 minut mírného cvičení na běžeckém pásu nezvyšovalo riziko úpalu v horkém a vlhkém prostředí. Dosud žádná výzkumná studie nezkoumala účinky použití chirurgické masky během HIIE v různých podmínkách prostředí.

Účelem této studie proto bylo prozkoumat účinky použití chirurgické masky během HIIE na kardiovaskulární, metabolické, termoregulační a percepční reakce v mírném a horkém prostředí.

Metodyː Náhodným způsobem dokončilo deset zdravých účastníků dvě sezení HIIE v horkém 36 °C (HIIE-HOT) a dvě sezení HIIE v mírném prostředí 23 °C (HIIE-TEMP) při nošení (MASK) a bez chirurgického zákroku. maska ​​(CON).

Postupy Antropometrie a měření maximálního příjmu kyslíku Před experimentálními zkouškami účastníci navštívili laboratoře fyziologie cvičení pro antropometrii a měření VO2max. Tělesná výška byla měřena pomocí stadiometru (SECA, seca 216, Chino, CA, USA) a hmotnost byla měřena pomocí digitální váhy (Cardinal DETECTO 758C, Webb City, MO). Poté účastníci absolvovali 5minutové zahřátí při samostatně zvolené intenzitě cvičení před testem VO2max na elektricky brzděném cykloergometru (Lode, Excalibur Sport, Groningen, Nizozemsko). Během testu VO2max byla HR měřena pomocí monitoru Polar HR (Polar, Polar H10, USA), přičemž každý test byl navržen tak, aby trval 10 až 12 minut. Startovací odpor a kontinuální nárůst odporu (mezi 20-40 watty) během testu byly založeny na vlastní kondici účastníků. K ukončení testu VO2max došlo při únavě z vůle nebo když účastník již nedokázal udržet kadenci cyklistiky 60 otáček za minutu nebo vyšší. Výměna plynů byla měřena pomocí metabolického analyzátoru (Parvo Medics Inc, TrueOne 2400, Salt Lake City, UT) a data byla analyzována pomocí klouzavého průměru 11 nádechů20. Primární kritéria pro VO2max byla kategorizována jako pozorované plató, které se lišilo o méně než 150 mlO2/min21. Pro stanovení plató pomocí primárních kritérií byl porovnán průměr absolutního rozdílu z každého sousedního datového bodu za posledních 30 sekund 11-nádechového klouzavého průměru VO2 proti 150 mlO2/min21; pokud byla průměrná hodnota menší, test byl kategorizován jako VO2max. V nepřítomnosti plató byla VO2max potvrzena, pokud byla splněna dvě ze tří sekundárních kritérií: 1) RPE ≥17, 2) respirační výměnný poměr (RER) 1,1 nebo vyšší a 3) HR do 10 tepů odhadované maximální tepové frekvence pomocí Jones et al. rovnice (202 - 0,72 x věk). Nejvyšší výstupní výkon zaznamenaný z testu VO2max byl použit pro výpočet období vysoké intenzity a aktivního zotavení pro HIIE sezení.

Zkoušky intervalového cvičení s vysokou intenzitou Před všemi sezeními HIIE byl hodnocen stav hydratace účastníka měřením specifické hmotnosti moči (USG) pomocí ručního refraktometru (Cole-Parmer, RSA-BR90A, Vernon Hills, IL). Měření USG nižší než 1,020 g/cc umožnilo účastníkům přistoupit k relacím HIIE. Pokud bylo USG větší než 1,020 g/cm3, pak účastníci zkonzumovali 500 ml vody a byli znovu posouzeni po 30 minutách. Toto dodávání vody bylo opakováno pouze dvakrát, pokud USG zůstalo nad 1,020 g/cm3.

K porovnání kardiovaskulárních, termoregulačních, metabolických a vnímaných reakcí před a během HIIE ve čtyřech experimentálních studiích provedených během dvou návštěv byl použit randomizovaný křížový design opakovaných měření. Pro každou návštěvu, která byla oddělena minimálně 72 hodinami, účastníci absolvovali dvě HIIE sezení oddělená 3 hodinami odpočinku. Každý cyklus HIIE sestával z 10 sérií trvajících 30 sekund provedených při 85 % Pmax, po nichž následovalo 90 sekund aktivního zotavení při 30 % Pmax. HIIE sezení byla prováděna v mírném prostředí (23°C, 25% relativní vlhkost) s (TEMP/MASK) a bez chirurgické masky (TEMP/CON) a v horkém prostředí (36°C, 14% relativní vlhkost ) s (HOT/MASK) a bez chirurgické masky (HOT/CON). Během cvičení bylo účastníkům protokolu umožněno pít vodu.

Během HIIE sezení s maskou byli všichni účastníci instruováni, aby nosili chirurgickou masku těsně přes nos a ústa. Účastníci nasadili pružnou kovovou destičku v chirurgické masce přes kořen nosu a spodní část masky měli pod bradou. Během 3hodinového odpočinku bylo účastníkům poskytnuto jídlo o 350 kaloriích (7 g tuku; 64 g sacharidů; 9 g bílkovin) a voda ad libitum.

Kardiovaskulární měření Před každou zkouškou HIIE a po 5 minutách klidu vsedě byl měřen klidový krevní tlak pomocí sfygmomanometru a stetoskopu. K nepřímému měření srdečního výdeje (CO), tepového objemu (SV) a srdeční frekvence bylo použito zařízení pro srdeční impedanci (PhysioFlow®, NeuMeDex, Bristol, PA) kalibrované podle pokynů výrobce. Tato měření byla prováděna nepřetržitě pomocí 10sekundového zprůměrování poskytovaného softwarem PhysioFlow® během každé relace HIIE.

Metabolická měření Zařízení pro blízkou infračervenou spektroskopii (NIRS) (Moxy, Moxy Monitor System, MN, USA) bylo použito k měření okysličení svalové tkáně každou sekundu během každého HIIE sezení. Nejvyšší hodnota okysličení svalové tkáně z každé doby aktivního odpočinku (%) aktivního odpočinku MTO byla zprůměrována pro každou relaci HIIE. Navíc byla zaznamenána nejnižší hodnota okysličení svalové tkáně (MTO během HIIE %) na vysoce intenzivní zápas a byla zprůměrována z každého HIIE sezení. Rozdíl průměrného % aktivního odpočinku MTO a % MTO během HIIE % byl použit pro výpočet rozdílu okysličení svalové tkáně (rozdíl MTO %). Všechna měření MTO byla provedena na dominantní noze na označeném místě na vastus lateralis, které by umožňovalo pohyb bez rušení přístrojem NIRS. K měření SpO2 během HIIE byl použit pulzní oxymetr (Caretaker, Caretaker Medical, USA). Měření laktátu v krvi (Lactate Plus, NOVA Biomedical, MA) byla provedena v duplikátech v ušním lalůčku bezprostředně před a 5 minut po HIIE.

Percepční měření před a během HIIE Borgovo hodnocení vnímané námahy (6 klidu až 20 maximálního úsilí) stupnice (RPE) a tepelného vjemu (0 velmi chladné až 8 velmi horké) bylo měřeno bezprostředně před HIIE a každé čtyři minuty. Stupnice dušnosti (0 mm žádná dušnost až 200 mm maximální dušnost) byla použita bezprostředně před, 10 minut a bezprostředně po cvičení k zaznamenání subjektivní změny v dýchacích potížích. Nejvyšší naměřené hodnoty pro RPE (vrchol RPE) i tepelný vjem (vrcholový tepelný vjem) byly zaznamenány na provedenou HIIE relaci. Kromě toho byly průměry RPE (RPE avg) a skóre dušnosti v průběhu času pro každou relaci HIIE.

Měření tepelné zátěže a hydratace Během každého cvičení HIIE byla prováděna kontinuální měření teploty jádra pomocí rektálních termistorů (jícnová/rektální teplotní sonda úrovně 1, Smiths Medical, Minneapolis, MN, USA) připojených k teploměru (Precision 4000, YSI Incorporated, Yellow Springs , OH, USA) a monitorovány, aby byla zajištěna bezpečnost účastníků. Navíc byla pro každou HIIE relaci zaznamenána ∆ teplota jádra (tj. rozdíl mezi maximální teplotou jádra a teplotou jádra před zahájením cvičení) a maximální teplotou jádra. Rychlost pocení a dehydratace byly vypočteny z měření nahé hmotnosti před cvičením, nahé hmotnosti po cvičení, požití vody a měření výdeje moči po cvičení27. Účastníci byli požádáni, aby změřili a nahlásili svou nahou váhu před a po cvičení pomocí digitální váhy (Cardinal DETECTO 758C, Webb City, MO) v soukromé místnosti.