人工呼吸器と呼吸コンパートメント (Breathing)

この研究には体育とスポーツを専攻する学生21人が参加した。 被験者は全員身体的に活動的で、週に約 260 分間身体活動を行っており、高いレベルのフィットネスを持っていました。 参加基準は、参加者に怪我がないこと、書面による同意を提供できること、年齢が 19 歳から 26 歳以内であることを要求しました。 除外基準には、喫煙者、または慢性肺疾患または心臓疾患を患っている人が含まれていました。 この研究は、南ボヘミア大学教育学部の倫理委員会から承認を受けました（参照番号：002/2018）。 研究内で実施されたすべての手順は、施設内研究委員会によって概説された倫理基準とヘルシンキ宣言の原則に準拠していました。

プロトコル：

参加者は、各セッション中に 2 回の機会に研究室を訪れ、2 つの別々のテスト、具体的には立位で安静時の酸素増強パターン (OEP) テストと段階的運動テスト (GXT) 中の OEP テストを完了するように指示されました。 試験日間の時間間隔は 3 日でした。 参加者は、randomizer.org を使用して 2 つのグループにランダムに割り当てられました。 最初のグループはフェイスフィットマスク (FFR) を着用して 3 つのテストを実行し、2 番目のグループはマスクなしでテストを実行しました。 2 回目の訪問では、参加者は反対の状態に切り替えられました。 N95 マスクは、特に新型コロナウイルス感染症のパンデミック中に、エアロゾル感染を防ぐためのゴールドスタンダードとしてこの研究で採用されました。 各テストには新しいマスクが使用されました。 スタンディングテスト（STD）では、参加者はOEPデータが収集されている間、静止した立位を維持し、話したり姿勢を変えたりせずに自発的で静かな呼吸を行うように指示されました。 最初の 2 分間は適応期間として指定され、その後さらに 3 分間データ収集が行われました。 Graded Exercise Test (GXT) のコンテキストでは、OEP データは 3 分間の各ステージの最後の 1 分間に収集されました。

光電子プレチスモグラフィー:

呼吸パターンと胸壁区画の容積の分析は、光電子プレチスモグラフィー (BTS Bioengineering、ミラノ、イタリア) を使用して実施されました。 この装置は 8 台のカメラで構成されており、そのうち 5 台は参加者に対して前方に、3 台は後方に配置されています。 さらに、体幹の動きを追跡するために、89 個の反射マーカーが参加者の胸、腹部、背中に貼り付けられました。 この手法は、安静時と最大限の運動状態の両方で有効であることが以前に実証されています。

各呼吸区画（VRCp - 肺胸郭、VRCa - 腹部胸郭、VAb - 腹部）の寄与は、吸気終端容積と呼気終端容積の差を計算することによって決定されました。 OEP を使用して胸壁の運動学を計算するための具体的な方法論は、先行研究で詳しく説明されています。

段階的な演習テスト:

この研究を完了するために、参加者は別の日に 2 つの最大段階的運動テスト (GXT) を受ける必要がありました。1 つはフェイスフィットマスク (FFR) を使用した場合、もう 1 つは使用しなかった場合です。 3 分間のウォームアップ ウォーキング (時速 2.7 km、傾斜 10%) の後、参加者は疲れ果てるまでブルース プロトコルを実行しました。 Bruce Protocol はトレッドミル (Lode Valiant 2 Sport、Lode B.V.、フローニンゲン、オランダ) で実施されました。 概日リズムの影響を軽減するために、すべてのテストは同じ時間帯に実施されました。 テストの完了直後、参加者は息切れを評価するために、0 ～ 10 の範囲の修正ボーグ呼吸困難スケールで評価を提供しました。