인공호흡기 및 호흡 구획 (Breathing)

이번 연구에는 체육과 스포츠를 전공하는 학생 21명이 참여했다. 모든 피험자는 신체 활동이 활발하여 주당 약 260분의 신체 활동을 했으며 높은 수준의 체력을 보유했습니다. 포함 기준에 따르면 참가자는 부상이 없고 서면 동의를 제공할 수 있으며 19~26세의 연령 범위 내에 있어야 합니다. 제외 기준에는 흡연자 또는 만성 폐질환 또는 심장 질환이 있는 개인이 포함되었습니다. 이 연구는 남부 보헤미아 대학교 교육부 윤리위원회의 승인을 받았습니다(참조 번호: 002/2018). 연구 내에서 수행된 모든 절차는 기관 연구 위원회가 명시한 윤리 표준과 헬싱키 선언의 원칙을 준수했습니다.

규약:

참가자들은 각 세션 동안 두 가지 별도의 테스트, 특히 선 자세에서 휴식을 취하는 동안의 산소 강화 패턴(OEP) 테스트와 등급별 운동 테스트(GXT) 동안의 OEP 테스트를 완료하기 위해 두 차례에 걸쳐 실험실을 방문하라는 지시를 받았습니다. 테스트 날짜 사이의 시간 간격은 3일이었습니다. 참가자들은 Randomizer.org를 사용하여 두 그룹에 무작위로 배정되었습니다. 첫 번째 그룹은 FFR(Face Fit Respirator)을 착용한 채 3번의 테스트를 진행했고, 두 번째 그룹은 마스크를 착용하지 않은 채 테스트를 진행했습니다. 두 번째 방문에서 참가자들은 반대 조건으로 전환했습니다. N95 호흡보호구는 특히 코로나19 팬데믹 기간 동안 에어로졸 전파로부터 보호하기 위한 최적의 표준으로 이 연구에서 사용되었습니다. 각 테스트에는 새로운 마스크가 사용되었습니다. 스탠딩 테스트(STD)에서 참가자들은 OEP 데이터가 수집되는 동안 말하거나 자세를 바꾸지 않고 고정된 서 있는 자세를 유지하고 자발적이고 조용한 호흡을 하도록 지시 받았습니다. 처음 2분은 적응기간으로 지정하고, 이후 추가 3분 동안 데이터를 수집하였다. 등급별 운동 테스트(GXT)의 맥락에서 OEP 데이터는 각 3분 단계의 마지막 순간에 수집되었습니다.

광전자 혈량측정:

호흡 패턴과 흉벽 구획의 부피에 대한 분석은 광전자 혈량측정법(BTS Bioengineering, Milan, Italy)을 사용하여 수행되었습니다. 이 장치는 참가자를 기준으로 전방에 5개, 후방에 3개를 배치하는 8개의 카메라로 구성됩니다. 또한 몸통의 움직임을 추적하기 위해 참가자의 가슴, 복부, 등에 89개의 반사 마커를 부착했습니다. 이 기술은 이전에 휴식 및 최대 운동 조건 모두에서 타당성을 입증했습니다.

각 호흡 구획(VRCp - 폐 흉곽, VRCa - 복부 흉곽, VAb - 복부)의 기여도는 흡기말 부피와 호기말 부피 사이의 차이를 계산하여 결정되었습니다. OEP를 사용하여 흉벽 운동학을 계산하는 구체적인 방법은 이전 연구에서 자세히 설명되었습니다.

등급별 운동 테스트:

이 연구를 완료하기 위해 참가자들은 별도의 날에 두 번의 최대 등급 운동 테스트(GXT)를 받아야 했는데, 하나는 FFR(Face-Fit Respirator)을 사용하고 다른 하나는 사용하지 않았습니다. 3분간의 워밍업 걷기(2.7km/h, 10% 경사) 후 참가자들은 지칠 때까지 브루스 프로토콜을 수행했습니다. Bruce Protocol은 런닝머신(Lode Valiant 2 Sport, Lode B.V., Groningen, 네덜란드)에서 실시되었습니다. 모든 테스트는 일주기리듬의 영향을 완화하기 위해 하루 중 동일한 시간에 수행되었습니다. 테스트가 완료된 직후 참가자들은 호흡곤란을 평가하기 위해 Modified Borg 호흡 곤란 척도(0~10 범위)에 대한 등급을 제공했습니다.