Носовое дыхание и физическая работоспособность

Носовое дыхание как необходимое условие здоровья и физической работоспособности дыхательных путей во всем мире,

1. Введение. Дыхательные пути традиционно делят на два сегмента: верхний и нижний. Первый состоит из носа, околоносовых пазух, носоглотки, ротоглотки и гортаноглотки до уровня голосовых связок. Последний включает в себя все ниже голосовых связок, включая трахею, бронхи, бронхиолы и альвеолы. Последний является сегментом, где происходит обмен кислород/СО2, критический для жизни. Таким образом, верхние и нижние дыхательные пути можно рассматривать как два вида ((Steinsvag 2009). Роль носа при этом заключается в фильтрации, смягчении и увлажнении вдыхаемого воздуха перед его попаданием в легкие. Далее в нос добавляется монооксид азота, тем самым оптимизируя мукоцилиарную активность и вентиляционно-перфузионный коэффициент в легких.

   Мы знаем, что существует связь между нарушениями в верхних и нижних дыхательных путях как эпидемиологически, патофизиологически, так и терапевтически (Fireman 2000, Thorstensen, Bugten et al. 2012, Bousquet, Schünemann et al. 2019, Oie, Dahlslett et al. 2020). О чем мы знаем меньше, так это о роли носа и носового дыхания для физической работоспособности. Это касается как способности средних, здоровых людей, так и больных т.е. астмы и ХОБЛ для выполнения повседневных действий, а также для физических упражнений, а также для лучших спортсменов для выполнения их деятельности с максимальным потреблением кислорода. Без этих знаний мы не можем принимать обоснованные решения о том, в какой степени следует рассматривать меры по открытию носа с медицинской и/или хирургической точки зрения для улучшения физической работоспособности на любом уровне. Целью настоящего проекта является расширение наших знаний в этой области для лучшего обывателя, пациентов с заболеваниями дыхательных путей и спортсменов.

2. Описание потребностей Основное воздействие данного проекта заключается в улучшении понимания роли верхних дыхательных путей в обеспечении физической работоспособности. Физическая работоспособность необходима для способности быть физически активным, передвигаться, тренироваться и заниматься спортом на любом уровне. Таким образом, он необходим для общего самочувствия для всех, необходим как фактор профилактики заболеваний и необходим для спортсменов. Мы знаем, что заложенность носа оказывает негативное влияние на нижние дыхательные пути, сон (Migueis, Thuler et al., 2016), вкус и обоняние (Dileo and Amedee, 1994), а также на общее качество жизни (Osborn and Sacks, 2013). Но мы мало знаем о том, как заложенность носа влияет на физическую работоспособность. Можно сделать вывод, что меры по уменьшению воспаления слизистой оболочки носа и улучшению носовой проходимости могут иметь положительный эффект. Этому есть научное подтверждение в том, что интраназальные стероиды, кромолин, антигистаминные препараты и деконгестанты (Bousquet, Schünemann et al. 2019), которые обеспечивают облегчение назальных симптомов у пациентов как с аллергическим ринитом, так и с астмой, также улучшают легочные симптомы при аллергическом рините. астма (Fireman 2000). Хирургическое лечение синоназальной патологии может улучшить течение астмы (Dunlop, Scadding et al., 1999). В некоторых исследованиях было показано, что наружные назальные расширители улучшают выносливость (Ottaviano, Ermolao et al., 2017). Однако против этого выступили другие (Adams and Peiffer 2017).

   Возможность передвигаться важна для большинства людей. Для людей с серьезными ограничениями/инвалидностью дыхательных путей важно иметь возможность выполнять элементарные повседневные действия, а также для большинства ведущих спортсменов в погоне за трофеями. Движение предполагает физические возможности на определенном уровне, от самого низкого до самого экстремального. Когда дело доходит до ограничений дыхательных путей, основное внимание обычно уделяется нижним дыхательным путям, в то время как о верхних дыхательных путях забывают. Учитывая унифицированную концепцию дыхательных путей, это вызывает сожаление, так как оптимизация последней может оказать серьезное влияние на глобальную функцию дыхательных путей. Это подразумевает уменьшение воспаления с помощью медицинских средств и/или улучшение проходимости с помощью медицинских или хирургических средств, то есть хирургии носовых раковин, хирургии перегородки и полипэктомии.

   Прежде чем прибегать к мерам на верхних дыхательных путях для улучшения физической работоспособности, нам нужно больше узнать о потенциале. Такова мотивация этого расследования. Этот исследовательский проект может оказать влияние на пациентов, обычных людей и спортсменов, где дыхательные пути могут быть ограничивающим фактором в их повседневной деятельности и самовыражении.

   Гипотезы, цели и задачи

   Гипотеза: верхние дыхательные пути могут иметь большое влияние на глобальные дыхательные пути и физическую работоспособность.

   Основные цели:

   • Исследуют физическую работоспособность при возрастающих физических нагрузках у спортсменов при:

     • Дыхание через рот и нос
     • Дыхание только через нос
     • Дыхание только через рот.
   • Исследуйте признаки и симптомы со стороны верхних дыхательных путей у спортсменов и контрольной группы
   • Изучите влияние мер по улучшению проходимости носа на физическую работоспособность у пациентов с ХОБЛ.

   Цели: Уметь оптимизировать физическую работоспособность у пациентов с заболеваниями нижних дыхательных путей, обычных людей и спортсменов за счет уменьшения или устранения потенциально ограничивающих факторов в верхних дыхательных путях.

   В течение периода проекта мы ожидаем получить основанные на фактических данных знания о верхних дыхательных путях, которые можно использовать для улучшения физического состояния.

3. Методология проекта 3.1. Организация проекта, выбор метода и анализ 3.1.1. Организация проекта: это совместный проект между отделами. отделения отоларингологии, хирургии головы и шеи, больница Серландет и университетская больница Хаукеланд, отделение пульмонологии, университетская больница Акерсхус, отделение отоларингологии, хирургия головы и шеи, больница Сальгренска, Гетеборг, Швеция, и "Идреттшёгсколан", Гетеборг, Швеция 3.1 .2. Методы, отбор и анализы. 3.1.2.1: Проект 1. Изучить физическую работоспособность спортсменов при повышении физической нагрузки при дыхании как через рот, так и через нос, дыхании только через нос и дыхании только через рот.

   Двенадцать шведских элитных велосипедистов в возрасте от 20 до 40 лет будут приглашены к участию после информированного согласия. У них будет VO2 max выше 65 мл/мин/кг массы тела. Они не страдают какими-либо известными заболеваниями верхних дыхательных путей, такими как аллергический ринит, риносинусит, искривление перегородки средней или тяжелой степени или полипы носа. У них нет астмы или хронической обструктивной болезни легких. Они некурящие. Они не используют какие-либо местные или системные лекарства. Первоначально участники проводят предварительный тест, чтобы установить точные VO2 max и Vmax в соответствии со стандартными методами. Назальные симптомы, такие как заложенность носа и насморк, регистрируются по визуальной аналоговой шкале (Voutilainen, Pitkäaho et al., 2016). Нос исследуют эндоскопически. Выполняется спирометрия (Liou and Kanner 2009). Геометрию носа и носовой поток воздуха измеряют с помощью акустической ринометрии и пиковой скорости носового вдоха, соответственно (Chin, Marcells et al. 2014), до и после деконгестии с помощью назального спрея оксиметазолина 0,5 мг/мл.

   Тестирование: Все участники проходят 4 сеанса в тест-лаборатории. Вначале проводится тестовая сессия. Затем есть сеансы, на которых они работают с оральным и носовым дыханием, дыханием только ртом и дыханием только носом. Порядок этих тестов рандомизирован для каждого испытуемого. Каждый сеанс занимает ок. 2 часа.

   Перед тестами участники избегают употребления алкоголя и тяжелых физических упражнений в течение 24 часов. Они регистрируют потребление пищи и повторяют это перед каждым тестом. Они голодают в ночь перед тестированием. Проснувшись в день тестирования, испытуемый выпивает 500 мл воды. Когда они прибывают на испытательную станцию, записывают их рост и вес в раздетом виде. Берутся анализы крови и мочи. Участники имеют право на участие, если баланс жидкости, оцененный по удельному весу мочи (USG), составляет <1025 (Атаго, Токио, Япония).

   После антропометрических измерений проводится все более напряженный тест на испытательном велосипеде с механическими тормозами (Monark LT2, Варберг, Швеция). Перед измерением потребления O2 и продукции CO2 при субмаксимальной нагрузке проводится непрямое калориметрическое тестирование через онлайн-систему (Jaeger Oxycon Pro, Viasys Healthcare, Германия). Испытание на истощение представляет собой так называемое линейное испытание с увеличением нагрузки до максимума. Частота сердечных сокращений непрерывно записывается как среднее значение pr. минута (Polar Electro OY, Кемпеле, Финляндия). Под испытательной станцией температура воздуха 200, относительная влажность 40-50%.

   Описанные научные методы уже много лет используются для исследований в области ринологии на кафедрах. оториноларингологии, хирургии головы и шеи, в больнице Сёрландет и Сальгренска сюкехусет, а также в области спортивной медицины в «Идретсхёгсколан», Гётеборг. Было продемонстрировано, что они действительны для исследовательских проектов, подобных этому (referanse). Необходимые ресурсы, оборудование и инфраструктура легко доступны в Гётеборге. Это включает в себя компетентность в статистике. Потенциальные риски ограничены тестовой ситуацией. Все участники знакомы с тестовыми мотоциклами. Если произойдут неожиданные и маловероятные инциденты, они будут немедленно устранены медицинскими и техническими экспертами, присутствующими на испытательной станции.

   3.1.2.2: Проект 2. Изучение признаков и симптомов со стороны верхних дыхательных путей у спортсменов и контрольной группы.

   Симптомы могут наблюдаться у лиц с заболеванием или другими аномальными состояниями, но обычно не наблюдаются у среднестатистических здоровых людей. Но они также могут быть чисто субъективными ощущениями или представлениями, не отражающими никакой болезни или дисфункции. Последнее является хорошо известным явлением в ринологии. Субъекты могут испытывать чувство полной заложенности носа до такой степени, что это мешает их повседневной жизнедеятельности, в то время как клинические исследования и объективные тесты не выявляют каких-либо отклонений. Точно так же обширное искривление перегородки может не вызывать субъективного ощущения заложенности носа. Мы также показали, что у пациентов с астмой носовые дыхательные пути ощущаются иначе, чем у пациентов без нее (Thorstensen, Sue-Chu et al., 2014). Это превращает их в дышащих ртом на более ранней стадии физического напряжения, чем у здоровых людей. Преждевременный переход на рото-носовое дыхание приводит к неадекватному кондиционированию и фильтрации вдыхаемого воздуха, высушиванию и охлаждению нижних дыхательных путей, последующему высвобождению клеточных медиаторов воспаления, развитию астматической реакции и хронизации астмы.

   Недавно мы продемонстрировали, что у пациентов с ХОБЛ больше признаков и симптомов со стороны верхних дыхательных путей, которые могут ограничивать их физическую работоспособность, чем у контрольной группы (Oie, Dahlslett et al. 2020). В этой статье мы хотим изучить соответствующую ситуацию у спортсменов.

   Мы будем набирать спортсменов из «Олимпиатоппен» в сотрудничестве с руководителем их исследований Эльзой Мартой Либекк.

   Контролем будут люди соответствующего возраста и пола, набранные из предприятий, расположенных рядом с больницей, или пациенты, посещающие больницу по поводу других заболеваний, которые, как считается, не влияют на верхние и нижние дыхательные пути. Те, кто решил участвовать, возможно, были больше заинтересованы в своем здоровье, чем население в целом, но тем не менее мы считаем измерения этих людей репрезентативными для населения в целом.

   Это инструменты, которые будут использоваться, см. ссылку https://nettskjema.no/a/155806#/page/1.

   Опросник качества жизни при риноконъюнктивите (RQLQ) (Juniper and Guyatt, 1991).

   Это интервьюер и самостоятельный инструмент для определения качества жизни, связанного со здоровьем, который измеряет функциональные нарушения, которые наиболее беспокоят взрослых (17-70 лет) пациентов в результате их ринита.

   Имеет 7 доменов. Ограничения активности (3 балла), проблемы со сном (3 балла), носовые симптомы (4 балла), глазные симптомы (4 балла), не носовые/глазные симптомы (7 баллов), практические проблемы (3 балла) и эмоциональная функция ( 4 предмета). Реакция производится по 7-балльной шкале (0 = совсем не нарушена - 6 = сильно нарушена). Сообщенный коэффициент межклассовой корреляции составляет 0,86. Альфа Кронбаха не сообщается. Минимально важными отличиями являются изменения в баллах более 0,5.

   Китайский назальный тест 22 (SNOT-22) (Piccirillo, Merritt et al. 2002, Hopkins, Gillett et al. 2009) Это проверенный инструмент для самостоятельного применения, специфичный для симптомов риносинусита и чувствительный к клиническим изменениям. Он описывает бремя риносинусита для здоровья путем измерения; физические проблемы, функциональные ограничения и эмоциональные последствия СВК, попросив участников оценить 22 ключевых симптома. К ним относятся: необходимость высморкаться, чихание, насморк, кашель, выделения из носа, густые выделения из носа, заложенность ушей, головокружение, боль в ушах, лицевая боль/давление, трудности с засыпанием, пробуждение ночью и трудности с засыпанием. Что касается симптомов за последние две недели, участники оценивали каждый симптом по шкале от 0 до 5, давая суммарную оценку, общую оценку SNOT-22. Визуально-аналоговая шкала (ВАШ) (Grant, Aitchison et al. 1999). визуальная аналоговая шкала (ВАШ) — это психометрическая шкала ответов, которую можно использовать в анкетах. Это инструмент измерения субъективных характеристик или отношений, которые нельзя измерить напрямую. Отвечая на вопрос VAS, респонденты указывают уровень своего согласия с утверждением, указывая позицию вдоль непрерывной линии между двумя конечными точками. В этом проекте мы используем ВАШ для измерения 12 синоназальных симптомов на линии длиной 100 мм с конечными точками «никогда» (0) и «всегда» (100). Симптомы: заложенность носа, насморк, храп, апноэ во время сна, насморк, головная боль, боль в средней части лица, синусит, кашель, чихание, общее состояние здоровья и нарушение обоняния. Каждому субъекту было предложено оценить каждый симптом и состояние по частоте. ВАШ 0-30 определяется как легкое заболевание, >30-70 - как среднетяжелое заболевание и ВАШ >70 - как тяжелый риносинусит, влияющий на качество жизни пациента. Мы также используем шкалу ВАШ для оценки функции носа у спортсменов и контрольной группы.

   Самостоятельно разработанная анкета «Спортсмен и его нос». Вместе с проф. Hellgren мы разработали анкету, ориентированную на спортсменов, вид спорта, уровень работоспособности, симптомы со стороны носа во время активности, предыдущее медицинское или хирургическое лечение заболеваний носа. Все анкеты в этом проекте сделаны в электронном виде с использованием технологии «Nettskjema», Университет Осло. Сбор данных будет осуществляться через Интернет, а ответы напрямую импортируются в системы для анализа данных и статистики.

   Статистический анализ На основе теста мощности перед исследованием нам нужно как минимум 45 пациентов, чтобы обнаружить разницу между нормальной популяцией и исследуемой популяцией. Мы хотели обнаружить среднюю разницу хотя бы в единице при двустороннем тесте с мощностью 5 % и мощностью 80 %. Поскольку данные, вероятно, не будут распределены нормально, в парных анализах будет использоваться U-критерий Манна-Уитни. P менее 0,05 будет считаться статистически значимым. Анализы будут проводиться с использованием SPSS ver. 23 (Статистический пакет для социальных наук, Чикаго, США).

   Проект 3. Оценка физической работоспособности больных ХОБЛ до и после деконгестии носа с помощью тестов челночной ходьбы.

   У пациентов с ХОБЛ больше признаков и симптомов со стороны верхних дыхательных путей, чем у контрольной группы, что может ограничивать их физическую работоспособность (Arndal, Sørensen et al. 2020, Oie, Dahlslett et al. 2020). В этом исследовании мы изучим, в какой степени меры по открытию носа могут улучшить их способность ходить.

   Это совместный проект с Анной Эдвардсен и Гуннаром Эйнвиком из отдела. респираторной медицины, университетская больница Акерсхус, Норвегия.

   Пациенты будут набираться из амбулаторного отделения, отд. респираторной медицины, Университетская больница Акерсхуса после информированного согласия. Диагноз ХОБЛ будет подтвержден наличием обструкции дыхательных путей, определяемой как увеличение ОФВ1 менее чем на 12% и 200 мл после ингаляционного введения сальбутамола и постбронхорасширяющее отношение ОФВ1/ФЖЕЛ <0. Тяжесть обструкции дыхательных путей будет оцениваться в соответствии с критериями GOLD 2014 (Singh, Agusti et al. 2019). Легочные функциональные тесты будут проводиться в соответствии с рекомендациями ERS по спирометрии (Miller, Hankinson et al., 2005) с помощью откалиброванного спирометра Medikro Pro (Medikro Oy, Куопио, Финляндия). Лучший ОФВ1 из трех приемлемых попыток будет зарегистрирован до и через 10 минут после введения 0,4 мг аэрозоля сальбутамола в спейсере (Ventoline, Volumatic, GlaxoSmithKline, Middlesex, UK). Будут использоваться прогнозируемые эталонные значения Crapo et al. (Crapo, Morris et al. 1981). По всем предметам будут зарегистрированы вес и рост. Они будут самостоятельно заполнять анкеты (SNOT-22) и визуальные аналоговые шкалы по симптомам и признакам со стороны верхних дыхательных путей, а также проходить собеседование и клиническое обследование с назальной эндоскопией одним из 2 врачей (ЛОР), привлеченных к исследованию. Пиковый носовой поток вдоха также будет записан. Любой субъект с положительным тестом на обратимость или назальными полипами при эндоскопии, а также субъекты с диагнозом ХОБЛ, не удовлетворяющие критериям GOLD для ХОБЛ, будут исключены из исследования.

   Затем участники пройдут тест на дополнительную челночную ходьбу (ISWT) (Brown and Wise 2007). Первые два конуса будут размещены на расстоянии 10 метров друг от друга на ровном внутреннем пространстве. Скорость участников определяется заранее записанным метрономом, который подает сигнал на каждый шаг, проходящий через конус. Тест будет остановлен, если у участников возникнут такие симптомы, как боль в груди или падение насыщения, или если они не смогут поддерживать скорость ходьбы. Скорость увеличивается на 0,17 м/с каждую минуту и ​​может длиться максимум 20 минут. В конце теста пройденная дистанция подсчитывается по количеству кругов, которые удалось пройти участникам. Участники испытывают эффект обучения, если тест проводится несколько раз. В связи с этим участники будут проходить тест дважды.

   Тест челночной ходьбы на выносливость (ESWT) выполняется на том же расстоянии, что и ISWT, но в постоянном темпе ходьбы. Темп рассчитывается как 85% от максимального устойчивого темпа ходьбы от ISWT. Участники сначала опробуют поле во время 2-х минутной разминки. Тест проводится до тех пор, пока участники не должны остановиться из-за симптомов или пока не пройдет 20 минут. Перед ЭУВТ участников просят заполнить шкалу BORG и шкалу ВАШ для определения уровня одышки и утомляемости. Их артериальное давление, частота сердечных сокращений и сатурация измеряются до, во время и после теста ходьбы.

   Через 20 мин. в остальное время в каждую ноздрю вводят по 1 спрею препарата Отривин® (оксиметазолин 0,1 мг/мл). Больные отдыхают еще 5 минут. Затем PNIF записывается еще раз. Они поставили еще одну отметку по шкале ВАШ за заложенность носа, но не смогли увидеть первую.

   Затем ЭУВТ повторяется.

   3.3. Участники, организация и сотрудничество

   В исследовании принимают участие следующие участники:

   Фриде Утауг Рейте. Студент медицинского факультета, кандидат медицинских наук. Осло, Норвегия Сверре К. Стейнсвог. ЛОР-врач. Старший консультант и профессор отделений отоларингологии, хирургии головы и шеи, больница Сёрландет, университетская больница Кристиансанн и Хаукеланд, Берген, Норвегия. Инициатор и главный руководитель Fride Reite.

   Йохан Хеллгрен. ЛОР-врач. Старший консультант и профессор, ÖNH-kliniken, Sahlgrenska Sjukhuset, Gøteborg, Sverige. Следователь и помощник руководителя Fride Reite.

   Матс Бёрьесон, доктор медицинских наук. Профессор. Sahlgrenska Sjukhuset и Centrum for hälsa och prestationsutveckling, Gøteborg, Sverige. Следователь.

   Стефан Петтерссон, доктор философии, кафедра пищевых продуктов и питания, спорта и науки Гетеборгского университета, исследователь.

   Фредрик Эдин. Кандидат наук. Департамент пищевых продуктов и питания, а также спортивных наук, Гетеборгский университет, исследователь. Centrum for hälsa och prestationsutveckling, Гетеборг. Следователь.

   Это совместный проект учреждений Норвегии и Швеции. Исследовательская группа состоит из опытных исследователей. Его полная компетенция в области дыхательной и спортивной медицины обеспечивает успешное получение докторской степени Фриде Утауг Рейте.

   3.5. План деятельности, наглядность и распространение Заявка в региональные комитеты по этике медицинских исследований и исследований в области здравоохранения (REC) в Норвегии и Швеции уже подана, заявка 134609/2020 (Норвегия).

   Полная исследовательская группа соберется в Гетеборге, Швеция, 3 октября, чтобы определить планы первых тестовых сессий для спортсменов. В качестве альтернативы в этот день будет проведена встреча по скайпу, в зависимости от ситуации с COVID-19.

   Анкеты о физической активности и здоровье дыхательных путей будут розданы спортсменам и контрольной группе в течение 20 октября.

   Пациенты с ХОБЛ будут протестированы в январе 2021 года. 3.6. План реализации Как только мы узнаем больше о роли носа для физической работоспособности, мы начнем проверять действие процедур открывания носа. В первую очередь это лекарства, то есть назальные деконгестанты для местного применения и назальные стероиды для местного применения. В случае структурных причин заложенности носа их можно устранить хирургическим путем. Мы рассчитываем начать эксперименты с мерами по улучшению проходимости носа в следующих проектах в 2021 году.

4. Этические соображения Мы не видим каких-либо этических опасений по поводу добровольного тестирования людей на наличие носового вклада в их физические возможности. Испытания как таковые подразумевают очень ограниченный риск, а медицинский и технический персонал всегда будет присутствовать на полигонах на случай любых непредвиденных происшествий.

Этические соображения могут потенциально возникнуть, когда результаты испытаний должны использоваться на практике.

Если тестирование демонстрирует положительное влияние носового дыхания на физическую работоспособность, медицинские или хирургические меры по улучшению носовой проходимости также могут улучшить работоспособность. Это может быть особенно интересно для спортсменов и спортивной медицины. Если это так, то необходимы этические дебаты в отношении допинга.

.