Gli effetti delle maschere facciali in tessuto sulle risposte cardiorespiratorie e sul VO2 durante il protocollo di corsa incrementale massimale tra uomini apparentemente sani

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 22292 (2022) Citare questo articolo

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L'obiettivo era determinare gli effetti dell'uso di una maschera facciale in tessuto sulla risposta cardiorespiratoria, sul picco di consumo di ossigeno (Vo2), sullo sforzo dei muscoli respiratori e sulla tolleranza all'esercizio durante l'esercizio incrementale. Lo studio aveva un disegno crossover randomizzato: 11 giovani uomini apparentemente sani hanno eseguito il test su tapis roulant con protocollo Bruce in due condizioni, indossando una maschera facciale in tessuto (CFM) e senza CFM (CON), in ordine casuale. La ventilazione minuto e il consumo di ossigeno sono stati misurati utilizzando un analizzatore metabolico a spettrometria di massa; la gittata cardiaca (CO) è stata misurata utilizzando un monitor CO ad impedenza; e la pressione della bocca (Pm) è stata misurata e calcolata come Pm integrale per valutare lo sforzo dei muscoli respiratori. La ventilazione minuto massima è stata inferiore del 13,4 ± 10,7% nella condizione CFM rispetto alla condizione CON (P < 0,001). Il picco Vo2 (52,4 ± 5,6 e 55,0 ± 5,1 mL/kg/min in CFM e CON, rispettivamente) e il CO non erano significativamente differenti tra le due condizioni. Tuttavia, il valore integrale di Pm era significativamente più alto (P = 0,02) e il tempo di esecuzione fino all'esaurimento era inferiore del 2,6 ± 3,2% (P = 0,02) nella condizione CFM rispetto alla condizione CON. I nostri risultati suggeriscono che indossare una maschera facciale in tessuto aumenta lo sforzo dei muscoli respiratori e diminuisce il volume ventilatorio nei giovani sani; tuttavia, il Vo2 è rimasto invariato. Anche la tolleranza all’esercizio è leggermente diminuita.

La nuova malattia da coronavirus (COVID-19) si diffonde principalmente attraverso l’esposizione a goccioline durante la respirazione, la tosse e gli starnuti; pertanto, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha raccomandato di indossare una maschera facciale che copra il naso e la bocca per prevenire la trasmissione dell’infezione da COVID-191,2. La diffusione delle goccioline è maggiore durante l'esercizio a causa della respirazione vigorosa coinvolta3,4. Pertanto, l’OMS ha raccomandato il distanziamento sociale (> 1 m) durante il riposo e l’attività fisica. Tuttavia, si sconsiglia di indossare una maschera durante l'attività fisica intensa1.

Diversi studi hanno esaminato l’impatto dei respiratori e delle maschere chirurgiche N955,6,7,8,9,10,11,12. È stato notato che indossare una maschera chirurgica o un respiratore N95 durante l'esercizio può aumentare il disagio e diminuire la tolleranza all'esercizio7,8,9. Al contrario, alcuni studi hanno riportato che indossare una maschera chirurgica non ha avuto alcun effetto sulla dispnea, sullo scambio di gas polmonare o sulla prestazione fisica10,11,12. Gli effetti principali dell'uso di una maschera facciale sulle risposte fisiologiche durante l'esercizio includono un aumento della resistenza respiratoria e dello spazio morto, con conseguente alterazione dello scambio di gas dovuto all'ipossia e alla rirespirazione di anidride carbonica13,14. Una maggiore resistenza al flusso d'aria quando si indossa una maschera facciale determina una diminuzione della ventilazione polmonare5,6. Un'iperventilazione inadeguata durante l'esercizio fisico intenso può portare a una diminuzione della saturazione arteriosa dell'ossiemoglobina (SaO2)15. Due studi hanno riportato una diminuzione del consumo massimo di ossigeno (Vo2max) con l'uso di maschere chirurgiche, diminuendo così la tolleranza all'esercizio6,8.

Inoltre, la massima ventilazione minuto (VE) durante l'esercizio ad alta intensità aumenta il lavoro respiratorio (Wb), determinando una preferenza per il flusso sanguigno ai muscoli respiratori, che può di conseguenza compromettere il flusso sanguigno ai muscoli attivi16,17 e successivamente limitare tolleranza all'esercizio18. Si ritiene che poiché la resistenza al flusso del filtro aumenta leggermente con un flusso d'aria costante di una maschera facciale, il Wb resistivo non aumenterebbe nemmeno durante l'esercizio ad alta intensità14. Tuttavia, gli esseri umani non respirano a un flusso costante; quindi, il Wb durante l’esercizio fisico intenso potrebbe essere maggiore quando si indossa una maschera. Pertanto, è intrigante e discutibile se indossare una maschera facciale durante l’attività fisica comporti svantaggi fisiologici o rischi per la salute.

I respiratori N95 sono comunemente utilizzati dai professionisti medici sul posto di lavoro ed è improbabile che vengano utilizzati nelle attività sportive. Le mascherine chirurgiche vengono occasionalmente utilizzate durante le attività sportive1; tuttavia, recentemente sono diventate disponibili maschere facciali in tessuto progettate per l'uso durante l'attività fisica. Si prevede che una maschera facciale in tessuto abbia una resistenza al flusso d'aria inferiore rispetto a una maschera chirurgica o N9514. Pertanto, abbiamo ipotizzato che indossare una maschera facciale in tessuto non avrebbe alcun effetto sostanziale sulla risposta cardiorespiratoria e sull’attività dei muscoli respiratori durante l’esercizio; tuttavia, il suo effetto sul consumo di ossigeno (Vo2) e, di conseguenza, sulla tolleranza all’esercizio, rimane poco chiaro. Pertanto, l'obiettivo primario di questo studio era esaminare l'effetto dell'uso di una maschera facciale in tessuto durante l'esercizio sulla risposta cardiorespiratoria durante la corsa incrementale, mentre l'obiettivo secondario era esaminare la pressione della bocca e il Vo2 durante l'esercizio.