口罩 频频发生戴口罩运动猝死:戴口罩跑步心肺压力有多大( 二 )

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我们选取一名体能素质良好、身体健康的体育专业研究生进行了本次测试 , 这名志愿者在跑步机上分别以700、600、500三种速度分别完成三次跑步 , 这三个速度都是跑者平时跑步的常见速度 。
一次不戴口罩跑步 , 一次戴普通医用口罩跑步 , 一次戴N95口罩跑步 , 每次跑5-6分钟左右 , 选取每次测试最后2分钟左右稳态心肺指标用作分析 , 代表该负荷下心肺表现 , 也即共进行9次测试 。
【口罩 频频发生戴口罩运动猝死:戴口罩跑步心肺压力有多大】对比不戴口罩、戴普通口罩和N95口罩跑步对于心肺系统的影响
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图1:代表志愿者实际通气量 , 所谓通气量就是指每分钟实际进或者出肺的气体总量 。
随着速度加快 , 通气量明显增加 , 但带着口罩跑步相比不戴口罩跑步 , 会导致通气量明显减少 , 也即气体摄入量减少 , 这跟口罩导致通气阻力明显增加有关 , 并且佩戴N95口罩相比普通口罩 , 通气量进一步减少 。
700和600配速时 , 戴口罩跑步通气量减少了15%左右 , 而500配速时 , 通气量下降了将近20% , 也即速度越快 , 越需要通气量增加时 , 通气量反而下降更明显 。
学生发生猝死往往都是在1000米快速跑的时候 , 这时需氧量和供氧量的严重不匹配明显加剧了心肺负担 。
图1 三种配速下戴口罩通气量对比(升/分)
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摄氧量代表吸入空气后 , 身体经过心肺血液循环 , 能够实际利用的氧气量 , 从实际摄氧量来看 , 同样也是随着速度加快 , 摄氧量增加 , 但戴口罩跑步相比不戴口罩 , 摄氧量明显下降 , 且N95口罩摄氧量下降最明显 。
换句话说 , 带着口罩特别是戴着N95口罩跑步 , 导致身体无法吸入足够空气 , 氧供应不足 , 氧供不足 , 自然氧利用也就没有了来源 , 加剧了身体缺氧 。
戴N95以500配速跑步时的摄氧量只达到不戴口罩700配速跑步的水平 , 而500时实际摄氧量按理来说要明显大于700 。
图2 三种配速下戴口罩跑步摄氧量对比(ml/kg/min)
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从图3可见 , 随着速度加快 , 心率上升 , 同时戴口罩跑步相比不带口罩 , 心率明显上升 。
这一点从逻辑上解释也很清晰 , 带着口罩跑步 , 摄氧量不足 , 血液流经肺部氧合不足 , 但肌肉运动又需要氧气供应增加 , 这时心脏只能通过加快跳动 , 来弥补血液中氧气含量不足的局面 , 也即戴着口罩人为制造了缺氧环境 。
但心率上升 , 又会明显增加心肺工作负担 , 同时心脏拼命跳动本身也需要血液供氧 , 但血液供氧又没那么充分 , 心脏也处于相对缺氧工作状态 , 从而加剧心脏疲劳 , 甚至触发致死性心律失常 , 这也许是戴口罩引发猝死的重要原因 。
图3 三种配速下戴口罩跑步心率对比(次/分)
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图4显示了呼吸频率(每分钟呼吸次数) , 在我们想象中 , 戴口罩跑步呼吸频率肯定会加快 , 因为每口气通气量下降 , 人体只能通过加快呼吸频率来弥补通气量的下降 。
但比较有意思的现象是 , 带着口罩跑步呼吸频率并没有明显增加 , 反而还有可能下降 , 这是因为口罩的特殊材质会加大呼吸阻力 , 这样频率越快反而会使得呼吸更加费力 , 同时还降低了呼吸效率 。
所以人体本能并不会通过加快频率的方式来增加通气量 , 并且由于解剖无效腔的存在 , 呼吸频率越快 , 气体频繁在没有交换功能的肺部进出 , 反而进一步降低了呼吸效率 。
所以戴着口罩人体会倾向于加大呼吸深度 , 增加呼吸肌的用力程度 , 来弥补通气量的不足 , 但由于口罩阻隔 , 即使用力呼吸通气量并没有增加 , 所以每口气实际摄入氧气量下降 , 同时呼吸频率又难以增加 , 两个因素叠加导致通气效率大大降低 。
图4 三种配速下戴口罩跑步呼吸频率对比(次/分)
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通过上述实测数据 , 我们可以清晰的看到 , 戴着口罩跑步 , 通气量、摄氧量明显下降 , 而心率明显上升 , 并且速度越快 , 通气量的矛盾更加突出 , 心率也愈发升高 。
从而导致心肺在拼命嘶吼 , 却无法为肌肉提供足够氧气 , 导致比较明显的人体缺氧 , 这在剧烈运动中表现得尤为显著 , 所以戴着口罩跑步可以说一种比较危险的行为 。
运动和合理使用口罩的建议
天气变热戴口罩不舒服 , 同时疫情缓解也从某种程度上导致人们思想有所松懈 , 但就在昨天人民日报官微还强调 , 目前还不是全面摘口罩的时候 , 还是要按照国家3月中旬发布的戴口罩指南行事 。
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