Vielen Dank für Ihren Besuch auf nature.com.Sie verwenden eine Browserversion mit eingeschränkter CSS-Unterstützung.Um die beste Erfahrung zu erzielen, empfehlen wir Ihnen, einen aktuelleren Browser zu verwenden (oder den Kompatibilitätsmodus im Internet Explorer zu deaktivieren).In der Zwischenzeit zeigen wir die Website ohne Stile und JavaScript an, um eine kontinuierliche Unterstützung zu gewährleisten.Karussell mit drei Dias, die gleichzeitig angezeigt werden.Verwenden Sie die Schaltflächen „Zurück“ und „Weiter“, um durch drei Folien gleichzeitig zu navigieren, oder die Schaltflächen mit den Folienpunkten am Ende, um durch drei Folien gleichzeitig zu springen.KR Murray, S. Wasef & Heather EdgellAlejandro M. Rosales, Robert J. Shute, … Dustin R. SlivkaKahori Hashimoto, Seichi Horie, … Jinro InoueBartłomiej Paleczny, Rafał Seredyński, … Beata PonikowskaGiovanna Lima de Oliveira, Adriana Hernandez Marques, … Anderson Zampier UlbrichMasahiro Horiuchi, Yoko Kirihara, … Herman PontzerLiping Qi, Li Zhang, … Martin Ferguson-PellFrancis Degache, Emilie Serain, … Grégoire P. MilletMoritz Mirna, Nana-Yaw Bimpong-Buta, … Christian JungScientific Reports Band 12, Artikelnummer: 9708 (2022 ) Diesen Artikel zitierenEs wird diskutiert, dass Masken-induzierter Atemwegswiderstand und Kohlendioxid-Rückatmung den Gasaustausch beeinflussen und Unbehagen und Beeinträchtigungen der kognitiven Leistungsfähigkeit hervorrufen.N = 23 gesunde Menschen (13 Frauen, 10 Männer; 23,5 ± 2,1 Jahre) nahmen an dieser randomisierten Crossover-Studie teil (3 Arme, 48 h Auswaschperioden).Während der Interventionen trugen die Teilnehmer entweder eine chirurgische Gesichtsmaske (SM), eine filtrierende Gesichtsmaske (FFP2) oder keine Maske (NM).Die Interventionen umfassten eine 20-minütige Standortbestimmung und 20-minütiges Radfahren im Steady-State auf einem Ergometer bei 77 % der maximalen Herzfrequenz (HF).Hämodynamische Daten (HF, Blutdruck), metabolische Ergebnisse (vom Puls abgeleitete Sauerstoffsättigung, kapilläres Kohlendioxid (pCO2) und Sauerstoffpartialdruck (pO2), Laktat, pH-Wert, Basenüberschuss), subjektive Reaktion (Konzentrationsfähigkeit, Erregung, wahrgenommene Belastung) und kognitive Leistungsfähigkeit (Stroop-Test) wurden bewertet.Im Vergleich zu NM erhöhten beide Masken den pCO2 (NM 31,9 ± 3,3 mmHg, SM = 35,2 ± 4,0 mmHg, FFP2 = 34,5 ± 3,8 mmHg, F = 12,670, p < 0,001) und senkten den pH-Wert (NM = 7,42 ± 0,03, SM = 7,39). ± 0,03, FFP2 = 7,39 ± 0,04, F = 11,4, p < 0,001) während des Trainings.Der FFP2 erhöhte den Blutdruck während des Trainings (NM = 158 ± 15 mmHg, SM = 159 ± 16 mmHg, FFP2 = 162 ± 17 mmHg, F = 3,21, p = 0,050), der SM erhöhte die HF während des Sitzens (NM = 70 ± 8 bpm, SM = 74 ± 8 bpm, FFP2 = 73 ± 8 bpm, F = 4,70, p = 0,014).Keine Maske zeigte eine vergleichbare Wirkung auf andere hämodynamische, metabolische, subjektive oder kognitive Ergebnisse.Das Tragen einer Maske führt zu leicht erhöhter kardiovaskulärer Belastung und erhöhten Kohlendioxidwerten während des Trainings, beeinträchtigte jedoch nicht die kognitive Leistungsfähigkeit oder das Wohlbefinden.Während der Covid-19-Pandemie ist der Mund-Nasen-Schutz gegen Tröpfchen und Aerosole allgegenwärtig.Aufgrund ihrer vergleichbar hohen Wirksamkeit beim Filtern von Partikelemissionen1 und ihrer potenziellen Überlegenheit gegenüber Stoffmasken2 werden häufig filtrierende Halbmasken Typ 2 (FFP2, vergleichbare Eigenschaften mit N95-Atemschutzmasken) und chirurgische Masken empfohlen.Obwohl die Begrenzung des Risikos einer luftübertragenen Infektion von größter Bedeutung ist, müssen potenzielle negative Auswirkungen maskeninduzierter Anpassungen der Atemfunktion weiter evaluiert werden.Vorläufige Beweise deuten darauf hin, dass Masken die Lungenfunktion verändern könnten, indem sie den Atemwiderstand3 und das Wiedereinatmen der ausgeatmeten Luft, die zwischen Gesicht und Maske4 eingeschlossen ist, erhöhen.Ein erhöhter Atemwiderstand kann zu einer Abnahme der Lungenfunktion (Atemfrequenz, Tidalvolumen und Ventilation) führen5,6.Es wird berichtet, dass die wieder eingeatmete Luft weniger Sauerstoff (17 %) und mehr Kohlendioxid (3,0 %) enthält7.Die Metaanalyse unserer Arbeitsgruppe konnte signifikant niedrigere Werte für die maximale Sauerstoffaufnahme und die pulsabgeleitete Sauerstoffsättigung bei erschöpfender Belastung feststellen, wenn eine chirurgische Maske oder FFP2/N95 verwendet wurde5.Daher nehmen wir an, dass eine Verschlechterung der Atemfähigkeit durch das Tragen einer Maske bei anstrengenden Aktivitäten zu Einschränkungen der Sauerstoffaufnahme führt.Die zweite derzeit verfügbare Metaanalyse bündelte die Daten für sauerstoffbezogene Ergebnisse (Sauerstoffaufnahme, Gewebeoxygenierungsindex, arteriell-venöser Sauerstoffgehaltsunterschied) und berichtete über keine Wirkung von Masken während Steady-State-Übungen und maximalen Anstrengungen6.Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass der durch die Maske verursachte Atemwiderstand und die daraus resultierenden Veränderungen der Lungenfunktion den Gasaustausch nur bei erschöpfenden körperlichen Aktivitäten einschränken könnten.Eine Wirkung des Maskentragens auf die Kohlendioxidausscheidung ist ebenfalls noch umstritten: Randomisierte kontrollierte Studien fanden keine Auswirkungen von Masken auf die Blutsauerstoffversorgung und den Kohlendioxidgehalt während Ruhezeiten8 oder erschöpfender Belastung9.Da diese Studien nicht die maximale Arbeitsbelastung während des Trainings mit und ohne Masken abglichen und die Stoffwechseldaten bei Beendigung des Trainings bewerteten, bleibt unklar, ob ein Steady-State-Training mit vergleichbarer Arbeitsbelastung zu höheren Kohlendioxid- oder niedrigeren Sauerstoffwerten führt, wenn eine Maske getragen wird.Weiterhin ist nicht bekannt, ob geschlechtsabhängige Unterschiede in Strukturelementen des aeroben Energiesystems, Körpergröße und Muskelmasse10 die Wirkung der Maskenanwendung beeinflussen könnten.Im Allgemeinen sind die Auswirkungen des Tragens einer Maske bei maximaler Anstrengung wie abgestuften Belastungstests bis zur willentlichen Erschöpfung gut beschrieben3,9,11,12,13,14.Im Gegensatz dazu sind die Auswirkungen des Tragens einer Maske während einer Steady-State-Übung, die Situationen des täglichen Lebens (Bewegungstraining, körperliche Arbeit und Freizeitaktivitäten) widerspiegelt, selten.Bisher analysierte nur eine randomisierte kontrollierte Studie die Auswirkungen der Anwendung einer chirurgischen Maske während kontinuierlicher körperlicher Betätigung auf den Gasaustausch und berichtete über eine verringerte Atemfrequenz, Ventilation, Sauerstoffaufnahme und Kohlendioxidausatmung, während Herzfrequenz (HR), Blutdruck und Herzleistung höher waren, wenn a chirurgische Maske wurde angewendet3.Da in dieser Studie keine Blutgasanalyse durchgeführt wurde, ist unklar, welche Veränderungen im Stoffwechsel mit der berichteten Verringerung der Lungenleistung zusammenhängen.Ein weiterer Punkt, der in zukünftigen Studien angegangen werden muss, ist die klinische Wirkung von Veränderungen der Lungenfunktion oder des Gasaustauschs.Obwohl Hyperkapnie (arterieller Kohlendioxidpartialdruck > 45 mmHg) oder Hypoxie (arterieller Sauerstoffpartialdruck < 80 mmHg) durch das Tragen einer Maske höchst unwahrscheinlich ist5, könnten selbstberichtete Beschwerden, einschließlich Kopfschmerzen oder beeinträchtigter kognitiver Leistungsfähigkeit, mit sogar leicht erhöhten Kohlenstoffwerten in Verbindung gebracht werden Kohlendioxidkonzentrationen15.Darüber hinaus spekulieren einige Studien, dass Beschwerden während des Tragens von Masken9 und Atemermüdung16 die Arbeitsfähigkeit beeinträchtigen oder zu vorzeitiger Ermüdung bei kognitiver oder körperlicher Aktivität führen könnten.Einige Autoren gehen sogar davon aus, dass die Maskenanwendung zu Kopfschmerzen, kognitiven Beeinträchtigungen17 oder zu Herz- oder Nierenüberlastung18 führen könnte, ohne eindeutige Beweise zu liefern.Im Gegensatz dazu wurden in frühen RCTs keine nachteiligen Einschränkungen des Wohlbefindens und der Leistungsfähigkeit19 und sogar positive Auswirkungen des Tragens einer Maske während des Trainings auf die kognitive Funktion20 berichtet.Es ist von größter Bedeutung, diese Effekte weiter zu bewerten, um zu beweisen, dass die Maskenanwendung im täglichen Leben keine nachteiligen gesundheitlichen Folgen hat.Um die Wissenslücke in Bezug auf die Auswirkungen der derzeit empfohlenen Maskentypen (chirurgische Maske, FFP2/N95) auf den Gasaustausch und die daraus resultierenden Symptome zu schließen, haben wir eine experimentelle Studie zu den Auswirkungen von Ruhe (Sitzen) und Bewegung beim Tragen einer FFP2/N95 durchgeführt oder OP-Masken auf relevante hämodynamische (HF und Blutdruck) und invasive metabolische Outcomes (pulsabgeleitete Sauerstoffsättigung, kapillarer pCO2 und pO2, Laktat, pH, Basenüberschuss), subjektive Beschwerden (Konzentrationsfähigkeit, Arousal) und kognitive Leistungsfähigkeit (Aufmerksamkeit u exekutive Funktion).Wir gehen davon aus, dass (1) die FFP2/N95-Atemschutzmasken eine stärkere Wirkung auf die hämodynamischen und metabolischen Ergebnisse haben als chirurgische Masken und das Tragen ohne Maske während des Trainings und Sitzens.Wir gehen weiter davon aus, dass (2) FFP2/N95 und das Tragen einer chirurgischen Maske während des Trainings oder in Ruhe einen Einfluss auf subjektive Beschwerden und kognitive Funktionen haben.Diese Studie hat ein randomisiertes Cross-Over-Design und ist von der Ethikkommission des Fachbereichs Psychologie und Sportwissenschaften der Goethe-Universität genehmigt (2021-12, genehmigt 18.04.2021).Die Studie wurde a priori registriert (Deutsches Register für Klinische Studien, DRKS-ID: DRKS00024044, Registrierungsdatum 08.10.2021).Die Studie wurde in Übereinstimmung mit den ethischen Standards durchgeführt, die in der Deklaration von Helsinki mit ihrer jüngsten Änderung von 2013 (Fortaleza)21 niedergelegt sind.Die Rekrutierung erfolgte in einer akademischen Universitätsklinik in Deutschland.Zu den Auswahlkriterien gehörte ein Alter zwischen 18 und 65 Jahren ohne (medizinische oder psychosoziale) Kontraindikation gegen intensive körperliche Aktivität.Ausschlusskriterien waren die Einnahme von psychoaktiven Substanzen (nach Eigenerklärung), Herz-Kreislauf-, Lungen-, Nieren-, neurologische oder psychische Erkrankungen, fortgeschrittene degenerative Erkrankungen des Bewegungsapparates und nicht vollständig ausgeheilte Sportverletzungen (die die subjektive Lebensqualität oder körperliche Leistung bei der Fahrradergometrie).Berechnungen der Stichprobengröße wurden basierend auf einer früheren Studie durchgeführt, in der die CO2-Kinetik während einer Steady-State-Übung mit einer chirurgischen Gesichtsmaske bewertet wurde3.Eine Berechnung basierend auf einer Effektgröße von 0,3, einem Signifikanzniveau von 5 % und einer Power von 80 % ergab eine Stichprobengröße von mindestens 20 Teilnehmern, die ein Crossover-Design übernahmen.Bei einer Drop-out-Rate von 15 % wurden insgesamt 23 Teilnehmer in diese Studie eingeschlossen.Vor der Studienteilnahme wurden die Teilnehmer über die freiwillige Teilnahme informiert und eine schriftliche Einverständniserklärung unterzeichnet.23 Freiwillige (10 Männer, 13 Frauen, 0 nicht-binär, Alter (Mittelwert ± SD): 23,5 ± 2,1 Jahre) nahmen teil.Das Förderfähigkeits-, Ausschluss- und Randomisierungsschema des Protokolls ist im Flussdiagramm in Abb. 1 dargestellt.CONSORT-Flussdiagramm der Protokollprozeduren.23 Teilnehmer wurden per Randomisierung entweder der chirurgischen Gesichtsmaske, der FFP2-Maske oder der unmaskierten Bedingung zugewiesen, gefolgt von einem Wechsel zu den anderen Bedingungen.NM ohne Maske, SM-OP-Maske, FFP2 Filtering Face Piece Type 2, CONSORT 2010 Consolidated Standards of Reporting.NM ohne Maske, SM-OP-Maske, FFP2-Filtergesichtsteil Typ 2. CONSORT 2010, Consolidated Standards of Reporting.Die Teilnehmer mussten in den 48 Stunden vor jedem Test starke körperliche Aktivitäten vermeiden und ihr gewohntes Ernährungsverhalten während des Zeitrahmens aller drei Interventionen beibehalten.Darüber hinaus wurden die Teilnehmer gebeten, im Zeitraum von 2 h vor jeder Untersuchung keine Speisen und Getränke (außer Wasser) zu sich zu nehmen.Alle Teilnehmer absolvierten drei verschiedene Sitzungen an drei verschiedenen Probetagen (jeweils getrennt durch mindestens 48 h und höchstens 7 Tage).An jedem Versuchstag trugen alle Teilnehmer einmal eine chirurgische Gesichtsmaske, einmal eine FFP2-Maske (FFP2) und einmal keine Maske (NM) als Manipulationen.Die Manipulationsreihenfolge wurde ausgeglichen und randomisiert (einfache ausgewogene Randomisierung).Als OP-Maske verwendeten wir einen 3-lagigen OP-Mund-Nasen-Schutz (McAirlaid’s Vliesstoffe GmbH, Steinfurt, Deutschland).Sowohl die OP-Maske als auch die FFP2 (Ara Macao GmbH, Graben-Neudorf, Deutschland) waren mit Ohrschlaufen ausgestattet und in öffentlichen Drogerien erhältlich.Jede Sitzung an jedem Testtag bestand aus einer 20-minütigen Sitzphase und einer 20-minütigen Steady-State-Fahrradergometer-Übung bei hoher Intensität (77 % maximale HF)22.Jede Sitzung wurde zu einer vergleichbaren Tageszeit (± 2 h) und an Tagen mit vergleichbaren Routinen (dh Arbeitstagen) durchgeführt.Die Auftragsvergabe erfolgte verblindet, die Teilnehmer waren bis zum Beginn jeder Intervention gegenüber der jeweiligen Manipulation verblindet.Bei jeder Sitzung ruhten sich die Teilnehmer zunächst 20 Minuten lang in einer sitzenden Position aus, ohne eine Maske zu tragen.Es folgte die 20-minütige Sitzphase;auf einem Stuhl in zurückgelehnter Position.Hier durften die Teilnehmer elektronische Geräte lesen oder benutzen.Zwischen der Sitz- und Ergometerintervention gab es eine zweite 20-minütige Ruhephase, in der die Teilnehmer nicht manipuliert wurden (dh keine Maske trugen).Anschließend wurde die Fahrradübung auf einem Ergometer (Optibike med, ergoline GmbH, Bitz, Deutschland) bei einer konstanten Trittfrequenz von 50–80 Umdrehungen pro Minute (U/min) durchgeführt.Die Intensität wurde während der ersten Übungsmanipulation auf 77 % der a priori geschätzten individuellen maximalen HF eingestellt23.Die Arbeitsbelastung während der Interventionen betrug 1,7 ± 0,4 Watt pro Kilogramm Körpergewicht.Während des Trainings wurden die HF und die wahrgenommene Anstrengung alle 3 Minuten bewertet, um die Trainingsintensität zu kontrollieren.Die wahrgenommene Anstrengung wurde anhand einer 15-Punkte-Borg-Skala bewertet, die von „sehr, sehr leicht“ (niedrigste Bewertung 6) bis „sehr, sehr hart“ (höchste Bewertung 20) reichte.Bewegung sollte im Bereich von „eher schwer“ (Note 13) bis „hart“ (Note 16) empfunden werden.Die Herzfrequenz (in Schlägen pro Minute, bpm) wurde mit einem Fingerclip-Pulsoximeter (Nonin 8000SX, Plymouth, USA) überwacht.Das Ergometer-Training begann mit einem 2-minütigen Aufwärmen und der Widerstand wurde schrittweise erhöht, bis die Teilnehmer die Ziel-HF- und Belastungswerte erreichten.Der Fahrradwiderstand wurde für alle drei Interventionen angepasst.Die Baseline-Untersuchung fand vor dem ersten Eingriff statt.Die Bewertungen umfassen anthropometrische Standardwerte, Bildungsstatus (Schul- und Studienjahre), gewohnheitsmäßige körperliche Aktivität und sitzendes Verhalten (International Physical Activity Questionnaire IPAQ; Daten analysiert als metabolisches Äquivalent von Arbeitsstunden METh)24,25.Anschließend wurden die Ausgangs-HF und die vom Puls abgeleitete Sauerstoffsättigung (SpO2 in Prozent) mit einem Fingerclip-Sensor bestimmt und der systolische und diastolische Blutdruck (Millimeter Quecksilbersäule mmHg) manuell von einem Arzt mit einer Oberarmmanschette gemessen (MDF-Instrumente, Deutschland ) und ein Stethoskop (Littmann Classic, 3M, Neuss, Deutschland) (Riva-Rocci).Ausgangsdaten für die kognitive Leistungsfähigkeit wurden mit einer computergestützten Version eines Stroop-Tests26 bewertet.Die Teilnehmer machten sich mit dem Test vertraut, indem sie vor der Ausgangsbewertung mehrere Versuche in einem standardisierten Verfahren durchführten.Ergebnisse für die kognitive Leistung waren die Zeit bis zum Abschluss von fünf Durchläufen einer kongruenten Testbedingung (OFF-Zeit in Sekunden), während der die Teilnehmer angewiesen wurden, die Farbe zu nennen, in der Symbole auf dem Tablet angezeigt wurden, und fünf Durchläufe eines inkongruenten Tests Bedingung (ON-Zeit in Sekunden), während der farbige Wörter (zB das Wort „rot“) in einer anderen Farbe gedruckt wurden (zB das Wort „rot“ in der Farbe blau gedruckt) und die Teilnehmer die Farbe nennen sollten, in der das Wort steht gedruckt wurde (in unserem Beispiel „blau“).Für metabolische Ergebnisse wurde Kapillarblut (100 µl) aus einem Ohrläppchen des Teilnehmers zur Blutgasanalyse entnommen (epoc® Blood Analysis System, Epocal Inc., Ottawa, Ontario, Kanada).Zu den Ergebnissen gehörten pH, Kohlendioxidpartialdruck (pCO2 in Millimeter Quecksilbersäule, mmHg), Sauerstoffpartialdruck (pO2 in mm/Hg), Laktat (mmol pro Liter, mmol/l) und Basenüberschuss (BE in mmHg).An allen drei Versuchstagen wurden HF, SpO2 und kognitive Leistung vor der ersten Manipulation (nach der anfänglichen Sitzphase) erhoben.Während des Sitzens und des Trainings wurde die HF alle 3 Minuten gemessen.Innerhalb der letzten 5 min der Sitzintervention und der Fahrradintervention wurden SpO2, subjektive affektive Reaktion (11-Punkte-Gefühlsskala)27 und Blutdruck gemessen.In der letzten Minute der Sitz- und Fahrradintervention wurden Kapillarblutproben aus einem Ohrläppchen entnommen und sofort analysiert.Sowohl nach der Sitz- als auch nach der Fahrradintervention absolvierten die Teilnehmer kognitive Leistungstests und bewerteten ihre subjektive Erregung (6-Punkte-Skala) und Konzentrationsfähigkeit (visuelle Analogskala) über standardisierte Skalen27.Wir verwendeten Microsoft Excel 2010 für die Datenverarbeitung, Jamovi (Version 2.0.0) für die Datenanalyse und Prism (Version 9) für die Datenpräsentation.Deskriptive Daten wurden als Mittelwerte und Standardabweichungen (Baseline-Werte und Werte nach der Intervention) oder 95 % Konfidenzintervalle (Werte nach der Intervention und Veränderungen vor und nach der Intervention) angegeben.Varianzanalysen mit wiederholten Messungen (rmANOVA) wurden angewendet, um die Auswirkungen der Manipulationen (d. h. Maskentragen: SM-chirurgische Maske versus FFP2 versus NM) auf die bewerteten Werte aller Endpunkte mit Ausnahme der kognitiven (hier, da sie vor- und bewertet wurden) zu analysieren nach der Intervention wurden sie als Änderungswerte verarbeitet).Bei signifikanten rmANOVA-Effekten von Manipulationen wurde eine Analyse der Kovarianz (rmANCOVA) angewendet.Kovariaten waren Ausgangswerte der Ergebnisse und potenzielle Confounder (Geschlecht, Alter, Gewicht, Größe, Body-Mass-Index, körperliche Aktivität, Bewegungsmangel und Ausgangswerte der Ergebnisse).Wir haben rmANCOVA-Ergebnisse in eine ergänzende Datei aufgenommen.Wir betrachteten p ≤ 0,05 als statistisch signifikant und wendeten eine Bonferroni-Korrektur für multiple Vergleiche und Post-hoc-Analysen für die detaillierten Between-Manipulation-Vergleiche an.Das Studiendesign wurde von der Ethikkommission des Fachbereichs Psychologie und Sportwissenschaften der Goethe-Universität genehmigt (2021-12, genehmigt 18.04.2021).Alle Teilnehmer beendeten das Studienprotokoll ohne Nebenwirkungen.Anthropometrische und körperliche Aktivitätsdaten sowie Ausgangswerte für hämodynamische, metabolische und kognitive Parameter sind in Tabelle 1 dargestellt. Gewicht, Größe, systolischer Blutdruck, diastolischer Blutdruck, pCO2 und Basenüberschuss waren bei Frauen niedriger als bei Männern.Baseline-HF, Blutsauerstoffsättigung und pH-Werte waren bei weiblichen Teilnehmern zu Baseline höher.Die Ergebnisse der Between-Manipulations-Vergleiche für die hämodynamischen und metabolischen Daten der Sitzphase sind in Tabelle 2 dargestellt. Es trat ein Zeiteffekt (Betwee-Manipulation-Effect) für mittlere HR-Werte auf.Die durchschnittliche Herzfrequenz war im Zustand der chirurgischen Maske im Vergleich zum Zustand ohne Maske signifikant niedriger.Abbildung 2 zeigt die 95-%-Konfidenzintervalle der Herzfrequenzdaten für alle bewerteten Zeitpunkte während des Sitzens und des Trainingszustands.Die Kovarianzanalysen zeigten keine Auswirkungen potenzieller Confounder (Geschlecht, Alter, Gewicht, Größe, BMI, Bildungsstatus, körperliche Aktivität, Bewegungsmangel und Ausgangswerte der Ergebnisse).Die Manipulation (Maske oder keine Maskenanwendung) hatte während des Sitzens keinen Einfluss auf andere hämodynamische oder metabolische Parameter.Mittelwerte und 95 %-Konfidenzintervalle der Herzfrequenzdaten aller bewerteten Zeitpunkte während des Sitzens und des Trainingszustands ohne Maske, mit chirurgischer Maske und mit filtrierendem Gesichtsteil Typ 2 (FFP2).Die Ergebnisse für hämodynamische und metabolische Parameter während der Trainingsintervention sind in Tabelle 2 angegeben. Die Leistung, also die mittlere Belastung auf dem Fahrradergometer, war zwischen den unmaskierten und maskierten Bedingungen nicht unterschiedlich.Wir fanden Zeiteffekte auf den systolischen Blutdruck, pCO2 und pH-Wert während des Trainings.Der systolische Blutdruck war signifikant höher, wenn ein FFP2 angewendet wurde, verglichen mit der Kontrollbedingung ohne Maske.Beide Maskentypen zeigten eine zunehmende Wirkung auf den Kohlendioxid-Partialdruck während des Trainings im Vergleich zur Bedingung ohne Maske.Der pH-Wert war während des Trainings niedriger, wenn eine chirurgische Maske oder ein FFP2 angelegt wurde, verglichen mit der Kontrolle ohne Maske.Abbildung 3 zeigt die entsprechenden Mittelwerte und 95 %-Konfidenzintervalle von systolischem Blutdruck, pCO2 und pH für die Belastungsbedingungen.Die Kovarianzanalysen (Ergänzungsdatei) zeigten keinen Einfluss der potenziellen Confounder (Geschlecht, Alter, Gewicht, Größe, BMI, Bildungsstatus, körperliche Aktivität, Bewegungsmangel und Ausgangswerte der Ergebnisse).Mittelwerte und 95-%-Konfidenzintervalle für den systolischen Blutdruck, den Kohlendioxidpartialdruck im Kapillarblut und den pH-Wert während des Trainings ohne Maske, mit chirurgischer Maske oder mit filtrierendem Gesichtsteil Typ 2 (FFP2) und Veränderungen der kognitiven Aufmerksamkeit vor und nach dem Training ( Stroop OFF-Time) und Exekutivfunktion (Stroop ON-Time) Leistung in Sekunden.Sternsymbole (*) zeigen signifikante Zeiteffekte an;Hash-Symbole (#) weisen auf signifikante Veränderungen der kognitiven Leistungsfähigkeit vor und nach dem Training hin.Deskriptive Daten und Ergebnisse für die selbst wahrgenommene Erregung und Konzentrationsfähigkeit sowie für die affektive Reaktion auf beide Interventionen und die wahrgenommene Anstrengung während der Fahrradergometer-Intervention sind in Tabelle 2 angegeben. Deskriptive Daten und Ergebnisse für die kognitive Leistungsfähigkeit sind in Tabelle 3 angegeben 95-%-Konfidenzintervalle von Prä- bis Post-Änderungen der kognitiven Leistung (Abb. 3) weisen darauf hin, dass das Training mit und ohne Maske zu einem positiven Effekt auf die kognitive Leistung führte.Die kognitive Leistungsfähigkeit blieb nach dem Sitzen unverändert.Die Maskenanwendung beim Sitzen und Trainieren zeigte keinen Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit.Ebenso wurden die selbst wahrgenommene Erregung und die Fähigkeit, sich zu konzentrieren, nicht durch das Tragen der Maske während der Ruhe oder des Trainings beeinflusst.Das Tragen einer Maske hatte auch keinen Einfluss auf die affektive Reaktion auf die Intervention beim Sitzen und Radfahren.Die subjektiv empfundene Anstrengung auf dem Fahrradergometer unterschied sich nicht signifikant zwischen den Maskentrage- und den Nicht-Masken-Bedingungen.Das Tragen einer chirurgischen Maske oder eines FFP2 während Übungen mit hoher Intensität hatte eine negative Auswirkung auf den pCO2- und pH-Wert der Kapillaren im Vergleich zu einer Kontrollbedingung ohne Maske mit angepasster Arbeitsbelastung.Unsere Ergebnisse bestätigen somit unsere erste Hypothese.Obwohl das Tragen von chirurgischen Masken zu einer weniger ausgeprägten HR-Anpassung während 20-minütigem Sitzen und das Tragen von FFP2 während des Trainings zu einem etwas stärker erhöhten systolischen Blutdruck führte, zeigen unsere Daten keine weiteren nachteiligen Veränderungen der hämodynamischen oder metabolischen Parameter während des Trainings oder sitzenden Verhaltens (Sitzen). .Affektive Reaktionen auf das Sitzen und Trainieren wurden durch das Tragen der Maske nicht beeinflusst;Hypothese 2 muss daher verworfen werden.Darüber hinaus wurden die selbst wahrgenommene Konzentrationsfähigkeit und Erregung nach dem Training durch chirurgische Masken und FFP2 nicht beeinträchtigt.Der Mund-Nasen-Schutz während Ruhe und Bewegung führte zu keinen nachteiligen Veränderungen der kognitiven Leistungsfähigkeit im Vergleich zur Kontrollbedingung ohne Maske.Unsere Daten lassen vermuten, dass entweder die Kohlendioxidproduktion bei intensiver Muskeltätigkeit erhöht oder die Ausscheidung über die Atmung durch das Tragen einer Maske eingeschränkt ist.Infolgedessen wird der Säure-Basen-Haushalt durch höhere Kohlendioxidwerte im Blut negativ beeinflusst, was zu einer leichten Azidose führt.Beide Hypothesen (erhöhte Produktion oder verringerte Ausscheidung von CO2) stimmen mit früheren Erkenntnissen überein, die sowohl auf eine geringere Kohlendioxidausatmung als auch auf eine geringere Sauerstoffaufnahme während des Steady-State-Trainings hinweisen, wenn eine Maske getragen wird3.Gepoolte Daten für abgestufte und stationäre Übungen bestätigen die Auswirkungen des Maskentragens während des Trainings auf das endexspiratorische CO2, während die Sauerstoffsättigung und die Trainingsleistungswerte durch das Tragen der Maske anscheinend nicht verändert werden6.In Übereinstimmung mit diesen metaanalytischen Ergebnissen zu nicht-invasiven Ergebnissen wurde der Kapillarblut-Sauerstoffpartialdruck nicht durch das Tragen einer Maske während des Steady-State-Trainings (diese Studie) und des abgestuften Trainings bis zur willentlichen Erschöpfung beeinflusst9.Darüber hinaus zeigen unsere und frühere Daten, dass sich Laktat während des Trainings nicht in größerem Umfang ansammelt, was darauf hindeutet, dass die Rate des anaeroben Stoffwechsels durch das Tragen der Maske nicht verändert wird3,9.Folglich erscheint eine begrenzte Kohlendioxidelimination über die Atmung bei intensiver Belastung im Steady State als Hauptwirkungsmechanismus für unsere Ergebnisse wahrscheinlicher.Wir stellten einen höheren systolischen Blutdruck, aber eine vergleichbare HR in einer gemischten Population während des Trainings fest, wenn ein FFP2 angewendet wurde.Diese Ergebnisse stimmen mit der Studie von Driver und Kollegen überein, die ebenfalls einen höheren systolischen Blutdruck bei hochintensivem Training berichten, jedoch nicht bei niedrigerer Intensität in einer gemischten Population28.Diese Blutdruckänderungen könnten auf einem höheren peripheren Gefäßwiderstand oder einem erhöhten Herzzeitvolumen beruhen.Die Interventionsstudie von Lässing und Kollegen zeigt eine erhöhte Herzleistung bei maskiertem Training mit moderater Intensität bei männlichen Teilnehmern3.Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die kardiovaskuläre Leistungsfähigkeit während des Trainings erhöht wird, wenn eine Maske getragen wird.Es ist wahrscheinlich, dass diese Anpassungen auf einer Reaktion der sympathischen Nervenaktivität auf erhöhte CO2-Spiegel und einen verringerten pH-Wert beruhen29.Ein höherer Atemwegswiderstand könnte auch eine kardiovaskuläre Reaktion auslösen, die mit dem Mechanismus vergleichbar ist, der bei Patienten mit Schlafapnoe zu pulsatiler Hypertonie führt30.Es ist fraglich, ob die höhere Ruhe-HF während der Maskenanwendung in unserer Studie auf eine ausreichende Kompensationsstrategie (erhöhtes Herzzeitvolumen) für einen weniger ausgeprägten negativen Einfluss des maskeninduzierten Atemwegswiderstands und der CO2-Rückatmung auf die kardiopulmonale Funktion während des Sitzens hinweist.Dies wäre eine Erklärung für vergleichbare Stoffwechselreaktionen beim Sitzen mit und ohne Maske.Gepoolte Daten für inkrementelles Training bis zur Erschöpfung zeigen, dass das Tragen einer Maske zu einer ausgeprägteren subjektiven Reaktion auf das Training und zu einer höheren wahrgenommenen Anstrengung führt6,9.Steady-State-Übungen mit mäßiger3 oder intensiver Intensität (unsere Studie) hingegen scheinen mit und ohne Maske zu einem vergleichbaren affektiven Zustand zu führen.Entgegen anekdotischer Evidenz17 fanden wir keine negativen Auswirkungen des Maskentragens auf die selbst wahrgenommene Konzentrationsfähigkeit und kognitive Leistungsfähigkeit und konnten keine nachteiligen Folgen für das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit bestätigen19.Darüber hinaus scheinen die positiven Auswirkungen von körperlicher Betätigung mit mittlerer bis hoher Intensität auf die kognitive Leistungsfähigkeit31,32,33 durch das Tragen einer Maske nicht eliminiert zu werden.Die Anwendung von FFP2- oder chirurgischen Masken führt zu keinen klinisch relevanten nachteiligen Auswirkungen in Ruhe und bei Belastung bis zu hoher Intensität.Folglich können Übungen oder körperliche Aktivitäten im Steady-State mit vergleichbarer Intensität in Umgebungen durchgeführt werden, in denen Masken obligatorisch sind.Darüber hinaus scheinen die Leistung bei der Büroarbeit oder andere kognitive Anforderungen nicht beeinträchtigt zu sein, und es ist unwahrscheinlich, dass das körperlich aktive oder inaktive Pendeln (Radfahren, Gehen, öffentliche Verkehrsmittel) mit einer Maske zu negativen metabolischen Folgen führt.Zukünftige Studien müssen bewerten, ob höhere Kohlendioxidwerte, ein höheres Herzzeitvolumen oder ein erhöhter Atemwiderstand während des Trainings die metabolische Reaktion und andere trainingsinduzierte Anpassungen beeinflussen.Basierend auf metaanalytischen Erkenntnissen könnten Athleten vergleichbare maximale Trainingsleistungen mit und ohne Maske erreichen5,6.Es ist jedoch wahrscheinlich, dass maskeninduzierte Änderungen der maximalen Sauerstoffaufnahme und der Lungenfunktion die metabolische Reaktion auf maximale Belastung verändern5.Zukünftige Studien müssen beurteilen, ob körperliche Aktivitäten mit geringerer Intensität zu vergleichbaren Auswirkungen auf das Herzzeitvolumen und den Kohlendioxidgehalt im Blut führen.Basierend auf unserem Design konnten wir die Lungenleistung nicht messen.Obwohl die Anwendung von Gummimasken (zur Messung von Atmungskomponenten) wahrscheinlich den Atemwegswiderstand und das zwischen Gesicht und chirurgischen oder FFP2/N95-Masken eingeschlossene Luftvolumen verändert, könnten weitere Studien sowohl Blutgasanalysen als auch spiroergometrische Maßnahmen zur Analyse umfassen Auswirkungen des Maskentragens auf den Kohlendioxidstoffwechsel und die Lungenfunktion.Darüber hinaus ist die objektive oder selbstberichtete Einschätzung der Atemermüdung von großem Interesse.Gesichtsmasken wie chirurgische Masken und FFP2 induzieren kleine Veränderungen der Lungenfunktion, die wiederum zu leicht erhöhten Kohlendioxidwerten im Blut bei körperlicher Aktivität mit hoher Intensität führen.Alle Kohlendioxidwerte lagen jedoch im physiologischen Bereich und beeinflussten die kognitive Leistungsfähigkeit und das subjektive Wohlbefinden nicht.Daher fanden wir keine Hinweise auf gesundheitsschädliche Auswirkungen der Maskenanwendung in Umgebungen ohne die Möglichkeit, die soziale Distanzierung über einen begrenzten Zeitraum aufrechtzuerhalten, wie z. B. Pendeln (Radfahren oder Gehen) in öffentlichen Bereichen, öffentliche Verkehrsmittel oder Carsharing.Die kardiovaskuläre Leistungsfähigkeit scheint während des Maskentragens nur zu einem geringen Anteil hochreguliert zu sein.Folglich sind gesunde Erwachsene in der Lage, die Wirkung von Mund-Nasen-Schutzmasken in Ruhe und bei körperlicher Aktivität (z. B. Bewegung) physiologisch zu kompensieren, wenn ein metabolischer Gleichgewichtszustand erreicht werden kann.Weitere Studien müssen die Auswirkungen einer längeren und wiederholten Maskenanwendung insbesondere in realistischen Umgebungen (gemeinsam genutzter Arbeitsplatz, öffentlicher Fernverkehr) einschließlich körperlicher Aktivität (dh körperliche Arbeit in überfüllten Bereichen) bewerten, um mögliche Auswirkungen auf das Wohlbefinden und den Stoffwechsel weiter zu bewerten.Daten sind auf angemessene Anfrage gemäß der institutionellen Richtlinie verfügbar.Long, Y. et al.Wirksamkeit von N95-Atemschutzmasken im Vergleich zu chirurgischen Masken gegen Influenza: Eine systematische Überprüfung und Metaanalyse.J. 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