The Effect of Added Mass on Pulmonary Function

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

A comparative study of the volume-velocity parameters of the human external respiration system was carried out under the influence of an additional weight load: a body armor weighing 11 kg and a backpack weighing 15 kg. The nature of changes in the main spirometric parameters under the influence of an added mass is typical for restrictive disorders of pulmonary function. A marked decrease in forced vital capacity (FVC) and forced expiratory volume in 1 second (FEV1) values was observed when performing the test with a protective vest. In the conditions of a combination of body armor and a backpack, these changes were more pronounced (p < 0.01). At the same time, there were no significant changes in the Tiffno index values (FEV1/FVC). In addition, a significant decrease in the values of maximum voluntary ventilation (MVV) was revealed by 8.1% under the influence of body armor, and by 18.5% with a combination of a vest and a backpack relative to the control (p < 0.01). A significant correlation was shown between the maximum force of contraction of the inspiratory muscles and the maximum voluntary ventilation of the lungs both in the control and with an additional weight load. It is possible that the inspiratory muscles training, aimed at increasing their strength and endurance, can be an effective strategy for minimizing the adverse effects of increased weight load when performing work with special protective equipment in various areas of human professional activity.

全文:

受限制的访问

作者简介

M. Segizbaeva

Pavlov Institute of Physiology of the RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: segizbaevamo@infran.ru
俄罗斯联邦, Saint Petersburg

B. Maksimenko

Pavlov Institute of Physiology of the RAS

Email: segizbaevamo@infran.ru
俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Yu. Korolyov

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: segizbaevamo@infran.ru
俄罗斯联邦, Saint Petersburg

N. Aleksandrova

Pavlov Institute of Physiology of the RAS

Email: segizbaevamo@infran.ru
俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

  1. Muza S.R., Latzka W.A., Epstein Y., Pandolf K.B. Load carriage induced alterations of pulmonary function // Int. J. Ind. Ergon. 1989. V. 3. № 3. P. 221.
  2. Bygrave S., Legg S.J., Myers S., Llewellyn M. Effect of backpack fit on lung function // Ergonomics. 2004. V. 47. № 3. P. 324.
  3. Majumdar D., Srivastava K.K., Purkayastha S.S. et al. Physiological effects of wearing heavy body armour on male soldiers // Int. J. Ind. Ergon. 1997. V. 20. № 2. P. 155.
  4. Dominelli P.B., Sheel A.W., Foster G.E. Effect of carrying a weighted backpack on lung mechanics during treadmill walking in healthy men // Eur. J. Appl. Physiol. 2012. V. 112. № 6. P. 2001.
  5. Phillips D.B., Stickland M.K., Petersen S.R. Ventilatory responses to prolonged exercise with heavy load carriage // Eur. J. Appl. Physiol. 2016. V. 116. № 1. P. 19.
  6. Armstrong N.C., Gay L.A. The effect of flexible body armour on pulmonary function // Ergonomics. 2016. V. 59. № 5. P. 692.
  7. Legg S.J., Cruz C.O. Effect of single and double strap backpacks on lung function // Ergonomics. 2004. V. 47. № 3. P. 318.
  8. Kinoshita H. Effects of different loads and carrying systems on selected biomechanical parameters describing walking gait // Ergonomics. 1985. V. 28. № 9. P. 1347.
  9. Brown P.I., McConnell A.K. Respiratory-related limitations in physically demanding occupations // Aviat. Space Environ. Med. 2012. V. 83. № 4. P. 424.
  10. Armstrong N.C., Ward A., Lomax M. et al. Wearing body armour and backpack loads increase the likehood of expiratory flow limitation and respiratory muscle fatigue during marching // Ergonomics. 2019. V. 62. № 9. P. 1181.
  11. Miller M.R., Crapo R., Hankinson J. et al. General considerations for lung function testing // Eur. Respir. J. 2005. V. 26. № 1. P. 153.
  12. American Thoracic Society/European Respiratory Society. ATS/ERS Statement on respiratory muscle testing // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002. V. 166. № 4. P. 518.
  13. Black L.F., Hyatt R.E. Maximal respiratory pressures: normal values and relationship to age and sex // Am. Rev. Respir. Dis. 1969. V. 99. № 5. P. 696.
  14. Segizbaeva M.O., Aleksandrova N.P. Assessment of the Functional State of Respiratory Muscles: Methodological Aspects and Data Interpretation Muscles // Human Physiology. 2019. V. 45. № 2. P. 213.
  15. Faghy M., Brown P. Thoracic load carriage-induced respiratory muscle fatigue // Eur. J. Appl. Physiol. 2014. V. 114. № 5. P. 1085.
  16. Shei R.J., Chapman R.F., Gruber A.H., Mickleborough T.D. Respiratory Effects of Thoracic Load Carriage Exercise and Inspiratory Muscle Training as a Strategy to Optimize Respiratory Muscle Performance with Load Carriage // Springer Sci. Rev. 2017. V. 5. № 1–2. P. 49.
  17. Faghy M.A., Shei R.J., Armstrong N.C.D. et al. Physiological impact of load carriage exercise: Current understanding and future research directions // Physiol. Rep. 2022. V. 10. № 21. P. e15502.
  18. Walker R.E., Swain D.P., Ringleb S.I., Colberg S.R. Effect of added mass on treadmill performance and pulmonary function // J. Strength Cond. Res. 2015. V. 29. № 4. P. 882.
  19. Phillips D.B., Ehnes C.M., Stickland M.K., Petersen S.R. Ventilatory responses in males and females during graded exercise with and without thoracic load carriage // Eur. J. Appl. Physiol. 2019. V. 119. № 2. P. 441.
  20. Legg S.J. Influence of body armour on pulmonary function // Ergonomics. 1988. V. 31. № 3. P. 349.
  21. Legg S.J., Mahanty A. Comparison of Five Models of Carrying a Load Close to the Trunk // Ergonomics. 1985. V. 28. № 12. P. 1653.
  22. Dominelli P.B., Sheel A.W. Experimental approaches to the study of the mechanics of breathing during exercise // Respir. Physiol. Neurobiol. 2012. V. 180. № 2—3. P. 147.
  23. Dixon A.E., Peters U. The effect of obesity on lung function // Expert Rev. Respir. Med. 2018. V. 12. № 9. P. 755.
  24. Jenkins S.C., Moxham J. The effects of mild obesity on lung function // Respir. Med. 1991. V. 85. № 4. P. 309.
  25. Sharp J.T., Barrocas M., Chokroverty S. The cardiorespiratory effects of obesity // Clin. Chest Med. 1980. V. 1. № 1. P. 103.
  26. Farkas G.A., Cerny F.J., Rochester D.F. Contractility of the ventilatory pump muscles // Med. Sci. Sports Exerc. 1996. V. 28. № 9. P. 1106.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Correlation between maximum inspiratory pressure (MIP) and maximum voluntary ventilation (MVV) in healthy volunteers in control subjects in the absence of additional weight loading (circles and solid trend line), in the action of a protective waistcoat (squares and dashed line) and the combination of waistcoat and backpack (triangles and dashed line). Correlation coefficients (r) are shown next to the trend line

下载 (88KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».