Zusammenfassung

Ziel. Die vorliegende Studie verglich die Auswirkungen von aufrechten und gebeugten Sitzhaltungen auf die Atemmuskelkraft bei gesunden jungen Männern. Methoden. Insgesamt nahmen 35 erwachsene männliche Probanden im Alter von 18 bis 35 Jahren an dieser Studie teil. Die Atemmuskelkraft wurde durch Messung des Sniff Nasal Inspiratory Pressure (SNIP) unter Verwendung eines MikroRPM-Geräts in aufrechter und gelähmter Sitzposition bestimmt. Die Probanden wurden gebeten, den Lungenfunktionstest einschließlich des maximalen exspiratorischen Flusses (PEF), des erzwungenen exspiratorischen Volumens in einer Sekunde (FEV1), der erzwungenen Vitalkapazität (FVC) und des FEV1 / FVC-Verhältnisses zu Studienbeginn durchzuführen. Die Körperzusammensetzung wurde ebenfalls bestimmt. Suchergebnisse. Es gab einen signifikanten Unterschied im SNIP-Score zwischen aufrechtem Sitzen und gelähmten Sitzpositionen (). Die mittlere Differenz des SNIP-Scores zwischen aufrechtem Sitzen und gesenktem Sitzen betrug 8,7 cmH2O. Signifikante Korrelationen wurden gefunden zwischen SNIP im aufrechten Sitzen und FEV1% vorhergesagten Werten , SNIP im gesunkenen Sitzen und FEV1% vorhergesagten Werten und SNIP im aufrechten Sitzen und SNIP in gesunkenen Sitzpositionen ( für alle). Es gab keine signifikanten Korrelationen zwischen SNIP-Scores, demografischen Variablen und anderen klinischen Ausgangsdaten (). Rückschlüsse. Die gebeugte Sitzposition hatte im Vergleich zur aufrechten Sitzposition einen niedrigeren SNIP-Score, was auf eine verringerte Zwerchfellspannung und -bewegung infolge einer veränderten Körperhaltung hindeutet.

1. Einleitung

Eine veränderte Körperhaltung beeinflusst die Stärke und Funktion der Atemmuskulatur sowohl bei gesunden Erwachsenen als auch bei Patienten mit kardiopulmonaler Dysfunktion . Eine Studie von Costa et al. berichtet signifikant niedriger maximaler inspiratorischer und exspiratorischer Munddruck in Rückenlage oder halblicht Sitzpositionen im Vergleich zur Sitzposition bei gesunden jungen Erwachsenen. In ähnlicher Weise Koulouris et al. berichtet reduzierte Atemmuskelkraft in Rückenlage im Vergleich zur Sitzposition. Biomechanisch beeinflusst die Länge des Muskels die Fähigkeit einer Muskelfaser, eine aktive Spannung zu entwickeln, die als Längen-Spannungs-Beziehung bekannt ist . Daher wird angenommen, dass die Veränderungen im Brustkorb ein verändertes Längen-Spannungs-Verhältnis der Atemmuskulatur verursachen können, wie z Zwerchfell, was zu einer verminderten Fähigkeit dieser Muskeln führt, Spannung zu entwickeln und folglich die Geschwindigkeit und Tiefe der Atmung zu verringern .

Die Messung der Atemmuskelkraft ist entscheidend für die Bewertung der therapeutischen Wirkungen verschiedener Interventionen für die Atemmuskelschwäche oder -dysfunktion . Die inspiratorische Muskelkraft kann mit einem einfachen, zuverlässigen und validen Test gemessen werden, der als Sniff Nasal Inspiratory Pressure (SNIP) bezeichnet wird . Der SNIP ist eine nichtinvasive, einfache und akzeptablere Technik im Vergleich zur statischen Anstrengung des maximalen Inspirationsdrucks und war eine Alternative zur Messung des maximalen Inspirationsdrucks.

Die Körperhaltung spielt bei der kardiopulmonalen Physiotherapie eine entscheidende Rolle. Mehrere Positionen, einschließlich Sitzen, Rückenlage, Seitenlage und Semi-Fowler-Positionen, wurden von den Patienten während der Behandlungssitzungen eingenommen . Dennoch könnten diese Positionen die Leistung der Atemmuskulatur während therapeutischer Eingriffe beeinflussen. Dies gilt insbesondere, da die Verbesserung der Stärke der Inspirationsmuskulatur bei Atemwegserkrankungen, die wahrscheinlich schwach werden, eine wesentliche Ergebnismaßnahme für Physiotherapeuten ist . Die vorliegende Studie zielte darauf ab, die Auswirkungen von aufrechten und gebeugten Sitzhaltungen auf die Atemmuskelkraft bei gesunden jungen Männern zu vergleichen.

2. Methoden

2.1. Probanden

Eine Convenience-Sampling-Technik wurde verwendet, um Probanden aus dem College of Applied Medical Sciences zu rekrutieren. Die Probanden waren anscheinend gesund und frei von Herz-Lungen-Erkrankungen und die Einschlusskriterien waren wie folgt: erwachsene im Alter zwischen 18 und 35 Jahren als die obstruktivste Lungenerkrankung tritt bei Erwachsenen über 35 Jahren auf , keine Einschränkung der Art der körperlichen Aktivitäten, Body-Mass-Index (BMI) ≤ 30 und Erwachsene frei von Lungenerkrankungen, wie durch die Spirometrie dokumentiert. Probanden wurden ausgeschlossen, wenn sie in der Vergangenheit an Brustwirbeln operiert wurden, kürzlich Lungenembolie und tiefe Venenthrombose, Brusterkrankungen, Rückenschmerzen sowie eine Wirbelsäulenfraktur und angeborene Wirbelsäulendeformität, zum Beispiel Kyphose. Die Studie wurde von der Institution der Ethikkommission des Rehabilitationsforschungslehrstuhls der King Saud University genehmigt. Jedes Subjekt unterzeichnete vor der Teilnahme eine schriftliche Einverständniserklärung, die von der Ethikkommission der Institution genehmigt wurde. Alle Experimente folgten der Erklärung von Helsinki.

2.2. Anthropometrische Messung

Größe und Gewicht wurden mit Probanden in leichter Kleidung und barfuß mit einem Stadiometer gemessen und der Body-Mass-Index in kg / m2 berechnet.

2.3. Lungenfunktionstests

Alle Probanden führten einen Lungenfunktionstest durch, einschließlich des maximalen exspiratorischen Flusses (PEF), des erzwungenen exspiratorischen Volumens in einer Sekunde (FEV1), der erzwungenen Vitalkapazität (FVC) und des FEV1 / FVC-Verhältnisses tragbares Vitalograph-Gerät (Vitalograph, Ltd., UK) nach den Richtlinien der American Thoracic Society .

2.4. Inspiratorische Muskelkraftmessung

Der Sniff Nasal Inspiratory Pressure (SNIP) wurde gemäß den zuvor beschriebenen Methoden unter Verwendung eines MicroRPM-Geräts (MircoRPM, MicroMedical, Ltd., Kent, Vereinigtes Königreich). Die Probanden wurden gebeten, in aufrechter Haltung mit aufrechtem Kopf, entspannten Schultern und flachen Füßen auf dem Boden zu sitzen (Abbildung 1). Dann wurden die Probanden gebeten, mit nach vorne gerichtetem Kopf, abgerundeten Schultern, zusammengesackter Haltung und flachem Rücken zu sitzen, wobei die Füße auf dem Boden ruhten (Abbildung 2). Standardisierte verbale Befehle wurden gegeben, um jede Haltung beizubehalten. In der ersten Position (aufrechtes Sitzen) schnupperte das Subjekt scharf und schnell an der funktionellen Restkapazität (FRC). Dieses Manöver wurde mindestens fünfmal wiederholt oder bis das Subjekt nicht mehr als 10 cmH2O erreichen konnte und der Maximalwert gewählt wurde . Die Probanden wiederholten den gleichen Vorgang in einer sitzenden Position. Beide Sitzpositionen wurden randomisiert, um einen Ordnungseffekt zu vermeiden.

Abbildung 1

Aufrechte Haltung.

Abbildung 2

Slouched Haltung.

2.5. Statistische Analyse

Das Statistikpaket für Sozialwissenschaften (SPSS) für Windows (Version 22.0, SPSS, Inc., Chicago, IL) statistische Software wurde für alle statistischen Analysen verwendet. Die Normalität der Daten wurde vor der Analyse bestimmt. Deskriptive Statistiken (Mittelwert und Standardabweichung) wurden verwendet, um die Daten zusammenzufassen. Die gepaarte T-Test-Analyse wurde berechnet, um Unterschiede der SNIP-Scores zwischen aufrechtem Sitzen und gelähmten Sitzpositionen zu identifizieren. Der Pearson-Korrelationstest wurde verwendet, um die Beziehungen zwischen dem SNIP-Score an zwei Positionen und den demografischen Variablen und den klinischen Ausgangsdaten zu untersuchen. Das Signifikanzniveau (Wert) wurde auf 0,05 gesetzt.

3. Ergebnisse

Insgesamt nahmen 35 Probanden an dieser Studie teil. In Tabelle 1 sind die demografischen Variablen und die klinischen Ausgangsdaten aufgeführt. Tabelle 2 zeigt den Vergleich des SNIP-Scores auf zwei verschiedenen Sitzpositionen. Die Probanden hatten einen niedrigeren SNIP-Score während einer gebeugten Position im Vergleich zur normalen aufrechten Position (). Die mittlere Differenz des SNIP-Scores zwischen der aufrechten Sitzposition und der gesunkenen Sitzposition betrug 8,7 cmH2O. Signifikante Korrelationen wurden zwischen SNIP im aufrechten Sitzen und FEV1% vorhergesagten Werten , SNIP im gesunkenen Sitzen und FEV1% vorhergesagten Werten und SNIP im aufrechten Sitzen und SNIP in gesunkenen Sitzpositionen (für alle) gefunden. Es gab keine signifikanten Korrelationen zwischen den SNIP-Scores und dem Alter oder BMI oder anderen klinischen Ausgangsdaten ().

4. Diskussion

Die vorliegende Studie zielte darauf ab, die Auswirkungen von Körperhaltungen während aufrechter und gelähmter Sitzpositionen auf die inspiratorische Muskelkraft bei gesunden jungen Männern zu vergleichen. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigten, dass eine veränderte Körperhaltung während der gebeugten Position die Zwerchfellstärke reduzierte, gemessen mit SNIP im Vergleich zur normalen aufrechten Position. In der vorliegenden Studie wurde ein Rückgang der SNIP-Messung um 9,3% während der gesunkenen Sitzposition im Vergleich zum aufrechten Sitzen berichtet.

Die biomechanische Veränderung der Haltungsausrichtung beeinflusst die Bewegungs-, Positions- und Kopplungsmuster der Gelenke zwischen Brustwirbelsäule und Brustkorb, die die Lungencompliance durch die Veränderung der für die Atmung verfügbaren Gelenkbewegung beeinflussen . Das Zwerchfell hat mehrere Anhaftungen an Rückenwirbeln und Brustkorb, und Änderungen in der Position dieser Knochenstrukturen veränderten die ordnungsgemäße Funktion des Zwerchfells. Wie andere Skelettmuskeln im Körper zieht sich das Zwerchfell zusammen und entspannt sich, um die richtige Atemmechanik aufrechtzuerhalten, und trägt auch wesentlich zur Stabilität der Wirbelsäule und zur Brustkorbbewegung bei. Die Einschränkung des Brustkorbs während der gesunkenen Position begrenzt die Beweglichkeit des Zwerchfells, was anschließend und unbewusst zu Atemstörungen führt . Darüber hinaus trägt die gesunkene Position zur Beeinträchtigung anderer Systeme bei, einschließlich eines verringerten venösen Rückflusses, des autonomen Nervensystems und der Erregbarkeit des Nervus phrenicus. Ähnlich wie in unserer Studie haben frühere Studien eine erhöhte Atemanstrengung und eine verringerte Atemkapazität und -kontrolle bei normalen Personen in einer gebeugten Position im Vergleich zu einer normalen aufrechten Sitzposition berichtet .

Um ein normales Atemmuster zu ermöglichen, ist eine effektive Kontraktion der Zwerchfellmuskulatur erforderlich . Die Anpassung einer liegenden Position verringert die Fähigkeit des Zwerchfells, eine geeignete Kraft für die Kontraktion zu erzeugen. Dies führt zu Einschränkungen durch die Bauchhöhle. Dies wird durch eine Reihe von Studien unterstützt, die eine Veränderung des Brustkorbs und der Zwerchfellkraft in verschiedenen Positionen zeigten . Eine Studie von Lee et al. die Verwendung der respiratorischen induktiven Plethysmographie (RIP) hatte gezeigt Variationen in den Eigenschaften der Brust- und Bauchhöhle in verschiedenen gewohnheitsmäßigen Sitzpositionen. Darüber hinaus Kera und Maruyama und Lee et al. berichtete über eine verminderte Muskelaktivität in einer gesunkenen Sitzposition im Vergleich zu einer aufrechten Sitzposition. Darüber hinaus verwenden Costa et al. berichtet signifikant niedriger maximaler inspiratorischer und exspiratorischer Munddruck in Rückenlage oder halblicht Sitzpositionen im Vergleich zur Sitzposition bei gesunden jungen Erwachsenen.

In der vorliegenden Studie kann der höhere SNIP-Score in aufrechter Sitzposition im Vergleich zur gesunkenen Sitzposition darauf zurückzuführen sein, dass das Diaphragma in aufrechter Position einen mechanischen Vorteil und günstigere Positionen in der Längen-Spannungs-Kurve hatte, um Spannung zu erzeugen . Darüber hinaus kann sich das Längen-Spannungs-Verhältnis aller anderen Inspirationsmuskeln in sitzender Position verändern, um eine optimale Muskelspannung zu erzeugen.

Die vorliegende Studie zeigte eine etwas höhere positive Korrelation zwischen dem SNIP-Score in aufrechter Sitzposition und den FEV1-Vorhersagewerten im Vergleich zum SNIP-Score in gelähmter Sitzposition. Dies wird durch eine frühere Studie unterstützt, die bessere Spirometrie-Ergebnisse in aufrechter Position als in Rückenlage bei gesunden Personen vorschlug . In der vorliegenden Studie zeigten jedoch andere Spirometrie-Ergebnisse, einschließlich PEF-, FVC- und FEV1 / FVC-Verhältnisse, eine unbedeutende Korrelation mit den SNIP-Scores in beiden Positionen.Die vorliegende Studie zeigte unbedeutende Korrelationen zwischen SNIP-Scores und den demografischen Variablen wie Alter, Größe, Gewicht und BMI. Eine frühere Studie berichtete jedoch, dass die demografischen Faktoren wie Alter, Gewicht, BMI und Größe die inspiratorische Muskelkraft bei gesunden Menschen beeinflussen . Eine andere Studie berichtete über eine negative Korrelation zwischen Alter und SNIP-Score bei Männern und eine positive Beziehung zwischen BMI und SNIP-Scores bei Frauen . Mehrere Faktoren trugen zu diesen Unterschieden bei. Erstens ist der mögliche Grund die unterschiedliche Haltung. Zweitens waren die Probanden in der aktuellen Studie jung, wo die Wirkung des Alters auf das Zwerchfell unwahrscheinlich ist. Drittens könnte das Fehlen von Korrelationen auf eine geringe Stichprobengröße in der aktuellen Studie zurückzuführen sein.

Die vorliegende Studie hatte einige potenzielle Einschränkungen. Das Ergebnis der vorliegenden Studie war auf gesunde junge Männer beschränkt. Der Vergleich der Lungenfunktion in verschiedenen Körperhaltungen wurde nicht gemessen, um den Effekt der gesunkenen Position auf das Lungenvolumen zu dokumentieren. Darüber hinaus schränkt das Fehlen einer Vergleichsgruppe die Gültigkeit der vorliegenden Studie ein. Darüber hinaus werden Qualitätsstudien empfohlen, die den Einfluss einer veränderten Körperhaltung auf die Atemmuskelkraft bei Patienten mit Atemstörungen untersuchen.

5. Schlussfolgerung

Die gesunkene Sitzposition hatte im Vergleich zur aufrechten Sitzposition einen niedrigeren SNIP-Score, was auf eine verringerte Zwerchfellspannung und -bewegung infolge einer veränderten Körperhaltung hindeutet. Längere slouched Position kann Atemstörung induzieren und die umgebenden Strukturen einschließlich des Herzens und des Nervus phrenicus beeinflussen. Einzelpersonen werden geraten, slouched Position zu vermeiden und angeregt, aufrechte Position mit richtigen Atemmanövern zu üben. Zukünftige Studien sollten die Wirkung der Umkehrung der chronischen Slouched Position auf das Zwerchfell und das Lungenvolumen untersuchen.

Abkürzungen

Interessenkonflikte

Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte haben.

Danksagung

Die Autoren danken dem Dekanat für wissenschaftliche Forschung, der King Saud University, für die Finanzierung durch das Vizedekanat für wissenschaftliche Forschungsstühle.