胸壁也是分门别类总量、肺功能和呼吸肌肉力量与腹部肥胖:个人身体状况的影响

文摘

背景。腹部肥胖是一种慢性疾病,可以导致肺功能障碍,导致呼吸相关疾病的风险增加。身体的位置是一个重要的技术,有效地恢复和增加肺功能和胸壁卷。当前研究的目的是检查身体位置的影响也是分门别类胸壁总量,肺功能和呼吸肌肉力量和腹部肥胖的人。方法。二十肥胖和二十的健康男性进行四体位包括坐在没有和回来的支持,福勒,仰卧位的位置。每个职位进行了5分钟。胸壁卷、肺功能和呼吸肌肉力量在每个职位评估。结果。坐在没有和回来的支持导致更高的总数和胸腔区划的胸壁卷,肺功能,吸气肌肉力量比福勒和懒散的位置在两组( )。腹部肥胖受试者和区划的胸壁总量大大减少和肺功能四个比健康受试者的身体位置( )。呼吸肌肉力量在肥胖组低于健康对照组( )。结论。这项研究提供了新的信息关于肥胖和身体姿势的影响在胸壁卷,肺功能和呼吸肌肉力量。在肥胖人卧床不起,坐在提高肺功能,和肋骨区划的胸壁总量,吸气肌肉力量和因此可能降低呼吸相关的风险disease-relative福勒和懒散的职位。

1。介绍

肺功能障碍,胸壁运动,心肺患者呼吸功能失调是常见的问题(1- - - - - -3]。腹部肥胖是一种慢性疾病风险高的发展中国家非传染性疾病(NCDs),如糖尿病、高血压、心脏病、代谢综合征、呼吸道疾病、和死亡率(4,5]。腹部肥胖相关疾病的特殊呼吸diseases-cost泰国医疗系统每年超过3500万美元(6]。肥胖也是导致肺功能障碍,呼吸模式和呼吸道并发症的发展和疾病(1- - - - - -3]。过量脂肪积累thoracic-abdominal地区限制胸壁扩张和膈肌收缩,延长腹部肌肉,减少上呼吸道口径,气道修改配置和增加腹内压(1- - - - - -3,7- - - - - -10]。快速浅呼吸腹部肥胖个体中也已被证明能够增加缺氧的危险,气流限制,工作量,呼吸和呼吸系统疾病的发展,医疗并发症,手术后住院时间较长的(11,12]。

有许多因素会影响肺功能,如年龄、性别、身体活动和身体位置(1- - - - - -3,7- - - - - -10]。其中,身体姿势的变化可以作为干预改善肺功能(13- - - - - -16),由于体位的直接影响在胸壁运动,呼吸肌肉性能和呼吸模式(13- - - - - -17),包括个人与肥胖(18- - - - - -21]。有各种各样的身体位置通常被用在这种背景下,包括坐、卧位,侧躺,仰卧位,位置为保护和恢复肺的性能和减少呼吸道并发症的风险(14,15,22]。

研究表明,改变从坐到仰卧位减少了肺功能,包括肺活量(TLC),迫使肺活量(FVC)、力第一第二(FEV1),用力呼气容积FEV1 / FVC、最大呼气流量(PEF),呼气储备体积(ERV)和功能余气量(FRC)在肥胖个体18- - - - - -21,23]。然而,这些研究只关注坐着懒散的位置。另一方面,Benedik的研究调查了其他职位(Fowler的立场)。他们发现没有FRC福勒和懒散的位置之间的差异在轻度至中度肥胖患者(23]。身体的立场不仅影响肺功能和呼吸肌肉力量也不同车厢的胸壁体积和直径变化在肥胖个体24,25]。胸壁隔间包括胸腔(RC)和腹部(AB)隔间。RC分为肺部和腹部胸腔隔间(26]。对胸壁体积,只有Barcelar的研究调查了坐姿对胸壁体积的影响及其在肥胖患者(隔间24]。结果表明,肥胖显著降低肺胸腔胸壁体积与对照组相比在坐姿24]。关于胸壁直径变化,Sonpeayung及其同事报告说,肥胖的人明显减少了胸壁直径变化在身体位置相对于对照组( )(25]。

虽然迄今为止在该领域的研究表明肥胖和身体姿势的影响肺功能的一系列措施,没有一项研究系统地检查腹部肥胖和身体多个位置的影响肺功能指标和胸壁卷在同一群人。例如,证据[18- - - - - -21,23)肺功能研究只有坐而没有特定类型的肥胖仰卧的位置,且只有一个研究调查了福勒的立场对肺功能的影响(功能余气量的结果)23]。只有一个研究调查的影响位置坐在胸壁卷(24]。为了解决这些知识空白,我们检查了四个身体位置的影响(坐在没有和回来的支持,福勒,仰卧位)上多个肺功能域(也是分门别类胸壁总量、肺功能和呼吸肌肉力量)在患者腹部肥胖。根据执行的研究到目前为止,我们假设与腹部肥胖的男性将证据成绩在所有的肺功能指标低于nonobesity男性。我们没有任何先验假设之间可能存在的差异和福勒的立场坐在肺功能的措施。此外,我们还预期,坐的位置和福勒的地位会导致肺功能改善相对于仰卧位。

2。材料和方法

本研究伦理审查委员会批准的涉及人类的研究对象,研究健康科学团体,朱拉隆功大学(ERCCU)(批准号052/2017)。所有受试者被告知研究目标和方法和数据收集前得到书面同意。

2.1。研究人群

受试者招募的普通民众通过社交媒体,研究信息的小册子,公告董事会在大学。一个试点研究与十个人(肥胖、5健康控制)来计算效果估计对肥胖的影响肺功能(科恩的措施d从0.43到0.47)。其中最保守的(例如,d= 0.47),共有40个科目需要提供足够的力量(80%)检测不同组之间的差异。

入选标准包括泰国男性,年龄在20 - 40岁之间,没有任何潜在的健康状况,并愿意接受研究。整体身体活动的主题是久坐不动的范围,基于平均Baecke习惯性的身体活动得分小于6的27]。受试者分为肥胖和健康对照组根据他们的身体质量指数(BMI)、weight-hip比(WHR)、皮层厚度。健康对照组体重指数:18.5 - -22.9公斤/米²WHR: < 0.9,厚度:< 90 mm在正常范围(24]。这些分数在肥胖组25 - 34.99公斤/米²(BMI) (8、24) > 0.9 (WHR) (24),> 90 mm(厚度),代表腹部肥胖(28]。

2.2。过程

研究程序见图1。

2.3。基线评估

主题的基线评估是由人体测量、身体成分、和躯干的皮肤褶厚度。

包括人体测量身高、体重、腰围和臀周长被根据世卫组织的专家咨询,(29日]。体重和身高是使用测距仪测量的删除了鞋子和沉重的衣服(29日]。腰围和臀围卷尺测定(29日]。BMI(公斤/米²)和WHR计算。的身体脂肪百分比、皮下脂肪和内脏脂肪是评估通过生物电阻抗(卡拉达扫描:欧姆龙,模型住宅- 375)。

躯干的皮肤褶厚度是5个地点评估(胸、midaxillary肩胛下的,suprailiac,和腹部网站),受试者站外使用数字皮肤褶厚度(摩尔和赖特,英国)28]。三个皮肤褶厚度测量在每个站点进行平均,然后这些平均求和计算整体皮肤褶厚度分数(28]。

2.4。反射性的标记位置

为了评估胸壁体积参数,受试者附加反射性标记在胸壁的三维(3 d)胸壁分析。定位反光标记的协议之前描述(30.,31日]。八十九标记被用来评估胸壁卷在坐在没有回来的支持位置(30.,31日],五十二标记被用来评估胸壁卷在坐在一起支持,福勒,仰卧的姿势30.,31日]。

2.5。身体的位置

毕竟反身标记被放置的对象执行四个身体位置包括坐在没有回来的支持(坐),支持(主客观)坐在一起,福勒,仰卧位位置5分钟。血压、心率、呼吸率和氧饱和度在每个职位评估,以确保他们保持稳定。身体的序列位置坐,短轴距,福勒,和懒散的职位,分别以最小化小气道崩溃期间体重躺的位置。细节方面的四个职位描述如下。坐涉及直立坐在没有靠背的椅子,树干倾斜90度。髋关节和膝关节的位置弯曲90度,和臀部绑架低于10度。短轴距涉及直立坐在椅子上,泡沫垫高枕头在主题的肩膀层面,树干倾斜90度。髋关节和膝关节的关节是一样坐的位置。福勒的立场涉及semisitting位置在床上,树干倾斜45度。髋关节和膝关节略弯曲大约15度,与一个枕头的支持。仰卧位参与水平躺在床上。头部和颈部的位置是在一个中立的立场,支持一个枕头。臀部和膝盖都一样的福勒的立场。

2.6。结果测量

2.6.1。胸壁卷

光电容积描记术(OEP-BTS®、米兰、意大利)是一种可靠和有效的工具来测量3 d胸壁运动学。系统是由八个红外线摄像机和采样率在60赫兹。计量属性、操作原则、和校准程序之前描述(30.,31日]。体积计算基于三角测量表面的3 d坐标标记,使用高斯定理[31日,32]。

OEP数据记录在每个体位呼吸5分钟的安静。受试者自发呼吸和避免说话或移动记录。OEP系统捕获和跟踪的3 d运动胸壁使用智能追踪程序。MATLAB®软件版本2018 (MathWorks公司,纳蒂克,妈,美国)被用来计算胸壁体积的结果,包括胸壁总额(Vtot)以及区划的胸壁卷包括两个肋骨卷(Vrc)(肺胸腔容积(Vrcp)和腹部胸腔容积(Vrca))和腹部卷(还有Vab) [30.,31日]。Vrc,还有Vab记录绝对值,胸壁总额百分比贡献。

2.6.2。肺功能

肺功能评估每个体位使用电脑肺活量计(可可®肺活量计,nSpire健康、公司、美国)。肺量测定法系统校准每个评估之前,根据制造商的规格。室温在24 - 25日是最佳摄氏度。研究者首先证明了协议,然后受试者练习两个或三个试验,以确保他们正确练习之前真正的测试,基于美国胸科学会/欧洲呼吸学会建议(33]。受试者被要求采取深最大吸气,然后呼气有力尽可能和尽可能长时间使用一块口(33]。肺功能结果包括FVC、FEV1、FEV1 / FVC, PEF, ERV。FVC、FEV1、FEV1 / FVC和PEF测量使用FVC肺功能测试的策略。ERV计算采用SVC在肺功能测试策略。从三个测试的最高价值,其中不到10%的差异作为肺功能评分(33]。

2.6.3。呼吸肌肉力量

呼吸道压力计(英国微RPM®, CareFusion)是用来测量呼吸肌肉力量。最大吸气压力(MIP)测量残余体积肺活量和最大呼气压力(MEP)从肺活量残余体积基于ATS /人指南(34]。受试者被要求完成试验直到三发生有不到10%的变异。得分最高的三个试验被用于呼吸肌肉力量的措施。

2.7。数据分析

数据分析与统计软件SPSS 22.0,芝加哥,伊利诺斯州。所有相关变量的平均值和标准偏差计算。Kolmogorov-Smirnov测试是用来验证数据的正态分布。独立的t以及被用来比较健康的控制之间的基线特征和腹部肥胖组。双向重复方差分析与Bonferroni事后分析评价两组之间的差异(健康控制和腹部肥胖组)。水平的意义 。

3所示。结果

3.1。基线特征

受试者的基线特征如表所示1。重量有显著差异,体重指数、腰围、臀围、腰臀比、体内脂肪和内脏脂肪的百分比,树干的皮肤褶厚度、和健康之间的呼吸速率控制和肥胖组( )。

3.2。身体姿势对胸壁体积的影响在腹部肥胖

数据2和3显示身体位置的影响也是分门别类胸壁总量在腹部肥胖。比较四个身体位置,仰卧位显示Vtot最低。此外,坐和主客观都明显高于Vrc Vrc而躺的位置和% (Fowler和懒散的职位) )。

3.3。腹部肥胖和对照组之间比较的身体在胸壁体积

腹部肥胖组和区划的胸壁总量显著减少在不同的身体位置比健康对照组( )(数据2和3)。

3.4。在腹部肥胖的身体姿势对肺功能的影响

表2显示的是腹部肥胖和身体位置对肺功能的影响。腹部肥胖组,仰卧位显示最低的肺功能参数,其次是福勒的立场和坐和主客观位置( )。

3.5。腹部肥胖和对照组之间比较的身体在肺功能的立场

腹部肥胖组显著降低肺功能(FVC、FEV1、FEV1 / FVC、PEF和ERV)所有身体的位置比健康对照组( )(表2)。

3.6。身体姿势对呼吸的影响肌肉力量在腹部肥胖

关于身体部位的影响结果呼吸道肌肉力量在腹部肥胖组呈现在图4。腹部肥胖组,躺位置(弗兰克-威廉姆斯和一口)显著降低了MIP而坐的位置( )。主客观MIP相对于仰卧位(有了显著提高 )。

3.7。腹部肥胖和对照组之间比较的身体在呼吸道肌肉力量

无显著差异在人体呼吸道肌肉力量观察腹部肥胖和健康对照组之间的位置(图4)。

4所示。讨论

这项研究的目的是测试假设对肥胖的影响和不同的身体在胸壁卷,肺功能和呼吸肌肉力量。身体位置之间的比较,目前的结果表明,腹部肥胖组中两个坐的位置显示最大的和肋骨区划的胸壁总额,肺功能,吸气肌肉力量,其次是福勒和仰卧位。考虑区划的胸壁卷,坐位置显示更高的肺胸腔容积和主客观位置有腹腔胸腔容积大于其他身体腹部肥胖组的位置。与对照组相比,结果表明9%到23%减少胸壁卷和12% - 24%减少肺功能在腹部肥胖受试者身体位置,相对于健康对照组。对呼吸道肌肉力量、腹部肥胖组下呼吸道肌肉力量比健康对照组。腹部肥胖组中的所有的变化导致个人有腹部肥胖没有任何健康问题。

根据肺功能测试指南,胸下泰国皇家协会赞助(2002),目前的研究表明,腹部肥胖的人有限制性肺缺陷减少FVC(预测的87%)及FEV1 / FVC的预测(82%)的比例相对于泰国正常价值(35]。此外,先前的研究表明,肥胖的人往往有一个小气道崩溃所反映的ERV下降,相对于nonobesity个人(36]。有趣的是,减少肺功能,甚至只要四分之一(12%)减少24%被发现在这个研究可能会增加机会开发呼吸问题和与肥胖并发症否则无症状的个体37]。Beeckman和他的同事报道,FEV1快速下降超过15%与死亡的风险增加了1/2的心血管和良性的呼吸道疾病和死亡的风险更大3.2倍的慢性阻塞性肺疾病(37]。Jakeways和他的同事们发现,减少水平的FEV1和FVC大于20%的风险双重发展的慢性呼吸道症状(如咳嗽、喘息和呼吸困难)在一般人群38]。

4.1。身体姿势对胸壁体积的影响在腹部肥胖和腹部肥胖与对照组之间比较

找到在这个研究表明,坐和主客观位置优越的增加和肺胸腔胸壁总额相比,两个躺在腹部肥胖组。可能是坐姿与周围不引力压缩胸腔导致更高的胸壁遵从性和更低的电阻横隔膜收缩而躺的位置(18- - - - - -21,23]。此外,增加肺胸腔容积在坐在位置上可以用的粘弹性性质来解释胸腔和腹部地区(17]。在坐的位置,腹部膨胀腹壁内容的重量,因此,合规的肋骨高于仰卧位(17]。增加腹部的胸壁结合腹部脂肪堆积在腹部肥胖组的仰卧位可能是由于极端的重量腹部内容延长膜的纤维,导致减少膈肌收缩的能力。

虽然两个坐在位置证明在胸壁总量没有显著差异,坐的位置导致更高的肺胸腔容积和主客观位置导致更高的腹部胸腔容积。这些差异可能与隔膜的功能。一般来说,隔膜肌肉有两个功能,包括呼吸功能和姿势的稳定性和核心稳定功能(39]。在坐的位置,隔膜肌肉执行控制核心稳定和呼吸功能。另一方面,在主客观位置,躯干肌肉可能是放松由于存在的支持,然后隔膜可能只需要提供一个呼吸功能。因此,坐回支持位置可能被用来提高隔膜的肌肉的呼吸功能,因此促进隔膜运动和在适当的时候提高肺活量。

相比之下,我们发现腹部肥胖组较低胸壁总额及其车厢整个身体位置比健康对照组相比符合Barcelar和同事这些群体对胸壁体积但只有在坐姿(24]。可能是过度的脂肪胸壁直接减少胸壁和肺扩张的可能性18- - - - - -21,23]。然而,我们发现减少胸腔和腹部卷在腹部肥胖组与nonobesity组相比,虽然Barcelar和他的同事们(24)发现,只有减少胸腔容量和体积补偿增加腹部的肥胖参与者与nonobesity组相比。这些差异可能是由于不同的两个样品对性(Barcelar和同事的样品只包括女性),或由不同类型的肥胖(Barcelar和同事的样品都外围和腹部肥胖,而只有腹部肥胖的男性参加当前的研究)。腹部肥胖的人更可能有呼吸系统疾病和呼吸相关疾病比外围的肥胖(40,41]。此外,先前的研究已经发现,性别差异在胸壁运动相关的小尺寸胸壁和运动的女性,和一个倾向肋呼吸模式,相对于男性(22]。此外,腹部肥胖的主要预防和控制进一步应特别关注。

4.2。身体姿势对肺功能的影响在腹部肥胖和腹部肥胖与对照组之间比较

结果表明,两个坐在位置肺功能最高,其次是弗兰克-威廉姆斯和吃晚饭,腹部肥胖组肺功能的下降(即位置变化大。,10%到17%)。这些结果是一致的与其他研究人员说,肺功能变化与位置变化(坐在比仰卧的位置)在肥胖个体18- - - - - -21]。这些发现可能是由于引力效应结合胸腔和腹部的脂肪量加载腔在肥胖,这可能限制胸壁扩张,增加胸腔和腹腔的压力,和限制膈游览期间FVC策略(18- - - - - -21,23]。此外,重力,诱发提高静脉在躺回到胸腔位置可能会导致增加血量intra-pulmonary气道阻力和肺内的气道狭窄,(18,23,42]。

有趣的是,它不仅是一个完全仰卧位,而且福勒的立场,即可以减少肺功能,而坐的位置。虽然我们发现大多数肺功能结果在福勒的位置没有显示出显著差异与现任职位肥胖组相比,FVC福勒的位置低于在坐在一起支持位置,残福勒的位置低于两个职位(坐和主客观)坐在肥胖组。可能semisitting位置只能最低限度限制antero-posterior胸壁扩张和降低胸壁顺应性。此外,福勒的立场可能会降低上呼吸道直径可能增加上呼吸道阻力(43,44]。因此,虽然福勒的立场可能会改善肺功能在某些领域,相对于仰卧位,这也可能有助于减少肺功能在其他领域,相对于完全坐的位置。

相比之下,发现肥胖组显著降低肺功能在所有四个身体位置比nonobesity集团是一致的与其他研究人员(18- - - - - -21,23]。这一致的发现可能是由于过度的脂肪thoraco-abdominal区域,限制胸壁和肺扩张,拉长横隔膜和腹部肌肉的长度,和减少肌肉收缩的能力在FVC操纵位置(42]。

4.3。身体姿势对呼吸的影响肌肉力量在腹部肥胖和腹部肥胖与对照组之间比较

根据我们的结果,两个位置坐腹部肥胖组有更高的呼吸肌肉力量比躺的位置。这个结果是由机械引起的直立的优势地位,导致更高的呼吸肌肉力量和收缩在坐姿而躺的位置18,19,21]。此外,我们的研究结果表明,一个完全仰卧位最大的减少导致肌肉力量在腹部肥胖组。这些结果与之前的结果一致研究[18,19,21]。引力效应引起的躺着似乎导致机械缺陷,减少呼吸性能(18,19,21]。

与对照组相比,腹部肥胖组在体位下呼吸道肌肉力量比对照组但不是明显不同。这一发现可能是由于过度胸腔和腹部的脂肪,并拉长膈和腹部肌肉,随后影响呼吸肌肉收缩(42]。此外,先前的研究报告说,肥胖的人有更低的氧化能力,减少线粒体和胞内脂质浓度增加骨骼肌比nonobesity个人(45]。因此,腹部肥胖的人比nonobesity个人下呼吸道肌肉力量。

5。限制

这项研究有一些局限性,应考虑在解释研究结果时还是劝告。首先,研究参与者与腹部肥胖是男性。研究是需要检查的影响不同类型的肥胖女性和男性的样本,以确定哪些研究从目前发现在其他组织和主持的复制性和肥胖类型。第二,坐在没有研究关注和支持,福勒,仰卧位的位置。它不包括其他职位如侧躺和倾向的立场,有时用于治疗急性呼吸困难。未来的研究应该包括这些头寸的影响的评估。第三,它是可能的,甚至是很有可能的,其他参数如胸壁运动学影响肥胖和身体姿势。研究需要检查这些其他的结果。

6。结论

与研究假设一致,研究结果表明,坐在一起,没有回来的支持立场的位置导致肺功能最大的改进,和胸腔胸壁总量,吸气肌肉力量在腹部肥胖组。此外,仰卧位与最大的减少和肋骨区划的胸壁总额,肺功能和吸气肌肉力量。这个位置时应小心使用考虑实现进入临床设置。此外,腹部肥胖的男性减少了胸壁体积和肺功能与瘦男人,因此可能是一个高风险呼吸相关疾病。基于我们的研究结果与腹部肥胖男性无症状,研究结果还表明,进一步的研究来评估不同类型的肥胖和身体不同的影响在男性和女性胸壁运动学等其他肺功能参数,在样品与呼吸问题,是十分必要的。

数据可用性

实验定量数据用于支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者要感谢所有参与者,小姐Chathipat Kruapanich和Pavinee小姐Haruthaichun援助,马克·p·詹森教授的宝贵的建议和校对,和教师的物理治疗,圣路易斯大学,泰国,提供肺活量计的设备。这项研究是由亚洲研究中心(电弧)研究基金会(没有。002/2561,2018)。

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