口罩 戴口罩剧烈运动或引发猝死 戴口罩跑步心肺压力有多大( 二 )
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我们实际测量了戴口罩跑步
对于心肺系统造成的压力
为了实际评估戴口罩运动对于心肺系统会造成多大压力 ， 我们在南京体育学院江苏省运动训练与康复重点实验室进行了测试 。
主要对比了不同速度下 ， 不戴口罩、戴普通口罩和N95口罩跑步对于心肺系统的影响 。
测试的主要设备是意大利产COSMED K5便携式心肺功能仪 ， 该设备是国际上广泛采用的测试呼吸及心肺代谢机能的标准仪器 ， 是精密的科研级设备 。
它可以精确测量每一口气的摄氧量以及二氧化碳排出量 ， 耐力最标准测量方法--最大摄氧量测试就是采用该设备来进行测量 。
该设备需要通过一个面罩进行吸入和呼出气体采集分析 ， 但这个面罩本身并不会对呼吸产生任何影响 。
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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 。
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 。
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