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Effect of a facemask on heart rate, oxygen saturation, and rate of perceived exertion

(Auswirkung einer Mund-Nasen-Bedeckung auf Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung und subjektives Belastungsempfinden)

The outbreak of the COVID-19 pandemic has led to severe restrictions and strict behavioral rules for daily life. To minimize the risk of infection, the wearing of facemasks is recommended in public areas, as well as in sports. Many people find this annoying or obstructive. The purpose of this study was to investigate the physiological effects of wearing a facemask during endurance exercise. A total of 16 male and 22 female subjects each completed two endurance runs of 15 minutes each, once with and once without a facemask, at the same speed. Heart rate and oxygen saturation were measured at the beginning and at the end of the two efforts and a classification of perceived exertion according to Borg was performed. Heart rate and Borg classification were significantly higher at the end of the exercise with mask (HR without mask: 151.4 ± 17.7 bpm; HR with mask: 156.4 ± 17.4 bpm; p = 0.009; Borg with mask: 12.9 ± 1.8; Borg without mask: 14.9 ± 1.6; p < 0.001). In contrast, the oxygen saturation shows no significant difference (SaO2 without mask: 96.9 ± 1.4 %; SaO2 with mask: 96.9 ± 1.3%; p = 0.814). The results suggest that wearing a facemask during steady-state exercise primarily has a negative effect on the subjective perception of exertion, and slightly on the heart rate. Despite the mask, however, the body is able to ensure uniform oxygen saturation in the blood. Der Ausbruch der COVID-19 Pandemie hat zu starken Einschränkungen und strengen Verhaltensregeln für das tägliche Leben geführt. Um die Ansteckungsgefahr möglichst niedrig zu halten, wird das Tragen einer Gesichtsmaske in öffentlichen Bereichen, aber auch im Sport empfohlen. Viele Menschen empfinden dies als störend oder hinderlich. Ziel dieser Studie war es, die physiologischen Auswirkungen des Tragens einer Gesichtsmaske während einer aeroben Ausdauerbelastung zu untersuchen. Insgesamt absolvierten 16 männliche und 22 weibliche Testpersonen je zwei Ausdauerläufe bei gleicher Geschwindigkeit über jeweils 15 min, einmal mit und einmal ohne Gesichtsmaske. Zu Beginn und am Ende der beiden Belastungen wurden Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung gemessen und eine Einstufung des subjektiven Belastungsempfindens nach Borg vorgenommen. Die Herzfrequenz und die Einstufung nach Borg waren am Ende der Belastung mit Maske signifikant höher (Hf ohne Maske: 151,4 ± 17,7 Schläge/min; Hf mit Maske: 156,4 ± 17,4 Schläge/min; p = 0,009; Borg mit Maske: 12,9 ± 1,8; Borg ohne Maske:14,9 ± 1,6; p < 0,001), die Sauerstoffsättigung blieb unverändert (SO2 ohne Maske: 96,9 ± 1,4 %; SO2 mit Maske: 96,9 ± 1,3 %; p = 0,81). Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass sich das Tragen einer Gesichtsmaske während einer gleichmäßigen Dauerbelastung vor allem negativ auf das subjektive Belastungsempfinden auswirkt, geringfügig auch auf die Herzfrequenz. Trotz Maske kann der Körper aber eine gleichmäßige Sauerstoffsättigung im Blut sicherstellen.
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Schlagworte: Belastung Wahrnehmung Atmung Herzfrequenz Mittel
Notationen: Biowissenschaften und Sportmedizin
Tagging: COVID-19 Coronavirus Mund-Nasen-Bedeckungen
DOI: 10.5960/dzsm.2021.494
Veröffentlicht in: Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin
Veröffentlicht: 2021
Jahrgang: 72
Heft: 7
Seiten: 359-364
Dokumentenarten: Artikel
Sprache: Englisch
Level: hoch