Akuteffekte von unterschiedlichen Maskentypen auf ausgewählte Parameter des Gasaustausches und des Energiemetabolismus sowie die körperliche und kognitive Leistungsfähigkeit

„Zutritt nur mit Maske!“ – Diese Aufforderung hat durch die COVID 19 Pandemie Bekanntheit erlangt und wesentlich zur Transmissionsreduktion von SARS CoV 2 in der Bevölkerung beigetragen. Jedoch wird dem Tragen einer Maske ein erhöhter Atemwegswiderstand und eine gesteigerte Kohlenstoffdioxid-(CO2-)Rückatmung nachgesagt mit negativen Folgen für den Gasaustausch, das subjektive Befinden sowie die körperliche und kognitive Leistung. Vor diesem Hintergrund verfolgt die vorliegende Dissertation zwei Ziele: 1) Den Einfluss Pandemie-relevanter-Masken auf den aeroben Energiemetabolismus und ein möglicherweise veränderter Sauerstoff-(O2-) und CO2 Kinetik zu prüfen; und 2) Mögliche Effekte auf das Wohlbefinden sowie die körperliche und kognitive Leistungsfähigkeit zu erfassen. Zu diesem Zweck wurde eine randomisierte Crossover-Studie entworfen, bei der 23 Erwachsene (13 weiblich, 10 männlich, 0 divers; 23,5 ± 2,1 Jahre) teilgenommen haben, die an drei Untersuchungstagen jeweils keine Maske (KM), eine chirurgische Maske (CM) oder eine FFP2 Maske (englisch Filtering Face Piece Type 2; FFP2) trugen. Ein Untersuchungstag bestand aus einer 20 minütigen Sitzphase und einem 20 minütigen moderaten bis intensiven Steady State Training auf einem Fahrradergometer. Beim Tragen einer chirurgischen Maske oder FFP2 Maske während körperlicher Belastung zeigte sich ein signifikanter Anstieg des kapillären Kohlenstoffdioxidpartialdruckes (pCO2) (KM = 31,9 ± 3,3 mmHg, CM = 35,2 ± 4,0 mmHg, FFP2 = 34,5 ± 3,8 mmHg, F = 13,1, p < 0,001) und ein signifikanter Abfall des pH Wertes (KM = 7,42 ± 0,03, CM = 7,39 ± 0,03, FFP2 = 7,39 ± 0,04, F = 11,4, p < 0,001) im Vergleich zur Kontrollbedingung ohne Maske. Des Weiteren kam es mit einer FFP2 Maske zu höheren Blutdruckwerten während der Belastung (KM = 158 ± 15 mmHg, CM = 159 ± 16 mmHg, FFP2= 162 ± 17 mmHg, F = 3,21, p = 0,050) und die chirurgische Maske erhöhte die Herzfrequenz (HF) während der Sitzphase (KM = 70 ± 8 bpm, CM = 74 ± 8 bpm, FFP2 = 73 ± 8 bpm, F = 4,70, p = 0,014) im Vergleich zur Kontrollbedingung ohne Maske. Die subjektive Reaktion (Konzentrationsfähigkeit, Arousal, Anstrengungsempfinden), das Wohlbefinden (Feeling-Scale) und die kognitive Leistung (Stroop-Test) der Teilnehmenden wurden durch das Tragen einer Maske nicht beeinflusst. Die Ergebnisse der vorliegenden Dissertation zeigen, dass das Tragen einer Pandemie relevanten Maske zu einer Erhöhung des CO2 Spiegels und zu einer Hochregulierung der kardiovaskulären Leistung während körperlicher Belastung führt, ohne dabei die subjektive Reaktion, das Wohlbefinden oder die körperliche und kognitive Leistungsfähigkeit zu beeinflussen. Zusammenfassend führt die Anwendung einer chirurgischen Maske oder FFP2 Maske in Ruhe und bei körperlicher Anstrengung zu keinen klinisch relevanten Beeinträchtigungen. Folglich kann ein Steady State Training oder körperliche Aktivitäten mit einer vergleichbaren Intensität ohne Bedenken auch mit Maske durchgeführt werden.