Einfluss von Gesichtsmasken auf die subjektive Beeinträchtigung bei verschiedenen körperlichen Belastungen

Apr 02, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 8133 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Um die subjektive und kognitive Beeinträchtigung durch das Tragen von Gesichtsmasken am Arbeitsplatz zu quantifizieren, wurden 20 Männer und 20 Frauen (Durchschnittsalter 47 Jahre, Bereich 19–65) unter verschiedenen Ergometer-Arbeitsbelastungen getestet, während sie eine chirurgische Maske, eine Community-Maske, eine FFP2-Atemschutzmaske oder keine Maske trugen in einem randomisierten und teilweise doppelblinden Design. Auch am Arbeitsplatz wurden vier Stunden lang Masken getragen. Die subjektive Beeinträchtigung wurde mittels Fragebögen erfasst. Die kognitive Leistungsfähigkeit wurde vor und nach der Arbeitsplatzuntersuchung getestet. Das subjektive Gefühl von Hitze, Feuchtigkeit und Atembeschwerden nahm bei allen drei Maskentypen, insbesondere bei FFP2, mit zunehmender körperlicher Anstrengung und Tragedauer zu. Auch im verblindeten Zustand berichteten Teilnehmer mit FFP2 bereits in Ruhe über Atembeschwerden. Bei körperlicher Anstrengung berichteten Personen mit geringer Unbehagentoleranz über eine deutlich stärkere Beeinträchtigung (OR 1,14, 95 %-KI 1,02–1,27). Bei leichter Arbeit zeigten ältere Probanden (OR 0,95, 95 %-KI 0,92–0,98) und Frauen (OR 0,84, 95 %-KI 0,72–0,99) eine signifikant geringere und atopische Probanden eine stärkere Beeinträchtigung (OR 1,16, 95 %-KI 1,06–1,27). Es konnte kein signifikanter Einfluss des Maskentragens auf die kognitive Leistungsfähigkeit festgestellt werden. Das Tragen einer Maske hatte keinen Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit, führte jedoch zu Beschwerden, die mit der körperlichen Anstrengung und der Tragedauer zunahmen. Personen, die Beschwerden schlecht tolerieren, fühlten sich durch das Tragen einer Maske bei körperlicher Anstrengung stärker beeinträchtigt.

Während der SARS-CoV-2-Pandemie wurden in den meisten Ländern Gesichtsmasken in medizinischen Einrichtungen, öffentlichen Bereichen und am Arbeitsplatz empfohlen oder waren Pflicht1. Je nach Maskentyp schützt das Tragen einer Maske vor einer Virusübertragung2,3,4. Filterende Gesichtsmasken (Atemschutzmasken, z. B. N95, FFP2) bieten aufgrund ihrer höheren Filtereffizienz und ihrer Fähigkeit, eine bessere Passform zu bieten, eine bessere Schutzeffizienz als chirurgische Masken (SM) und Community-Masken (Stoffmasken, CM)5, 6.

Das Tragen von Masken unter körperlicher Belastung bis zur maximalen Belastung führte in mehreren Studien zu einer kardiopulmonalen Belastung der getesteten Probanden. Bewertungen7,8,9 fassen zusammen, dass das Tragen einer Maske bei körperlicher Aktivität die Dyspnoe verstärken kann, aber kaum Auswirkungen auf die Atemarbeit, die Blutgase und andere physiologische Parameter hat, selbst bei maximaler Belastung.

Shaw et al.9 berücksichtigten in ihrem Review auch die wahrgenommene Anstrengung der Probanden. In den meisten Studien wurde die Borg-Skala zur Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung bei körperlicher Aktivität verwendet und sowohl SM als auch N95 erhöhten die wahrgenommene Anstrengung im Vergleich zur Situation ohne Maske signifikant. Im Gegensatz dazu konnten in anderen Studien keine signifikanten Unterschiede in der subjektiv empfundenen Anstrengung zwischen Maskentragen und Maskenfreiheit festgestellt werden10, 11. In einer anderen Studie wurde zwischen wahrgenommener körperlicher Anstrengung und wahrgenommener Atemanstrengung unterschieden. Während bei der Ergometrie keine Auswirkung auf Ersteres zu beobachten war, war die wahrgenommene Atemanstrengung bei SM, CM und FFP2 (mit Ausatemventil) signifikant höher als ohne Maske12.

Allerdings wurden, wie bereits erwähnt, in vielen Studien zum Tragen von Masken unter körperlicher Belastung kurzzeitige Belastungen bis zu 300 Watt und mehr auf dem Fahrradergometer durchgeführt13, 14 oder nur junge, gut trainierte Probanden wurden einbezogen11, was keine typischen Bedingungen darstellt Alltag oder an deutschen Arbeitsplätzen. Darüber hinaus wurden in den meisten Studien beim kardiopulmonalen Belastungstest (CPET) Masken unter einer Silikon-CPET-Maske getragen, was bereits als Einflussfaktor15 diskutiert wurde und auch keine Verblindung der Masken- bzw. Nicht-Masken-Situation zuließ.

Daher untersuchten wir den Einfluss von drei häufig verwendeten Maskentypen (SM, CM, FFP2) in einer normal geschulten Kohorte unter unterschiedlichen Arbeitsbelastungen, die deutschen Arbeitsplätzen entsprechen. Ein weiterer Schwerpunkt unserer kürzlich veröffentlichten teilweise doppelblinden Studie lag auf kardiopulmonalen Parametern. Es zeigte sich, dass das Tragen von Gesichtsmasken im Ruhezustand und unter Arbeitsbelastung das Atemmuster im Sinne einer physiologischen Kompensation veränderte16. Insgesamt deuten die Daten darauf hin, dass das Tragen von Masken für gesunde Probanden kein Gesundheitsrisiko darstellt, jedoch aufgrund des Maskenmaterials in Kombination mit erhöhter Luftfeuchtigkeit und Temperatur hinter der Maske zu einem erhöhten Atemwiderstand führt.

Während die allgemeine Wärmewahrnehmung während eines einstündigen Spaziergangs mit SM ähnlich zunahm wie ohne SM, waren Beschwerden über Gesichtswärme die häufigste Beschwerde (52 %) bei SM17. Dies deutet darauf hin, dass es insbesondere bei körperlicher Anstrengung einen Unterschied macht, ob die Probanden nach der wahrgenommenen Anstrengung im Allgemeinen (Borg-Skala) oder nach der direkten Wirkung der Maske auf die Mund-Nasen-Region oder nach spezifischen Symptomen wie z Kopfschmerzen.

Da bei der Gefährdungsbeurteilung am Arbeitsplatz neben der körperlichen Gesundheitsbelastung auch die psychische Belastung eine Rolle spielt, war Ziel der hier vorgestellten teildoppelblind-randomisierten Crossover-Studie die subjektive Beeinträchtigung der Studienteilnehmer durch das Tragen von drei unterschiedlichen Maskentypen im Vergleich zu die Situation ohne Maske und wie sich die Beeinträchtigung mit zunehmender körperlicher Anstrengung und längerer Tragedauer verändert. Darüber hinaus sollte geprüft werden, ob die subjektive Wahrnehmung von Wärme und Luftfeuchtigkeit mit den tatsächlich gemessenen Daten übereinstimmt. Da die subjektive Beeinträchtigung die kognitive Leistungsfähigkeit einschließt, wurde diese auch unter Maskentragebedingungen im Ruhezustand getestet. Da Arbeitgeber den geeigneten Maskentyp und die für Arbeitnehmer empfohlene tolerierbare Tragedauer festlegen müssen, stellte sich die Frage, ob das subjektive Empfinden beim Tragen der Maske durch individuelle Faktoren wie Alter, Geschlecht, Atopie oder eine „sensible“ Veranlagung beeinflusst wird.

An der Studie nahmen insgesamt 40 Probanden aus einem breiten Altersspektrum teil. Die Rekrutierung erfolgte über Informationen auf der Website unseres Instituts. Ausschlusskriterien waren absolute und relative Kontraindikationen für CPET gemäß der American Thoracic Society18. Die Probanden wurden einer Basisuntersuchung unterzogen, die aus Anamnese, Einstellungsfragebogen, körperlicher Untersuchung, routinemäßigen Labortests, Elektrokardiogramm, einem Lungenfunktionstest und einem anfänglichen CPET bestand.

Spezifische IgE-Antikörper (sIgE) gegen allgegenwärtige Aeroallergene (Atopie-Screen sx1, Phadiatop) wurden mit dem ImmunoCAP 250-System (ThermoFisher Scientific, Phadia AB, Uppsala, Schweden) gemessen. Bei einer sIgE-Konzentration von sx1 ≥ 0,35 kU/L wurde von einem positiven atopischen Status ausgegangen.

Das prospektive, randomisierte Crossover-Studiendesign wurde ausführlich in einem früheren Manuskript beschrieben, das sich mit dem Einfluss von Masken auf die kardiopulmonale Leistung befasst16. Alle Teile der Studie, einschließlich der Rekrutierung, wurden zwischen September 2020 und Juli 2021 durchgeführt.

Jeder Proband wurde mit vier Maskensituationen getestet: keine Maske (NM) als Referenz, chirurgische Maske (SM; Typ II, MedicalCare & Serve Industry®, Wilfried Rosbach GmbH, Willich, Deutschland), Community-Maske (CM; van Laack® GmbH, Mönchengladbach, Deutschland) und ein filtrierendes Gesichtsteil (FFP2; Dräger X-plore® 1920 NR D, Dräger® Safety AG, Lübeck, Deutschland) in zufälliger Reihenfolge. Die Cross-Over-Studie bestand aus zwei Modulen, in denen normal getragene Masken (einschließlich Leckage) bei körperlicher Belastung auf einem Fahrradergometer (Ergometrie) und unter normalen Arbeitsbedingungen (Arbeitsplatzuntersuchung) untersucht wurden. In einem dritten Modul (CPET) wurde den Probanden bei identischer körperlicher Anstrengung wie in der Ergometrie Maskenmaterial im Doppelblindsetting über einen speziellen Maskenadapter präsentiert16. Kurz gesagt wurde eine runde Probe der getesteten Maske (oder nichts für die Situation ohne Maske) in einen handelsüblichen geöffneten, leeren Bakterienfilter gelegt und mit Klebeband und einer Metallklammer luftdicht verschlossen. Dieser Maskenadapter wurde dann zwischen der Silikon-CPET-Maske und den Messgeräten platziert (Abb. S1). Auch die Reihenfolge der drei Module, die alle an unserem Institut stattfanden, war randomisiert. Bei körperlicher Belastung (Ergometrie, CPET) wurden maximal zwei Maskensituationen pro Tag getestet, mit einer ausreichend langen Regenerationszeit dazwischen. Die Arbeitsplatzuntersuchungen mit den vier Maskensituationen wurden an vier verschiedenen Tagen durchgeführt. In allen Modulen wurde jede Sitzung zu einer vergleichbaren Tageszeit durchgeführt.

Individuell ermittelte Belastungsstufen ergeben eine Minutenventilation von 10 L/min (Ruhe), 30 L/min (Belastung (E1)), 50 L/min (E2), > 60 L/min (E3) und 10 L/min (Post) – jeweils sechs Minuten lang – dienten der körperlichen Belastung bei Ergometrie und CPET. Nach Angaben der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung handelt es sich dabei um leichte (Ruhe und Post), mittelschwere (E1), schwere (E2) und sehr schwere (E3) Arbeiten16. Bei der 4-stündigen Arbeitsplatzuntersuchung wurden die Masken üblicherweise bei leichten/mittelschweren Arbeiten im Büro oder Labor getragen.

Herz-Lungen-Parameter und Blutgase wurden gemessen und die wahrgenommene Anstrengung (Borg-Skala) wurde wie zuvor beschrieben abgefragt16. Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit wurden mit einem Klimadatenlogger (PeakTech 5185®, Ahrensburg, Deutschland) aufgezeichnet, der mit Klebeband zwischen Nase und Mund befestigt wurde.

Während der Basisuntersuchung füllten die Teilnehmer Fragebögen mit Fragen zum Gesundheitszustand und spezifischen Sensitivitätsskalen aus, die eine retrospektive Charakterisierung der Studiengruppe im Hinblick auf die Identifizierung „sensibler“ Personen ermöglichten. Letzteres hatte für den Ein- oder Ausschluss einzelner Personen keine Relevanz.

Eine der Sensitivitätsskalen war die Discomfort Intolerance Scale (DIS), die den Grad der Übereinstimmung mit Aussagen zur Unbehagenstoleranz misst19. Zwei unterschiedliche Unterfaktoren mit der Bezeichnung „Intoleranz von Beschwerden oder Schmerzen“ (DIS-I) (2 Items; z. B. „Ich kann eine Menge körperlicher Beschwerden ertragen“ – umgekehrte Bewertung) und „Vermeidung körperlicher Beschwerden“ (DIS-A) (3 Items). ; z. B. „Ich ergreife extreme Maßnahmen, um körperliche Beschwerden zu vermeiden“) wurden zusätzlich zum globalen DIS-Score berechnet. Ebenfalls enthalten war ein Fragebogen zu Umweltsorgen (Environmental Worry Scale (EWS), 5 Items), der darauf ausgelegt war, mögliche negative Gedanken und Assoziationen zu negativen Auswirkungen und persönlichen Bedrohungen durch Umweltfaktoren auszudrücken, wie zum Beispiel „Ich denke oft darüber nach, was ich nehme.“ Schadstoffe in meinen Körper“20 und der Positive and Negative Affectivity Schedule (PANAS), der das Ausmaß misst, in dem die Person im Allgemeinen positive oder negative Emotionen erlebt21. Für die Zwecke der vorliegenden Studie wurde nur die Subskala „Negative Affektivität“ (PANAS-NA) mit 10 negativen Items (verärgert, schuldig, verängstigt, feindselig, gereizt, beschämt, nervös, nervös, ängstlich, verzweifelt) verwendet, um das Merkmal zu bewerten. wie die Tendenz, negative Affektzustände zu erleben. Darüber hinaus umfassten die Rekrutierungsinstrumente zwei Fragebögen zur selbstberichteten Empfindlichkeit gegenüber Chemikalien. Die Chemical Odor Sensitivity Scale (COSS) ist eine 11-Punkte-Skala zur Beurteilung trigeminaler (z. B. Kurzatmigkeit, Husten, Übelkeit und Übelkeit) und olfaktorischer (z. B. wahrgenommene Unannehmlichkeiten) Reaktionen bei Kontakt mit Chemikalien wie Farbe oder alltäglichen Gerüchen Parfüm22. Der Schwerpunkt der Chemical Sensitivity Scale (CSS, 21 Items) liegt auf affektiven Reaktionen und Verhaltensstörungen durch Chemikalien23.

Aus diesen Daten wurde ein relativer Cut-off-Score berechnet, um die Probanden entweder in weniger oder höher „sensible“ Personen zu unterteilen. Mit Ausnahme des EWS waren die Sensitivitätsfaktoren nach dem Median aufgeteilt: MD(DIS) ≥ 17; MD(DIS-I) ≥ 4; MD(DIS-A) ≥ 8; MD(PANAS-NA) ≥ 16; MD(COSS) ≥ 10; MD(CSS) ≥ 50. In Bezug auf die EWS wurden Probanden als Probanden mit erhöhter Umweltsorge gezählt, wenn sie mindestens einem der fünf Punkte teilweise oder vollständig zustimmten24.

Comfort Score und Symptom Score wurden mit Maske (oder ohne in der NM-Situation) vor (vor) und nach (post) Ergometrie und CPET bewertet, und Comfort Score auch innerhalb der letzten 20 s jeder Belastungsstufe. Während der 4-stündigen Arbeitsplatzuntersuchung wurden der Comfort Score und der Symptom Score 30 Minuten vor dem Tragen der Maske (vor), 30, 60, 90, 120, 150, 210 und 240 Minuten während des Tragens der Maske sowie 30 Minuten (nach dem Tragen) ermittelt ) nach Ende des Maskentragens. Zusätzlich wurde die kognitive Leistungsfähigkeit zu Beginn und am Ende der Arbeitsplatzuntersuchung beurteilt.

Der Comfort Score-Fragebogen mit zehn Items (Feuchtigkeit, Hitze, Atemwiderstand, Juckreiz, Engegefühl, Salzigkeit, Unwohlsein, Geruch, Müdigkeit und allgemeines Unbehagen) wurde in deutscher Übersetzung verwendet, um die Wahrnehmung von Komfort/Unbehagen beim Tragen einer Maske zu quantifizieren. Die Empfindungen mussten auf einer 10-Punkte-Bewertungsskala bewertet werden, wobei 1 für „überhaupt nicht“, 5 für „mild“ und 10 für „stark“ stand13, 25. Die Summe des Komfort-Scores ergab Summe aller Elemente mit Ausnahme des allgemeinen Unbehagens. Mithilfe des Comfort Scores wurde der direkte Einfluss der Masken auf den Mund-Nasen-Bereich und auf den Atemkomfort ermittelt.

Das Auftreten und die Intensität allgemeinerer Beeinträchtigungen durch das Tragen einer Maske (z. B. Kopfschmerzen, Schwindel) wurde mit dem Symptom-Score-Fragebogen in deutscher Übersetzung erfasst. Der Symptom-Score besteht aus 16 Beschwerden und 4 Scheinbeschwerden, die nachweislich empfindlich auf CO2-Inhalationseffekte reagieren26. Jede dieser Beschwerden wurde auf einer 5-Punkte-Skala bewertet (1 = überhaupt nicht, 2 = leicht, 3 = mittel, 4 = stark und 5 = sehr stark). Der Gesamtbeschwerdewert (Summe des Symptomwerts) war eine Summe dieser 16 Beschwerden (16–80).

Nach Beginn und vor Ende der 4-stündigen Arbeitsplatzprüfung führten die Probanden einen Mathematik- und einen Rechtschreibtest durch, um mögliche Auswirkungen des Maskentragens auf die kognitive Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Die Dauer jedes Tests, der automatisch auf einem Computer ablief, betrug 11 Minuten und der Rechtschreibtest wurde nach dem Mathematiktest durchgeführt.

Nach der 5 s angezeigten Anweisung war jede der 93 Aufgaben 7 s lang sichtbar. Die verstrichene Zeit wurde in Form eines Fortschrittsbalkens unterhalb der Aufgabe angezeigt. Die Probanden wurden gebeten, so schnell und richtig wie möglich zu antworten. Im Mathe-Test mussten die Probanden einfache Kopfrechnen durchführen. Die Aufgaben bestanden darin, zwei Zahlen zwischen 1 und 10 zu multiplizieren und von diesem Produkt eine ein- oder zweistellige Zahl zu subtrahieren (z. B. (9 × 5) − 17 = 28). Die Probanden mussten entscheiden, ob das korrekte Rechenergebnis im Vergleich zur vorgegebenen Lösungszahl kleiner, größer oder gleich war. Beim Rechtschreibtest mussten die Probanden falsch geschriebene Wörter erkennen. Diese Wörter hatten ein oder zwei Fehler oder waren richtig geschrieben.

Wenn die Probanden nicht innerhalb der vorgegebenen Zeit antworteten, wurde automatisch die nächste Aufgabe gestellt und die Aufgabe als Fehler (Auslassung) bewertet. Gezählt wurden die Anzahl richtiger und falscher Antworten, Auslassungen sowie die durchschnittliche Antwortzeit.

Daten (Rohwerte) der Komfort- und Symptomwerte werden als Median (Minimum–Maximum) und Interquartilbereich (IQR 75–25) ausgedrückt und durch Boxplots dargestellt (Box: Median, 25.–75. Perzentil; Whiskers: 5–95. Perzentil).

Ein verallgemeinertes lineares gemischtes (GLM) Modell wurde zusammen mit verallgemeinerten Schätzgleichungen (GEE) für die logarithmierten Summenwerte von Comfort Score und Symptom Score als abhängige Variable verwendet. Das GEE-Verfahren erweitert das GLM um die Analyse wiederholter Messungen. Als Einflussfaktoren wurden dabei die Belastungshöhe und der Messzeitpunkt einbezogen. Dieser Ansatz ermöglicht einen intraindividuellen Vergleich zu den verschiedenen Untersuchungszeitpunkten (dh jeder Proband wird mit sich selbst verglichen). Basierend auf diesen Modellen wurden die Mittelwerte der kleinsten Quadrate berechnet. Als Referenz wurde die Situation ohne Maske bei jedem Belastungsniveau (vor, E1, E2, E3, nach) oder zu jedem Zeitpunkt der Messung (vor, 30, 60, 90, 120, 150, 210, 240, nach) verwendet. Berücksichtigt wurden auch Einflussfaktoren wie Geschlecht, Alter (pro 10 Jahre) und Körpergröße (pro 10 cm). Weitere Einflussfaktoren auf die Summe aus Comfort Score und kognitiver Funktion wurden getestet, indem sie einzeln als potenzielle Faktoren in das Modell einbezogen wurden.

Da das GLM-Modell nur auf die Summe aus Komfort- und Symptom-Score anwendbar war, verarbeiteten wir die Daten für die einzelnen Fragen mittels Varianzanalyse (Friedman-Test, Dunns Mehrfachvergleichstest als Post-hoc-Test). Für den Comfort Score wurden bei jedem Belastungsniveau (vor, E1, E2, E3, nach) oder bei jedem Zeitpunkt der Messung (vor, 30, 60, 90, 120, 150, 210, 240, nach) die Daten mit der Maske verglichen die jeweilige Nicht-Masken-Situation (Referenz).

Der Chi-Quadrat-Test nach Pearson wurde verwendet, um mögliche Unterschiede zwischen Männern und Frauen im Zusammenhang mit den unterschiedlichen Empfindlichkeitsskalen zu untersuchen. Die Spearman-Rangkorrelation wurde berechnet, um die monotone Assoziation zwischen Parametern für Korrelationen vorherzusagen. Dies wird durch die Gegenüberstellung der Parameter in einer Heatmap weiter visualisiert.

Ein p-Wert von < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen. Die Analysen wurden mit SAS 9.4 (SAS Institute, Cary, NC, USA) durchgeführt. Die Abbildungen wurden mit SAS 9.4 und GraphPad Prism Version 9 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) erstellt.

Die Ethikkommission der Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum erteilte die Genehmigung zur Durchführung der Studie (Reg.-Nr.: 20–7024) und alle Probanden gaben eine schriftliche Einverständniserklärung. Die in Abb. S1 dargestellte Person gab eine schriftliche Einverständniserklärung zur Veröffentlichung identifizierender Bilder in einer Open-Access-Online-Publikation. Alle Methoden wurden in Übereinstimmung mit den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt. Die Studie wurde im Einklang mit der jüngsten Überarbeitung der in der Deklaration von Helsinki festgelegten ethischen Standards durchgeführt.

An der Studie nahmen 40 Probanden (20 Frauen, 20 Männer) im Alter zwischen 19 und 65 Jahren teil. Etwa zwei Drittel der Teilnehmer waren Mitarbeiter unseres Instituts (IPA) und arbeiteten im Büro oder Labor. Bei den anderen Probanden handelte es sich um externe Probanden mit unterschiedlichen Berufen, die jedoch alle im Rahmen der 4-stündigen Arbeitsplatzprüfungen leichte Büro-/Computerarbeiten an unserem Institut verrichteten. Die Studienteilnehmer waren mäßig bis gut trainiert und der Anteil der gut trainierten Probanden war bei Männern und Frauen ähnlich (Tabelle 1). Generell wurden nach den verschiedenen Sensibilitätsskalen mehr Frauen als Männer als „sensibel“ eingestuft.

Die vollständigen Daten für den Comfort Score (Mund-Nasen-Bereich) und den Symptom Score (allgemeinere Symptome) sind in den Tabellen S1 und S2 dargestellt. Als Beispiel sind in Abb. 1 die Summen von Comfort und Symptom Score während Ergometrie, CPET und Arbeitsplatzuntersuchung als Boxplots dargestellt.

Summe aus Komfort- und Symptom-Score während Ergometrie (a), CPET (b) und Arbeitsplatzuntersuchung (c) bei 40 Probanden ohne Maske (blau), OP-Maske (gelb), Community-Maske (grün) und FFP2-Maske (rot) . Die P-Werte sind in Tabelle 3 aufgeführt. Während der Ergometrie und CPET wurden der Komfort- und Symptom-Score vor (vor) und nach (nachher) sowie der Komfort-Score auch innerhalb der letzten 20 s jeder Belastungsstufe bewertet. Die Belastungsstufen entsprechen leichter Arbeit (vor und nach), mittlerer (E1), schwerer (E2) und sehr schwerer Arbeit (E3).

Generell waren die Summenwerte mit Maske, insbesondere mit FFP2, bei jedem Belastungsniveau (E1, E2, E3) bzw. Messzeitpunkt höher als ohne Maske. Der Score stieg mit zunehmender körperlicher Anstrengung bei Ergometrie und CPET, auch ohne Maske. Bei der CPET muss berücksichtigt werden, dass aufgrund der Tatsache, dass die Probanden immer eine eng anliegende Silikon-CPET-Maske trugen, also auch in der Situation ohne Maske, Beeinträchtigungen und Symptome auch ohne Maske berichtet wurden (Abb. 1b).

Unter Berücksichtigung der in Tabelle S1 gezeigten Daten zeigte der Vergleich des Komfort-Scores mit Maske bei jeder Belastungsstufe in der Ergometrie mit der Situation ohne Maske ein deutlich höheres Gefühl von Feuchtigkeit, Hitze und Atembeschwerden, aber auch ein allgemeines Unbehagen mit der Maske (Tabelle 2a). Selbst im verblindeten Szenario (CPET) fühlten sich die Probanden beim Tragen einer FFP2 deutlich stärker in Atmung und Komfort beeinträchtigt und berichteten von mehr Feuchtigkeit und Hitze (Tabelle 2b). Nach der 4-stündigen Arbeitsplatzuntersuchung war die subjektive Beeinträchtigung mit Maske bereits nach 30 min deutlich stärker ausgeprägt als ohne Maske. Dies hing wiederum insbesondere mit Feuchtigkeit, Hitze, Atembeschwerden und allgemeinem Unbehagen zusammen, jedoch wurden bei allen Fragen mit Ausnahme von „salzig“ deutlich höhere Werte gemeldet, wenn FFP2 60 Minuten oder länger getragen wurde (Tabelle 2c).

Wie in Tabelle S2 zu sehen ist, wurden auch nach körperlicher Anstrengung oder längerer Tragedauer eher niedrige Symptomwerte gemeldet. Zur besseren Visualisierung ist in Abb. 2a und b das Delta (∆, nach minus vorher) für jedes Symptom dargestellt. Nach der Ergometrie wurde insbesondere über ein verstärktes Hitzegefühl und eine schnellere/tiefere Atmung berichtet. Diese Veränderungen traten auch ohne Maske auf, waren jedoch bei allen drei Maskentypen ausgeprägter. Der größte Unterschied zum Ausgangswert wurde beim FFP2 gemeldet (∆: 1,33 von 4,0) (Abb. 2a). Im Vergleich zur Ergometrie waren die Veränderungen der unterschiedlichen Symptome durch die Untersuchung am Arbeitsplatz geringer (max. ∆: 0,28 von 4,0) und teilweise wurden nach der 4-stündigen Tragedauer sogar niedrigere Werte gemeldet als zuvor (negatives ∆) (Abb. 2b). Allerdings beziehen sich die genannten Beeinträchtigungen nicht nur auf das Wärmeempfinden, sondern es wurden auch spezifische Symptome wie Kopfschmerzen und Schläfrigkeit nach 4-stündigem Tragen der Masken von einigen Probanden berichtet.

Grafische Visualisierung der Unterschiede im Symptom Score vor und nach der Ergometrie (a) und der 4-Stunden-Arbeitsplatzmessung (b). Für jedes Symptom wurde der Mittelwert der 40 Probanden vor der Untersuchung vom Mittelwert nach der Untersuchung abgezogen. Da der Symptom-Score zwischen 1 und 5 lag, würde das maximal erwartete Delta 4,0 betragen.

Die Verwendung der Summe aus Komfort- und Symptom-Score ermöglichte die Analyse mittels GLM-Modell (Tabelle 3). Mit allen Maskentypen berichteten die Probanden bereits ab der ersten Belastungsstufe (E1) bzw. zum Messzeitpunkt (30 Min.) deutlich höhere Summenwerte des Comfort Scores als ohne Maske, bis auf einen (CM auf Stufe E1) bei Ergometrie und Arbeitsplatzuntersuchung. Vermutlich wurde die Wirkungsstärke im CPET durch die eng anliegende CPET-Maske verringert (kleineres ∆), aber auch hier stiegen die Werte mit Maske stärker an als ohne und waren mit FFP2 auf den Stufen E2 und E3 signifikant höher (Tabelle 3a). Der Effekt des Maskentragens auf die Summe der Symptomwerte war schwächer. Obwohl alle drei Maskentypen zu einem Anstieg des Scores (positives ∆) führten, war dieser in den meisten Fällen nur für FFP2 signifikant (Tabelle 3b).

Die Auswertung der Einflussfaktoren (Alter, Geschlecht, Atopie, Rauchen, Trainingsstatus (gut trainiert oder nicht) und „Sensibilität“ gemäß den sieben Sensitivitätsskalen) auf die Summe des Comfort Scores ergab die Beobachtung, dass „Sensibilität“ entsprechend zur DIS-Sensitivitätsskala war signifikant mit höheren Summenwerten des Comfort Scores (stärkere Beeinträchtigung) während der Ergometrie verbunden (OR 1,14, 95 %-KI 1,02–1,27, p = 0,018). Bei der Untersuchung am Arbeitsplatz zeigten Frauen signifikant niedrigere Komfortwerte als Männer (OR 0,84, 95 %-KI 0,72–0,99, p = 0,043) und auch mit zunehmendem Alter (pro 10 Jahre) wurden niedrigere Komfortwerte gemeldet (OR 0,95, 95 %-KI 0,92). –0,98, p = 0,001). Im Gegensatz dazu hatten Atopiker signifikant höhere Werte als Nicht-Atopiker (OR 1,16, 1,06–1,27, p = 0,002). Allerdings zeigten die Atopiker mit allergischen Symptomen (n = 10) keinen signifikant höheren Comfort Score als die Atopiker ohne allergische Symptome (n = 12) (p = 0,27 Arbeitsplatzuntersuchung; p = 0,43 Ergometrie).

Abbildung 3 zeigt die Korrelation von Luftfeuchtigkeit und Temperatur, die während der Ergometrie zwischen Mund und Nase mit oder ohne Maske gemessen wurde (Daten siehe 16), mit den entsprechenden Informationen aus dem Comfort Score-Fragebogen. Luftfeuchtigkeit und Temperatur waren unter allen drei Maskentypen höher als ohne Maske. Hinter dem FFP2 wurden sowohl die höchste mittlere Luftfeuchtigkeit als auch die höchste Temperatur gemessen. In guter Übereinstimmung dazu wurden ausschließlich bei FFP2 Werte für „feucht“ und „heiß“ bis zum Maximum von 10 angegeben.

Grafische Darstellung der Übereinstimmung zwischen den gemessenen Medianwerten von Luftfeuchtigkeit (a) und Temperatur (b) unter der Maske und ohne Maske und den Werten für „Feucht“ und „Heiß“ des Comfort-Score-Fragebogens. Berücksichtigt wurden Daten von 40 Probanden aller Ergometriestufen. NM ohne Maske, SM-OP-Maske, CM-Community-Maske, FFP2-Filter-Gesichtsteil Klasse 2.

Ausgewählte Daten aus dem Comfort Score korrelierten positiv mit physiologischen Parametern (z. B. Herzfrequenz (HF), Laktat) während der Ergometrie (Abb. 4). Für die Situation mit Maske, insbesondere FFP2, gab es eine mäßige bis starke Korrelation insbesondere zwischen den Items „feucht“ und „heiß“ des Comfort Score mit Laktat bzw. Borg-Skala.

Heatmap der Korrelation zwischen physiologischen Parametern (Herzfrequenz (HF), Prozent der maximalen HF, Laktat) und wahrgenommener körperlicher Anstrengung (Borg-Skala) mit ausgewählten Items und der Summe des Comfort Score-Fragebogens. Berücksichtigt wurden Daten von 40 Probanden aller Ergometriestufen. NM ohne Maske, SM-OP-Maske, CM-Community-Maske, FFP2-Filter-Gesichtsteil Klasse 2.

Vor und nach einer 4-stündigen Arbeitsplatzuntersuchung wurden Mathematik- und Rechtschreibtests durchgeführt, um den Einfluss des Maskentragens auf die kognitive Leistungsfähigkeit zu untersuchen. Die Anteile richtiger (falscher) Antworten und Auslassungen waren mit und ohne Maske vergleichbar und selbst nach 4-stündigem Tragen der Maske stieg die Anzahl der Fehler (falsche Antworten und Auslassungen) nicht an (Tabelle 4). Im Mathe-Test hingegen war die Fehlerzahl bei der zweiten Messung sowohl mit als auch ohne Maske geringer. Die Reaktionszeit im Mathe-Test war durchweg höher als im Rechtschreibtest. Insgesamt konnten bezüglich der kognitiven Leistung keine signifikanten Unterschiede zwischen der Situation mit und ohne Maske festgestellt werden. Statistische Analysen erbrachten keine signifikanten Ergebnisse, auch nicht bei der Prüfung von Einflussfaktoren auf die kognitive Leistungsfähigkeit.

Laut unserer teilweise doppelblinden, randomisierten Cross-Over-Studie führt das Tragen von SM, CM oder insbesondere FFP2 zu subjektiven Beschwerden, insbesondere zu Atembeschwerden und einem unangenehmen Gefühl von Feuchtigkeit und Hitze unter der Maske. Das Unwohlsein nimmt mit höherer körperlicher Anstrengung zu und in geringerem Maße mit längerer Tragedauer. Auch im verblindeten CPET-Szenario berichten die Probanden mit FFP2 über eine deutlich stärkere Beeinträchtigung als ohne Maske. Eher selten wird über Symptome berichtet, die nicht direkt den Mund-Nasen-Bereich betreffen. Nach einer 4-stündigen Arbeitsplatzuntersuchung traten jedoch gelegentlich Kopfschmerzen und Schläfrigkeit auf. Es wurden keine Veränderungen der kognitiven Leistungsfähigkeit durch das Tragen einer Maske festgestellt.

Obwohl einige Autoren bereits über subjektive Empfindungen beim Tragen einer Maske berichteten, wurde in den meisten Studien ausschließlich die wahrgenommene Anstrengung der Probanden anhand der Borg-Skala erhoben. In Studien mit zusätzlichen Instrumenten wurden die Probanden entweder in Ruhe28 oder bei mäßiger17 oder maximaler Anstrengung13 befragt. Im Gegensatz dazu wurden in unserer Studie alle Probanden sowohl einer Belastungsergometrie als auch einer 4-stündigen Arbeitsplatzuntersuchung unterzogen und zusätzlich zur wahrgenommenen Anstrengung der Probanden wurden zwei spezifische und bewährte Fragebögen, der Komfort- und der Symptom-Score-Fragebogen, verabreicht.

Als besondere Stärke unserer Studie haben wir eine subjektive Beurteilung des Maskentragens bei körperlicher Anstrengung im Doppelblindverfahren (CPET) durchgeführt. Auch wenn dies aufgrund der eng anliegenden CPET-Maske nicht dem normalen Maskentragen entsprach, bestätigte es die wesentlichen Ergebnisse der Ergometrie. Bei subjektiven Bewertungen scheint die Verblindung besonders wichtig zu sein, da es bekanntermaßen schwierig ist, Ergebnisse absichtlich oder unabsichtlich zu verzerren, und so dazu beiträgt, die Glaubwürdigkeit der Schlussfolgerungen der Studie zu gewährleisten29, 30. Eine Verblindung wurde unseres Wissens nach nur in einer einzigen Studie versucht vorherige Studie14, in der die wahrgenommene Anstrengung der Probanden mithilfe der Borg-Skala bei körperlicher Anstrengung mit Masken (SM und FFP2) erfasst wurde. Zur einmaligen Verblindung der Situation ohne Maske wurde ein großes Stück Material mittig aus einem SM herausgeschnitten und unter der Silikon-CPET-Maske getragen. Die eigentliche Maskenprüfung (SM und FFP2) konnte auf diese Weise nicht verblindet werden. Allerdings zeigten auch in der Studie von Mapelli und Mitarbeitern14 alle Probanden bei Spitzenbelastung zunehmend höhere wahrgenommene Anstrengungswerte, von ohne Maske über SM bis hin zu FFP2. Darüber hinaus ermöglichten die in unserer Studie verwendeten GLM-Modellanalysen einen intraindividuellen Vergleich zu den verschiedenen Untersuchungszeitpunkten (dh jeder Proband wird mit sich selbst verglichen) und eine Berücksichtigung wiederholter Messungen.

Ein weiterer Vorteil unserer Studie ist die Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit unter der Maske sowie die Aufzeichnung physiologischer Parameter16 derselben 40 Probanden parallel zu ihrem subjektiven Empfinden beim Tragen von Masken. So konnten wir nach Zusammenhängen zwischen subjektiven und physikalischen/physiologischen Daten suchen.

Der Befund, dass insbesondere das Gefühl von Feuchtigkeit, Hitze und Atembeschwerden, aber auch das allgemeine Unbehagen beim Tragen einer Maske, insbesondere FFP2, verstärkt wird, steht in guter Übereinstimmung mit den Ergebnissen einer früheren Studie, in der der Comfort-Score-Fragebogen eingesetzt wurde Zehn Probanden trugen 100 Minuten lang unterschiedliche Maskentypen bei intermittierendem Training auf einem Laufband25. Außerdem verwendeten Fikenzer et al.13 diesen Fragebogen, um den Komfort/Unkomfort des Tragens einer Maske bei 12 männlichen Probanden während maximaler Belastung im CPET zu untersuchen. In Übereinstimmung mit unserem Befund führten die Masken zu starken subjektiven Beschwerden während des Trainings und FFP2/N95 wurden als unangenehmer empfunden als SM. Fikenzer und Mitarbeiter13 berichteten, dass Atemwiderstand, Hitze, Engegefühl und allgemeines Unbehagen die Faktoren waren, die den stärksten Einfluss auf das subjektive Gefühl hatten. Da sie die Masken jedoch unter einer eng anliegenden CPET-Maske getestet hatten, könnte dies das starke Spannungsgefühl erklären, das wir nicht beobachteten. Dies verdeutlicht den Vorteil der parallelen Durchführung von CPET (zur Beobachtung des Atemmusters und als Blindszenario) und Ergometrie (identische Belastungsniveaus bei normalem Maskentragen).

Luftfeuchtigkeit und Temperatur waren unter der FFP2-Maske am höchsten und stimmten in unserer Studie gut mit der subjektiven Wahrnehmung von Luftfeuchtigkeit und Wärme unter der Maske überein. Andere Autoren haben auch die Temperatur und Luftfeuchtigkeit unter der Maske gemessen oder nach damit verbundenen Beschwerden gefragt, aber nur wenige Studien haben beides getan.

Liu und Mitarbeiter28 untersuchten 12 männliche Studenten, die unterschiedliche Masken trugen, etwa 100 Minuten lang in Ruhe. Die Ergebnisse der Wärmebildtests stimmten mit dem subjektiven Wärme- und Nässeempfinden überein und das Tragen einer KN95-Atemschutzmaske verursachte die stärksten Beschwerden28.

Scarano et al.31 untersuchten 20 Probanden, die jeweils 1 Stunde lang am ersten Tag ein SM und am zweiten Tag ein N95-Atemschutzgerät trugen. Mithilfe der Infrarotbildgebung wurden bei N95 während des Atemvorgangs signifikant geringere Temperaturänderungen festgestellt und nach dem Abnehmen der Maske wurde im Vergleich zu SM eine signifikant höhere periorale Gesichtstemperatur beobachtet (p < 0,05). Gemäß der Infrarotbildgebung war das subjektive Gefühl von Feuchtigkeit, Hitze, Atembeschwerden und Unbehagen bei N95 signifikant höher (p < 0,01). Probanden, die den N95 trugen, berührten ihn 25 Mal, um ihn zu bewegen, während diejenigen, die den SM trugen, diese Geste acht Mal ausführten. Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass es besser ist, eine SM korrekt zu tragen als eine Atemschutzmaske (N95, FFP2), was dazu führt, dass die Maske aufgrund der Beschwerden vorübergehend vom Gesicht entfernt wird31.

Es wurden mäßige bis starke Korrelationen zwischen der wahrgenommenen Anstrengung der Probanden im Allgemeinen (Borg-Score) und den im Comfort Score-Fragebogen abgefragten spezifischen Gefühlen beobachtet. Bei körperlicher Anstrengung mit FFP2 korrelierten die Comfort Scores gut mit dem Borg-Score und den physiologischen Parametern für körperliche Anstrengung (HF, Laktat). Dies steht möglicherweise im Einklang mit dem Ergebnis einer anderen Studie, dass insbesondere bei weniger trainierten Personen (starker Anstieg der Herzinsuffizienz) offenbar Symptome wie Atemnot oder Hitzegefühl auftreten, insbesondere bei FFP2, manchmal sogar bei geringer Anstrengung32. Allerdings zeigte der Trainingsstatus als Einflussfaktor auf der Summe der Komfortskala in unserer Studie kein signifikantes Ergebnis. Dies kann durch die ungenaue Schätzung des Trainingsstatus (gut trainiert oder nicht) mithilfe des PWC130 verursacht werden.

Probanden, die gemäß der DIS-Sensitivitätsskala als unverträglicher gegenüber Beschwerden eingestuft wurden, empfanden bei der Ergometrie mehr Unbehagen, während männliche und atopische Probanden bei Messungen am Arbeitsplatz mehr Unbehagen empfanden.

Da festgestellt wurde, dass die Unverträglichkeit von Beschwerden die Meldung akuter gesundheitlicher Auswirkungen als Reaktion auf einen biologischen Stressfaktor bei gesunden Probanden beeinflusst33, scheint es plausibel, dass Personen mit einem erhöhten DIS-Wert auch höhere Komfortwerte angeben. Die höheren Comfort Scores bei Atopikern lassen sich auch mit Blick auf die Diskussion darüber erklären, ob Atopiker stärker auf verschiedene Reize reagieren. Die Untersuchung des Einflusses der Atopie auf die Reizwirkung von Ethylacrylat bei 22 Probanden ergab jedoch, dass Atopiker keine höheren Intensitätsbewertungen für Augen- oder Nasenreizungen meldeten als Nicht-Atopiker34. Während in einer Studie mit 104 Probanden, die während standardisierter simulierter Arbeitsaufgaben ein N95-Atemschutzgerät trugen, das weibliche Geschlecht auf mehreren selbstberichteten Skalen mit stärkeren Auswirkungen verbunden war35, war dies in unserer Studie genau das Gegenteil, wo männliche Probanden bei der Untersuchung am Arbeitsplatz mehr Unbehagen verspürten. In mehreren Studien berichteten Frauen häufiger über Symptome als Männer36. Dies war jedoch häufig mit psychosozialem Arbeitsstress und schlechteren Arbeitsbedingungen für Frauen verbunden und vermutlich spielten diese Faktoren in unserer Studienpopulation keine Rolle.

Eher selten wurden Symptome genannt, die nicht unmittelbar den Mund-Nasen-Bereich und den Atemkomfort beeinträchtigten, jedoch berichteten einige Studienteilnehmer am Ende der 4-stündigen Arbeitsplatzuntersuchung über Kopfschmerzen und Schläfrigkeit. Kopfschmerzen waren ein auffälliges Symptom, das von 81 % der 158 Beschäftigten im Gesundheitswesen in Hochrisiko-Krankenhausbereichen berichtet wurde, die während der SARS-CoV-2-Pandemie durchschnittlich 6 Stunden pro Tag N95-Atemschutzgeräte trugen37. In einer Studie, die während des Ausbruchs des schweren akuten respiratorischen Syndroms (SARS) durchgeführt wurde, berichteten 37 % von 212 Beschäftigten im Gesundheitswesen über Kopfschmerzen im Zusammenhang mit N95-Gesichtsmasken38. Beide Studien zeigten, dass Kopfschmerzen am wahrscheinlichsten bei Probanden auftraten, die länger als 4 Stunden eine Maske trugen und bereits Kopfschmerzen hatten. Vorbestehende Kopfschmerzen wurden von den Studienteilnehmern unserer Studie nicht angegeben. Dies könnte erklären, warum die Probanden, die in unserer Studie 4 Stunden lang Masken trugen, nur selten und eher schwach unter Kopfschmerzen litten. Darüber hinaus stellte unsere Arbeitsplatzuntersuchung eine leichte/mittelschwere Arbeit dar und den Teilnehmern war bewusst, dass es sich um eine kurzfristige Studiensituation handelte, die kaum mit der täglichen körperlichen und geistigen Belastung von Gesundheitspersonal in Hochrisiko-Krankenhausbereichen vergleichbar war. Es ist davon auszugehen, dass langanhaltende und psychische Belastungszustände die Entstehung von Kopfschmerzen zusätzlich begünstigen.

Eine weitere potenzielle Beeinträchtigung durch das Tragen von Masken betrifft die kognitive Leistungsfähigkeit, weshalb zur Simulation von Büroarbeiten ein Mathematik- und ein Rechtschreibtest durchgeführt wurden. In Übereinstimmung mit anderen Studien konnte kein negativer Einfluss des Maskentragens auf die kognitive Leistungsfähigkeit festgestellt werden10, 39. Auch in einer Studie an 133 Kindern im Alter von 11–14 Jahren hatte das Tragen von Gesichtsmasken (SM oder FFP2) über 90 Minuten keinen signifikanten Einfluss Einfluss auf Konzentration und Kognition40.

Unser Befund, dass die Fehleranzahl im Mathe-Test bei der zweiten Messung sowohl mit als auch ohne Maske geringer ausfiel, lässt sich vermutlich auf einen Trainingseffekt zurückführen. Die durchweg längere Reaktionszeit im Mathe-Test im Vergleich zum Rechtschreibtest ist vermutlich auf eine höhere Komplexität der Aufgaben zurückzuführen. In Übereinstimmung mit Haber et al.35, die keine geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Konzentrationsfähigkeit von 104 Freiwilligen mit und ohne N95 nachweisen konnten, konnten in unserer Studie keine Faktoren identifiziert werden, die die kognitive Leistung im Zusammenhang mit dem Tragen von Masken beeinflussen.

Obwohl in dieser Studie verschiedene Maskentypen und Trainingsintensitäten (Belastungsstufen) getestet wurden, wurde der Einfluss der Umgebungstemperatur nicht berücksichtigt. Mittlerweile ist bekannt, dass die subjektive Wahrnehmung von Wärme und Feuchtigkeit unter der Maske von der Umgebungstemperatur abhängt41 und dass diese Effekte bei hochintensivem Intervalltraining in heißen Umgebungen verstärkt werden42.

Obwohl einige Probanden mit leichtem Asthma in unser Kollektiv aufgenommen wurden, war eine Subgruppenanalyse beispielsweise von Asthmatikern nicht möglich. Die physiologischen und subjektiven Auswirkungen des Tragens von Masken auf Personen mit Atemwegserkrankungen wie Asthma oder chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) sollten in kommenden Studien weiter untersucht werden. Eine frühere Studie berichtete über signifikante Wechselwirkungen, sodass der Krankheitsstatus die Wirkung des Atemschutzgerätetyps veränderte35. Demnach sind Asthmatiker möglicherweise anfälliger für die Erkennung von inspiratorischen Belastungen und für panische Reaktionen als gesunde Probanden oder Patienten mit COPD, die einen chronisch erhöhten Luftstromwiderstand aufweisen.

Das Tragen einer Maske hatte keinen Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit bei leichter bis mittelschwerer Arbeit, führte jedoch zu subjektiven Beschwerden, insbesondere zu Atembeschwerden und dem Gefühl von Feuchtigkeit und Hitze unter der Maske. Das Unbehagen nahm mit zunehmender Tragedauer der Maske und zunehmender körperlicher Anstrengung zu. Die Effekte korrelierten gut mit physiologischen Parametern sowie mit Temperatur und Luftfeuchtigkeit unter der Maske. Validiert durch Doppelblindtests wurde gezeigt, dass die subjektive Beeinträchtigung bei SM und CM ähnlich war und bei FFP2 am ausgeprägtesten. Probanden mit einem höheren Index für Unverträglichkeit und Vermeidung von Beschwerden berichteten im Allgemeinen eher über erhöhte Beschwerden beim Tragen einer Maske bei körperlicher Anstrengung. Bei der Festlegung von Schutzmaßnahmen wie der Art der zu verwendenden Maske und der Dauer des Maskentragens im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung sind daher die Berücksichtigung individueller Faktoren und eine fachkundige Beratung wichtig.

Die während der aktuellen Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Scott, N. et al. Die Einführung einer Maskenpflicht war mit einem deutlichen Rückgang der COVID-19-Fälle in einer Großstadt verbunden. PLoS ONE 16, e0253510 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ueki, H. et al. Wirksamkeit von Gesichtsmasken bei der Verhinderung der Übertragung von SARS-CoV-2 über die Luft. MSphere 5, e00637-e720 (2020).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Cheng, Y. et al. Gesichtsmasken begrenzen wirksam die Wahrscheinlichkeit einer Übertragung von SARS-CoV-2. Wissenschaft 372, 1439–1443 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bünger, J., Marek, EM, van Kampen, V. & Brüning, T. Effizienz und Belastungen des Tragens von Masken zum Schutz vor Sars-Cov-2: Ein narrativer Rückblick, der sich auf die aktuelle Situation am Arbeitsplatz konzentriert. Res. Rev. Health Care Open Acc. 7, 4 (2022).

Google Scholar

Bagheri, G., Thiede, B., Hejazi, B., Schlenczek, O. & Bodenschatz, E. Eine Obergrenze für die Eins-zu-Eins-Exposition gegenüber infektiösen menschlichen Atemwegspartikeln. Proz. Natl. Acad. Wissenschaft. USA 118, e2110117118 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Schmitt, J. & Wang, J. Quantitative Modellierung der Auswirkungen von Gesichtsmasken und der damit verbundenen Leckage auf die Übertragung von SARS-CoV-2 in der Luft. Wissenschaft. Rep. 11, 19403 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Engeroff, T., Groneberg, DA & Niederer, D. Die Auswirkungen allgegenwärtiger Gesichtsmasken und der Verwendung von Filtergesichtsteilen in Ruhe, Arbeit und körperlicher Betätigung auf den Gasaustausch, die Lungenfunktion und die körperliche Leistungsfähigkeit: Eine systematische Überprüfung mit Metaanalyse. Sportmed. Geöffnet 7, 92 (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Hopkins, SR et al. Gesichtsmasken und die kardiorespiratorische Reaktion auf körperliche Aktivität bei Gesundheit und Krankheit. Ann. Bin. Thorak. Soc. 18, 399–407 (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Shaw, KA et al. Der Einfluss von Gesichtsmasken auf die Leistung und die physiologischen Ergebnisse während des Trainings: Eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 46, 693–703 (2021).

Artikel PubMed Google Scholar

Grimm, K., Niederer, D. & Engeroff, T. Blutgasspiegel, Herz-Kreislauf-Belastung und kognitive Leistung während der Anwendung von chirurgischen Masken und filtrierenden Gesichtsteilen. Wissenschaft. Rep. 12, 9708 (2022).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lässing, J. et al. Auswirkungen chirurgischer Gesichtsmasken auf kardiopulmonale Parameter während stationärer Belastung. Wissenschaft. Rep. 10, 22363 (2020).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Steinhilber, B. et al. Auswirkungen von Gesichtsmasken auf die körperliche Leistungsfähigkeit und die physiologische Reaktion während eines submaximalen Fahrradergometertests. Int. J. Umgebung. Res. Öffentliche Gesundheit 19, 1063 (2022).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fikenzer, S. et al. Auswirkungen von chirurgischen und FFP2/N95-Gesichtsmasken auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit. Klin. Res. Cardiol. 109, 1522–1530 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Mapelli, M. et al. „Sie können Ihre Maske auflassen“: Auswirkungen verschiedener Atemwegsschutzmittel auf kardiopulmonale Parameter. EUR. Atmung. J. 58, 2004473 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Hopkins, SR, Stickland, MK, Schoene, RB, Swenson, ER & Luks, AM Auswirkungen von chirurgischen und FFP2/N95-Gesichtsmasken auf die kardiopulmonale Leistungsfähigkeit: Die Zahlen stimmen nicht. Klin. Res. Cardiol. 109, 1605–1606 (2020).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Marek, E. et al. Auswirkungen des Tragens von Gesichtsmasken zum Schutz vor SARS-CoV-2 auf die kardiopulmonale Leistung in Ruhe und während des Trainings in einer teilweise doppelblinden, randomisierten Cross-Over-Studie. Wissenschaft. Rep. 13, 6950 (2023).

Roberge, RJ, Kim, JH & Benson, SM Fehlen von Folgeveränderungen der physiologischen, thermischen und subjektiven Reaktionen durch das Tragen einer chirurgischen Maske. Atmung. Physiol. Neurobiol. 181, 29–35 (2012).

Artikel PubMed Google Scholar

American Thoracic Society, American College of Chest Physicians. ATS/ACCP-Erklärung zu kardiopulmonalen Belastungstests. Bin. J. Atmung. Krit. Pflege Med. 167, 211–277 (2003).

Artikel Google Scholar

Schmidt, NB, Richey, JA & Fitzpatrick, KKJ Unwohlseintoleranz: Entwicklung eines Konstrukts und einer Maßnahme, die für Panikstörungen relevant ist. Angststörung. 20, 263–280 (2006).

Artikel Google Scholar

Rethage, T. et al. Bewertung von Umweltbedenken in gesundheitsbezogenen Umgebungen: Neubewertung und Änderung einer Umweltbedenkenskala. Int. J. Hyg. Umgebung. Gesundheit 211, 105–113 (2008).

Artikel PubMed Google Scholar

Watson, D., Clark, LA & Tellegen, A. Entwicklung und Validierung von Kurzmaßen für positive und negative Auswirkungen: Die PANAS-Skalen. J. Pers. Soc. Psychol. 54, 1061–1070 (1988).

Artikel Google Scholar

Bailer, J., Witthöft, M. & Rist, F. Die chemische Geruchsempfindlichkeitsskala: Zuverlässigkeit und Validität eines Screening-Instruments für idiopathische Umweltunverträglichkeit. J. Psychosom. Res. 61, 71–79 (2006).

Artikel PubMed Google Scholar

Nordin, S., Millqvist, E., Löwhagen, O. & Bende, M. Die chemische Empfindlichkeitsskala: Psychometrische Eigenschaften und Vergleich mit der Lärmempfindlichkeitsskala. J. Umgebung. Psychol. 23, 357–365 (2003).

Artikel Google Scholar

VDI 3883/ Part 1. Effects and assessment of odours - Assessment of odour annoyance – Questionnaires. Verein Deutscher Ingenieure. Berlin: Beuth-Verlag. Publication date: 09/2015.

Li, Y. et al. Auswirkungen des Tragens von N95- und chirurgischen Gesichtsmasken auf Herzfrequenz, thermische Belastung und subjektive Empfindungen. Int. Bogen. Besetzen. Umgebung. Gesundheit 78, 501–509 (2005).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Stegen, K. et al. Negativer Affekt, Atemreaktivität und somatische Beschwerden in einem Paradigma der CO2-angereicherten Luftinhalation. Biol. Psychol. 49, 109–122 (1998).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Finger, JD, Krug, S., Goeßwald, A., Haertel, S. & Boes, K. Kardiorespiratorische Fitness bei Erwachsenen in Deutschland. Ergebnisse der deutschen Gesundheitsbefragung und Untersuchung für Erwachsene (DEGS1). Bundesgesundheitsbl 56, 772–778. https://doi.org/10.1007/s00103-013-1672-y (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Liu, C., Li, G., He, Y., Zhang, Z. & Ding, Y. Auswirkungen des Tragens von Masken auf die menschliche Gesundheit und den Komfort während der COVID-19-Pandemie. IOP-Konf. Ser. 531, 012034 (2020).

Artikel Google Scholar

Anmerkungen von Day, SJ und Altman, GD Statistik: Verblindung in klinischen Studien und anderen Studien. BMJ 321, 504 (2000).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Karanicolas, PJ, Farrokhyar, F. & Bhandari, M. Blinding: Wer, was, wann, warum, wie?. Dürfen. J. Surg. 53, 345–348 (2010).

PubMed PubMed Central Google Scholar

Scarano, A., Inchingolo, F. & Lorusso, F. Gesichtshauttemperatur und Unbehagen beim Tragen von Schutzmasken: Auswertung der thermischen Infrarotbildgebung und Hände, die die Maske bewegen. Int. J. Umgebung. Res. Öffentliche Gesundheit 17, 4624 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Georgi, C., Haase-Fielitz, A., Meretz, D., Gaesert, L. & Butter, C. Der Einfluss häufig getragener Gesichtsmasken auf physiologische Parameter und auf Beschwerden bei normaler körperlicher Anstrengung am Arbeitsplatz. Dtsch. Arztebl. Int. 117, 674–675 (2020).

PubMed PubMed Central Google Scholar

Schmidt, NB, Richey, JA, Cromer, KR & Buckner, JD Unwohlseintoleranz: Bewertung eines potenziellen Risikofaktors für Angstpsychopathologie. Verhalten. Dort. 38, 247–255 (2007).

Artikel PubMed Google Scholar

Sucker, K. et al. Ethylacrylat: Einfluss von Geschlecht oder Atopie auf Wahrnehmungsbewertungen und Augenzwinkerfrequenz. Bogen. Toxicol. 93, 2913–2926 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Harber, P. et al. Subjektive Reaktion auf den Beatmungsgerätetyp: Auswirkung von Krankheitsstatus und Geschlecht. J. besetzen. Umgebung. Med. 52, 150–154 (2010).

Artikel PubMed Google Scholar

Bischof, W. & Wiesmüller, G. A. Das sick-building-syndrome (SBS) und die Ergebnisse der ProKlimA-Studie. Umweltmedizin Forschung und Praxis 12(1), 23–42 (2007).

CAS Google Scholar

Ong, JJY et al. Kopfschmerzen im Zusammenhang mit persönlicher Schutzausrüstung – Eine Querschnittsstudie unter Mitarbeitern des Gesundheitswesens an vorderster Front während COVID-19. Kopfschmerz 60, 864–877 (2020).

Artikel PubMed Google Scholar

Lim, ECH et al. Kopfschmerzen und die N95-Gesichtsmaske bei Gesundheitsdienstleistern. Acta Neurol. Scan. 113, 199–202 (2006).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Spang, RP & Pieper, K. Die winzigen Auswirkungen von Atemmasken auf physiologische, subjektive und verhaltensbezogene Messungen unter psychischer Belastung in einer randomisierten kontrollierten Studie. Wissenschaft. Rep. 11, 19601 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Schlegtendal, A. et al. Maskieren oder nicht maskieren – Bewertung der kognitiven Leistung von Kindern, die während des Schulunterrichts Gesichtsmasken tragen (MasKids). Kinder (Basel) 9, 95 (2022).

PubMed Google Scholar

Yoshihara, A. et al. Auswirkungen der Verwendung von Gesichtsmasken auf objektive und subjektive Messungen der Thermoregulation während des Trainings in der Hitze. Sports Health 13, 463–470 (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Wells, A. et al. Zur Verwendung bei hochintensivem Intervalltraining in gemäßigten und heißen Umgebungen. J. besetzen. Umgebung. Med. 64, 421–428 (2022).

Artikel PubMed Google Scholar

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Die Autoren danken Susann Widmer, Vanessa Thiele, Karla Bosse, Raphael Kollenberg und Philipp Zaghow für ihre hervorragende technische Unterstützung. Ein besonderer Dank gilt allen an den Experimenten beteiligten Teilnehmern. Darüber hinaus bedanken wir uns für die Unterstützung durch den Open-Access-Publikationsfonds der Ruhr-Universität Bochum.

Open-Access-Förderung ermöglicht und organisiert durch Projekt DEAL. Diese Studie wurde von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) gefördert.

Institut für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Institut der Ruhr-Universität Bochum (IPA), Bürkle-de-la-Camp-Platz 1, 44789, Bochum, Deutschland

Vera van Kampen, Eike-Maximillian Marek, Kirsten Sucker, Birger Jettkant, Benjamin Kendzia, Bianca Strauß, Melanie Ulbrich, Anja Deckert, Hans Berresheim, Christian Eisenhawer, Frank Hoffmeyer, Simon Weidhaas, Thomas Behrens, Thomas Brüning & Jürgen Bünger

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Studienkonzeption: EMM, VvK, JB Studienorganisation: VvK, EMM, MU, BJ, AD, JB, CE, T.Br. Methodenbeitrag: EMM, BJ, KS Datenerfassung: EMM, MU, VvK, BJ, KS Medizinische Untersuchungen: SW, FH Auslesen und Überprüfen der Daten: BJ, HB, EMM, VvK, KS Statistische Auswertung: BK, BS, KS, VvK Dateninterpretation: VvK, BK, BS, KS, EMM, JB Manuskriptvorbereitung: VvK Manuskriptbearbeitung: JB, BK, BS, KS, T.Be., SW, BJ, FH, EM Alle Autoren haben das endgültige Manuskript genehmigt .

Korrespondenz mit Vera van Kampen.

Alle Autoren erklären keine konkurrierenden Interessen. Alle Autoren sind Mitarbeiter des Instituts für Prävention und Arbeitsmedizin der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Institut der Ruhr-Universität Bochum (IPA). Die Autoren sind hinsichtlich des Studiendesigns, des Zugriffs auf die erhobenen Daten, der Verantwortung für die Datenanalyse und -interpretation sowie des Rechts zur Veröffentlichung unabhängig von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung.

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Nachdrucke und Genehmigungen

van Kampen, V., Marek, EM., Sucker, K. et al. Einfluss von Gesichtsmasken auf die subjektive Beeinträchtigung bei verschiedenen körperlichen Belastungen. Sci Rep 13, 8133 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34319-0

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Eingegangen: 13. Januar 2023

Angenommen: 27. April 2023

Veröffentlicht: 19. Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34319-0

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