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配戴口罩對人體有哪些影響? 頭痛、頭暈、疲勞與呼吸短促都與口罩有關?

長期配戴口罩,對人體會有哪些影響呢?

目前新冠肺炎席捲全球,為了防疫,配戴口罩成為了最基礎且必要手段之一,然而過去有許多朋友跟我說,自從新冠肺炎爆發後,脖子和頭部變得特別容易緊繃,也發生了過去從沒發生的嚴重頭暈和頭痛問題,這到底是發生什麼事呢?

詳細詢問後發現,疫情對於他的工作影響並不大,過去的工作也告了一段落,應該不是壓力問題,近期睡眠也都與過去差不多,唯一的差別就是,自從疫情爆發後,原本僅需要在搭公車或捷運時短時間內配戴口罩,變成需要8小時以上的長時間配戴口罩。

口罩會導致頭痛頭暈嗎? 這次我找了許多文獻發現,似乎真的會…

一、口罩對於呼吸的影響

許多人在長期配戴口罩後,總會抱怨覺得呼吸似乎變得比以前更為費力,甚至有時會有點呼吸困難的感覺。然而這是真的嗎? 配戴口罩真的會影響呼吸的狀態嗎?

首先我們必須先知道,【呼吸】對於人體來說,可分為外呼吸與內呼吸。

  • 外呼吸,指的是我們最常聽到的呼吸方式,是指將身體外面的空氣進入到肺臟的過程。
  • 內呼吸,則是更進一步,是指將肺臟的氧氣運送到細胞的過程。

那口罩會影響外呼吸與內呼吸嗎? 科學家測量肺部功能的各種數據,包括:潮氣量 (從正常吸氣到正常吐氣的肺容量)、呼吸頻率(每分鐘呼吸次數)和總通氣量(潮氣量與呼吸頻率的乘積)去推測口罩對於外呼吸的影響。

在2010年就有二篇文獻詳細探討了這件事,Roberge 學者及其同事嘗試探討口罩對於日常生活呼吸的影響,受試者為成年健康醫護人員,實驗時佩戴 N95 口罩,同時在跑步機上緩慢行走(時速分別為 1.7 英里/小時 和 2.5 英里/小時),持續 1 小時,模擬平常典型的工作場所的工作型態。研究發現不管是對於:呼吸頻率、潮氣量、 或總通風量(每分鐘總空氣流量)都沒有明顯的改變。

之後 Roberge 學者們更進一步,在實驗室環境中進行更長時間的模擬。他們使用三種不同N95口罩,進行4個小時的模擬實驗後發現,吸氣與吐氣的空氣阻力增加了3%,而這個阻力的來源並不是源自於布料的因素,而是可能由於面罩保留的呼出水分引起的。 這樣的改變代表我們在配戴口罩時,會需要吸更大口氣才能讓空氣通過,可能會進一部增加呼吸肌的負荷。

這些二篇研究證明,配戴口罩時呼吸阻力可能會有小幅增加(3%),但似乎沒有影響潮氣量或呼吸頻率。

二、口罩會影響身體的氧氣輸送嗎?

那口罩對於內呼吸,將氧氣送到細胞的過程,會有影響嗎? 

將氧氣送到細胞的過程,多數的氧氣 (98%) 由血液中的血紅蛋白攜帶。我們可以用血血氧飽和度(Oxygen saturation),又稱血氧濃度代表, 人體正常的動脈血氧飽和度為95-100%。 如果該水平低於90%,則被認為是低氧血症。

一篇在2020年的觀察性研究,觀察了52名帶著醫療口罩的外科醫師,從手術前的98%到手術後的96%,手術時間為1~4小時不等。此外,也觀察到心跳速度從手術前的85 bpm(每分鐘跳85下)變為手術後的90 bpm。
除了血氧濃度以外,另一個可以代表氧氣輸送的因子是血液中的二氧化碳濃度。如果血液中的二氧化碳濃度開始升高,許多生理機制會開始運作,包含呼吸變快、增加通氣量等。

在 2013 年,Rebmann 及其同事研究了單獨使用 N95口罩和同時佩戴外科口罩與N95口罩,對於需要輪班12小時的護士是否會造成生理上的影響,他們發現不管是哪一種經過12小時的輪班期間,他們血液中二氧化碳的濃度均顯著性的升高,不過依然在正常範圍內 (< 45 mmHg)。

看到這裡,會發現長期配戴口罩,有可能會導致血氧略為下降、二氧化碳濃度略為升高,但依然在正常的範圍內,此外由於實際上有許多的干擾因素,像是開刀的壓力或是工作上疲累等,因此作者認為儘管這些變化具有統計學上的意義,但不具有臨床上的意義。

三、關於配戴口罩的各種不適

配戴口罩舒服嗎? 顯然是不舒服的,對於要長期配戴口罩的人來說更是。

2010年的這篇文獻「Physiological impact of the N95 filtering face piece respirator on healthcare workers」發現長期配戴口罩(>12小時)與頭痛、頭暈、疲勞與呼吸短促有關;另一篇研究統計了158名新加坡平均配戴口罩與防護眼鏡6小時的醫療人員,有81%的人有頭痛的問題。

配戴口罩時的頭痛有許多因素皆有可能有影響,包含口罩的設計、綁帶的鬆緊、飲水不足、飲食不規律或是工作時的壓力等,也都有可能與頭痛有關,尤其是疫情爆發的情況下更是。

除了頭痛外,研究中還報告了戴口罩時的其他不適,像是痤瘡(=痘痘)、鼻樑疤痕、面部瘙癢 、皮疹和增加臉部溫度等。其中研一篇究發現配戴一小時的N95口罩,會將臉部的皮乎溫度從正常水平上升到 34.5 C 以上,若是在配戴口罩同時需要說話時,則會溫度上升更高且更不舒服。不過好消息是,摘下口罩後1分鐘內臉部溫度會迅速下降,5分鐘後回到原本的溫度。

結論:配戴口罩對身體的影響有哪些?

根據目前的研究來說,儘管長期配戴口罩會導致血氧略為下降、二氧化碳濃度略為升高,但程度都不具有臨床意義,簡單來說戴口罩對於沒有太大的影響。而長期配戴口罩(>4小時),由於口罩內滯留的水分,會導致吸氣與吐氣的阻力增加(3%),可能會對呼吸肌肉產生額外的壓力。

另外也有研究發現,長期配戴口罩容易引起頭痛和頭暈,尤其是過去曾有頭痛病史的人。從上述的結論來看,有可能是因為呼吸阻力增加,導致脖子周圍的肌肉需要更加出力,造成的頸因性頭痛。以我們過去的臨床經驗中,放鬆呼吸附屬肌群:胸鎖乳突肌、斜角肌、枕下肌群等,都能有效地減緩因為配戴口罩導致的頭痛頭暈問題。

參考文章:

  1. 頭痛欲裂脖子緊繃你該試試-胸鎖乳突肌
  2. 肩頸痠痛肩膀卡卡跟斜角肌???
  3. 疼痛的根源與開關按鈕-淺背線與枕下肌群

現在由於疫情持續中,配戴口罩對於阻擋病毒有十分重要的角色,因此我們可以藉由放鬆肌肉緩解過程中的不適,讓我們可以繼續抗疫下去。

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參考文獻

  1. Commentary: Physiological and Psychological Impact of Face Mask Usage during the COVID-19 Pandemic
  2. Roberge, R.J.; Coca, A.;Williams,W.J.; Powell, J.B.; Palmiero, A.J. Physiological impact of the N95 filtering facepiece respirator on healthcare workers. Respir. Care 2010, 55, 9.
  3. Roberge, R.J.; Bayer, E.; Powell, J.B.; Coca, A.; Roberage, M.R.; Benson, S.M. E ect of exhaled moisture on breathing resistance of N95 filtering facepiece respirators. Ann. Occup. Hyg. 2010, 54, 671–677.
  4. Beder, A.; Büyükkoçak, Ü.; Sabuncuo˘ glu, H.; Keskil, Z.A.; Keskil, S. Preliminary report on surgical mask induced deoxygenation during major surgery. Neurocirugía 2008, 19, 121–126.
  5. Ong, J.J.Y.; Bharatendu, C.; Goh, Y.; Tang, J.Z.Y.; Sooi, K.W.X.; Tan, Y.L.; Tan, B.Y.Q.; Teoh, H.; Ong, S.T.;Allen, D.M.; et al. Headaches associated with personal protective equipment—A cross-sectional study among frontline healthcare workers during COVID-19. Headache J. Head Face Pain 2020, 60, 864–877.