Einfluss einer Mund-Nase-Maske auf die objektive körperliche Leistungsfähigkeit sowie das subjektive Belastungsempfinden bei gut-trainierten, gesunden Jungen

Im Zuge der aktuellen SARS-Covid-2-Pandemie haben sich handelsübliche dreilagige „chirurgische“ Mund-Nase-Schutzmasken (MNS) – neben Abstand und Hygieneregeln – als ein Instrument zur Bekämpfung der Verbreitung von SARS-CoV‑2 etabliert. Ihre konsequente Verwendung wird in vielen Berufs- und Alltagssituationen empfohlen bzw. verpflichtend vorgeschrieben [1]. Jedoch gibt es bzgl. der Verwendung von MNS im Rahmen sportlicher Aktivitäten, u. a. auch im Schulsport, bisher keine einheitlichen verbindlichen Empfehlungen [1]. Untersuchungen an Erwachsenen unter Verwendung von MNS zeigten keine signifikanten Effekte weder auf die körperliche Leistungsfähigkeit, Herzfrequenz (HF), Laktat, Sauerstoffsättigung (SpO₂) noch auf das subjektive Belastungsempfinden (RPE) [2‐7]. Jedoch zeigten sich negative Effekte auf die forcierte Vitalkapazität, den Peak Flow [2] und es wurde ein erhöhter Atemwegswiderstand beobachtet [7].

Bei Schulkindern hingegen finden sich bisher lediglich zwei Untersuchungen mit sog. „FFP2 (N95)“ -Masken, jedoch keine Studien zum Einfluss von „chirurgischen“ MNS [8]. Entsprechend liegen keine Daten zum Einfluss von MNS auf die körperliche/sportliche Leistungsfähigkeit sowie das RPE bei Schulkindern vor.

Ziel dieser Studie war es daher, den Einfluss von MNS auf die maximale körperliche Leistungsfähigkeit, RPE sowie HF, Plasma-Laktatkonzentration und SpO₂ bei 11-jährigen männlichen Fußballspielern zu untersuchen.

Auf der Grundlage der bisher verfügbaren Studien bei Erwachsenen wurde die Hypothese postuliert, dass bei Schulkindern keine Beeinträchtigung der objektiven sportlichen Leistungsfähigkeit durch das Tragen einer MNS auftritt.

In beiden Laufbanduntersuchungen (mit und ohne MNS) fanden sich bzgl. der Laufgeschwindigkeit (km/h) sowohl im aeroben (2,0 mmol/l Laktat) als auch im aerob-anaeroben (4,0 mmol/l Laktat) Übergangsbereich keine signifikanten Unterschiede. Weiterhin zeigten sich auf allen Belastungsstufen für die Laktatkonzentration, die HF sowie die SpO₂ mit und ohne MNS keine signifikanten Veränderungen (Tab. 1). Im Gegensatz dazu konnte während der stufenförmigen Belastungsuntersuchungen mit MNS eine signifikante Verminderung der Gesamtlaufzeit (808,6 ± 142,2 sec. vs. 914,6 ± 131,0 sec.; p = 0,001, siehe Tab. 1) beobachtet werden. Auf der maximalen Belastungsstufe konnte zudem eine signifikante Erhöhung des subjektiven Belastungsempfindens (RPE: 18,2 vs. 15,7 BORG-Skala; p = 0,007, siehe Abb. 1) mit MNS dokumentiert werden.

Angesichts der aktuellen Covid-19-Pandemie wird das Tragen von dreilagigen MNS (sog. „chirurgische Masken“) bei sportlichen Aktivitäten auch für Kinder, u. a. im Schulsport, diskutiert. Diese Diskussion wird bisher ohne das Vorliegen belastbarer wissenschaftlicher Untersuchungen zum Einfluss solcher MNS auf die körperliche/sportliche Leistungsfähigkeit von Kindern und Jugendlichen geführt. Mit dieser Studie wurden die Effekte dreilagiger MNS auf die körperliche Leistungsfähigkeit sowie das subjektive Belastungsempfinden im Rahmen einer stufenförmigen Laufbanduntersuchung bei elfjährigen gesunden Fußballern des 1. FC Köln evaluiert.

In dieser Untersuchung führte das Tragen einer MNS bei diesen gut-trainierten Jungen sowohl im aeroben (2 mmol/l Laktat) als auch im aerob-anaeroben (4 mmol/l Laktat) Übergangsbereich zu keiner Verminderung der objektiven Leistungsfähigkeit. Allerdings zeigte sich mit MNS im maximalen Belastungsbereich – entgegen unserer Ausgangshypothese – eine signifikante Verminderung der Gesamtlaufzeit und auf der maximalen Belastungsstufe eine signifikante Erhöhung des subjektiven Belastungsempfindens. Angesichts fehlender signifikanter Unterschiede auf dieser maximalen Belastungsstufe hinsichtlich Plasma-Laktatkonzentration, HF und SpO₂ kann für die Laufzeitverminderung auf Basis der vorliegenden Daten keine eindeutige Ursache benannt werden. Auffallend ist jedoch, dass sich erst unter maximaler Belastung ein erhöhtes subjektives Belastungsempfinden der Probanden mit MNS manifestiert, welches am ehesten durch einen erhöhten Atemwegswiderstand durch die chirurgische MNS [2, 7] erklärt werden kann. Weiterhin kann auch ein verändertes Atemmuster, welches nicht Gegenstand dieser Untersuchung war, hierzu beigetragen haben [7, 9]. Auch ein „Nocebo-Effekt“ kann nicht ausgeschlossen werden.

Limitationen dieser Studie stellen das kleine Untersuchungskollektiv sowie das Fehlen weiblicher Probanden dar.

Zusammenfassend legen diese Beobachtungen nahe, dass die Verwendung einer „chirurgischen Alltags“-MNS für Kinder aus physiologischer Sicht auch bei sportlichen Aktivitäten grundsätzlich möglich ist, insbesondere solange die Belastungen primär im aeroben Intensitätsbereich durchgeführt werden. Allerdings sollte berücksichtigt werden, dass die maximale Leistungsfähigkeit bei Kindern durch die MNS negativ beeinflusst werden kann. Künftige, weiterführende Studien sollten größere Probandenkollektive und unterschiedliche kindliche Alterskohorten inklusive weiblicher Probanden einbeziehen.