Exercise Capacity and Perceived Exertion on Treadmill Stress Test Performed While Wearing vs Without a Surgical Mask: A Randomized Clinical Trial in Healthy Adults

Abstract

Background: The graded exercise treadmill stress test (GXT) is among the most frequently performed tests in cardiology. The COVID-19 pandemic led many healthcare facilities to require patients to wear a mask during the test. This study evaluated the effect of wearing a surgical face mask on exercise capacity and perceived exertion. Methods: In this prospective, randomized crossover trial, 35 healthy adults performed a GXT using the Bruce protocol while wearing a surgical mask, and without a mask. The primary outcome was exercise capacity in metabolic equivalents (MET), and the secondary outcome was exercise perception on the modified Borg scale (from 0 to 10). Effort duration, heart rate, oxygen saturation, and blood pressure were also analyzed. Results: Exercise capacity was reduced by 0.4 MET (95% confidence interval [CI] –0.7 to –0.2) during the GXT with a mask (11.8 ± 2.7 vs 12.3 ± 2.5 MET, P = 0.001), and the final perceived effort increased by 0.5 points (95% CI 0.2 to 0.8; 8.4 ± 1.3 vs 7.9 ± 1.6, P = 0.004). Effort duration was cut down by 24 seconds (CI –0:39 to –0:09; 10:03 ± 2:30 vs 10:27 ± 2:16 [minutes:seconds], P = 0.003). Oxygen saturation was slightly lower at the end of the test when participants wore a mask. No significant differences occurred in heart rate or blood pressure during the test. Conclusion: Wearing a surgical mask causes a statistically significant decrease in exercise capacity and increase in perceived exertion. This small effect is not clinically significant for the interpretation of test results. Résumé: Introduction: L’épreuve d’effort gradué sur tapis roulant (GXT, de l’anglais graded exercise test) compte parmi les épreuves les plus fréquemment réalisées en cardiologie. La pandémie de COVID-19 a poussé de nombreux établissements de soins de santé à exiger aux patients le port du masque durant l’épreuve. La présente étude portait sur l’évaluation des effets du port du masque chirurgical sur la capacité à l’effort et l’effort perçu. Méthodes: Dans cet essai croisé prospectif, 35 adultes en bonne santé ont réalisé une GXT selon le protocole de Bruce, avec le port du masque chirurgical et sans le port du masque. Le principal critère d’évaluation était la capacité à l’effort exprimée en équivalents métaboliques (MET, de l’anglais Metabolic Equivalent of Task), et le critère secondaire était la perception de l’effort selon l’échelle de Borg modifiée (de 0 à 10). La durée de l’effort, la fréquence cardiaque, la saturation en oxygène et la pression artérielle ont également fait l’objet de l’analyse. Résultats: La capacité à l’effort était réduite de 0,4 MET (intervalle de confiance [IC] à 95 % de –0,7 à –0,2) durant la GXT réalisée avec le port du masque (11,8 ± 2,7 vs 12,3 ± 2,5 MET, P = 0,001), et l’effort perçu final avait augmenté de 0,5 point (IC à 95 % de 0,2 à 0,8 ; 8,4 ± 1,3 vs 7,9 ± 1,6, P = 0,004). La durée de l’effort était réduite de 24 secondes (IC à 95 % de –0:39 à –0:09 ; 10:03 ± 2:30 vs 10:27 ± 2:16 [minutes:secondes], P = 0,003). La saturation en oxygène était légèrement plus faible à la fin de l’épreuve lorsque les participants portaient le masque. Aucune différence significative de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle n’est apparue durant l’épreuve. Conclusion: Le port du masque chirurgical entraîne une diminution statistiquement significative de la capacité à l’effort et une augmentation de l’effort perçu. Cet effet minime n’est pas cliniquement significatif pour l’interprétation des résultats de l’épreuve.