Dispositif pour améliorer les exercices de gestion du stress et de rythme respiratoire

Le stress est la réponse adaptative physique et émotionnelle à une situation externe, qui entraîne des déviations physiques, psychologiques et comportementales. En raison du recours croissant et de la tendance aux traitements non pharmacologiques, ces traitements peuvent être utilisés pour réduire l'anxiété et le stress et pour une respiration efficace. L'objectif de cette étude est de travailler sur des approches visant à réduire l'anxiété et le stress et à favoriser une respiration efficace.

Introduction : selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), la santé est la science et la technologie qui consistent à prévenir les maladies, à augmenter l'espérance de vie, à éduquer les personnes à la santé individuelle, à fournir des services médicaux pour un diagnostic et des traitements immédiats, et à développer et compléter les services sociaux afin de répondre aux besoins. La sécurité est l'un des aspects les plus importants de la santé dans le système de services de santé (1). Aujourd'hui, le système de santé est par ailleurs considéré comme l'une des institutions les plus importantes, puisqu'il est chargé de sauver des vies humaines et d'améliorer la santé des communautés (2). Les êtres humains tendent à allonger de plus en plus leur durée de vie et prêtent une attention particulière aux aspects positifs de l'existence, comme la qualité, et prennent en compte la qualité de vie dans leur mode de vie (3). Des facteurs environnementaux et génétiques tels que le tabagisme, l'inhalation passive de fumée de tabac, la pollution de l'air, l'âge avancé, les facteurs professionnels et le stress figurent parmi les facteurs d'influence (4). Aujourd'hui, presque tout le monde, partout dans le monde, est engagé dans des activités et en interaction avec les autres. La croissance de la population et la modernisation du monde entraînent des complications telles que la dépression, l'anxiété et le stress. La dépression est le handicap le plus courant causé par les maladies et l'une des quatre grandes maladies dans le monde (5). L'Organisation mondiale de la santé l'a désignée comme l'une des causes d'invalidité jusqu'en 2020 (6-7). Après avoir examiné l'ampleur des troubles mentaux en 2006, l'Organisation mondiale de la santé a signalé que les troubles mentaux, en particulier l'anxiété, avaient augmenté et que le niveau d'anxiété était de 36,8 % dans les pays en développement et de 35,2 % dans les pays développés. Le stress est une réaction non spécifique provoquée chez une personne par des facteurs et des conditions stressants et qui menace sa santé physique et mentale (8). Bien que de nombreuses définitions du stress aient été proposées, la définition scientifique du stress du point de vue du modèle de Lazarus peut s'exprimer ainsi : le stress est une condition ou un sentiment dans lequel une personne perçoit que la somme des exigences et des attentes qui pèsent sur elle dépasse les ressources, les moyens et les capacités dont elle dispose ; Lazarus et al. (1984) ont également défini le stress comme une relation spécifique entre une personne et son environnement. En fait, il s'agit d'une relation génératrice de tension entre une personne et son environnement, dans laquelle la personne souffre de problèmes mentaux et physiques en raison de son incapacité à faire face à cette situation (9). L'une des principales sources de stress tient aux caractéristiques professionnelles de chacun, et le stress au travail est devenu un problème courant et coûteux sur le lieu de travail (10). Le stress, ou pression nerveuse, est l'un des problèmes de vie qui mettent le plus en danger la santé des personnes dans le monde industrialisé d'aujourd'hui. Des preuves suffisantes dans ce domaine montrent qu'une pression nerveuse intense et continue a des effets sur la santé physique et mentale, sur la quantité et la qualité du travail, sur la productivité, sur la satisfaction professionnelle, sur la qualité de vie, ainsi que sur les retards et l'absentéisme (11-12). Le stress est responsable de 30 % des maladies et de l'absentéisme parmi le personnel des centres de santé, ce qui coûte 300 à 400 millions de dollars par an (13). Parmi les effets physiques du stress, on peut citer les maladies cardiovasculaires, gastriques et intestinales, les troubles du sommeil et les maux de tête. Les symptômes comportementaux comprennent aussi des comportements individuels, comme la consommation de médicaments, la suralimentation ou l'anorexie, les comportements agressifs envers des collègues ou des membres de la famille, ainsi que des comportements organisationnels, comme l'absentéisme, l'abandon du poste et l'augmentation des accidents (14-15). Un stress continu est nocif pour la santé physique et mentale et entraîne des complications telles que l'indifférence, un sommeil interrompu, des absences fréquentes au travail, la consommation de médicaments, un sentiment d'inadéquation, des problèmes physiques et nutritionnels, une hausse des dépenses médicales et une baisse de la satisfaction professionnelle (16-17). Le stress provoque aussi des maladies digestives comme les ulcères de l'estomac, des maladies cardiovasculaires, des cancers et d'autres troubles mentaux. Face à ces problèmes qui touchent les gens au quotidien, ils peuvent recourir à la relaxation corporelle, aux méthodes médicamenteuses, à la relaxation mentale et à la pleine conscience, qui sont des traitements non médicamenteux, demandent moins de temps que les traitements classiques et réduisent les niveaux de stress et d'anxiété. L'entraînement à la respiration profonde et à la respiration rythmée font partie des méthodes de médecine complémentaire relevant de la médecine corps-esprit, également approuvées par l'Organisation mondiale de la santé. L'une des techniques de médication et de relaxation est celle des exercices de respiration rythmée. Les exercices de respiration rythmée ont un effet considérable sur l'amélioration de l'état physique, mental et psychique des personnes (18-19). Comme les exercices respiratoires sont subjectifs et qu'il n'existe ni outil ni dispositif permettant de les réaliser de manière précise et correcte, de façon objective, le but de notre invention est de résoudre ce problème et de réaliser un dispositif spécialisé pour effectuer des exercices de respiration, qui nous montre de manière correcte la façon de faire les exercices. En fait, le dispositif nous montre un exercice de respiration et la façon de l'effectuer de manière objective. Cette idée a été enregistrée auprès de l'Office des brevets d'Iran sous le numéro d'invention 105293. Méthodes : ce projet est parti de l'idée d'un nouveau chercheur ; puis, à partir d'une recherche dans le contenu scientifique d'articles et d'ouvrages, le titre et la proposition du projet ont été élaborés avec l'avis du directeur de recherche. Un modèle du dispositif a ensuite été conçu en collaboration avec des ingénieurs graphistes et mécaniciens. Financement. L'outil principal a été inventé par le chercheur. Avec un ingénieur mécanicien et SolidWorks, la conception de cet outil a été réalisée à l'aide d'un logiciel professionnel, sur la base de la proposition théorique académique de chercheurs (Mahmoudi et al.) concernant un dispositif conçu pour la prévention des erreurs de médication et la bonne mise en œuvre de la pharmacothérapie. Cette idée a été conçue à l'aide de logiciels, puis le fichier de conception a été transféré au laboratoire par le chercheur et l'ingénieur mécanicien afin de réaliser la conception matérielle et la maquette. La structure de ce dispositif a été examinée sous tous les angles de sa morphologie, les dimensions ont été mesurées selon les normes, puis, après modification des dimensions et des mesures, le dispositif a été reconçu par un expert en logiciels. Le dispositif destiné à définir et à afficher les rythmes respiratoires dans les exercices de respiration rythmée a une forme cylindrique (hauteur : 6 cm, diamètre : 7 cm) et comprend un écran (longueur : 2,5 cm, largeur : 1,5 cm), un haut-parleur, un vibreur, des voyants LED (R = 0,5 cm), un bouton d'alimentation (longueur : 1 cm, largeur : 0,5 cm) et un port USB (longueur : 1 cm, largeur : 0,5 cm). Le corps est en plastique compact et transparent, très résistant aux chocs et facile à désinfecter et à nettoyer. Le dispositif est relié aux smartphones par Bluetooth et commandé via l'application. Le dispositif a la forme d'un cylindre dont la partie supérieure est un couvercle (figure 1, partie 1) qui s'ouvre et se ferme et donne accès à la partie électronique du dispositif. Le cylindre comporte une partie intérieure et une partie extérieure. La partie intérieure, d'un diamètre de 5 cm, contient la partie électronique du dispositif et est séparée de la partie extérieure par la paroi. La partie extérieure, large de 1 cm, recouvre la partie intérieure et forme le corps transparent du cylindre (figure 1, partie 2). Comme indiqué plus haut, le dispositif possède des voyants LED de 3 couleurs différentes, bleu, vert et blanc, installés en ligne et en rangée sur la paroi intérieure ; selon le signal reçu du téléphone portable et le rythme respiratoire choisi aux différentes étapes (inspiration, rétention, expiration), ils s'allument et s'éteignent, ce qui allume et éteint aussi le corps du cylindre (figure 1, partie 4) et offre la possibilité d'un guidage visuel. Le choix du bleu, du vert et du blanc vise à différencier les étapes, et aussi parce que ces couleurs sont apaisantes. Ainsi, dans l'intervalle entre deux respirations, les lumières sont toutes éteintes, ce qui signifie l'absence de respiration. Comme indiqué, le dispositif possède un haut-parleur et peut diffuser des sons. Il reçoit par Bluetooth, depuis le téléphone portable, trois sons correspondant aux différentes étapes de la respiration (inspiration, rétention, expiration) et les diffuse selon le rythme respiratoire par les haut-parleurs installés à l'arrière du dispositif (figure 2, partie 7), stimulant ainsi l'ouïe et la vue. Les sons choisis sont des sons apaisants qui différencient les diverses étapes et détendent aussi la personne. Pour stimuler le sens du toucher, un générateur de vibrations est intégré au dispositif ; il produit des vibrations différentes selon les étapes de la respiration, ce qui stimule le toucher et favorise une plus grande concentration sur l'acte de respirer. Il convient de noter que la lumière, le son et la vibration fonctionnent simultanément pour éviter la distraction de la personne, en stimulant en même temps la vue, l'ouïe et le toucher et en la gardant concentrée sur les exercices respiratoires. Comme indiqué, le dispositif possède aussi un écran (figure 1, partie 3) qui affiche le nombre de respirations effectuées, la durée de l'exercice, le type de rythme respiratoire et le pourcentage de batterie du dispositif. La source d'énergie du cylindre est constituée de batteries rechargeables internes, reliées au secteur par le port USB (figure 1, partie 6) pour être chargées, et il dispose d'un interrupteur marche-arrêt (figure 1, partie 5). Par exemple, si le rythme souhaité est de 3 secondes d'inspiration, 1 seconde de rétention et 7 secondes d'expiration, les voyants bleus s'allument rangée par rangée, de bas en haut, en fonction du temps (3 secondes). Au début de l'inspiration, seuls les voyants bleus de la rangée du bas sont allumés ; en 3 secondes, la rangée supérieure s'allume et, lorsqu'on arrive à la fin de l'étape d'inspiration, tous les voyants bleus sont allumés jusqu'au sommet du cylindre (3 secondes). Pour la rétention, les voyants bleus s'éteignent et les voyants blancs s'allument et restent allumés jusqu'à la fin de l'étape (1 seconde) ; pour l'expiration, les voyants blancs s'éteignent et les voyants verts de tout le cylindre s'allument, puis s'éteignent rangée par rangée vers le bas jusqu'à ce que, lorsque l'expiration est terminée, tous les voyants verts soient éteints (7 secondes). En même temps que les lumières s'allument, trois sons différents sont diffusés pour chaque temps d'inspiration, d'expiration et de rétention, et le vibreur crée trois schémas de vibration spécifiques pour les trois étapes, ce qui accroît la concentration sur la respiration.

Figure 1

Selon la figure 1 : 1 - Couvercle supérieur 2 - Partie extérieure du dispositif 3 - Écran 4 - Corps 5 - Bouton marche/arrêt 6 - Port USB

Figure 2

Cette recherche a été menée dans le domaine de la médecine et de la psychiatrie. Parmi les avantages de ce projet figure la possibilité de disposer de plusieurs rythmes et schémas respiratoires, et non d'un seul type, ce qui le rend plus efficace. Grâce à l'implication de la vue avec la lumière, de l'ouïe avec le son et du toucher avec la vibration, il concentre la personne sur la bonne exécution des exercices respiratoires. La petite taille et la légèreté du dispositif le rendent portable et utilisable à tout moment et en tout lieu. Il définit complètement les rythmes de respiration rythmée et aide à les effectuer avec précision, et reste utilisable les yeux fermés pendant la méditation grâce au son et à la vibration. En outre, selon les recherches de Ponzo et al. (2020), dans une étude intitulée Efficacy of the Digital Therapeutic Mobile App BioBase to Reduce Stress and Improve Mental Well-Being Among University Students: Randomized Controlled Trial (20), et de Yamane et al. (2021), intitulée Simple Wearable Device to Reduce Stress When Delivering a Speech without Pretraining (21), ainsi que cette recherche, l'utilisation d'équipements préventifs pour prévenir le stress et améliorer la respiration, ainsi que pour prévenir l'invalidité et le décès des patients, est recommandée. Résultat : sur la base des résultats de cette étude et d'autres, l'un des meilleurs moyens de prévenir le stress et d'améliorer la respiration, ainsi que leurs complications qui causent mortalité et invalidité, est d'utiliser des dispositifs préventifs ; ce dispositif a été conçu dans ce but. Nous sommes prêts à travailler sur cette idée avec toutes les institutions et personnes des domaines de l'économie, de l'éducation, de la recherche et de la santé, ainsi qu'avec des start-ups. Si vous le souhaitez, veuillez nous contacter à l'adresse masoudmahmoudi515@ymail.com. Conclusion : le stress étant l'un des problèmes courants de ce siècle, qui affecte les performances des personnes dans différentes conditions, on a constaté qu'il est à l'origine de 30 % des maladies et qu'il impose chaque année des coûts élevés au système de santé et de soins, à la famille et à l'individu. Ce chiffre n'exprime que l'aspect matériel de la question du stress, alors que le stress a aussi de grands effets sur divers aspects de la vie des personnes et constitue l'un des problèmes les plus importants de la vie quotidienne humaine (22). Compte tenu du recours croissant aux thérapies complémentaires et de l'intérêt qu'elles suscitent, celles-ci peuvent être utilisées pour réduire l'anxiété et le stress des patients (23), de même que l'utilisation de dispositifs et d'applications fondés sur la recherche pour prévenir les maladies est efficace (24). Dans cet article, un prototype est conçu pour réduire l'anxiété et le stress et favoriser une respiration efficace. Compte tenu des besoins du système de santé en matière de prévention, la construction de ce dispositif et sa mise sur le marché peuvent le présenter comme une meilleure solution que les moyens disponibles pour prévenir ces erreurs.

Auteur :* Auteur correspondant : Mohammadmasoud Mahmoudi, licence en soins infirmiers,

Young Researchers and elite club, Semnan Branch, Islamic Azad University, Semnan, Iran. E-mail : masoudmahmoudi515@ymail.com / Tél. : +989394578139