إجراء عملية التحمل القصوى وسوبماكسيمال الاختبار لقياس الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية لممارسة الحادة في البشر
Summary
واستخدمت لتقييم تأثير ممارسة الشدة على الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية، هما ممارسة مختلف بروتوكولات الاختبار. أساليب تحدد ممارسة اختبار ergometer دورة كاختبار استهلاك الأوكسجين القصوى الإضافية والقدرة على التحمل، يتم وصف اختبار التحمل سوبماكسيمال في حالة مستقرة.
Abstract
النشاط البدني المنتظم له تأثير إيجابي على صحة الإنسان، ولكن آليات السيطرة على هذه الآثار لا تزال غير واضحة. الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية لممارسة الحادة غالباً تتأثر بمدة وكثافة ممارسة نظام المعالجة. ويعتقد ممارسة متزايدة من المعاملة العلاجية أو أداة تشخيصية، فإنه من المهم أن تستخدم منهجيات ستاندارديزابل لفهم التغير وزيادة إمكانية تكرار نتائج ممارسة النواتج وقياسات الردود على هذه الأنظمة. تحقيقا لهذه الغاية، يصف لنا هما أنظمة ممارسة ركوب الدراجات المختلفة التي تسفر عن النواتج الفسيولوجية المختلفة. في اختبار ممارسة قصوى، تزداد كثافة ممارسة باستمرار مع عبئا أكبر مما في زيادة استجابة القلب والايض (معدل ضربات القلب وحجم السكتة الدماغية، والتهوية، واستهلاك الأكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون). على النقيض من ذلك، أثناء اختبارات التحمل ممارسة، الطلب هو زيادة من ذلك في بقية، لكن رفع إلى كثافة ممارسة سوبماكسيمال ثابت أسفر عن استجابة القلب والايض عادة هضاب. نحن جنبا إلى جنب مع البروتوكولات، تقدم اقتراحات بشأن قياس النواتج الفسيولوجية التي تشمل، ولكن لا تقتصر على، القدرات الحيوية بطيئة والقسري ومقاييس تبادل الغاز، معدل ضربات القلب وضغط الدم لتمكين المقارنة بين نواتج العملية بين الدراسات. ثم يمكن تذوق بيوسبيسيمينس لتقييم استجابات تعبير الجينات الخلوية والبروتين. عموما، هذا النهج يمكن تكييفها بسهولة في كل الآثار القصيرة الأجل والطويلة الأجل من اثنين من الأنظمة العلاجية ممارسة متميزة.
Introduction
ويعرف النشاط البدني أي حركة جسدية تنتجها عضلات الهيكل العظمى التي تتطلب نفقات الطاقة1. هو ممارسة نشاط البدني التي تنطوي على حركة جسدية متكررة القيام به لتحسين أو الحفاظ على واحد أو أكثر من مكونات الصحة البدنية2. في وقت واحد، ولم يوص النشاط البدني لأولئك الذين كانوا في حالة مرضية خطيرة. الراحة في الفراش للأفراد المصابين بالسرطان، فشل القلب، أو حتى بالنسبة لأولئك الذين كانت حاملا، كان المفضل على النشاط البدني. ومنذ ذلك الحين الممارسة السريرية تغييرا جذريا، حيث أصبحت فوائد ممارسة على الصحة العامة التي لا يمكن إنكارها3. لقد ثبت ممارسة منتظمة للمساعدة في الحد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية وجميع أسباب الوفيات، وخطر الإصابة بالسرطان وارتفاع ضغط الدم وتحسين السيطرة على نسبة السكر في الدم وتسهيل وفقدان الوزن أو الصيانة ومنع العضلات والعظام فقدان4،5 6، ،،من78.
فوائد ممارسة واسعة النطاق أدت الآن الكثير الاستفادة من ممارسة كنوع من خيار العلاج “الطب” وبديلاً أو مكملاً لمجموعة متنوعة من الظروف3. شلمان et al. أظهرت أن مزيجاً من ممارسة المطحنة والمقاومة يمكن أن يسفر عن تحسينات في سرعة مشيه والقدرات الهوائية وقوة العضلات التي يمكن تحسين التحكم في المحركات ونوعية الحياة عموما في المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون9 . في مرضى قصور القلب، تسهم ممارسة التعصب وعدم كفاية التدخلات الدوائية سوء نوعية حياة10. النتائج الأولية من فشل القلب المرضى الذين يخضعون لممارسة التدريب في التردد العالي للعمل المحاكمة أظهرت تحسن نوعية الحياة وتخفيضات في المستشفيات والوفيات11. بالإضافة إلى ذلك، تطبيق ممارسة تغيير آثار كارديوتوكسيك المحتوية على انثراسيكلين العلاج الكيميائي (مثلاً، ميتوتريكسات) قد أثبت أنه بغض النظر عن عندما يتم البدء أنه فيما يتعلق بالمرضى العلاج الكيميائي الإدارة (قبل أو أثناء أو بعد)، ممارسة يمكن توفير الآثار المفيدة مثل الحد من الانخفاض في القدرة الهوائية وتخفيف الخلل البطين الأيسر وتقليل عنصر مؤكسد الضرر12.
فوائد ممارسة في مجال الصحة والعافية ليست فقط في تطبيقه طب/علاج، ولكن أيضا كأداة تشخيصية. التجارب العملية، على سبيل المثال، يستخدم لتشخيص ممارسة التعصب، الاسكيمية في القلب، أو لفهم سبب ضيق في التنفس13. وربما الأهم من ذلك، ممارسة اختبار يمكن استخدام تحديد الخلل تحت اﻻكلينيكي. جسم الإنسان في معظم الحالات “أوفيربويلت”، أن الخلل أو الفيزيولوجيا المرضية يمكن غالباً ما تظل مخفية وأونابارينت لفرد لمدة أشهر أو سنوات. وهذه الملاحظة قد يفسر لماذا يمكن أن تزيد الظروف مثل ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي أو سرطان البنكرياس بصمت في خطورة مثل أنه بحلول الوقت الذي لاحظت الأعراض، هذه الظروف تميل إلى أن تكون متقدمة جداً وصعبة للغاية لعلاج2 . وفي بعض هذه الحالات، ممارسة اختبار يمكن أن توفر حافزا إجهاد للجسم مما يزيد من الطلب المذكور أعلاه من الحياة اليومية، وفي بعض الأحيان يمكنه التعرف على الخلل الوظيفي (القلب، الجهاز التنفسي، والتمثيل الغذائي) التي لم ينظر في بقية، المساعدة في تشخيص مرض ويبدأ العلاج في وقت سابق.
من أجل تعظيم الإمكانيات العلاجية والتشخيصية لممارسة تماما، تلزم أساليب موحدة لقياس الاستجابات للنشاط البدني إجراء تقييم دقيق للمساهمات المقدمة ممارسة للصحة عموما محصنة. الاختلافات في عبء العمل والميل، والمدة، ونوع من ممارسة، وتوقيت جمع العينة يمكن جميع القياسات تأثير الاستجابات الفسيولوجية. هنا، فإننا مخطط أساليب لتمارين التحمل القصوى وسوبماكسيمال لجمع البيانات الفسيولوجية أثناء جمع العينات للاستجابات البيولوجية. استخدمت هذه المنهجية لفهم ممارسة الحاد كيف تتأثر بالتوزيع وتواتر السكان الكريات البيض في الطرفية الدم14 بقياس السكان الخلايا المناعية في نقاط زمنية مختلفة قبل وبعد التمرين بالتدفق الخلوي مع تدفق 10-لون البروتوكولات التي تسمح بالتحديد الكمي لجميع الكريات البيض كبرى مجموعات فرعية في نفس الوقت15. يمكن استخدام البروتوكول التالي كطريقة قياسية لاثنين من الأنظمة العلاجية ممارسة متميزة لقياس الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية إلى ممارسة.
Protocol
Representative Results
Discussion
وهناك إمكانات كبيرة لممارسة لإدراجها كأداة علاجية مساعد/البديل. وفي الواقع، هيئة ناشئة من الأدلة تشير بقوة إلى أن النشاط البدني يعزز صحة جيدة. سوف يتطلب استخدام ممارسة كالطب أو أداة تشخيص فهم الحق في مبلغ أو “جرعة” من ممارسة تحقيق التأثير المطلوب. وينبغي تقدير الجرعة المثلى من ممارسة، ممار…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تمويل هذه الدراسة من قبل قسم عيادة مايو كلينيك من مختبر الطب وعلم الأمراض وغيرها من المصادر الداخلية المختلفة.
Materials
| Metabolic cart/portable system | MCG Diagnostics | Mobile Ultima CPX System | The flow calibration syringe, and calibration gases should come with system. There are numerous possible options/alternatives. |
| Pulmonary function software (Breeze Suite) | MCG Diagnostics | Software used will depend on the metabolic system | |
| Upright cycle ergometer | Lode ergoline | 960900 | Numerous possible options/alternatives |
| 12-Lead ECG | GE Healthcare | CASE Exercise Testing System | Used for 12 lead ECG capture, control bike. Having a full 12-lead is ideal for maximal exercise test so can monitor for arhythmias, but alternative for just HR would be a wireless chest strap heart rate monitor |
| Pulse oximeter | Masimo | MAS-9500 | Usually multiple probe options: finger, forehead, ear lobe. Usually avoid finger as tight handlebar grip can cause measurement inaccuracies |
| Pneumotach (preVent Flow Sensor) | MCG Diagnostics | 758100-003 | Alternative systems can use a turbine |
| Nose piece (disposable) | MCG Diagnostics | 536007-001 | Numerous possible options/alternatives |
| Mouthpeice with saliva trap | MCG Diagnostics | 758301-001 | Suggest filling the saliva trap with paper towel/gauze and tape cap to limit dripping |
| Headband | Cardinal Health | 292866 | Used to secure the forehead pulse oximeter and the lines for the cart |
| Stethescope | 3M Littman | 3157SM | Numerous possible options/alternatives |
| Blood pressure cuff | HCS | HCS9005-7 | Cuff size will depend on the population planning to test |
| ECG Electrodes | Cardinal Health | M2570 | only needed with lead based ECG/HR monitoring |
| K2EDTA tube 5mL | Becton Dickinson | 368661 | |
| *The table provides a list of the supplies and equipment utilized in this protocol and comments related to the equipment. Brand name/company is provided, but the use of other brands will not affect the results, key is to keep it consistent throughout testing in a particular study. | |||
Referencias
- Caspersen, C. J., Powell, K. E., Christenson, G. M. Physical activity, exercise, and physical fitness: definitions and distinctions for health-related research. Public Health Reports. 100 (2), 126-131 (1985).
- Pedersen, B. K., Saltin, B. Exercise as medicine – evidence for prescribing exercise as therapy in 26 different chronic diseases. Scandinavian Journal Medicine & Science in Sports. 25, 1-72 (2015).
- Barlow, C. E., et al. Cardiorespiratory fitness is an independent predictor of hypertension incidence among initially normotensive healthy women. American Journal of Epidemiology. 163 (2), 142-150 (2006).
- Blair, S. N., et al. Changes in physical fitness and all-cause mortality. A prospective study of healthy and unhealthy. 273 (14), 1093-1098 (1995).
- Marson, E. C., Delevatti, R. S., Prado, A. K., Netto, N., Kruel, L. F. Effects of aerobic, resistance, and combined exercise training on insulin resistance markers in overweight or obese children and adolescents: A systematic review and meta-analysis. Preventive Medicine. 93, 211-218 (2016).
- Peel, J. B., et al. A prospective study of cardiorespiratory fitness and breast cancer mortality. Medicine and Science in Sports and Exercise. 41 (4), 742-748 (2009).
- Sui, X., et al. Cardiorespiratory fitness and adiposity as mortality predictors in older adults. JAMA. 298 (21), 2507-2516 (2007).
- Shulman, L. M., et al. Randomized clinical trial of 3 types of physical exercise for patients with Parkinson disease. JAMA Neurology. 70 (2), 183-190 (2013).
- Fleg, J. L., et al. Exercise training as therapy for heart failure: current status and future directions. Circulation. Heart Failure. 8 (1), 209-220 (2015).
- Flynn, K. E., et al. Effects of exercise training on health status in patients with chronic heart failure: HF-ACTION randomized controlled trial. JAMA. 301 (14), 1451-1459 (2009).
- Scott, J. M., et al. Modulation of anthracycline-induced cardiotoxicity by aerobic exercise in breast cancer: current evidence and underlying mechanisms. Circulation. 124 (5), 642-650 (2011).
- American College of Sports Medicine. . ACSM’s guidelines for exercise testing and prescription. , (2013).
- Gustafson, M. P., et al. A systems biology approach to investigating the influence of exercise and fitness on the composition of leukocytes in peripheral blood. Journal for Immunotherapy of Cancer. 5, 30 (2017).
- Freidenreich, D. J., Volek, J. S. Immune responses to resistance exercise. Exercise Immunology Review. 18, 8-41 (2012).
- Campbell, J. P., et al. Acute exercise mobilises CD8+ T lymphocytes exhibiting an effector-memory phenotype. Brain Behavior and Immunity. 23 (6), 767-775 (2009).
- Gustafson, M. P., et al. A method for identification and analysis of non-overlapping myeloid immunophenotypes in humans. PLoS One. 10 (3), e0121546 (2015).
- Miller, M. R., et al. Standardisation of spirometry. European Respiratory Journal. 26 (2), 319-338 (2005).
- Miller, M. R., et al. General considerations for lung function testing. European Respiratory Journal. 26 (1), 153-161 (2005).
- Borg, G. Ratings of perceived exertion and heart rates during short-term cycle exercise and their use in a new cycling strength test. International Journal of Sports Medicine. 3 (3), 153-158 (1982).
- Norton, K., Norton, L., Sadgrove, D. Position statement on physical activity and exercise intensity terminology. Journal of Science and Medicine in Sport. 13 (5), 496-502 (2010).
- Lansley, K. E., Dimenna, F. J., Bailey, S. J., Jones, A. M. A ‘new’ method to normalise exercise intensity. International Journal of Sports Medicine. 32 (7), 535-541 (2011).
- Poole, D. C., Burnley, M., Vanhatalo, A., Rossiter, H. B., Jones, A. M. Critical Power: An Important Fatigue Threshold in Exercise Physiology. Medicine and Science in Sports and Exercise. 48 (11), 2320-2334 (2016).
- Gustafsson, A., et al. Effects of Acute Exercise on Circulating Soluble Form of the Urokinase Receptor in Patients With Major Depressive Disorder. Biomarker Insights. 12, 1177271917704193 (2017).
- Hallberg, L., et al. Exercise-induced release of cytokines in patients with major depressive disorder. Journal of Affective Disorders. 126 (1-2), 262-267 (2010).
- Bengtsson Lindberg, M., Wilke, L., Vestberg, S., Jacobsson, H., Wisén, A. Exercise-induced Release of Cytokines/Myokines in a Single Exercise Test before and after a Training Intervention in Patients with Mild Cognitive Impairment. International Journal of Physical Therapy & Rehabilitation. 3, (2017).
