Een snel verhoogd tethered-swimming maximum protocol voor cardiorespiratoire beoordeling van zwemmers

Summary

In tegenstelling tot meting tijdens het vrije zwemmen, die inherente uitdagingen en beperkingen met zich meebrengt, kan de bepaling van belangrijke parameters van cardiorespiratoire functie voor zwemmers worden gemaakt met behulp van een meer haalbare en gemakkelijker te beheren vastgebonden zwemmen snel verhoogd protocol met gasuitwisseling en ventilatoren gegevens verzameling.

Abstract

Incrementele oefening testen is de standaard middel voor de beoordeling van cardiorespiratory capaciteit van duursporters. Hoewel het maximale zuurstofverbruik doorgaans wordt gebruikt als criteriummeting in dit verband, zijn twee metabole breekpunten die veranderingen in de dynamiek van de lactaatproductie/consumptie weerspiegelen naarmate het werkpercentage wordt verhoogd, misschien relevanter voor duursporters vanuit een functioneel oogpunt. Oefening economie, die het tempo van het zuurstofverbruik ten opzichte van de prestaties van submaximale werk vertegenwoordigt, is ook een belangrijke parameter te meten voor duur-atleet beoordeling. Ramp incrementele tests die een geleidelijke maar snelle toename van de werksnelheid tot de limiet van de oefening tolerantie is bereikt zijn nuttig voor het bepalen van deze parameters. Dit type test wordt meestal uitgevoerd op een cyclus ergometer of loopband omdat er behoefte is aan precisie met betrekking tot werk-tarief incrementatie. Echter, atleten moeten worden getest tijdens het uitvoeren van de wijze van oefening die nodig is voor hun sport. Bijgevolg worden zwemmers meestal beoordeeld tijdens stapsgewijze tests voor vrij zwemmen, waarbij een dergelijke precisie moeilijk te bereiken is. We hebben onlangs gesuggereerd dat stationair zwemmen tegen een belasting die geleidelijk wordt verhoogd (incrementele gebonden zwemmen) kan dienen als een “swim ergometer” door het toestaan van voldoende precisie om een geleidelijke, maar snelle laadpatroon dat de bovengenoemde metabole breekpunten en oefening economie onthult tegemoet te komen. De mate waarin het piekpercentage van het zuurstofverbruik tijdens een dergelijk protocol wordt bereikt, benadert echter het maximale tarief dat tijdens het vrije zwemmen wordt gemeten, moet echter nog worden bepaald. In dit artikel leggen we uit hoe dit snel aangebonden zwemprotocol kan worden gebruikt om de cardiorespiratoire capaciteit van een zwemmer te beoordelen. Concreet leggen we uit hoe de beoordeling van een korte afstand concurrerende zwemmer met behulp van dit protocol bleek dat zijn snelheid van zuurstofopname was 30,3 en 34,8 mL ·min^-1∙kg^-1BM op zijn gas-uitwisseling drempel en ademhalingscompensatie punt, respectievelijk.

Introduction

Een oefeningstest die een incrementele verhoging van de arbeidsrente (WR) van laag naar maximaal (d.w.z. incrementele oefeningstest) inhoudt; INC) biedt de gouden standaard methode van cardiorespiratoire beoordeling voor duursporters. Naast de hoogste WR die de atleet kan bereiken_(WR-piek),maakt INC ook de bepaling mogelijk van de hoogste snelheid waarmee het individu zuurstof kan verbruiken (O₂₎voor die vorm van lichaamsbeweging (VーO_2peak)als gasuitwisselings- en beademingsgegevens worden verzameld tijdens de test¹. De VーO_2peak vertegenwoordigt de criteriummaat van cardiorespiratoire fitness. Bovendien biedt de analyse van de gegevens over de uitwisseling van gas en de beademingsgegevens die worden verzameld naarmate WR wordt verhoogd, een niet-invasieve manier om het punt te identificeren waarop de bloedlactaatconcentratie (bloed [lactaat]) boven de uitgangswaarde (lactaatdrempel) stijgt en het punt waarop het zich in een versneld tempo begint op te hopen (lactaatkeerpunt)². Deze metabole breekpunten worden geschat door het bepalen van de gas-uitwisseling drempel (GET) en respiratoire compensatie punt (RCP), respectievelijk³. Belangrijk is dat de GET een robuuste schatting biedt van het punt waarop bloed [lactaat] in eerste instantie toeneemt, terwijl de “hyperventilatie” die RCP kenmerkt een complexer fenomeen is dat kan worden geïnitieerd door afferente input, andere dan chemoontvangst per se. Daarom moeten conclusies op basis van de identificatie van RCP met de nodige voorzichtigheid worden getrokken.

Wanneer de oefening wordt gehandhaafd in een constant tempo van het werk (CWR), zijn er duidelijk verschillende fysiologische responsprofielen op basis van het “oefening-intensiteitsdomein” waarbinnen het WR^{valt 4,5}. Met name het bereiken van een VーO₂ en bloed [lactaat] “steady state” is snel in het gematigde domein, vertraagd in het zware domein en onbereikbaar in het ernstige domein^4,5. Het is algemeen vastgesteld dat de snelheid waarmee O₂ kan worden geconsumeerd bij GET tijdens INC (VーO_2GET)dient als de stofwisseling die de gematigde scheidt van zwaar domein tijdens CWR^3,6. Hoewel controversieel, wijzen een aantal recente waarnemingen op een vergelijkbare gelijkwaardigheid tussen de snelheid waarmee O₂ kan worden geconsumeerd bij RCP (VーO_2RCP)en zware/ernstige scheiding^7,8,9,10. Identificatie van VーO_2GET en VーO_2RCP uit gegevens die tijdens INC zijn verzameld, kan daarom nuttig zijn voor het voorschrijven van domeinspecifieke trainingsregimes voor duursporters via de stofwisseling met het voorbehoud dat het afstemmen van een stofwisseling met een specifiek werkpercentage complexer is dan alleen maar doen volgens de VーO 2-werksnelheidrelatie afgeleid van de incrementele test^8,11.

Toen het concept van het testen om VーO_2max te bepalen aanvankelijk werd onderzocht, lieten de onderzoekers onderwerpen periodes van spoor lopen tot het maximum van oefeningstolerantie (T_lim)bij stijgende snelheden op afzonderlijke dagen¹uitvoeren. Onderzoek volgde dat bevestigde dat VーO_2max ook kan worden bepaald uit soortgelijke aanvallen uitgevoerd naar T_lim op dezelfde dag met rusttijden afgewisseld¹². Uiteindelijk werd aangetoond dat een continu protocol met WR stapsgewijs is toegenomen met specifieke tijdsintervallen (bijvoorbeeld om de 3 min) dezelfde VーO_2peak aan het licht bracht als de discontinu tests¹³. Bijgevolg werden deze “beoordeelde oefeningstests” de norm voor het bepalen van deze criteriummaat van cardiorespiratoire geschiktheid. In 1981 publiceerden Whipp en collega’s echter onderzoek dat aangaf dat INC voor de meting van VーO_2max ook volledig in niet-stabiele toestand kon worden uitgevoerd; dat wil zeggen, met WR voortdurend toe te nemen als een “soepele functie van de tijd” (RAMP-INC)¹⁴. In tegenstelling tot INC met langere fasen en relatief grote WR-verhogingen per fase, zorgt de geleidelijke toename tijdens RAMP-INC ervoor dat de “isocapnic buffering regio” die GET en RCP scheidt duidelijk zal worden gedefinieerd¹⁵. Bovendien kan RAMP-INC, net als INC met fasen, worden gebruikt om “oefeneconomie” te beoordelen (d.w.z. de VーO₂ die per gegeven WR vereist is); In tegenstelling tot INC met fasen is het in dit geval echter het omgekeerde van “delta-efficiëntie” (d.w.z. de helling van de VーO₂-WR-relatie) die voor dit doel wordt gebruikt¹¹ met aandacht voor het feit dat als gevolg van de complexiteit van de VーO_2-respons op werksnelheden in het hele intensiteitsspectrum, deze parameter geen onveranderlijk kenmerk van INC per se zal zijn (bijvoorbeeld RAMP-INC geïnitieerd vanuit verschillende basiswerksnelheden of gekenmerkt door verschillende hellingshellingen) of CWR-oefening ¹⁶.

Voor algemene fitness testen, INC wordt meestal uitgevoerd op een been ergometer of loopband, omdat deze modaliteiten zijn meer beschikbaar en been fietsen en lopen / hardlopen zijn bekend bij de gemiddelde persoon. Bovendien vereist toediening van RAMP-INC de mogelijkheid om WR continu in kleine stappen te verhogen (bijvoorbeeld 1 W om de 2 s); vandaar dat een ergometer (meestal beenfietsen) het meest geschikt is voor dit soort testen. Echter, atleet beoordeling is complexer omdat atleten moeten worden getest tijdens het uitvoeren van de specifieke wijze van lichaamsbeweging die nodig is voor hun sport. Voor fietsers en particulieren die deelnemen aan sporten waarbij wordt gesport, is dit niet problematisch vanwege de toegankelijkheid en toepasbaarheid van de bovengenoemde testmachines. Omgekeerd is ecologisch valide testen met gasuitwisseling en het verzamelen van ventilatoren en de geleidelijke WR-toename die nodig is voor RAMP-INC uitdagender bij de beoordeling van watersporters.

Voorafgaand aan de komst van geautomatiseerde inzamelingssystemen, werd de gas-uitwisselingsbeoordeling van zwemmers vaak uitgevoerd gebruikend Douglas-zakinzameling na een maximum^zwem17. Zodra geautomatiseerde systemen werden ontwikkeld, “real-time” collectie vond plaats, maar niet onder “real-zwemmen” voorwaarden (bijvoorbeeld, terwijl zwemmers zwommen in een flume die WR gecontroleerd)¹⁷. Helaas, de voormalige methode heeft inherente beperkingen als gevolg van de veronderstellingen van “achterwaartse extrapolatie”, terwijl de laatste roept bezorgdheid over de mate waarin flume zwemmen verandert techniek¹⁷. De huidige stand van de techniek omvat het gebruik van draagbare adem-voor-adem collectie systemen die bewegen met de zwemmer naast het zwembad tijdens het vrije zwemmen¹⁷. Hoewel dit type meting de ecologische validiteit verbetert, is geleidelijke WR-toename een uitdaging. Inc tijdens vrij zwemmen omvat doorgaans intervallen van vaste afstand (bijvoorbeeld 200 m) bij geleidelijk toenemende snelheden^14,15. Dit betekent dat een test bestaat uit lange fasen met grote ongelijke WR stappen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat slechts één enkel metabolisch breekpunt (meestal de “anaerobe drempel” genoemd) wordt gerapporteerd door onderzoekers die deze test^18,19gebruiken . In plaats daarvan hebben we onlangs aangetoond dat zowel VーO_2GET en VーO_2RCP kan worden bepaald op basis van gegevens verzameld, terwijl zwemmers uitgevoerd stationair zwemmen in een zwembad tegen een belasting die geleidelijk werd verhoogd en snel (dat wil zeggen, incrementele vastgebonden zwemmen)²⁰. Hoewel het unieke ademhalingspatroon dat aanwezig is tijdens het zwemmen de bovengenoemde breekpunten moeilijker te identificeren in vergelijking met typische beoordelingswijzen (persoonlijke observatie), zijn we van mening dat deze testmethode geschikt kan zijn als een “zwemergometer” die kan worden gebruikt voor cardiorespiratoire beoordeling van zwemmers op een manier die vergelijkbaar is met hoe een stationaire cyclus voor fietsers wordt gebruikt. We hebben immers aangetoond dat VーO_2GET, VーO_2RCP en oefeneconomie (zoals aangegeven door de VーO₂-load slope) allemaal kunnen worden bepaald aan de hand van het snel aangedane gebonden zwemprotocol dat onder^{de 20}wordt beschreven .

Protocol

Deelnemers aan de studie waaruit de hieronder vermelde representatieve betrokkenen werden geëxtraheerd, moesten hun schriftelijke geïnformeerde toestemming geven voordat de tests werden ingeleid nadat de experimentele procedures, de bijbehorende risico’s en potentiële voordelen van deelname waren toegelicht. Het eerste bezoek bestond uit een kennismakingssessie waarbij de zwemmers kennis maakten met het concept van gebonden zwemmen en de meettechnieken die tijdens de eigenlijke tests v…

Representative Results

De gegevens in tabel 1 en afgebeeld in de figuren 1-4 vertegenwoordigen de responsprofielen die worden waargenomen voor een mannelijke zwemmer (leeftijd, 24 jaar). Op het moment van het verzamelen van gegevens, had de zwemmer getraind voor competitief zwemmen voor 7 jaar. Zijn specialiteit was korte afstand (dwz, 50 m en 100 m) freestyle evenementen. De aanvankelijke belasting op INC werd vastge…

Discussion

Een oefening uitdaging die gepaard gaat met het verdragen van een incrementele toename van WR totdat T_lim is bereikt is een standaard testprotocol voor de beoordeling van duursporters. Wanneer een dergelijke test wordt uitgevoerd met geleidelijke, maar snelle toename, is het vooral nuttig omdat naast de VーO_2max,gasuitwisseling en beademingsgegevens die tijdens de test worden verzameld, kunnen worden gebruikt om de regio te onderscheiden die door GET en RCP wordt begrensd waar acidose aanwezig is, …

Materials

3-L syringe	Hans Rudolph		Calibration device
Aquatrainer	COSMED		Snorkel system/gas-exchange measurement
K4b2	COSMED		Portable CPET unit/gas-exchange measurement
N200PRO	Cefise		Software program for analysis of force signal
Pacer 2 Swim	Kulzer TEC		Swimming velocity management/underwater LED line
Tether-system	Own design		Pulley-Rope system/loading management
Tether attachment	CEFISE		Bracket for attachment to swimmer