Name: Determinare il contributo dei sistemi di energia durante lallenamento (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-20T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 15 s
Description: Scopri come determinare il contributo dei sistemi energetici durante l'esercizio fisico utilizzando analisi metaboliche e modelli matematici. Questo metodo si adatta agli sport imprevedibili come il judo per ottimizzare le prestazioni atletiche.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ringraziamo per Fabiana Benatti per la sua gentile collaborazione nel video. Ringraziamo anche FAPESP (# 2007/51228-0) e CNPq (# 300133/2008-1) per il sostegno alle nostre ricerche su questo settore.

Introduzione L'energia necessaria per sostenere uno sforzo fisico proviene da due fonti metaboliche: metabolismo aerobico e anaerobico. Mentre il metabolismo aerobico è più efficiente del metabolismo anaerobico (cioè, produce una maggiore quantità di ATP per mole di substrato), produzione di energia tramite il metabolismo anaerobico in grado di fornire una elevata quantità di energia in un periodo di tempo molto breve. Questo può essere decisivo per qualsiasi situazione che richiede movimenti estremamente veloci. Ogni sport ha caratteristiche specifiche in termini di abilità motorie che conferiscono particolari esigenze fisiologiche e metaboliche per quel particolare sport. L'aspetto più importante la richiesta metabolica è il contributo relativo dei sistemi energetici per l'energia totale necessaria per l'attività. Per determinare la domanda specifica di ogni sport è fondamentale per lo sviluppo di modelli di formazione ottimizzati, strategie nutrizionali e ausili ergogenici che possono massimizzare unaprestazioni thletic. Alcuni sport sono relativamente facili da riprodurre in laboratorio, quindi è possibile creare un ambiente controllato in cui gli atleti possono essere valutati. Questo è il caso di corsa e la bicicletta, per esempio. Movimenti prevedibili comporre questi sport e, quindi, sono facili da studiare. Utilizzando alcune attrezzature semplici, è possibile simulare abbastanza esattamente gli stessi movimenti che gli atleti si esibiscono in situazioni reali, quali la formazione e concorsi. Infatti, questi sport sono stati più ampiamente studiato dagli scienziati di esercizio e ha beneficiato di una letteratura più completo ed affidabile scientifica. D'altra parte, un certo numero di sport sono molto più difficili da riprodurre in laboratorio. Questi sport sono imprevedibili e in funzione delle azioni del partner (s) e l'avversario (s). Questo porta ad una incapacità di riprodurre fedelmente le condizioni di concorrenza in laboratorio e l'incapacità di assess questi atleti in campo sia durante la formazione o la concorrenza. Forse a causa di questi problemi, che hanno ricevuto molta meno attenzione dagli scienziati. Questo è il caso della maggior parte degli sport di squadra e molti sport individuali 1. Considerando questi aspetti, abbiamo voluto descrivere come valutare il contributo differenziale dei sistemi energetici nello sport che sono difficili da riprodurre in condizioni controllate di laboratorio. Perché il judo è uno sport molto complesso e imprevedibile, useremo judo come esempio. Tuttavia, i concetti mostrati qui può essere adattata a un numero di discipline sportive. 1. Misurazioni fisiologiche a riposo <ol><li> Misurare la massa corporea dell'atleta prima di lui / lei inizia l'esercizio. </li><li> Prima di iniziare l'esercizio, raccogliere un piccolo campione di sangue dal lobo dell'orecchio a riposo o delle dita e tenerlo in ghiaccio fino a quando tutta la procedura sperimentale è terminata. </li><li> In seguito, posizionare il calibrated analizzatore portatile gas nella posizione più conveniente, che dipende dai movimenti che l'atleta eseguirà ed il consumo di ossigeno registrare riposo o basale per cinque minuti. Durante la misurazione basale, l'atleta deve rimanere in posizione eretta sulle sue piedi (se l'esercizio verrà effettuata in posizione eretta) o seduto in un materiale che sarà utilizzato (se l'esercizio verrà effettuata in uno o in cicloergometro qualsiasi apparecchiatura simile). </li></ol> 2. Misurazioni fisiologiche durante l'allenamento <ol><li> Dopo aver raccolto campioni di sangue e di riposo a riposo il consumo di ossigeno, si può chiedere all'atleta di iniziare l'esercizio specifico che si sta studiando. L'analizzatore di gas portatile deve essere collocato in una posizione che non interferisce con l'esercizio fisico e che l'esercizio non danneggiare l'apparecchiatura. Continua la misurazione del consumo di ossigeno per tutto il periodo di esercizio. </li></ol> 3. Misurazioni fisiologiche dopo l'esercizio <li> Dopo aver raccolto i dati di esercizio del consumo di ossigeno, mantenere il consumo di ossigeno di registrazione per dieci minuti prima di spegnere l'apparecchio verso il basso. Sempre ricalibrare l'analizzatore di gas se più di un atleta viene valutata nello stesso giorno. </li><li> Al fine di individuare il picco di lattato plasmatico dopo l'esercizio, raccogliere piccoli campioni di sangue subito dopo minuti di esercizio, tre, cinque e sette dopo l'esercizio. Tenerli in ghiaccio fino al momento dell'analisi. </li> 4. Campioni di sangue di trasformazione e Peak Determinazione plasmatica del lattato <ol><li> Tutti i campioni di sangue deve essere collocato in microprovette contenenti un volume analogo di una soluzione al 2% NaF (cioè, se si raccolgono 25 pl di sangue, porlo in 25 pl del 2% NaF). </li><li> Quando la raccolta dei dati è terminata, plasma separato da eritrociti rotazione dei campioni per 5 minuti a 2000 ga 4 ° C. </li><li> Lattato plasma può essere determinata attraverso una varietà di methods2, 3. Nel nostro laboratorio, si usa il meth elettrochimicaod con l'ausilio di un analizzatore di lattato automatizzata (Yellow Springs 1500 Sport, Ohio). </li></ol> 5. Calcoli <ol><li> Calcolare l'energia netta generata dal metabolismo aerobico sottraendo il consumo di ossigeno resto dal consumo di ossigeno esercizio. Il consumo di ossigeno a riposo si ottiene moltiplicando la media degli ultimi 30 secondi di consumo di base di ossigeno per il tempo totale durata dell'esercizio. Quindi, calcolare l'area sotto la curva del consumo di ossigeno esercizio utilizzando il metodo trapezoidale. Infine, sottrarre il consumo di ossigeno a riposo dal consumo di ossigeno esercizio. </li><li> Il contributo del metabolismo anaerobico alactic (cioè, l'ATP-CP via) può essere considerato come il componente veloce eccesso di post-esercizio consumo di ossigeno 4-6, come illustrato nella figura 1. Calcolare l'energia prodotta dal sistema di montaggio alactic la cinetica di post-esercizio fisico il consumo di ossigeno ad un bi-o un monoexponential curva. Ciò può essere fatto con l'ausilio di software matematica '(es. versione Microcal Origin 7,0). Scegli la curva mono o bi-esponenziale in base al modello che meglio si adatta al vostro set di dati (cioè il più basso residuo). Quindi, usare i termini previsti dalla dell'equazione interpolata (Equazione 1) per calcolare il contributo alactic secondo l'equazione 2. <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig1.jpg" alt="Fgiure 1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Fgiure 1"> Figura 1. Illustrazione schematica di una tipica curva di consumo di ossigeno ottenuto a riposo, durante, e dopo l'esercizio. Equazione 1: <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq1.jpg" alt="Equazione 1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Equazione 1"> Equazione 2: <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq2.jpg" alt="Equazione 2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Equazione 2"> dove V O2 (t) è l'assorbimento di ossigeno al tempo t, V è O2baseline consumo di ossigeno al basale, A è l'ampiezza, δ è il tempo di ritardo, τ è una costante di tempo,e 1 e 2 indicano i componenti veloce e lenta, rispettivamente. </li><li> Per calcolare il contributo del sistema lattico anaerobico, si presume che 1 mM di lattato di sopra dei valori a riposo corrisponde a 3 mL di ossigeno consumato per chilogrammo di mass7. Così, calcolare delta picco del lattato del plasma (cioè, il picco plasmatico lattato meno plasmatica del lattato a riposo) e moltiplicarlo per 3, e dalla massa corporea dell'atleta. Il valore ottenuto in mL di ossigeno viene poi convertito in L e di energia (kJ), assumendo che ogni 1 L di O 2 è pari a 20,92 kJ. </li><li> Infine, il risultato ottenuto da ciascun sistema energetico si riassume in modo da avere il totale delle spese di energia durante l'attività e il contributo relativo di ciascun sistema può essere calcolato. </li></ol> 6. Risultati rappresentativi Figura 2 illustra una curva rappresentativa di consumo di ossigeno a riposo, durante l'esercizio e dopo l'esercizio. Nelutilizzato in questo esempio, gli atleti eseguito tre diverse tecniche di judo (o-uchi-gari, harai-goshi e seoi-nage) per cinque minuti un tiro ogni 15 s) 8. Questa è una tipica risposta all'esercizio intermittente. Dopo i calcoli, abbiamo ottenuto i risultati finali relative al contributo dei sistemi di energia durante gli esercizi di Judo (Tabella 1). Ulteriori risultati rappresentativi sono illustrati nella tabella 2. In questo esempio, rocciatori interne di diversi livelli competitivi (ad esempio, ricreativi vs elite) sono stati valutati nel corso di una low-Difficoltà salita. I risultati individuali di un atleta elite e un atleta da diporto sono riportati (Tabella 2). <table border="1"><tbody><tr><td rowspan="2"></td><td colspan="2"> Seoi-nague </td><td colspan="2"> Harai-goshi </td><td colspan="2"> O-uchi-gari </td></tr><tr><td> kJ </td><td> % </td><td> kJ </td><td> % </td><td> kJ </td><td> % </td></tr><tr><td> Anaerobica alactic </td><td> 46 ± 20 </td><td> 16,3 ± 2,8 </td><td> 43 ± 21 </td><td> 16,1 ± 2,7 </td><td> 36 ± 22 </td><td> 14,6 ± 2,8 </td></tr><tr><td> Aerobico </td><td> 223 ± 66 </td><td> 82,2 ± 2,9 </td><td> 211 ± 66 </td><td> 82,3 ± 3,8 </td><td> 196 ± 74 </td><td> 84,0 ± 3,8 </td></tr><tr><td> Lattica anaerobica </td><td> 4 ± 2 </td><td> 1,5 ± 0,7 </td><td> 5 ± 5 </td><td> 1,6 ± 1,4 </td><td> 4 ± 4 </td><td> 1,5 ± 1,1 </td></tr><tr><td> Totale </td><td> 273 ± 86 </td><td>- </td><td> 259 ± 91 </td><td> - </td><td> 237 ± 99 </td><td> - </td></tr><tr><td> Totale (kJ / min) </td><td> 51,9 ± 8,7 </td><td> - </td><td> 49,4 ± 8,9 </td><td> - </td><td> 45,3 ± 19,6 </td><td> - </td></tr></tbody></table> Tabella 1. Risultati rappresentativi del dispendio energetico totale e il contributo dei sistemi energetici nel corso di tre esercizi di judo diversi. <table border="1"><tbody><tr><td> Livello agonistico </td><td> Aerobica (%) </td><td> Lattica anaerobica (%) </td><td> Alactic anaerobica (%) </td><td> Totale (kJ) </td><td> Totale (kJ / s) </td></tr><td> Elite </td><td> 40 </td><td> 8 </td><td> 52 </td><td> 70,4 </td><td> 1,00 </td><tr><td> Ricreativo </td><td> 40 </td><td> 15 </td><td> 45 </td><td> 96,1 </td><td> 1,15 </td></tr></tbody></table> Tabella 2. Rappresentativi i dati individuali di dispendio energetico totale e il contributo dei sistemi energetici nel corso di una low-Difficoltà salita. <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Risultati ottenuti durante rappresentativi a 5 minuti di esercizio di judo.

<ol><li>Franchini, E., Del Vecchio, F. B., Matsushigue, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+profiles+of+elite+judo+athletes%5BTitle%5D)+AND+%22Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Physiological profiles of elite judo athletes.</a> Sports Med. 41, 147-166 (2011).</li>
<li>Bergmeyer, H. U., Bergmeyer, J., Grassl, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBergmeyer%2C+HU+%22Methods+of+enzymatic+analysis%22">Methods of enzymatic analysis</a>. , Academic Press. New York. (1983).</li>
<li>Passonneau, J. V., Lowry, O. H. Enzymatic Analysis. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPassonneau%2C+JV+%22A+Practical+Guide%22">A Practical Guide</a>. , Humana Press. Totowa, New Jersey. (1993).</li>
<li>Beneke, R., Pollmann, C., Bleif, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+anaerobic+is+the+Wingate+Anaerobic+Test+for+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">How anaerobic is the Wingate Anaerobic Test for humans.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 87, 388-392 (2002).</li>
<li>Beneke, R., Beyer, T., Jachner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energetics+of+karate+kumite%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Energetics of karate kumite.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 92, 518-523 (2004).</li>
<li>Bertuzzi, R. C. D., Franchini, E., Kokubun, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+system+contributions+in+indoor+rock+climbing%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Energy system contributions in indoor rock climbing.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 101, 293-300 (2007).</li>
<li>di Prampero, P. E., Ferretti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+energetics+of+anaerobic+muscle+metabolism%3A+a+reappraisal+of+older+and+recent+concepts%5BTitle%5D)+AND+%22Respir.+Physiol%22%5BJournal%5D)">The energetics of anaerobic muscle metabolism: a reappraisal of older and recent concepts.</a> Respir. Physiol. 118, 103-115 (1999).</li>
<li>Franchini, E., Bertuzzi, R. C. D., Degaki, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+Expenditure+in+Different+Judo+Throwing+Techniques.+Proceedings+of+first+joint+international+pre-Olympic+conference+of+sports+science+and+sports+engineering%2C+vol+II%5BTitle%5D)+AND+%22Bio-mechanics+and+sports+engineering%22%5BJournal%5D)">Energy Expenditure in Different Judo Throwing Techniques. Proceedings of first joint international pre-Olympic conference of sports science and sports engineering, vol II.</a> Bio-mechanics and sports engineering. , 55-60 (2008).</li>
<li>Calmet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developing+ecological+research+in+judo%5BTitle%5D)+AND+%22Percept.+Mot.+Skills%22%5BJournal%5D)">Developing ecological research in judo.</a> Percept. Mot. Skills. 105, 646-648 (2007).</li>
<li>Mello, F. D., Bertuzzi, R. C., Grangeiro, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy+systems+contributions+in+2%2C000+m+race+simulation%3A+a+comparison+among+rowing+ergometers+and+water%5BTitle%5D)+AND+%22+Eur.+J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Energy systems contributions in 2,000 m race simulation: a comparison among rowing ergometers and water.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 105, 615-619 (2009).</li>
<li>Bertuzzi, R. C., Franchini, E., Ugrinowitsch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predicting+MAOD+using+only+a+supramaximal+exhaustive+test%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Sports+Med%22%5BJournal%5D)">Predicting MAOD using only a supramaximal exhaustive test.</a> Int. J. Sports Med. 31, 477-481 (2010).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere conflitto di interessi per quanto riguarda questo studio.

Il metodo abbiamo dimostrato lepre può essere utilizzato sia per l&#39;esercizio continuo e intermittente. Il grande vantaggio del metodo è che può essere adattato per esercizi e sportivi che sono difficili da imitato in ambienti di laboratorio controllate. Inoltre, questo è l&#39;unico metodo disponibile in grado di distinguere il contributo dei tre sistemi energetici diversi. Pertanto, il metodo consente lo studio di sport con grande somiglianza a situazioni reali, fornendo desiderabile validità ecologica allo studio 9. Per esempio, un recente studio di Mello et al. Dieci hanno mostrato che il contributo glicolitico in un m 2000 sulla razza acqua canottaggio è di solo il 7%, il che significa che le prestazioni voga è prevalentemente a carico del metabolismo aerobico. Allo stesso modo, uno studio di Beneke et al 4 confermato che la principale fonte di energia durante uno dei test più utilizzati anaerobici, il test Wingate anaerobica, è il metabolismo anaerobico (20% aerobico;. Del 30% alaCTIC glicolitico e 50%). Recenti studi da parte del nostro gruppo hanno caratterizzato anche gli apporti energetici di arrampicata indoor judo 6 e 8, come riportato in questo esempio. Infatti, la conoscenza l&#39;apporto energetico è fondamentale per lo sviluppo di strategie ergogenici, organizzazione di formazione o anche per la convalida di un test. Questo metodo ha alcune limitazioni. In primo luogo, il costo delle attrezzature è piuttosto elevata, e personale specializzato addestrato sono richiesti. In secondo luogo, sebbene la maggior parte sport possono essere simulati con questa tecnica, non è un qualsiasi tipo di esercizio che può essere studiata utilizzando l&#39;analizzatore di gas portatile. Infine, come lattato plasmatico non esattamente rappresenta il lattato totale prodotta dal muscolo scheletrico durante l&#39;attività, i risultati ottenuti con tale procedura può essere considerato come un estimativa del fabbisogno metabolico durante l&#39;esercizio, piuttosto che una precisa quantificazione del contributo energetico. Tuttavia, questo è l&#39;unico validato meThOD disponibile 11 in grado di distinguere il contributo dei tre sistemi energetici diversi.

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome del reattivo </th><th> Azienda </th><th> Comments </th></tr><tr><td> YSI 1500 Sport </td><td> Yellow Springs </td><td> Questa apparecchiatura consente una rapida e facile determinazione plasmatica del lattato </td></tr><tr><td> K4 b2 </td><td> Cosmed </td><td> Questa apparecchiatura è indispensabile per la misurazione del consumo di ossigeno durante l&#39;esercizio </td></tr><tr><td> Software MicroCal 6,0 </td><td> Origine </td><td> Questo software (o qualsiasi altro con caratteristiche simili) sarà utile per i calcoli </td></tr></tbody></table>

determinare il contributo dei sistemi di energia durante l&#39;allenamento

Determining the Contribution of the Energy Systems During Exercise

Uno degli aspetti più importanti della richiesta metabolica è il contributo relativo dei sistemi energetici per l&#39;energia totale necessaria per una data attività fisica. Anche se alcuni sport sono relativamente facili da riprodurre in laboratorio (per esempio, corsa e ciclismo), una serie di sport sono molto più difficili da riprodurre e studiato in situazioni controllate. Questo metodo presenta come valutare il contributo differenziale dei sistemi energetici in sport che sono difficile imitare in condizioni controllate di laboratorio. I concetti qui illustrati possono essere adattati a qualsiasi sport. Le seguenti variabili fisiologiche saranno necessari: resto il consumo di ossigeno, consumo di ossigeno esercizio, dopo l&#39;esercizio fisico il consumo di ossigeno, la concentrazione plasmatica di lattato di riposo e post-esercizio picco di lattato plasma. Per calcolare il contributo del metabolismo aerobico, è necessario il consumo di ossigeno a riposo e durante l&#39;esercizio. Utilizzando l&#39;metodo trapezoidale, calcolare l&#39;area sotto la curva di consumo di ossigeno durante l&#39;esercizio, sottraendo la zona corrispondente al consumo di ossigeno resto. Per calcolare il contributo del metabolismo anaerobico alactic, il post-esercizio curva di consumo di ossigeno deve essere regolata ad un mono o bi-esponenziale modello (scelto da quello che meglio si adatta). Quindi, utilizzare i termini di equazione adattata per calcolare il metabolismo anaerobico alactic, come segue: ATP-CP metabolismo = A 1 (mL s -1.) Xt 1 (s). Infine, per calcolare il contributo del sistema lattico anaerobico, moltiplicare lattato plasmatico di picco 3 e dalla massa corpo dell&#39;atleta (il risultato di mL viene poi convertito in L e in kJ). Il metodo può essere usato per esercizio sia continua e intermittente. Questo è un approccio interessante in quanto può essere adattato per esercizi e sportivi che sono difficili da imitato in ambienti controllati. Inoltre, questo è il solovailable metodo in grado di distinguere il contributo dei tre sistemi energetici diversi. Pertanto, il metodo consente lo studio di sport con grande somiglianza a situazioni reali, fornendo desiderabile validità ecologica allo studio.

Questo protocollo permette di ricercatori si sono concentrati su attività fisica e scienze dello sport per determinare il contributo relativo dei tre sistemi energetici diversi alla spesa totale di energia nel corso di una grande varietà di esercizi.

Determinare il contributo dei sistemi di energia durante l&#39;allenamento

Uno degli aspetti più importanti della richiesta metabolica è il contributo relativo dei sistemi energetici all'energia totale richiesta per un determinato...

Ciao, sono il dottor Emerson Frank. Il nostro gruppo illustra come determinare i sistemi energetici negli sport che risultano difficili da riprodurre in ambienti controllati, come i laboratori di fisiologia dell'esercizio. Ogni sport possiede caratteristiche specifiche che gli conferiscono diverse richieste metaboliche.Uno degli aspetti più importanti della richiesta metabolica è il contributo relativo dei sistemi energetici, ovvero quelli aerobico, lattacido, anaerobico alattacido, lattacido e aerobico. Alcuni sport possono essere riprodotti in laboratorio in modo relativamente semplice e quindi studiati, poiché sono ciclici e prevedibili. D'altra parte, alcuni sport sono imprevedibili e dipendono da una complessa interazione tra compagni di squadra e/o avversari.Questo è il caso della maggioranza degli sport di squadra e di numerosi sport individuali. Illustreremo qui come può essere valutato il contributo relativo dei sistemi energetici durante l'esercizio fisico. Sebbene il metodo sia adatto a qualsiasi tipo di esercizio, ne evidenzieremo l'applicazione a fasi imprevedibili a causa delle sue caratteristiche particolari.Il judo verrà utilizzato come esempio per mostrare come la procedura possa essere adattata. A seconda dei movimenti dell'atleta, ricerche incentrate su altri sport potranno facilmente adattarsi alla procedura. Sulla base di quanto mostrato qui, verranno valutate le seguenti variabili fisiologiche.Riposo, consumo di ossigeno, esercizio, consumo di ossigeno, post-esercizio, consumo di ossigeno, lattato plasmatico a riposo, concentrazione, post-esercizio, picco plasmatico di lattato. In primo luogo, deve essere prelevato un campione di sangue a riposo e il consumo di ossigeno a riposo deve essere misurato per almeno cinque minuti. L'assorbimento di ossigeno durante gli ultimi 30 secondi di questo periodo viene utilizzato per calcolare il valore basale e il contributo del metabolismo ossidativo; per il prelievo del campione ematico, viene prelevato un volume ridotto di sangue capillare dal lobo dell'orecchio o dalla punta del dito; dopo il prelievo, con l'aiuto di una micropipetta, un volume noto di sangue viene posto nello stesso volume di una soluzione al 1% di fluoruro di sodio. Esercizio.Il consumo di ossigeno deve essere misurato utilizzando un analizzatore di gas portatile, in grado di rilevare il consumo di ossigeno su base respirazione per respirazione. Indossare la maschera e assicurarsi che sia sigillata correttamente, in modo da evitare fuoriuscite dell'aria espirata.Calibrare sempre l'equipaggiamento seguendo le istruzioni del produttore prima della raccolta dei dati. Normalmente l'equipaggiamento viene posizionato dietro la schiena dell'atleta. Tuttavia, negli sport complessi, la posizione dell'equipaggiamento deve essere adattata utilizzando il judo.Ad esempio, se la tecnica richiede un contatto dorsale, l'apparecchiatura viene posizionata sul torace. Se la tecnica richiede un contatto frontale, l'apparecchiatura viene posizionata sulla schiena. Lo stesso deve essere fatto se la schiena tocca il terreno.Se la tecnica richiede un contatto laterale, l'attrezzatura viene posizionata al lato opposto. Con alcune adattamenti alle regole della competizione, è possibile creare un esercizio in cui l'atleta è sottoposto a una richiesta molto simile a quella dello sport. Ad esempio, qui simuliamo un combattimento di judo per evitare qualsiasi danno all'attrezzatura.L'avversario non applica alcun lancio efficace. Inoltre, l'atleta in valutazione non può eseguire alcun lancio che richieda il contatto dorsale. Una volta terminata la raccolta dei dati, saremo pronti per avviare le procedure di calcolo del contributo energetico.Vediamo come procedere. Innanzitutto, è necessario misurare il lattato plasmatico: centrifugare il sangue per separare il plasma dagli eritrociti. Successivamente, il lattato plasmatico può essere misurato mediante spettrofotometria, fluorimetria o elettrochimica.Nel nostro laboratorio, utilizziamo normalmente il metodo elettrochimico mediante un analizzatore di lattato automatizzato. Il risultato viene visualizzato immediatamente su un piccolo schermo e deve quindi essere corretto in base al fattore di diluizione. Questa è una curva tipica del consumo di ossigeno a riposo o in condizioni di base, durante l'esercizio e dopo l'esercizio.Analizzando attentamente la curva post-esercizio, è possibile osservare due componenti diverse. La componente rapida e la componente lenta per calcolare il contributo del metabolismo aerobico all'energia totale spesa durante l'esercizio, determinano il valore di base o di riposo per il consumo di ossigeno. Questo può essere fatto calcolando la media degli ultimi 30 secondi della curva.Quindi moltiplicare il valore ottenuto per il tempo totale di esercizio. Ad esempio, se la durata dell'esercizio era di cinque minuti, moltiplicare il consumo di ossigeno a riposo per cinque. Determinare il consumo totale di ossigeno durante l'esercizio calcolando l'area sottesa alla curva del consumo di ossigeno durante l'esercizio.Utilizzare il metodo trapezoidale per calcolare l'area sotto la curva. Infine, sottrarre il consumo di ossigeno di base dal consumo di ossigeno durante l'esercizio. Per calcolare il contributo del metabolismo anaerobico lattacido, la cinetica della curva post-esercizio deve essere adattata a un modello mono o biesponenziale.Utilizzando i dati ottenuti ad ogni respiro, corretti per una curva mono-esponenziale e per una curva bi-esponenziale. Questo può essere eseguito con l'aiuto di un software matematico. Se l'esercizio che si sta studiando presenta un andamento della curva sconosciuto, allora entrambi i modelli, mono-esponenziale e bi-esponenziale, dovrebbero essere testati per verificare quale si adatti meglio ai propri dati.A tal fine, utilizzare il software per generare gli aggiustamenti mono-esponenziali e bi-esponenziali. Nel modello migliore, la curva reale è più vicina alla curva interpolata. Utilizzando i dati della curva reale e della curva interpolata, calcolare il residuo del modello per ogni respiro.Sottrarre il valore stimato dal valore reale ed elevare al quadrato il risultato. Dopo aver calcolato il residuo di ciascun punto della curva per entrambi gli aggiustamenti, mono ed esponenziale, verificare se i residui differiscono tra i modelli mediante l'utilizzo del test F. Il modello migliore è quello che produce il residuo più piccolo.Se non c'è una differenza significativa tra i modelli, utilizzare il più semplice, ovvero quello mono-esponenziale. Infine, utilizzare i termini dell'equazione forniti dalla curva meglio adattata per calcolare il contributo del metabolismo elettrico. A titolo di esempio, questa è l'equazione per l'adattamento mono-esponenziale.Utilizzare questi termini per calcolare il contributo elastico anaerobico con l'equazione seguente. L'ampiezza A deve essere divisa per 60, in modo che l'unità millilitri al minuto venga convertita in millilitri al secondo. Per calcolare il contributo del metabolismo lattacido e anaerobico, si assume che un millimole di lattato al di sopra dei valori a riposo corrisponda a tre millilitri di ossigeno consumati per chilogrammo di massa corporea.Pertanto, il picco delta del lattato plasmatico, ovvero il lattato plasmatico massimo meno il lattato plasmatico a riposo, viene moltiplicato per tre e per la massa corporea dell'atleta. Il risultato in millilitri viene quindi convertito in litri e nell'equivalente energetico, assumendo che ogni litro di ossigeno corrisponda a 20,92 chilojoule. Infine, i risultati ottenuti da ciascun sistema vengono sommati, in modo da ottenere l'energia totale spesa durante l'esercizio e da poter calcolare il contributo relativo di ciascun sistema al totale.Il metodo qui illustrato può essere utilizzato sia per esercizi continui che intermittenti. Il principale vantaggio del metodo è che può essere adattato ad esercizi e sport difficili da riprodurre e controllare in ambienti di laboratorio. Inoltre, questo è l'unico metodo disponibile in grado di stimare il contributo dei tre diversi sistemi energetici.Pertanto, questo metodo consente lo studio delle risposte fisiologiche con una grande somiglianza alle situazioni reali, conferendo al presente studio la desiderabile validità ecologica. Ad esempio, partendo dal Beneficio L, si è confermato che la fonte principale di energia durante uno dei test anaerobici più utilizzati, il test anaerobico di Wingate, è il metabolismo anaerobico. Più precisamente, per il 50% glicolitico, il 30% atp-creatina e il 20% aerobico.Studi recenti del nostro gruppo hanno inoltre caratterizzato i contributi energetici dell'arrampicata indoor, del canottaggio e del judo, come presentato in questo esempio. In effetti, la conoscenza del contributo energetico è fondamentale per lo sviluppo di strategie geniche, l'allenamento, il monitoraggio o persino per la validazione di un test.

determining-the-contribution-of-the-energy-systems-during-exercise

Research

Ricerca

JoVE Journal

Biology

Biologia

Questo protocollo descrive la soglia di affaticamento elettromiografico che delimita tra carichi di lavoro di esercizio non affaticanti e affaticanti. Queste informazioni potrebbero essere utilizzate per sviluppare un programma di formazione più personalizzato.

Determinazione della soglia elettromiografico Fatica A seguito di un esame esercizio sola visita

Qui presentiamo un protocollo per valutare la funzione cardiopolmonare nei suini svegli, a riposo e durante l'esercizio graduale sul tapis roulant. La strumentazione cronica consente misurazioni emodinamiche ripetute non influenzate da agenti anestetici cardiodepressivi.

Posizionamento chirurgico di cateteri per durata Esercizio cardiovascolare test in Swine

Per valutare la diffusione e vascolare risposte polmonari di esercitare, descriviamo la tecnica multipla di ispirazione capacità di diffusione di ossigeno per determinare il volume di sangue capillare e capacità di diffusione a membrana, così come l'ecocardiografia agitato contrasto salina per valutare il reclutamento di anastomosi arterovenose intrapolmonari.

La valutazione di polmonare capillare sanguigno Volume, Diffusione di membrana, e intrapolmonare artero-anastomosi durante l&#39;allenamento

Qui, descriviamo un approccio semplice, non invasivo, utilizzando la spettroscopia nel vicino infrarosso per valutare l'iperemia reattiva, accoppiamento neurovascolare e capacità ossidativa del muscolo scheletrico in una sola visita clinica o di laboratorio.

Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con 'One Stop Shop' spettroscopia nel vicino infrarosso

Per valutare l'influenza dell'intensità dell'esercizio sulle risposte fisiologiche e biologiche, sono stati utilizzati due differenti protocolli di test. Metodi che delinea la prova di esercizio su un cicloergometro come una prova del consumo di ossigeno massimo incrementale e la resistenza, prova di resistenza submassimale allo stato stazionario sono descritti.

Lo svolgimento di prova per misurare le risposte fisiologiche e biologiche all'esercizio acuto negli esseri umani di esercizio submassimale e massima resistenza

Qui, presentiamo protocolli di intervallo ad alta intensità e esercizio continuo a intensità moderata per osservare la risposta della concentrazione di troponina cardiaca circolante T (cTnT) all'esercizio acuto per 10 giorni. Le informazioni possono aiutare con le interpretazioni cliniche di elevazione cTnT post-esercizio e guidare la prescrizione di esercizio.

Impatto dell'esercizio a intervalli ad alta intensità e dell'esercizio continuo a intensità moderata sul livello T della Troponina Cardiaca in una fase iniziale dell'allenamento

Questo protocollo integrava la spettroscopia nel vicino infrarosso nei test di esercizio cardiopolmonare convenzionali per identificare il coinvolgimento della risposta emodinamica cerebrale nell'intolleranza all'esercizio in pazienti con insufficienza cardiaca.

Integrazione del monitoraggio della saturazione dei tessuti cerebrali nei test di esercizio cardiopolmonare in pazienti con insufficienza cardiaca

A differenza della misurazione durante il nuoto libero, che presenta sfide e limitazioni intrinseche, la determinazione di importanti parametri di funzione cardiorespiratoria per i nuotatori può essere effettuata utilizzando un più fattibile e più facile da somministrare il nuoto legato protocollo in rapida incremento con lo scambio di gas e la raccolta dei dati di ventilazione.

Un protocollo massimo tethered-swimming rapidamente incrementato per la valutazione cardiorespiratoria dei nuotatori

Gli squilibri dello stato di idratazione possono avere un effetto a breve termine sui determinanti diretti e indiretti dell'assorbimento di ossigeno e del polso e sui fattori prognostici di morbilità e mortalità nella cardiopatia ischemica. Questo protocollo descrive la tecnica per la valutazione dello stato di idratazione attraverso l'analisi del vettore di impedenza bioelettrica e la risposta cardiopolmonare durante il test da sforzo.

Valutazione dello stato di idratazione mediante analisi del vettore di impedenza bioelettrica in pazienti con cardiopatia ischemica sottoposti a test da sforzo

Questo protocollo presenta un metodo per valutare la riserva alveolare-capillare polmonare misurata mediante la misurazione combinata a respiro singolo della capacità di diffusione al monossido di carbonio (D,L,CO) e all'ossido nitrico (D, L,NO) durante l'esercizio. I presupposti e le raccomandazioni per l'uso della tecnica durante l'esercizio costituiscono la base di questo articolo.

Misurazione della capacità di diffusione polmonare del gas a doppio test durante l'esercizio fisico nell'uomo utilizzando il metodo del respiro singolo

Questo protocollo integra la tecnologia NIRS (Near Infrared Spectroscopy) per valutare i cambiamenti ematologici e di ossigenazione localizzati a livello della corteccia prefrontale, dei muscoli respiratori (m.Intercostali) e locomotori (m.Vastus Lateralis) durante i test da sforzo cardiopolmonare, consentendo l'identificazione dei fattori limitanti centrali e periferici che influenzano le prestazioni dell'esercizio.

Utilizzo di dispositivi indossabili per spettroscopia nel vicino infrarosso per identificare le limitazioni centrali rispetto a quelle periferiche durante l'esercizio

Scopri come determinare il contributo dei sistemi energetici durante l'esercizio fisico utilizzando analisi metaboliche e modelli matematici. Questo metodo si adatta agli sport imprevedibili come il judo per ottimizzare le prestazioni atletiche.

Determinare il contributo dei sistemi di energia durante l'allenamento

Esplora altri video