Name: 運動時のエネルギーシステムの貢献を決定する (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-20T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 15 s
Description: 学ぶ 運動時のエネルギー代謝システムの貢献度測定法。酸素消費量と血中乳酸濃度を用い、柔道など予測困難な競技に適応可能な計算モデルを解説。運動生理学とスポーツ科学のパフォーマンス最適化に活用できます。

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

playerTrialDesktop

我々は、ビデオで彼女の親切な協力をFabiana Benattiに感謝します。また、この分野で私たちの研究への援助をFAPESP（＃2007/51228-0）とCNPqを（＃300133/2008-1）に感謝。

はじめに好気性と嫌気性代謝：物理的な努力を維持するために必要なエネルギーは、2つの代謝源から来る。好気的代謝は嫌気的代謝（すなわち、それは基板のモル当たりのATPの高い量を生成します）よりも効率的である一方、嫌気的代謝によってエネルギーを生産することは非常に短い期間でのエネルギーの高い量を提供することができます。これは非常に高速な動きを必要とするどのような状況のために決定的かもしれません。 各スポーツには、その特定のスポーツのためのユニークな生理的および代謝要求を与える運動技能の面で固有の特性を持っています。代謝要求の最も重要な側面は、活動に必要な総エネルギーへのエネルギーシステムの相対的な貢献である。各スポーツの特定の需要を決定するためには、最大限に最適化された可能性があり、トレーニングモデル、栄養戦略と強壮剤の助剤を開発するために重要であるthleticパフォーマンス。 いくつかのスポーツは実験室の設定で再現することが比較的容易である、従ってそれは選手を評価することができる制御された環境を作成することが可能です。これは、たとえば、実行し、サイクリングの場合です。予測可能な動きは、これらのスポーツを構成し、したがって、彼らは研究されやすい。いくつかの簡単な装置を使用して、それはかなり正確に選手がそのようなトレーニングや競技会などの実際の状況で行うのと同じ動きを模倣することが可能です。実際、これらのスポーツがより広範囲の運動科学者によって研究し、より完全かつ信頼性の高い科学文献で恩恵を受けてきた。 一方、スポーツの数は、実験室で再現することがはるかに難しくなります。これらのスポーツは予測不可能とパートナー（s）と相手（s）の行動に依存しています。これは正確にラボとASSEすることができないで競争条件を再現することができないことにつながるトレーニングまたは競技中にどちらかの分野でのSSは、これらの選手。多分これらの問題のため、彼らは科学者からあまり注目されている。これは、チームスポーツと多くの個々のスポーツの1の大半のケースである。 これらの側面を考慮して、制御された実験室条件下​​で再現することは困難であるスポーツのエネルギーシステムの差の寄与を評価する方法を説明することを目的とした。柔道は、非常に複雑で予測できないスポーツですので、例として柔道を使用します。しかし、ここに示されている概念は、様々なスポーツの数に適合させることができます。 1。安静時の生理測定<ol><li>彼/彼女は運動開始前に選手の体重を測定します。 </li><li>運動を開始する前に、耳たぶや指先から小休止血液サンプルを収集し、全体の実験手順が完了するまで氷上で保管してください。 </li><li>続いて、CALを配置アスリートが実行する動作、および5分間のレコードを休止またはベースラインの酸素消費量に依存する最も便利な位置でポータブルガス分析計をibrated。ベースラインの測定中に、競技者は彼/彼女の足の上に静かな地位を維持しなければならない（運動は立った姿勢で行われる場合）、または運動はcycloergometer内または実行される場合（使用される機器に座っていた任意の同様の装置）。 </li></ol> 2。運動時の生理計測<ol><li>安静時の血液サンプルを収集し、酸素消費量を休めた後は​​、あなたが勉強している特定の運動を開始するアスリートを求めることができる。ポータブルガス分析計は、運動およびその運動は、機器を損傷することはありませんでしない干渉する位置に配置する必要があります。行使期間を通して酸素消費量を測定し続けています。 </li></ol> 3。運動後の生理測定<li>運動酸素消費量のデータを収集した後、機器をシャットダウンする前に10分間記録酸素消費量を保持します。複数の競技者が同じ日に評価されている場合は、必ずガス分析装置のキャリブレーションを行う。 </li><li>運動後のピーク血漿乳酸を識別するためには、すぐに運動後の演習では、3年、5年、7分後に少量の血液サンプルを収集します。分析まで氷上で保管してください。 </li> 4。血液サンプルの処理とピーク血漿乳酸の定量<ol><li>すべての血液サンプルは、2％NaF溶液と同様のボリューム（すなわち、あなたは血の25μLを収集している場合は、2％NaFの25μLに配置）を含むマイクロチューブに配置する必要があります。 </li><li> 4℃で2000グラムで5分間のサンプルを回転させて赤血球からのデータ収集が終了すると、独立したプラズマ</li><li>血漿乳酸methods2、3のさまざまな決定することができます。私たちの研究室では、我々は電気を使用してメタ自動化された乳酸·アナライザ（イエロースプリングス1500スポーツ、オハイオ州）の助けを借りてOD。 </li></ol> 5。計算<ol><li>運動酸素消費量から残りの酸素消費量を減算することにより好気的代謝によって生成された正味エネルギーを計算します。安静時酸素消費量は、合計運動時間時間でベースラインの酸素消費量の最後の30秒間の平均値を乗じて得られます。その後、台形法を用いて運動の酸素消費量の曲線下面積を計算します。最後に、運動の酸素消費量から安静時の酸素消費量を減算します。 </li><li>嫌気性代謝alactic（すなわち、ATP-CP経路）の寄与は図1に示すように、過剰な運動後の酸素消費量4-6の速い成分と見なすことができます。フィッティングによりalacticシステムによって生成されるエネルギーを計算します。双方向またはmonoexponentiに運動後の酸素消費量の動態ら曲線。これは数学のソフトウェア（例えばMicrocalオリジンバージョン7.0）を用いて行うことができます。最高の（すなわち、最小の残渣）をデータセットにフィットするモデルに基づいて、モノ - または双方向の指数曲線で選択してください。次に、 式（2）に従ってalactic寄与を計算する近似式（ 式1）によって提供される用語を使用します。 <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig1.jpg" alt="フィウグル1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="フィウグル1"> 図1。の間に、運動した後、残りの部分で得られた典型的な酸素消費量曲線の模式図。 式1： <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq1.jpg" alt="式1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="式1"> 式2： <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq2.jpg" alt="式2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="式2"> V O2（t）は時刻tにおける酸素摂取量である、V O2baselineは、ベースライン時の酸素摂取量は、振幅であり、δは時間遅延であり、τは時定数です。1と2はそれぞれ、高速および低速のコンポーネントを表します。 </li><li>乳酸嫌気性システムの寄与を計算するためには、安静時の値は、上記の乳酸1mMのは、体mass7 1kgあたりに消費される酸素の3 mLに相当することを想定しています。したがって、デルタピーク血漿乳酸塩（すなわち、ピーク血漿乳酸マイナス休憩血漿乳酸塩）を計算すると3で、選手の体重を掛けます。溶液中の酸素の得られた値は、O 2の各1 Lが20.92 KJに等しいと仮定すると、Lにエネルギー（KJ）に変換されます。 </li><li>最後に、各エネルギーシステムによって得られた結果は、あなたが活動中に総エネルギー消費量を持ち、システムのそれぞれの相対的な寄与を計算することができるように加算されます。 </li></ol> 6。代表的な結果 図2は、運動中や運動後、安静時酸素消費量の代表的な曲線を描いている。で例はここで使用され、選手は5分の3つの異なった柔道の技術（O-打ち、ガリ、原井洋明·合資とseoi-投げ ）（1つごとに15秒をスロー8）を行った。これは間欠的運動に典型的な応答である。計算後、我々は柔道の練習（ 表1）時のエネルギーシステムの貢献に関する最終的な結果を得た。 追加の代表的な結果を表2に表示されます。この例では、異なった競争力のあるレベル（すなわち、レクリエーションの対エリート）の屋内ロッククライマーは、低難易度の上昇経路の間に評価した。 1エリートアスリートと1レクリエーションスポーツ選手の個々の結果は（ 表2）が表示されます。 <table border="1"><tbody><tr><td rowspan="2"></td><td colspan="2"> Seoi-nague </td><td colspan="2"> 原井洋明、合資 </td><td colspan="2"> O-打ち、ガリ </td></tr><tr><td> KJ </td><td> ％ </td><td> KJ </td><td> ％ </td><td> KJ </td><td> ％ </td></tr><tr><td> alactic嫌気</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>好気性の</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>嫌気性乳酸</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> 合計 </td><td> 273±86 </td><td>- </td><td> 259±91 </td><td> - </td><td> 237±99 </td><td> - </td></tr><tr><td> 合計（KJ /分） </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> 表1 3つの異なる柔道の練習中に総エネルギー消費量とエネルギーシステムの貢献の代表的な結果。 <table border="1"><tbody><tr><td> 競争力のあるレベル </td><td> 好気性（％） </td><td> 嫌気性の乳酸（％） </td><td> 嫌気Alactic（％） </td><td> 合計（KJ） </td><td> 合計（KJ /秒） </td></tr><td>エリート</td><td> 40 </td><td> 8 </td><td> 52 </td><td> 70.4 </td><td> 1.00 </td><tr><td>レクリエーションの</td><td> 40 </td><td> 15 </td><td> 45 </td><td> 96.1 </td><td> 1.15 </td></tr></tbody></table> 表2低難易度の上昇経路中の総エネルギー消費量とエネルギーシステムの貢献の代表的な個々のデータ。 <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig2.jpg" alt="図2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="図2"> 図2代表的な結果は5分の柔道の練習中に得られた。

<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>

著者らはこの研究に関して利害関係の対立を持たない宣言しています。

我々はウサギが示されている方法は、連続および断続的な運動の両方に使用することができます。法の大きな利点は、それが制御された実験室の設定で模倣することが困難なエクササイズやスポーツに適応させることができるということです。さらに、この3つの異なるエネルギーシステムの寄与を区別することができる唯一の​​可能な方法です。したがって、このメソッドは、調査9に望ましい生態学的妥当性を提供し、現実の状況に大きな類似性とスポーツの研究を可能にします。たとえば、メロらによる最近の研究10は、水のボートレースの2000メートルで解糖系の寄与がそのボートの性能は好気的代謝に主に依存していることを意味し、わずか7％であることを示した。同様に、ベネケらによる研究4は、最もよく使われる嫌気性試験の一つで、ウィンゲート無酸素性テスト、時のエネルギーの主な原因は嫌気的代謝（20％、好気性であることを確認し、30％翼CTICと糖50％）。この例で報告されているように私たちのグループによる最近の研究では、また、屋内クライミング6と柔道8のエネルギーの寄与を特徴としています。確かに、精力的な貢献に関する知識は、さらにテストを検証するための強壮剤の戦略トレーニング·組織の発展にとって重要です。 このメソッドは、いくつかの制限があります。まず、機器のコストがやや高く、専門的な訓練を受けた人員が必要になります。ほとんどのスポーツが、この手法で模倣することができますが第二に、それは、ポータブルガス分析装置を用いて検討することができ、運動のいずれかのタイプではありません。最後に、血漿中乳酸値が正確にアクティビティの実行中に骨格筋によって生成された総乳酸を表すものではありませんので、この手順によって得られた結果は、運動時の代謝需要ではなく、精力的な貢献の正確な定量化の見積もりに関すると見なすことができます。それにもかかわらず、これが唯一の検証私ですthod可能な11つの異なるエネルギーシステムの寄与を区別することができる。

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬の名前</th><th>会社</th><th>コメント</th></tr><tr><td> YSI 1500スポーツ</td><td>黄色スプリングス</td><td>この装置は、迅速かつ容易に血漿中乳酸測定することができます</td></tr><tr><td> K4 B2 </td><td> Cosmed </td><td>この装置は、運動を通して酸素消費量を測定するために不可欠である</td></tr><tr><td>ソフトウェアMicrocal 6.0 </td><td>起源</td><td>このソフトウェアは、（または同様の機能を持つ他の）計算のために有用であろう</td></tr></tbody></table>

運動時のエネルギーシステムの貢献を決定する

Determining the Contribution of the Energy Systems During Exercise

代謝要求の最も重要な側面の一つは、与えられた身体活動に必要な総エネルギーへのエネルギーシステムの相対的な貢献である。いくつかのスポーツ（例えば、実行して、サイ​​クリング）、実験室で再現することが比較的容易であるが、スポーツの数が制御された状況で再現し、検討する必要がはるかに困難である。このメソッドは、制御された実験室条件下​​で模倣することは困難であるスポーツのエネルギーシステムの差の寄与を評価する方法を紹介します。ここに示されている概念は、事実上あらゆるスポーツに適応することができます。 次のような生理学的変数が必要となります。残りの酸素消費量、運動酸素消費量、運動後の酸素消費量、残りの血漿乳酸濃度と運動後の血漿中のピーク乳酸。好気的代謝の寄与を計算するには、安静時と運動時の酸素消費量が必要になります。使用して、台形法、残りの酸素消費量に対応する領域を差し引いた、運動時の酸素消費量の曲線下面積を計算します。 alactic嫌気性代謝の寄与を計算するには、運動後の酸素消費量曲線は、モノラルまたは双方向の指数モデル（最もフィットしたものによって選ばれた）に調整する必要があります。その後、次のように、嫌気性alactic代謝を計算する近似方程式の用語を使用して：ATP-CP代謝= A 1（MLの場合は-1になります 。）XT 1（S）。最後に、乳酸嫌気性システムの寄与を計算するには、3で、アスリートの身体質量（mLの結果はその後Lに変換し、KJにされています）によるピーク血漿乳酸塩を掛けます。 方法は、連続および断続的な運動の両方に使用することができます。これは、制御された環境で再現することが困難なエクササイズやスポーツに適応することができ、非常に興味深いアプローチです。また、これが唯一です。つの異なるエネルギーシステムの寄与を区別することができるvailable方法。したがって、このメソッドは、研究に望ましい生態学的妥当性を提供し、現実の状況に大きな類似性とスポーツの研究を可能にします。

このプロトコルは、運動やスポーツ科学に焦点を​​当てた研究者が演習の多種多様な中に総エネルギー消費量には3つの異なるエネルギーシステムの相対的な寄与を決定することができます。

代謝需要における最も重要な側面の1つは、特定の活動に必要とされる総エネルギーに対する、各エネルギー系の相対的な寄与度です。

こんにちは、エマーソン・フランク博士です。私たちのグループでは、運動生理学ラボのような管理された環境では再現が困難な、スポーツにおけるエネルギー系の決定方法について解説します。スポーツにはそれぞれ固有の特性があり、それによって代謝要求が異なります。代謝要求において最も重要な側面の一つは、エネルギーシステム、すなわち好気的、乳酸系、および無気的（乳酸系および非乳酸系）の相対的な寄与度です。一部のスポーツは、動作が周期的に予測可能であるため、研究室環境で比較的容易に模倣し、検討することが可能です。一方で、チームメイトや対戦相手との複雑な相互作用に依存するため、予測が困難なスポーツも存在します。これは多くのチームスポーツや個人スポーツに当てはまることです。ここでは、運動中にエネルギー系の相対的な寄与をどのように評価できるかを示します。この手法はあらゆる種類の運動に適用可能ですが、ここではその特有の性質から、予測不可能な局面への適応について重点的に説明します。ここでは、本手順をどのように適応させるかの例として柔道を取り上げます。アスリートの動作に応じて、他のスポーツを研究している研究者もこの手順に容易に適応させることができます。ここで示す内容に基づき、以下の生理学的変数を評価します。安静時酸素消費量、運動時酸素消費量、運動後酸素消費量、安静時血漿乳酸濃度、運動後血漿最高乳酸濃度。まず、安静時の血液サンプルを採取し、少なくとも5分間安静時酸素消費量を測定しなければならない。この期間の最後の30秒間の酸素摂取量を用いて、基準値および酸化代謝への寄与率を算出する。血液サンプルの採取については、耳朶または指先から少量の毛細管血を採取する。採取後、マイクロピペットを用いて、既知量の血液を同量の1%フッ化ナトリウム溶液に加える。運動。酸素消費量は、ポータブルガス分析装置を用いて測定する必要があります。これにより、呼吸ごとの酸素消費量を測定することが可能です。マスクを装着し、呼気が漏れないよう適切に密閉されていることを確認してください。データ収集の前には、必ずメーカーの指示に従って機器の校正を行ってください。通常、機器はアスリートの背中に配置します。ただし、複雑な競技においては、柔道を用いて機器の配置を調整する必要があります。例として、手技に背面の接触が必要な場合は、機器を胸部に配置します。手技に前面の接触が必要な場合は、機器を背面に配置します。背面が地面に接している場合も同様に行います。この手法で側面の接触が必要な場合は、機器を反対側に配置します。競技規則をわずかに調整することで、アスリートにスポーツと同等の負荷をかけるエクササイズを作成することが可能です。例えば、ここでは機器への損傷を防ぐため、柔道の試合をシミュレーションしています。対戦相手は有効な投げ技を適用しません。また、評価対象のアスリートは、背中が接地する投げ技を適用してはいけません。データ収集が完了したら、エネルギー寄与率を算出するための手順を開始します。それでは、手順を確認しましょう。まず、血漿乳酸を測定する必要があります。血液を遠心分離し、血漿を赤血球から分離します。その後、分光光度法、光度法、蛍光法、または電気化学的に血漿乳酸を測定することができます。当研究室では、通常、自動乳酸分析装置を用いた電気化学的手法を使用しています。結果は小型スクリーンに即座に表示され、その後、希釈係数による補正を行う必要があります。これは、安静時、あるいは運動中のベースライン、および運動後の典型的な酸素摂取量曲線です。運動後の曲線（EPOC曲線）を詳しく見ると、2つの異なる成分を確認することができます。速い成分と遅い成分です。運動中の総エネルギー消費量に対する好気性代謝の寄与率を算出するため、酸素摂取量のベースラインまたは安静時の値を決定します。これは、曲線の最後の30秒間の平均値を算出することで行えます。次に、得られた値に運動の総時間を掛けます。例えば、運動時間が5分であった場合は、安静時酸素摂取量に5を掛けます。運動時の酸素摂取量の曲線下面積を算出することで、運動中の総酸素摂取量を決定します。台形法を用いて曲線下の面積を算出します。最後に、運動時の酸素消費量からベースラインの酸素消費量を差し引きます。乳酸嫌気性代謝の寄与分を算出するには、運動後の曲線のキネティクスをモノエキスポネンシャルまたはバイエキスポネンシャルモデルで調整する必要があります。各呼吸で得られたデータを、単一指数関数曲線および二重指数関数曲線に合わせて調整します。これは数学ソフトを使用して行うことができます。研究対象の運動の曲線パターンが不明な場合は、単一指数および二重指数の両モデルを検証し、どちらがデータに最も適合するかを確認する必要があります。そのためには、ソフトウェアを使用して単一指数関数および二重指数関数による近似曲線を生成します。最適なモデルでは、実測曲線が近似曲線に最も近くなります。実測曲線と近似曲線のデータを用いて、各呼吸におけるモデルの残差を算出します。これは、実測値からフィッティング値を引き、その結果を2乗することを意味します。単次指数関数および二重指数関数による近似の両方について、曲線の各点の残差を算出した後、F検定を用いてモデル間で残差に差があるかどうかを検証します。最も適切なモデルは、残差が最小となったものです。モデル間に有意な差がない場合は、最も単純なモデルである単一指数関数を使用してください。最後に、最適に適合した曲線の式から得られた項を用いて、電気的代謝の寄与率を算出します。例として、以下に単一指数関数近似の式を示します。これらの用語を用いて、以下の方程式により無酸素性の弾性寄与を算出しました。振幅 A1 は 60 で除し、単位を milliliters per minute から milliliters per second に変換します。乳酸および無酸素性代謝の寄与を算出するために、安静時値を超える 1 millimole の乳酸が、体重 1 kg あたり 3 milliliters の酸素消費量に相当すると想定します。したがって、ピーク血漿乳酸値から安静時血漿乳酸値を引いたデルタピーク血漿乳酸値を3倍し、さらにアスリートの体重を掛けます。得られた結果（ml）をリットルに変換し、酸素1リットルを20.92キロジュールとしてエネルギー量に換算します。最後に、各エネルギー系で得られた結果を合計することで、運動中の総エネルギー消費量を算出し、総量に対する各系の相対的な寄与率を計算することができます。ここで示した方法は、持続的運動と間欠的運動の両方に適用可能です。この方法の最大の利点は、管理された実験室環境で再現することが困難なエクササイズやスポーツに適応させることができる点にあります。また、これは3つの異なるエネルギー系の寄与を推定できる唯一の利用可能な手法です。したがって、この手法により、実際の競技状況に非常に近い生理的反応を研究することができ、本研究に望ましい生態学的妥当性をもたらします。例えば、Benefit Lから得られたデータに基づき、最も頻繁に使用される無酸素能力テストの一つであるウイングゲート無酸素テストにおいて、エネルギーの主源が無酸素代謝であることを確認しました。より正確には、糖解系が50％、リン酸系が30％、有酸素系が20％でした。我々のグループによる最近の研究では、本例で示すように、屋内ロッククライミング、ローイング、および柔道におけるエネルギー寄与についても特性を明らかにしています。実際、エネルギー寄与に関する知識は、遺伝的戦略、トレーニング、モニタリングの開発、さらにはテストの妥当性を検証するために極めて重要です。

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

Research

JoVE Journal

Biology

生物学

このプロトコルは、非疲労運動と疲労運動の負荷を区分する筋電図疲労閾値を説明しています。この情報は、より個別化されたトレーニングプログラムを開発するために使用できます。...

シングル訪問運動試験後の電疲労閾値を決定します

ここでは、覚醒状態の豚、安静時、および段階的なトレッドミル運動中の心肺機能を評価するためのプロトコルを提示します。慢性的な器具は、心臓抑制性麻酔薬の影響を受けずに血行動態測定を繰り返すことができます。...

豚の長期心血管運動テストのためのカテーテルの外科的配置

運動に肺の拡散及び血管系の応答を評価するために、我々は、肺内動静脈吻合の動員を評価するために毛細血管の血液量および膜拡散能、ならびに撹拌生理食塩水のコントラスト心エコー検査を決定するために、複数の風の酸素拡散能力の技術が記載されています。...

トレーニング中の肺毛細管血液量、膜拡散能力、及び肺内動静脈吻合の評価

ここでは、単一のクリニックや研究室訪問の反応性充血、脳循環代謝、骨格筋の酸化能力を評価するために近赤外分光法を用いた単純な非侵襲的なアプローチについて述べる。...

骨格筋血管カップリング、酸化容量、および 'ワンストップ ショップ「近赤外分光法を用いた微小血管機能

生理学的・生物学的反応に及ぼす運動強度の影響を評価するために 2 つの異なる運動テスト プロトコル活かされています。増分の最大酸素消費量のテストと持久力エルゴメータ テスト運動のアウトライン...

最大及び最大下運動生理・生物学的ヒトにおける急性運動レスポンスを測定するテストを実施

このプロトコルは、心不全患者の運動不耐症における脳血行力学的応答の関与を同定するために、従来の心肺運動試験に近赤外分光法を統合した。...

心不全患者における心肺運動検査における脳組織飽和モニタリングの統合

固有の課題と限界を提示するフリースイミング中の測定とは対照的に、水泳選手のための心呼吸機能の重要なパラメータの決定は、より実現可能で、テザリングスイミングを管理しやすくすることができますガス交換と換気データ収集を迅速に増加プロトコル。...

スイマーの心呼吸評価のための急速に増加するテザド水泳最大プロトコル

以前に凍結したアーカイブされた固体組織からのミトコンドリア濃縮サンプルを調製し、研究者は様々な実験モダリティでミトコンドリアの機能的および分析的評価を行うことを可能にした。この研究は、凍結した心臓組織からミトコンドリア濃縮製剤を調製し、ミトコンドリアの分析評価を行う方法を示す。...

ソウの子孫から以前に凍結した心臓組織におけるミトコンドリア電子伝達複合体の測定:運動誘発ミトコンドリアバイオエネルギーの変化を評価するモデル

水分補給状態の不均衡は、虚血性心疾患における酸素摂取量と脈拍の直接的および間接的な決定要因、および罹患率と死亡率の予後因子に短期的な影響を与える可能性があります。このプロトコルでは、生体電気インピーダンスベクトル分析と運動ストレステスト中の心肺応答による水分補給状態の評価技術について説明します。...

運動負荷試験を受けている虚血性心疾患患者における生体電気インピーダンスベクトル解析による水分補給状態の評価

このプロトコルは、運動中の一酸化炭素(DL、CO)および一酸化窒素(DL、NO)への拡散能力の複合単呼吸測定によって測定される肺胞毛細管予備能を評価する方法を提示します。エクササイズ中にこのテクニックを使用するための仮定と推奨事項が、この記事の基礎を形成します。...

単呼吸法を用いたヒトの運動中の二重試験ガス肺拡散容量測定

このプロトコルは、近赤外分光法(NIRS)技術を統合して、心肺運動試験中に前頭前野、呼吸器(m.肋間)、および自発運動(m.Vastus...

近赤外分光ウェアラブルデバイスを使用して、運動中の中心と末梢の制限を特定する

学ぶ 運動時のエネルギー代謝システムの貢献度測定法。酸素消費量と血中乳酸濃度を用い、柔道など予測困難な競技に適応可能な計算モデルを解説。運動生理学とスポーツ科学のパフォーマンス最適化に活用できます。

運動時のエネルギーシステムの貢献を決定する

さらに動画を探す