Name: Het bepalen van de bijdrage van de Energy Systems tijdens de training (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-03-20T12:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 15 s
Description: Leer hoe je de bijdrage van aerobe, lactische en anaerobe energiesystemen tijdens training kunt bepalen met draagbare gasanalysatoren en wiskundige modellering. Deze methode is specifiek aangepast voor onvoorspelbare sporten zoals judo.

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

Wij danken aan Fabiana Benatti voor haar welwillende medewerking in de video. We danken ook FAPESP (# 2007/51228-0) en CNPq (# 300133/2008-1) voor de ondersteuning van onze onderzoeken op dit gebied.

Introductie De benodigde energie voor het ondersteunen van een lichamelijke inspanning komt uit twee bronnen metabolische: aerobe en anaerobe metabolisme. Terwijl de aërobe stofwisseling is efficiënter dan de anaërobe stofwisseling (dat wil zeggen, het produceert een hoger bedrag van ATP per mol van de ondergrond), het produceren van energie door anaerobe stofwisseling kan een grote hoeveelheid energie te leveren in een zeer korte periode. Dit kan bepalend zijn voor elke situatie die extreem snelle bewegingen moet maken. Elke sport heeft specifieke kenmerken op het gebied van motorische vaardigheden die unieke fysiologische en metabole eisen voor die bepaalde sport te verlenen. Het meest belangrijke aspect van de metabole vraag de relatieve bijdrage van de energie systemen de totale benodigde energie voor de activiteit. Om vast te stellen de specifieke vraag van elke sport is cruciaal voor het ontwikkelen van optimale training modellen, voedings-strategieën en ergogene hulpmiddelen die kunnen maximaliseren eenthletic prestaties. Sommige sporten zijn relatief gemakkelijk te reproduceren in een laboratorium omgeving, dus is het mogelijk om een ​​gecontroleerde omgeving waarin sporters kunnen worden geëvalueerd. Dit is het geval van lopen en fietsen, bijvoorbeeld. Voorspelbare bewegingen samen te stellen van deze sport en daarom zijn ze makkelijk te worden bestudeerd. Met behulp van enkele eenvoudige apparatuur is het mogelijk om heel precies na te bootsen dezelfde bewegingen die atleten presteren in reële situaties, zoals trainingen en wedstrijden. Inderdaad, zijn deze sporten wordt meer uitvoerig bestudeerd door oefening wetenschappers en profiteerde met een meer complete en betrouwbare wetenschappelijke literatuur. Anderzijds een aantal sporten veel moeilijker worden weergegeven in het laboratorium. Deze sporten zijn onvoorspelbaar en afhankelijk van de acties van de partner (s) en tegenstander (s). Dit leidt tot een onvermogen om nauwkeurig te reproduceren van de concurrentievoorwaarden in het lab en een onvermogen naar Assess deze atleten in het veld tijdens een training of wedstrijd. Misschien omdat van deze problemen, hebben zij veel minder aandacht gekregen van de wetenschappers. Dit is het geval van de meerderheid van teamsporten en vele individuele sporten 1. Rekening houdend met deze aspecten, hebben we geprobeerd om te beschrijven hoe aan de differentiële bijdrage van de energiesystemen in de sport die moeilijk zijn te reproduceren in gecontroleerde laboratoriumomstandigheden te beoordelen. Want judo is een zeer complexe en onvoorspelbare sport, zullen we gebruik maken van judo als voorbeeld. Echter, de begrippen hier worden aangepast aan verschillende sporten. 1. Fysiologische Metingen bij Rest <ol><li> Meet de atleet body mass voordat hij / zij initieert oefenen. </li><li> Voor aanvang van de oefening, het verzamelen van een kleine rust bloedmonster van oorlel of vingertop en houd het op ijs totdat het hele experimentele procedure is voltooid. </li><li> Na, plaatst u het calibrated draagbare gas analyser op de meest gunstige ligging, die afhankelijk is van de bewegingen die de atleet zal gaan uitvoeren en opnemen van rust of baseline zuurstofverbruik gedurende vijf minuten. Tijdens de nulmeting, de sporter moet rustig blijven staan ​​op zijn / haar voeten (als de oefening zal worden uitgevoerd in een staande positie) of zat in de apparatuur die gebruikt zullen worden (als de oefening zal worden uitgevoerd in een cycloergometer of in een soortgelijke apparatuur). </li></ol> 2. Fysiologische metingen tijdens de training <ol><li> Na het verzamelen van rust bloedmonster en rusten zuurstofverbruik, kunt u vragen de atleet op de specifieke oefening die je studeert te starten. De draagbare gasanalysator moet worden geplaatst in een positie dat er geen zal bemoeien met oefening en dat de oefening is niet schadelijk voor de apparatuur. Ga door het meten van het zuurstofverbruik gedurende de uitoefenperiode. </li></ol> 3. Fysiologische Metingen Na het trainen <li> Na het verzamelen van oefening zuurstofverbruik gegevens, blijven opnemen zuurstofverbruik tien minuten voor het afsluiten van de apparatuur naar beneden. Altijd opnieuw te kalibreren de gasanalysator als meer dan een atleet wordt geëvalueerd op dezelfde dag. </li><li> Met het oog op de piek plasma lactaat te identificeren na het sporten, het verzamelen van kleine bloedmonsters onmiddellijk na de inspanning, drie, vijf en zeven minuten na het sporten. Houd ze op ijs tot analyse. </li> 4. Bloedmonsters Verwerking en Peak Plasma bepaling van melkzuur <ol><li> Alle bloedmonsters moeten worden geplaatst in microbuisjes met een vergelijkbaar volume van een 2% NaF-oplossing (dat wil zeggen, als je het verzamelen van 25 ul van bloed, te plaatsen in 25 ul van 2% NaF). </li><li> Wanneer gegevensverzameling is voltooid, gescheiden plasma van erythrocyten door het draaien van monsters gedurende 5 minuten bij 2000 g bij 4 ° C. </li><li> Plasma lactaat kan worden bepaald door een verscheidenheid van methods2, 3. In ons lab, gebruiken we de elektrochemische method met behulp van een geautomatiseerd lactaat analyser (Yellow Springs 1500 Sport, Ohio). </li></ol> 5. Berekeningen <ol><li> Bereken de netto-energie opgewekt door de aërobe stofwisseling door het aftrekken van rust zuurstofverbruik van de uitoefening zuurstofverbruik. Zuurstofverbruik in rust wordt verkregen door het gemiddelde van de laatste 30 seconden van de baseline zuurstofverbruik door de totale trainingsduur tijd. Vervolgens berekent de oppervlakte onder de kromme van uitoefening zuurstofverbruik door de trapeziumvormige methode. Tot slot, trek de rust zuurstofverbruik van de uitoefening zuurstofverbruik. </li><li> De bijdrage van de anaërobe alactic metabolisme (de ATP-CP pathway) kan worden beschouwd als de snelle component overmaat na beweging zuurstofverbruik 4-6, zoals in figuur 1. Bereken de energie die door de alactic systeem fitting de kinetiek van de post-oefening zuurstof consumptie naar een bi-of een monoexponential curve. Dit kan met behulp van software wiskunde (bijv. Microcal Origin versie 7.0). Kies de mono-of bi-exponentiële curve op basis van het model dat het beste past bij uw gegevens set (dat wil zeggen, het laagste residu). Gebruik dan de voorwaarden die door de aangepaste vergelijking (vergelijking 1) tot alactic bijdrage van de vergelijking 2 te berekenen. <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig1.jpg" alt="Fiugre 1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Fiugre 1"> Figuur 1. Schematische weergave van een typische kromme verkregen zuurstofverbruik in rust, tijdens en na inspanning. Vergelijking 1: <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq1.jpg" alt="Vergelijking 1" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Vergelijking 1"> Vergelijking 2: <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq2.jpg" alt="Vergelijking 2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Vergelijking 2"> waarbij V O2 (t) zuurstofopname op tijdstip t, V O2baseline is zuurstofopname bij aanvang A de amplitude, δ is de vertragingstijd, τ een tijdconstanteen 1 en 2 geven de snel en langzaam componenten voor resp. </li><li> Om de bijdrage van de melkzuur anaerobe systeem berekenen, wordt aangenomen dat 1 mM van lactaat boven de rust waarden overeen met 3 ml zuurstof verbruikt per kilogram lichaamsgewicht mass7. Zo bereken delta piek plasma lactaat (dat wil zeggen, de piek plasma-lactaat min rust plasma lactaat) en vermenigvuldigen met 3 en door de atleet lichaamsmassa. De verkregen waarde van zuurstof in mL wordt vervolgens omgezet L en energie (kJ), ervan uitgaande dat elke 1 L O 2 gelijk is aan 20,92 kJ. </li><li> Tenslotte wordt het resultaat van elke energiesysteem samengevat zodat de totale energieverbruik gedurende de activiteit en de relatieve bijdrage van elk systeem kan worden berekend. </li></ol> 6. Representatieve resultaten Figuur 2 geeft een representatieve curve van zuurstofverbruik in rust, tijdens het sporten en na het sporten. In debijvoorbeeld gebruikt hier, atleten uitgevoerd drie verschillende judo technieken (o-uchi-gari, harai-goshi en seoi-nage) gedurende vijf minuten (een worp om de 15 s) 8. Dit is een typische respons op intermitterende beweging. Na de berekeningen, kregen we de definitieve resultaten over de bijdrage van de energiesystemen tijdens de judo-oefeningen (tabel 1). Extra representatieve resultaten worden weergegeven in tabel 2. In dit voorbeeld werden indoor klimmers van verschillende concurrerende niveaus (dat wil zeggen, recreatie versus elite) bij de beoordeling tijdens een laag-moeilijkheidsgraad klim route. Individuele resultaten voor een topsporter en een recreatieve sportbeoefenaar worden weergegeven (tabel 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> Anaërobe 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> Aerobic </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> Anaërobe melkzuur </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> Totaal </td><td> 273 ± 86 </td><td>- </td><td> 259 ± 91 </td><td> - </td><td> 237 ± 99 </td><td> - </td></tr><tr><td> Totaal (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> Tabel 1. Vertegenwoordiger resultaten van het totale energieverbruik en de bijdrage van de energiesystemen tijdens drie verschillende judo-oefeningen. <table border="1"><tbody><tr><td> Concurrerend niveau </td><td> Aerobic (%) </td><td> Anaërobe Melkzuur (%) </td><td> Anaërobe Alactic (%) </td><td> Totaal (kJ) </td><td> Totaal (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> Recreatieve </td><td> 40 </td><td> 15 </td><td> 45 </td><td> 96,1 </td><td> 1,15 </td></tr></tbody></table> Tabel 2. Vertegenwoordiger individuele gegevens van het totale energieverbruik en de bijdrage van de energiesystemen tijdens een laag-moeilijkheidsgraad klim route. <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2. Vertegenwoordiger van resultaten die zijn verkregen tijdens een 5-minuten judo oefening.

<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>

De auteurs verklaren dat ze geen belangenconflict met betrekking tot dit onderzoek.

De methode blijkt hare kan worden gebruikt voor zowel continue als intermitterend bewegen. Het grote voordeel van de werkwijze is dat het kan worden aangepast aan oefeningen en sport moeilijk worden nagebootst in gecontroleerde laboratoriumomgevingen. Bovendien is dit de enige wijze kunnen onderscheiden bijdrage van drie verschillende energiesystemen. Aldus maakt de werkwijze voor de studie van sporten met grote gelijkenis met reële situaties, die wenselijk ecologische validiteit de studie 9. Bijvoorbeeld, een recente studie van Mello et al.. 10 toonde aan dat de glycolytische bijdrage in een 2000 meter op het water roeien ras is van slechts 7%, wat betekent dat roeien prestatie is voornamelijk afhankelijk van de aërobe stofwisseling. Ook een studie van Beneke et al. 4 heeft bevestigd dat de belangrijkste bron van energie tijdens een van de meest gebruikte anaërobe tests, de Wingate Anaërobe Test, is het anaëroob metabolisme (20% aërobe;. 30% alaCTIC en 50% glycolytische). Recente studies van onze groep zijn ook kenmerkend was voor de energie-bijdragen van indoor klimmen 6 en judo 8, zoals in dit voorbeeld. Inderdaad, de kennis over de energetische bijdrage is van cruciaal belang voor de ontwikkeling van ergogene strategieën, training organisatie of zelfs voor het valideren van een test. Deze methode heeft een aantal beperkingen. Ten eerste, de kosten van de apparatuur hoge kant en speciaal getraind personeel vereist. Ten tweede, hoewel de meeste sporten kunnen worden nagebootst met deze techniek, is het niet elke vorm van oefening die kan worden bestudeerd met behulp van de draagbare gas analyser. Ten slotte, zoals plasma lactaat niet precies de totale lactaat geproduceerd door spierweefsel tijdens de activiteit vertegenwoordigen, kunnen de resultaten van deze procedure worden beschouwd als een schattingszin van de metabole vraag tijdens het sporten, in plaats van een nauwkeurige kwantificering van de energetische bijdrage. Toch, dit is de enige gevalideerde meThOD beschikbaar 11 kunnen onderscheiden van de bijdrage van de drie verschillende energiesystemen.

<table border="1"><tbody><tr><th> Naam van het serum </th><th> Vennootschap </th><th> Reacties </th></tr><tr><td> YSI 1500 Sport </td><td> Yellow Springs </td><td> Deze apparatuur zorgt voor een snelle en makkelijke plasma lactaat bepaling </td></tr><tr><td> K4 b2 </td><td> Cosmed </td><td> Dit apparaat is essentieel voor het meten van zuurstofverbruik gedurende de uitoefening </td></tr><tr><td> Software Microcal 6,0 </td><td> Herkomst </td><td> Deze software (of een andere soortgelijke mogelijkheden) nuttig voor de berekening </td></tr></tbody></table>

het bepalen van de bijdrage van de energy systems tijdens de training

Determining the Contribution of the Energy Systems During Exercise

Een van de belangrijke aspecten van de metabole vraag de relatieve bijdrage van de energie systemen de totale energie die voor een bepaalde beweging. Hoewel sommige sporten zijn relatief eenvoudig te reproduceren in een laboratorium (bijvoorbeeld hardlopen en fietsen), een aantal sporten zijn veel moeilijker te worden gereproduceerd en bestudeerd in gecontroleerde situaties. Deze methode toont hoe het beoordelen van de differentiële bijdrage van de energiesystemen in de sport die moeilijk na te bootsen in gecontroleerde laboratoriumomstandigheden. De begrippen hier kan worden aangepast aan vrijwel elke sport. De volgende fysiologische variabelen nodig zullen zijn: rust zuurstofverbruik, de uitoefening zuurstofverbruik, na het sporten zuurstofverbruik, rust plasmalactaatconcentratie en na het sporten plasma lactaat. Om de bijdrage van het aërobe metabolisme te berekenen, kunt u het zuurstofverbruik nodig in rust en tijdens de oefening. Door detrapezium-methode, de berekening van de oppervlakte onder de curve van zuurstofverbruik tijdens het sporten, het aftrekken van de oppervlakte die overeenkomt met de rest zuurstofverbruik. Voor de berekening van de bijdrage van de alactic anaerobe stofwisseling, de post-exercise zuurstofverbruik curve moet worden aangepast om een ​​mono-of een bi-exponentiële model (gekozen door degene die het best past). Gebruik dan de voorwaarden van de gefitte vergelijking met de anaërobe alactic metabolisme te berekenen, als volgt: ATP-CP metabolisme = A 1 (mL s -1.) Xt 1 (s). Ten slotte wordt de bijdrage van het melkzuur anaerobe systeem berekenen, vermenigvuldigt piekplasma lactaat met 3 en de sporter massa (het resultaat mL wordt vervolgens omgezet L en in kJ). De werkwijze kan worden gebruikt voor zowel continue als intermitterend bewegen. Dit is een zeer interessante aanpak, omdat het kan worden aangepast aan oefeningen en sport die moeilijk te worden nagebootst in gecontroleerde omgevingen. Dit is ook het slechtserkrijgbaar methode kunnen onderscheiden van de bijdrage van drie verschillende energiesystemen. Zo is de methode voor de studie van sporten met grote gelijkenis met echte situaties, waardoor het wenselijk ecologische validiteit van de studie.

Dit protocol stelt onderzoekers in staat gericht op beweging en sport wetenschappen het bepalen van de relatieve bijdrage van de drie verschillende energiesystemen aan het totale energieverbruik tijdens een grote verscheidenheid aan oefeningen.

Het bepalen van de bijdrage van de Energy Systems tijdens de training

Een van de belangrijkste aspecten van de metabole vraag is de relatieve bijdrage van de energiesystemen aan de totale energie die nodig is voor een bepaalde ...

Hallo, ik ben dr. Emerson Frank. Onze groep laat zien hoe de energiesystemen bepaald kunnen worden in sporten die moeilijk te reproduceren zijn in gecontroleerde omgevingen, zoals laboratoria voor inspanningsfysiologie. Elke sport heeft specifieke kenmerken die leiden tot verschillende metabole eisen.Een van de belangrijkste aspecten van de metabole vraag is de relatieve bijdrage van de energiesystemen, namelijk de aerobe, lactische en anaerobe systemen. Sommige sporten kunnen relatief eenvoudig worden nagebootst en derhalve in een laboratoriumsetting worden bestudeerd, aangezien ze cyclisch en voorspelbaar zijn. Aan de andere kant zijn sommige sporten onvoorspelbaar en afhankelijk van een complexe interactie tussen teamgenoten en/of tegenstanders.Dit geldt voor de meeste teamsporten en een aantal individuele sporten. Hier laten we zien hoe de relatieve bijdrage van de energiesystemen tijdens inspanning kan worden beoordeeld. Hoewel de methode geschikt is voor elk type inspanning, leggen we de nadruk op de aanpassing aan onvoorspelbare onderdelen vanwege hun specifieke kenmerken.Judo zal als voorbeeld dienen om aan te tonen hoe de procedure kan worden aangepast. Afhankelijk van de bewegingen van de atleet kunnen onderzoekers die zich op andere sporten richten de procedure eenvoudig aanpassen. Op basis van wat hier wordt getoond, zullen de volgende fysiologische variabelen worden beoordeeld.Rust, zuurstofverbruik, inspanning, zuurstofverbruik, na inspanning, zuurstofverbruik, rustplasma-lactaatconcentratie, na inspanning, piekplasma-lactaat. Ten eerste moet een bloedmonster in rust worden afgenomen en moet het zuurstofverbruik in rust gedurende ten minste vijf minuten worden gemeten. De zuurstofopname tijdens de laatste 30 seconden van deze periode wordt gebruikt om de basiswaarde en de bijdrage van het oxidatieve metabolisme te berekenen. Voor de afname van het bloedmonster wordt een klein volume capillair bloed afgenomen uit de earlobe of uit de vingertop; na afname wordt met behulp van een micropipet een bekend volume bloed toegevoegd aan hetzelfde volume van een 1% natriumfluoride-oplossing. Inspanning.Het zuurstofverbruik moet worden gemeten met behulp van een draagbare gasanalyser die in staat is om het zuurstofverbruik op basis van elke individuele ademhaling te meten. Plaats het masker en zorg ervoor dat het goed is afgesloten, zodat er geen uitgeademde lucht lekt.Kalibreer de apparatuur altijd volgens de instructies van de fabrikant vóór de gegevensverzameling. Normaal gesproken wordt de apparatuur op de rug van de atleet geplaatst. Bij complexe sporten moet de positie van de apparatuur echter worden aangepast met behulp van judo.Als voorbeeld: indien de techniek dorsaal contact vereist, wordt de apparatuur bij de borst geplaatst. Indien de techniek frontaal contact vereist, wordt de apparatuur tegen de rug geplaatst. Hetzelfde moet worden gedaan als de rug de grond raakt.Als de techniek lateraal contact vereist, wordt de apparatuur aan de tegenovergestelde laterale zijde geplaatst. Met enkele aanpassingen van de wedstrijdregels is het mogelijk om een oefening te creëren waarbij de atleet wordt blootgesteld aan een zeer vergelijkbare sportieve belasting. Hier simuleren we bijvoorbeeld een judogevocht om schade aan de apparatuur te voorkomen.De tegenstander voert geen effectieve worp uit. Daarnaast mag de geëvalueerde atleet geen worp toepassen waarbij dorsaal contact vereist is. Zodra de gegevensverzameling is voltooid, kunnen we beginnen met de procedures om de energiebijdrage te berekenen.Laten we bekijken hoe dit moet worden gedaan. Eerst moet het plasmalactaat worden gemeten; centrifugeer het bloed om het plasma van de erytrocyten te scheiden. Vervolgens kan het plasmalactaat worden gemeten via spectrofotometrie, fotometrie, fluorometrie of elektrochemie.In ons laboratorium maken we gewoonlijk gebruik van de elektrochemische methode via een geautomatiseerde lactaatanalyser. Het resultaat wordt onmiddellijk op een klein scherm weergegeven en moet vervolgens worden gecorrigeerd met de verdunningsfactor. Dit is een typische curve van het zuurstofverbruik in rust of de baseline tijdens en na inspanning.Wanneer men nauwkeurig kijkt naar de curve na de inspanning, zijn twee verschillende componenten waarneembaar. De snelle component en de langzame component worden gebruikt om de bijdrage van het aerobe metabolisme aan het totale energieverbruik tijdens de inspanning te berekenen en om de basislijn of rustwaarde voor het zuurstofverbruik te bepalen. Dit kan worden gedaan door het gemiddelde van de laatste 30 seconden van de curve te berekenen.Vermenigvuldig vervolgens de verkregen waarde met de totale bewegingstijd. Als de duur van de inspanning bijvoorbeeld vijf minuten was, vermenigvuldig dan het zuurstofverbruik in rust met vijf. Bepaal het totale zuurstofverbruik tijdens de inspanning door de oppervlakte onder de curve van het zuurstofverbruik tijdens de inspanning te berekenen.Gebruik de trapeziemethode om de oppervlakte onder de curve te berekenen. Trek vervolgens het basale zuurstofverbruik af van het zuurstofverbruik tijdens de inspanning. Om de bijdrage van het anaerobe metabolisme te berekenen, moet de kinetiek van de curve na de inspanning worden aangepast aan een mono- of bi-exponentieel model.Gebruik de gegevens die bij elke ademhaling zijn verkregen, gecorrigeerd voor een mono-exponentiële curve en voor een bi-exponentiële curve. Dit kan worden gedaan met behulp van mathematische software. Indien de curvevorm van de bestudeerde oefening onbekend is, moeten beide mono- en bi-exponentiële modellen worden getest om te verifiëren welk model het beste bij uw gegevens past.Gebruik hiervoor de software om de mono-exponentiële en de bi-exponentiële aanpassingen te genereren. In het beste model ligt de werkelijke curve het dichtst bij de gefitte curve. Bereken, op basis van de gegevens van de werkelijke curve en de gefitte curve, het residu van het model voor elke ademteug.Dit houdt in dat de gefitte waarde van de werkelijke waarde wordt afgetrokken en het resultaat wordt gekwadrateerd. Na het berekenen van het residu van elk punt op de curve voor zowel mono- als bi-exponentiële aanpassingen, wordt met behulp van de F-toets bepaald of de residuen tussen de modellen verschillen. Het beste model is het model dat het kleinste residu heeft gegenereerd.Als er geen significant verschil is tussen de modellen, gebruik dan het eenvoudigste model, namelijk de mono-exponentiële fit. Gebruik ten slotte de termen van de vergelijking die door de best passende curve wordt geleverd om de bijdrage van het elektrische metabolisme te berekenen. Ter illustratie is dit de vergelijking voor de mono-exponentiële aanpassing.Gebruik deze termen om de anaerobe elastische bijdrage te berekenen met de volgende vergelijking. Amplitude A1 moet worden gedeeld door 60, zodat de eenheid milliliters per minuut wordt omgezet naar milliliters per seconde. Om de bijdrage van het lactische en anaerobe metabolisme te berekenen, gaan we ervan uit dat één millimol lactaat boven de rustwaarden overeenkomt met drie milliliters verbruikte zuurstof per kilogram lichaamsgewicht.Hierdoor wordt de delta-piekplasmalactaat, oftewel de piekplasmalactaat minus de rustplasmalactaat, vermenigvuldigd met drie en met de lichaamsmassa van de atleet. Het resultaat in milliliters wordt vervolgens omgezet naar liters en naar energie, uitgaande van het feit dat elke liter zuurstof gelijk staat aan 20,92 kilojoules. Ten slotte wordt het resultaat dat per systeem is verkregen opgeteld, zodat het totale energieverbruik tijdens de inspanning bekend is en de relatieve bijdrage van elk systeem aan het totaal kan worden berekend.De methode die we hier hebben gedemonstreerd, kan worden gebruikt voor zowel continue als intermitterende inspanningen. Het grootste voordeel van deze methode is dat deze kan worden aangepast aan oefeningen en sporten die moeilijk na te bootsen zijn in gecontroleerde laboratoriumomstandigheden. Bovendien is dit de enige beschikbare methode die in staat is om de bijdrage van de drie verschillende energiesystemen te schatten.Hiermee maakt deze methode de studie van fysiologische reacties mogelijk met een grote gelijkenis met situaties in de praktijk, wat een gewenste ecologische validiteit aan dit onderzoek geeft. Zo stelde ik op basis van Benefit L vast dat de belangrijkste energiebron tijdens een van de meest gebruikte anaerobe tests, de wing gait anaerobe test, het anaerobe metabolisme is. Meer specifiek 50% glycolytisch, 30% atic en 20% aeroob.Recente studies van onze groep hebben ook de energetische bijdragen van indoor klimmen, roeien en judo gekarakteriseerd, zoals gepresenteerd in dit voorbeeld. De kennis van de energetische bijdrage is inderdaad cruciaal voor de ontwikkeling van generieke strategieën, training, monitoring of zelfs voor het valideren van een test.

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

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Dit protocol beschrijft de elektromyografische vermoeidheidsdrempel die de scheidslijn trekt tussen niet-vermoeiende en vermoeiende trainingsbelastingen. Deze informatie zou kunnen worden gebruikt om een meer individueel trainingsprogramma te ontwikkelen.

Het bepalen van de Electromyografische Vermoeidheid Drempel Na een enkel bezoek inspanningstest

Hier presenteren we een protocol om de cardiopulmonale functie te beoordelen bij wakkere varkens, in rust en tijdens gegradueerde loopbandoefeningen. Chronische instrumentatie maakt herhaalde hemodynamische metingen mogelijk, onbeïnvloed door cardiodepressieve anesthesiemiddelen.

Chirurgische plaatsing van katheters naar Lange termijn Cardiovascular Exercise Testing in Swine

Om de pulmonale verspreiding en vaatstelsel reacties te oefenen te beoordelen, beschrijven we de zuurstof diffusie capaciteit techniek multiple-geïnspireerd om capillaire bloedvolume en membraan diffusiecapaciteit, evenals geagiteerd zoutoplossing contrast echocardiografie te bepalen voor de aanwerving van intrapulmonale arterioveneuze anastomosen beoordelen.

Evaluatie van Pulmonary capillair bloed Volume, Membraan diffusiecapaciteit en Intrapulmonaire arterioveneuze anastomosen tijdens de training

Hier beschrijven we een eenvoudige, niet-invasieve benadering met behulp van nabij-infrarood spectroscopie en moeten beoordelen reactieve hyperemia, neurovasculaire koppeling skeletspieren oxidatieve capaciteit een enkel bezoek kliniek of laboratorium.

Skeletal Muscle neurovasculaire koppeling, oxidatieve capaciteit en microvasculaire functie met 'One Stop Shop' nabij-infrarood spectroscopie

Om te beoordelen van de invloed van de trainingsintensiteit op fysiologische en biologische reacties, waren twee andere oefening testprotocollen gebruikt. Methoden overzicht testen op een cyclus-ergometer als incrementele maximale zuurstof verbruik test en uithoudingsvermogen oefening, steady-state submaximal duurtest worden beschreven.

Uitvoeren van maximale en Submaximal uithoudingsvermogen oefening test voor het meten van fysiologische en biologische reacties op Acute oefening bij de mens

Dit protocol geïntegreerde near-infraroodspectroscopie in conventionele cardiopulmonale oefening testen om te bepalen van de betrokkenheid van de cerebrale hemodynamische respons bij inspanningsintolerantie bij patiënten met hartfalen.

Integratie van hersenweefsel verzadiging monitoring in Cardiopulmonaire oefening testen bij patiënten met hartfalen

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.

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

Bereiding van mitochondriën-verrijkte monsters van eerder bevroren gearchiveerde vaste weefsels stelde de onderzoekers in staat om zowel functionele als analytische beoordelingen van mitochondriën uit te voeren in verschillende experimentele modaliteiten. Deze studie toont aan hoe mitochondria-verrijkte preparaten kunnen worden bereid uit bevroren hartweefsel en analytische beoordelingen van mitochondriën kunnen worden uitgevoerd.

Het meten van mitochondriale elektronenoverdrachtscomplexen in eerder bevroren hartweefsel van de nakomelingen van zeug: een model om door inspanning geïnduceerde mitochondriale bio-energetische veranderingen te beoordelen

Onevenwichtigheden in de hydratatiestatus kunnen een kortetermijneffect hebben op directe en indirecte determinanten van zuurstofopname en polsslag, en prognostische factoren van morbiditeit en mortaliteit bij ischemische hartziekten. Dit protocol beschrijft de techniek voor het beoordelen van de hydratatiestatus door middel van bio-elektrische impedantievectoranalyse en cardiopulmonale respons tijdens inspanningsstresstest.

Evaluatie van de hydratatiestatus door bio-elektrische impedantievectoranalyse bij patiënten met ischemische hartziekte die een inspanningsstresstest ondergaan

Dit protocol presenteert een methode om de pulmonale alveolaire-capillaire reserve te beoordelen, gemeten door gecombineerde meting met één ademhaling van het diffuse vermogen tot koolmonoxide (DL, CO) en stikstofmonoxide (DL, NO) tijdens inspanning. Aannames en aanbevelingen voor het gebruik van de techniek tijdens het sporten vormen de basis van dit artikel.

Meting van de longverspreidingscapaciteit met dubbel testgas tijdens inspanning bij mensen met behulp van de methode met één ademhaling

Dit protocol integreert nabij-infraroodspectroscopie (NIRS)-technologie om gelokaliseerde hematologische en oxygenatieveranderingen in de prefrontale cortex, ademhalingsspieren (m.Intercostales) en locomotorische (m.Vastus Lateralis) spieren te beoordelen tijdens cardiopulmonale inspanningstests, waardoor de identificatie van centrale en perifere beperkende factoren die van invloed zijn op de trainingsprestaties mogelijk wordt.

Draagbare apparaten met nabij-infraroodspectroscopie gebruiken om centrale versus perifere beperkingen tijdens het sporten te identificeren

Leer hoe je de bijdrage van aerobe, lactische en anaerobe energiesystemen tijdens training kunt bepalen met draagbare gasanalysatoren en wiskundige modellering. Deze methode is specifiek aangepast voor onvoorspelbare sporten zoals judo.

Het bepalen van de bijdrage van de Energy Systems tijdens de training

Meer video's verkennen