$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Test wysiłkowy, który polega na stopniowym zwiększaniu tempa pracy (WR) od niskiego do maksymalnego (np. przyrostowy test wysiłkowy; INC) zapewnia złoty standard oceny układu krążeniowo-oddechowego dla sportowców wytrzymałościowych. Oprócz najwyższego WR, jaki sportowiec może osiągnąć (szczyt WR), INC pozwala również na określenie najwyższego tempa, w jakim dana osoba może zużywać tlen (O2) dla tej formy ćwiczeń (V̇O2peak), jeśli podczas testu zbierane są dane dotyczące wymiany gazowej i wentylacji1. V̇O2peak stanowi kryterium wydolności krążeniowo-oddechowej. Co więcej, analiza danych dotyczących wymiany gazowej i wentylacji gromadzonych w miarę wzrostu WR zapewnia nieinwazyjny sposób identyfikacji punktu, w którym stężenie mleczanu we krwi (krew [mleczan]) wzrasta powyżej wartości wyjściowej (próg mleczanowy) oraz punktu, w którym zaczyna się gromadzić w przyspieszonym tempie (punkt zwrotny mleczanu)2. Te metaboliczne punkty graniczne są szacowane poprzez określenie odpowiednio progu wymiany gazowej (GET) i punktu kompensacji oddechowej (RCP)3. Co ważne, GET zapewnia solidne oszacowanie punktu, w którym stężenie mleczanu we krwi początkowo wzrasta, podczas gdy "hiperwentylacja" charakteryzująca RCP jest bardziej złożonym zjawiskiem, które może być zainicjowane przez aferentny wkład inny niż chemorecepcja per se. W związku z tym wnioski oparte na identyfikacji RCP należy wyciągać z ostrożnością.
Gdy ćwiczenia są utrzymywane na stałym poziomie pracy (CWR), istnieją wyraźnie różne profile reakcji fizjologicznych w oparciu o "domenę intensywności ćwiczeń", w której mieści się WR4,5. W szczególności osiągnięcie V̇O2 i "stanu stacjonarnego" we krwi [mleczan] jest szybkie w domenie umiarkowanej, opóźnione w domenie ciężkiej i nieosiągalne w domenie ciężkiej4,5. Powszechnie wiadomo, że szybkość, z jaką O2 może być spożywany w GET podczas INC (V̇O2GET) służy jako szybkość metabolizmu, która oddziela umiarkowaną domenę od ciężkiej podczas CWR3,6. Chociaż jest to kontrowersyjne, szereg ostatnich obserwacji wskazuje na podobną równoważność między szybkością, z jaką O2 może być spożywany w RCP (V̇O2RCP) a separacją ciężkich/ciężkich7,8,9,10. Identyfikacja V̇O2GET i V̇O2RCP na podstawie danych zebranych podczas INC może być zatem przydatna do przepisywania schematów treningowych specyficznych dla danej dziedziny dla sportowców wytrzymałościowych za pomocą tempa metabolizmu, z zastrzeżeniem, że dostosowanie tempa przemiany materii do określonego tempa pracy jest bardziej złożone niż po prostu zrobienie tego zgodnie z zależnością V̇O2-tempo pracy uzyskaną z testu przyrostowego8, 11.
Gdy początkowo rozważano koncepcję testowania w celu określenia V̇O2max, badacze poprosili badanych o wykonywanie prób biegania po torze do granicy tolerancji wysiłku (Tlim) przy rosnących prędkościach w różnych dniach1. Następnie przeprowadzono badania, które potwierdziły, że V̇O2max można również określić na podstawie podobnych napadów wykonywanych do Tlim tego samego dnia z okresami odpoczynku przeplatanymi 12. Ostatecznie wykazano, że ciągły protokół z WR zwiększał się w sposób przyrostowy w określonych odstępach czasu (np. co 3 minuty) ujawnił ten sam szczyt V̇O2 co testy nieciągłe13. W związku z tym te "stopniowane testy wysiłkowe" stały się standardem do określania tego kryterium wydolności krążeniowo-oddechowej. Jednak w 1981 roku Whipp i współpracownicy opublikowali badania, które wskazały, że w celu pomiaru V̇O2max, INC można również wykonać całkowicie w stanie nieustalonym; to znaczy, że WR rośnie w sposób ciągły jako "płynna funkcja czasu" (RAMP-INC)14. W przeciwieństwie do INC z rozszerzonymi etapami i stosunkowo dużymi wzrostami WR na etap, stopniowy wzrost podczas RAMP-INC zapewnia, że "izokapniczny" region buforowania, który oddziela GET i RCP, będzie jasno zdefiniowany15. Ponadto, podobnie jak INC z etapami, RAMP-INC może być używany do oceny "ekonomii ćwiczeń" (tj. V̇O2 wymaganej dla danego WR); jednakże, w przeciwieństwie do INC ze stopniami, w tym przypadku jest to odwrotność "wydajności delta" (tj. nachylenia zależności V̇O2-WR), która jest używana do tego celu11 z uwzględnieniem faktu, że ze względu na złożoność odpowiedzi V̇O2 na tempo pracy w całym spektrum intensywności, ten parametr nie będzie niezmienną cechą INC per se (np. RAMP-INC inicjowany z różnych wskaźników pracy bazowej lub charakteryzujący się różnymi nachyleniami rampy) ani CWR exercise16.
Dla ogólnych testów sprawnościowych, INC jest zwykle wykonywany na ergometrze nóg lub bieżni, ponieważ te metody są bardziej dostępne, a jazda na rowerze i chodzenie/bieganie są znane przeciętnemu człowiekowi. Ponadto podawanie RAMP-INC wymaga zdolności do ciągłego zwiększania WR w małych przyrostach (np. 1 W co 2 s); Dlatego ergometr (zazwyczaj jazda na rowerze nóg) najlepiej nadaje się do tego typu testów. Jednak ocena sportowca jest bardziej złożona, ponieważ sportowcy muszą być testowani podczas wykonywania określonego trybu ćwiczeń wymaganego dla ich sportu. Dla rowerzystów i osób uprawiających sporty związane z bieganiem nie stanowi to problemu ze względu na dostępność i możliwość zastosowania wyżej wymienionych maszyn testujących. Z drugiej strony, ekologicznie uzasadnione testy z wymianą gazową i gromadzeniem danych dotyczących wentylacji oraz stopniowym przyrostem WR wymaganym dla RAMP-INC są trudniejsze w przypadku oceny sportowców wodnych.
Przed pojawieniem się automatycznych systemów zbierania, ocena wymiany gazowej pływaków była często przeprowadzana za pomocą zbierania worków Douglas po maksymalnym swim17. Po opracowaniu zautomatyzowanych systemów zbieranie danych w czasie rzeczywistym miało miejsce, ale nie w warunkach "prawdziwego pływania" (np. gdy pływacy pływali w korycie, które kontrolowało WR)17. Niestety, pierwsza metoda ma nieodłączne ograniczenia wynikające z założeń "ekstrapolacji wstecznej", podczas gdy druga budzi obawy co do stopnia, w jakim pływanie w korycie zmienia technikę17. Obecny stan techniki zakłada stosowanie przenośnych systemów pobierania oddechu po oddechu, które poruszają się wraz z pływakiem wzdłuż basenu podczas swobodnego pływania17. Podczas gdy ten rodzaj pomiaru poprawia trafność ekologiczną, stopniowa inkrementacja WR jest wyzwaniem. Rzeczywiście, INC podczas swobodnego pływania zazwyczaj obejmuje interwały o ustalonej odległości (np. 200 m) przy stopniowo rosnących prędkościach14,15. Oznacza to, że test składa się z długich etapów z dużymi nierównymi przyrostami WR. Nie jest więc zaskakujące, że tylko jeden metaboliczny punkt przerwania (zwykle nazywany "progiem beztlenowym") jest zgłaszany przez badaczy, którzy stosują ten test18,19. Zamiast tego wykazaliśmy niedawno, że zarówno V̇O2GET, jak i V̇O2RCP można określić na podstawie danych zebranych podczas pływania stacjonarnego w basenie przy obciążeniu, które zwiększało się stopniowo i szybko (tj. przyrostowe pływanie na uwięzi)20. Chociaż unikalny wzorzec oddychania, który jest obecny podczas pływania, może sprawić, że wyżej wymienione punkty graniczne będą trudniejsze do zidentyfikowania w porównaniu z typowymi sposobami oceny (obserwacja osobista), uważamy, że ta metoda testowania może być odpowiednia jako "ergometr pływacki", który może być używany do oceny krążeniowo-oddechowej pływaków w sposób podobny do tego, jak cykl stacjonarny jest używany u rowerzystów. Rzeczywiście, wykazaliśmy, że V̇O2GET, V̇O2RCP i ekonomia ćwiczeń (na co wskazuje nachylenie obciążenia V̇O2) można określić na podstawie szybko rosnącego protokołu pływania na uwięzi, który jest opisany poniżej20.