Name: Przeprowadzanie testów wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zmierzenia fizjologicznych i biologicznych reakcji na ostry wysiłek fizyczny u ludzi (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-10-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 26 s
Description: Poznaj metody testowania wysiłkowego w fizjologii ćwiczeń, w tym test maksymalny i submaksymalny na ergometrze rowerowym. Technika ta pozwala ocenić funkcje serca, płuc i metabolizm u ludzi.

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

To badanie zostało sfinansowane przez Klinikę Mayo, Wydział Medycyny Laboratoryjnej i Patologii oraz inne różne wewnętrzne źródła.

<ol><li>Caspersen, C. J., Powell, K. E., Christenson, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physical+activity%2C+exercise%2C+and+physical+fitness%3A+definitions+and+distinctions+for+health-related+research%5BTitle%5D)+AND+%22Public+Health+Reports%22%5BJournal%5D)">Physical activity, exercise, and physical fitness: definitions and distinctions for health-related research.</a> Public Health Reports. 100 (2), 126-131 (1985).</li>
<li>World Health Organization. Physical Activity. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.who.int/dietphysicalactivity/pa/en/">http://www.who.int/dietphysicalactivity/pa/en/</a> (2018).</li>
<li>Pedersen, B. K., Saltin, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+as+medicine+-+evidence+for+prescribing+exercise+as+therapy+in+26+different+chronic+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22Scandinavian+Journal+Medicine+%26+Science+in+Sports%22%5BJournal%5D)">Exercise as medicine - evidence for prescribing exercise as therapy in 26 different chronic diseases.</a> Scandinavian Journal Medicine & Science in Sports. 25, Suppl 3. 1-72 (2015).</li>
<li>Barlow, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiorespiratory+fitness+is+an+independent+predictor+of+hypertension+incidence+among+initially+normotensive+healthy+women%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Epidemiology%22%5BJournal%5D)">Cardiorespiratory fitness is an independent predictor of hypertension incidence among initially normotensive healthy women.</a> American Journal of Epidemiology. 163 (2), 142-150 (2006).</li>
<li>Blair, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+physical+fitness+and+all-cause+mortality%5BTitle%5D)+AND+%22A+prospective+study+of+healthy+and+unhealthy%22%5BJournal%5D)">Changes in physical fitness and all-cause mortality.</a> A prospective study of healthy and unhealthy. 273 (14), 1093-1098 (1995).</li>
<li>Marson, E. C., Delevatti, R. S., Prado, A. K., Netto, N., Kruel, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+aerobic%2C+resistance%2C+and+combined+exercise+training+on+insulin+resistance+markers+in+overweight+or+obese+children+and+adolescents%3A+A+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Preventive+Medicine%22%5BJournal%5D)">Effects of aerobic, resistance, and combined exercise training on insulin resistance markers in overweight or obese children and adolescents: A systematic review and meta-analysis.</a> Preventive Medicine. 93, 211-218 (2016).</li>
<li>Peel, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+prospective+study+of+cardiorespiratory+fitness+and+breast+cancer+mortality%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+and+Science+in+Sports+and+Exercise%22%5BJournal%5D)">A prospective study of cardiorespiratory fitness and breast cancer mortality.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 41 (4), 742-748 (2009).</li>
<li>Sui, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiorespiratory+fitness+and+adiposity+as+mortality+predictors+in+older+adults%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Cardiorespiratory fitness and adiposity as mortality predictors in older adults.</a> JAMA. 298 (21), 2507-2516 (2007).</li>
<li>Shulman, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Randomized+clinical+trial+of+3+types+of+physical+exercise+for+patients+with+Parkinson+disease%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Neurology%22%5BJournal%5D)">Randomized clinical trial of 3 types of physical exercise for patients with Parkinson disease.</a> JAMA Neurology. 70 (2), 183-190 (2013).</li>
<li>Fleg, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+training+as+therapy+for+heart+failure%3A+current+status+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation.+Heart+Failure%22%5BJournal%5D)">Exercise training as therapy for heart failure: current status and future directions.</a> Circulation. Heart Failure. 8 (1), 209-220 (2015).</li>
<li>Flynn, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+exercise+training+on+health+status+in+patients+with+chronic+heart+failure%3A+HF-ACTION+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Effects of exercise training on health status in patients with chronic heart failure: HF-ACTION randomized controlled trial.</a> JAMA. 301 (14), 1451-1459 (2009).</li>
<li>Scott, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+anthracycline-induced+cardiotoxicity+by+aerobic+exercise+in+breast+cancer%3A+current+evidence+and+underlying+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Modulation of anthracycline-induced cardiotoxicity by aerobic exercise in breast cancer: current evidence and underlying mechanisms.</a> Circulation. 124 (5), 642-650 (2011).</li>
<li>American College of Sports Medicine. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ACSM%27s+guidelines+for+exercise+testing+and+prescription%22">ACSM's guidelines for exercise testing and prescription</a>. , Lippincott Williams & Wilkins. (2013).</li>
<li>Gustafson, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systems+biology+approach+to+investigating+the+influence+of+exercise+and+fitness+on+the+composition+of+leukocytes+in+peripheral+blood%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+for+Immunotherapy+of+Cancer%22%5BJournal%5D)">A systems biology approach to investigating the influence of exercise and fitness on the composition of leukocytes in peripheral blood.</a> Journal for Immunotherapy of Cancer. 5, 30(2017).</li>
<li>Freidenreich, D. J., Volek, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immune+responses+to+resistance+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Exercise+Immunology+Review%22%5BJournal%5D)">Immune responses to resistance exercise.</a> Exercise Immunology Review. 18, 8-41 (2012).</li>
<li>Campbell, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+exercise+mobilises+CD8%2B+T+lymphocytes+exhibiting+an+effector-memory+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Behavior+and+Immunity%22%5BJournal%5D)">Acute exercise mobilises CD8+ T lymphocytes exhibiting an effector-memory phenotype.</a> Brain Behavior and Immunity. 23 (6), 767-775 (2009).</li>
<li>Gustafson, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+identification+and+analysis+of+non-overlapping+myeloid+immunophenotypes+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A method for identification and analysis of non-overlapping myeloid immunophenotypes in humans.</a> PLoS One. 10 (3), e0121546(2015).</li>
<li>Miller, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardisation+of+spirometry%5BTitle%5D)+AND+%22European+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">Standardisation of spirometry.</a> European Respiratory Journal. 26 (2), 319-338 (2005).</li>
<li>Miller, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((General+considerations+for+lung+function+testing%5BTitle%5D)+AND+%22European+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">General considerations for lung function testing.</a> European Respiratory Journal. 26 (1), 153-161 (2005).</li>
<li>Borg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ratings+of+perceived+exertion+and+heart+rates+during+short-term+cycle+exercise+and+their+use+in+a+new+cycling+strength+test%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Ratings of perceived exertion and heart rates during short-term cycle exercise and their use in a new cycling strength test.</a> International Journal of Sports Medicine. 3 (3), 153-158 (1982).</li>
<li>Norton, K., Norton, L., Sadgrove, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Position+statement+on+physical+activity+and+exercise+intensity+terminology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Science+and+Medicine+in+Sport%22%5BJournal%5D)">Position statement on physical activity and exercise intensity terminology.</a> Journal of Science and Medicine in Sport. 13 (5), 496-502 (2010).</li>
<li>Lansley, K. E., Dimenna, F. J., Bailey, S. J., Jones, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+%27new%27+method+to+normalise+exercise+intensity%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">A 'new' method to normalise exercise intensity.</a> International Journal of Sports Medicine. 32 (7), 535-541 (2011).</li>
<li>Poole, D. C., Burnley, M., Vanhatalo, A., Rossiter, H. B., Jones, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+Power%3A+An+Important+Fatigue+Threshold+in+Exercise+Physiology%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+and+Science+in+Sports+and+Exercise%22%5BJournal%5D)">Critical Power: An Important Fatigue Threshold in Exercise Physiology.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 48 (11), 2320-2334 (2016).</li>
<li>Gustafsson, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Acute+Exercise+on+Circulating+Soluble+Form+of+the+Urokinase+Receptor+in+Patients+With+Major+Depressive+Disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Biomarker+Insights%22%5BJournal%5D)">Effects of Acute Exercise on Circulating Soluble Form of the Urokinase Receptor in Patients With Major Depressive Disorder.</a> Biomarker Insights. 12, 1177271917704193(2017).</li>
<li>Hallberg, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise-induced+release+of+cytokines+in+patients+with+major+depressive+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Affective+Disorders%22%5BJournal%5D)">Exercise-induced release of cytokines in patients with major depressive disorder.</a> Journal of Affective Disorders. 126 (1-2), 262-267 (2010).</li>
<li>Bengtsson Lindberg, M., Wilke, L., Vestberg, S., Jacobsson, H., Wisén, A. <a target="_blank" href="https://www.graphyonline.com/archives/archivedownload.php?pid=IJPTR-138">Exercise-induced Release of Cytokines/Myokines in a Single Exercise Test before and after a Training Intervention in Patients with Mild Cognitive Impairment.</a> International Journal of Physical Therapy & Rehabilitation. 3, (2017).</li>
</ol>

Autorzy oświadczają, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.

Istnieje ogromny potencjał dla ćwiczeń, które można włączyć jako wspomagające/alternatywne narzędzie terapeutyczne. Rzeczywiście, pojawiające się dowody silnie sugerują, że aktywność fizyczna sprzyja dobremu zdrowiu. Stosowanie ćwiczeń jako leku lub narzędzia diagnostycznego wymagałoby zrozumienia właściwej ilości lub "dawki" ćwiczeń, aby osiągnąć pożądany efekt. Należy oszacować optymalną dawkę ćwiczeń, ponieważ zbyt duża ilość ćwiczeń może być szkodliwa dla poprawy zdrowia. W związku z tym może być konieczne dostosowan...

Aktywność fizyczna jest definiowana jako dowolny ruch ciała wytwarzany przez mięśnie szkieletowe, który wymaga wydatku energetycznego1. Ćwiczenia to aktywność fizyczna, która polega na powtarzalnych ruchach ciała wykonywanych w celu poprawy lub utrzymania jednego lub więcej elementów zdrowia fizycznego2. Kiedyś aktywność fizyczna nie była zalecana dla osób poważnie chorych. Dla osób z rakiem, niewydolnością serca, a nawet dla kobiet w ciąży, leżenie w łóżku było preferowane zamiast aktywności fizycznej. Od tego czasu praktyka kliniczna drastycznie się zmieniła, ponieważ korzyści płynące z ćwiczeń dla ogólnego stanu zdrowia stają się niezaprzeczalne3. Wykazano, że regularne ćwiczenia pomagają zmniejszyć ryzyko chorób sercowo-naczyniowych, śmiertelność z jakiejkolwiek przyczyny, ryzyko raka i nadciśnienia, poprawiają kontrolę poziomu cukru we krwi, ułatwiają utratę lub utrzymanie wagi oraz zapobiegają utracie kości i mięśni4,5,6,7,8.
Rozległe korzyści płynące z ćwiczeń skłoniły wiele osób do korzystania z ćwiczeń jako rodzaju "lekarstwa" i alternatywnej lub wspomagającej opcji leczenia różnych schorzeń3. Shulman i wsp. wykazały, że połączenie bieżni i ćwiczeń oporowych może skutkować poprawą prędkości chodu, wydolności tlenowej i siły mięśniowej, co może poprawić kontrolę motoryczną i ogólną jakość życia u pacjentów z chorobą Parkinsona9. U pacjentów z niewydolnością serca nietolerancja wysiłku fizycznego i nieodpowiednie interwencje farmaceutyczne przyczyniają się do niskiej jakości życia10. Wstępne wyniki badań u pacjentów z niewydolnością serca poddawanych treningowi ruchowemu w badaniu HF-ACTION wykazały poprawę jakości życia oraz zmniejszenie liczby hospitalizacji i śmiertelności11. Dodatkowo, zastosowanie ćwiczeń w celu zmiany kardiotoksycznego działania chemioterapii zawierającej antracykliny (np. doksorubicyny) wykazało, że niezależnie od tego, kiedy została ona rozpoczęta w odniesieniu do podawania chemioterapii pacjentom (przed, w trakcie lub po), ćwiczenia mogą przynieść korzystne efekty, takie jak zmniejszenie spadku wydolności tlenowej, złagodzenie dysfunkcji lewej komory i zmniejszenie uszkodzeń oksydacyjnych12.
Korzyści płynące z ćwiczeń w zdrowiu i dobrym samopoczuciu to nie tylko ich zastosowanie jako lek/leczenie, ale także jako narzędzie diagnostyczne. Testy wysiłkowe są na przykład wykorzystywane do diagnozowania nietolerancji wysiłku, niedokrwienia serca lub do zrozumienia przyczyny duszności13. Być może ważniejsze jest to, że testy wysiłkowe mogą być wykorzystane do identyfikacji dysfunkcji subklinicznych. Ludzkie ciało jest w większości sytuacji "przebudowane", tak że dysfunkcja lub patofizjologia często mogą pozostać ukryte i niewidoczne dla jednostki przez miesiące lub lata. Ta obserwacja może wyjaśniać, dlaczego stany takie jak tętnicze nadciśnienie płucne lub rak trzustki mogą po cichu nasilać się, tak że do czasu zauważenia objawów stany te wydają się być bardzo zaawansowane i niezwykle trudne do leczenia2. W niektórych z tych sytuacji testy wysiłkowe mogą dostarczyć organizmowi bodźca stresowego, który zwiększa zapotrzebowanie ponad codzienne życie, a czasami może zidentyfikować dysfunkcję (sercową, oddechową, metaboliczną), która nie była obserwowana w spoczynku, pomagając zdiagnozować chorobę i wcześniej rozpocząć leczenie.
Aby w pełni wykorzystać potencjał terapeutyczny i diagnostyczny ćwiczeń, potrzebne są standardowe metody ilościowego określania reakcji na aktywność fizyczną, aby dokładnie ocenić wpływ ćwiczeń na ogólny stan zdrowia immunologicznego. Różnice w obciążeniu, nachyleniu, czasie trwania, rodzaju ćwiczeń i czasie pobierania próbek mogą wpływać na pomiary reakcji fizjologicznych. W tym miejscu przedstawiamy metody ćwiczeń wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zebrania danych fizjologicznych podczas zbierania próbek do odpowiedzi biologicznych. Metodologia ta została wykorzystana do zrozumienia, w jaki sposób ostry wysiłek fizyczny wpłynął na rozmieszczenie i częstość występowania populacji leukocytów we krwi obwodowej14 poprzez pomiar populacji komórek odpornościowych w różnych punktach czasowych przed i po wysiłku za pomocą cytometrii przepływowej z 10-kolorowymi protokołami przepływu, które pozwalają na kwantyfikację wszystkich głównych podzbiorów leukocytów jednocześnie15. Poniższy protokół może być stosowany jako znormalizowana metoda dla dwóch różnych schematów ćwiczeń do pomiaru fizjologicznych i biologicznych reakcji na ćwiczenia.

<table><tbody><tr><td>Wózek metaboliczny/system przenośny</td><td>MCG Diagnostics</td><td>Mobile Ultima CPX System</td><td>Strzykawka do kalibracji przepływu i gazy kalibracyjne powinny być dostarczane z systemem. Istnieje wiele możliwych opcji/alternatyw.</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do czynności płuc (Breeze Suite)</td><td>Diagnostyka MCG Używane</td><td></td><td>oprogramowanie będzie zależeć od układu metabolicznego</td></tr><tr><td>Pionowy ergometr rowerowy</td><td>Lode ergoline</td><td>960900</td><td>Liczne możliwe opcje/alternatywy</td></tr><tr><td>12-odprowadzeniowe EKG</td><td>System</td><td>testowania</td> <td>wysiłkowego GE Healthcare CASESłuży do przechwytywania 12 odprowadzeń EKG, roweru sterującego. Posiadanie pełnego 12-odprowadzeniowego jest idealne do maksymalnego testu wysiłkowego, dzięki czemu może monitorować arytmie, ale alternatywą dla samego HR byłby bezprzewodowy pulsoksymetr z paskiem na klatkę piersiową</td></tr><tr><td>Pulsoksymetr</td><td>Masimo</td><td>MAS-9500</td><td>Zwykle wiele opcji sondy: palec, czoło, płatek ucha. Zwykle unikaj palca, ponieważ ciasny uchwyt kierownicy może powodować niedokładności pomiarów</td></tr><tr><td>Pneumotach (czujnik przepływu preVent)</td> <td>MCG Diagnostics</td><td>758100-003</td><td>Alternatywne systemy mogą wykorzystywać turbinę</td></tr><tr><td>Końcówka nosowa (jednorazowa)</td><td>MCG Diagnostics</td><td>536007-001&nbsp;</td><td>Wiele możliwych opcji/alternatyw</td></tr><tr><td>Usta z pułapką na ślinę</td><td>MCG Diagnostics</td><td>758301-001</td><td>Zasugeruj wypełnienie pułapki na ślinę ręcznikiem papierowym/gazą i nasadką z taśmy, aby ograniczyć kapanie</td></tr><tr><td>Opaska na głowę</td><td>Cardinal Health</td><td>292866</td><td>Służy do mocowania pulsoksymetru na czoło i przewodów do wózka</td></tr><tr><td>Stethescope&nbsp;</td><td>3M Littman</td><td>3157SM</td><td>Wiele możliwych opcji/alternatyw</td></tr><tr><td>Mankiet do pomiaru ciśnienia krwi</td><td>HCS</td><td>HCS9005-7</td><td>Rozmiar mankietu będzie zależał od populacji planującej badanie</td></tr><tr><td>elektrod EKG</td><td>Cardinal Health</td><td>M2570</td><td>potrzebne tylko z monitorowaniem EKG / HR opartym na ołowiu</td></tr><tr><td>Rurka K2EDTA 5 ml</td><td>Becton Dickinson</td><td>368661</td><td></td></tr><tr><td>*Tabela zawiera listę materiałów eksploatacyjnych i sprzętu wykorzystanych w niniejszym protokole oraz uwagi dotyczące sprzętu. Podana jest nazwa marki/firmy, ale użycie innych marek nie wpłynie na wyniki, kluczowe jest zachowanie spójności przez cały czas trwania testów w danym badaniu.</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

przeprowadzanie testów wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zmierzenia fizjologicznych i biologicznych reakcji na ostry wysiłek fizyczny u ludzi

Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans

Regularna aktywność fizyczna ma pozytywny wpływ na zdrowie człowieka, ale mechanizmy kontrolujące te efekty pozostają niejasne. Na fizjologiczne i biologiczne reakcje na ostry wysiłek fizyczny wpływa głównie czas trwania i intensywność ćwiczeń. Ponieważ ćwiczenia są coraz częściej uważane za leczenie terapeutyczne i/lub narzędzie diagnostyczne, ważne jest, aby wykorzystać ustandaryzowane metodologie w celu zrozumienia zmienności i zwiększenia odtwarzalności wyników ćwiczeń i pomiarów odpowiedzi na takie schematy. W tym celu opisujemy dwa różne schematy ćwiczeń rowerowych, które dają różne wyniki fizjologiczne. W teście maksymalnego wysiłku intensywność ćwiczeń jest stale zwiększana wraz z większym obciążeniem pracą, co skutkuje zwiększoną odpowiedzią krążeniowo-oddechową i metaboliczną (tętno, objętość wyrzutowa, wentylacja, zużycie tlenu i produkcja dwutlenku węgla). W przeciwieństwie do tego, podczas testów wytrzymałościowych, zapotrzebowanie jest zwiększone w stosunku do tego w spoczynku, ale jest podnoszone do stałej submaksymalnej intensywności ćwiczeń, co powoduje reakcję krążeniowo-oddechową i metaboliczną, która zwykle utrzymuje się na stałym poziomie. Wraz z protokołami podajemy sugestie dotyczące pomiaru wyników fizjologicznych, które obejmują między innymi tętno, wolną i natężoną zdolność życiową, wskaźniki wymiany gazowej i ciśnienie krwi, aby umożliwić porównanie wyników ćwiczeń między badaniami. Następnie można pobrać próbki biologiczne w celu oceny reakcji ekspresji komórek, białek i/lub genów. Ogólnie rzecz biorąc, podejście to można łatwo dostosować zarówno do krótko-, jak i długoterminowych skutków dwóch różnych schematów ćwiczeń.

Zastosowanie testów wysiłkowych maksymalnych lub submaksymalnych w celu oceny wytrzymałości dostarcza bodźca lub stresora, na który organizm reaguje, aby sprostać zwiększonym wymaganiom fizjologicznym. Różne rodzaje wysiłku mogą być wykorzystywane do porównania odpowiedzi fizjologicznych i biologicznych na konkretny rodzaj ćwiczenia jako takiego lub po zastosowaniu leku/interwencji, a także do oceny różnic w odpowiedziach między różnymi obciążeniami wysiłkowymi. Maksymalne i wytrzymałości...

Aby ocenić wpływ intensywności ćwiczeń na reakcje fizjologiczne i biologiczne, wykorzystano dwa różne protokoły testowania ćwiczeń. Opisano metody przedstawiające testy wysiłkowe na ergometrze rowerowym jako przyrostowy test maksymalnego zużycia tlenu i wytrzymałość, test wytrzymałości submaksymalnej w stanie ustalonym.

Przeprowadzanie testów wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zmierzenia fizjologicznych i biologicznych reakcji na ostry wysiłek fizyczny u ludzi

Regular physical activity has a positive effect on human health, but the mechanisms controlling these effects remain unclear. The physiologic and biologic ...

Metoda ta może pomóc w zrozumieniu kluczowych pytań dotyczących tego, w jaki sposób ćwiczenia mogą być wykorzystywane do diagnozowania różnych patologii, w tym nietolerancji wysiłku, niedokrwienia lub subklinicznych dysfunkcji, które nie są widoczne w spoczynku. Główną zaletą tej techniki jest to, że w jednym teście, oceniając reakcję danej osoby na ćwiczenia, można określić, czy występują dysfunkcje serca, płuc i/lub metaboliczne. Chociaż metoda ta może zapewnić wgląd w zrozumienie fizjologicznych reakcji na ćwiczenia, może być również zastosowana do zrozumienia innych parametrów, takich jak zmiany w układzie odpornościowym, funkcje neurologiczne i inne procesy komórkowe i biochemiczne.Procedurę zademonstruje Jesse Schwartz, technik z laboratorium krążeniowo-oddechowego i wydolnościowego. Rozpocznij manewr powolnej pojemności życiowej, instruując badanego, aby usiadł z wyprostowanymi plecami i stopami płasko na podłodze z nieskrzyżowanymi nogami. Niech badany przyłoży usta do ustnika i ugryzie.Następnie dopasuj osobę badaną za pomocą klipsa na nos, aby uszczelnić jamę nosową. Rozpocznij manewr w oprogramowaniu i poinstruuj badanego, aby nadal oddychał normalnie. Następnie poproś badanego, aby wdychał maksymalnie dużo, a następnie wydychał powoli, aż do osiągnięcia plateau w śledzeniu przepływu.W tym momencie poinstruuj testera, aby wziął maksymalny wdech. Na koniec przerwij pomiar i pozwól badanemu zwolnić ustnik. W przypadku manewru Wymuszonej Pojemności Życiowej (Forced Vital Capacity) lub manewru FVC, poinstruuj badanego, aby ponownie chwycił ustnik, pozostając w tej samej pozycji siedzącej.Rozpocznij manewr w oprogramowaniu i poinstruuj badanego, aby nadal oddychał normalnie. Upewnij się, że pacjent ustalił stabilny wzorzec oddychania z co najmniej czterema oddechami oddechowymi. Następnie poinstruuj badanego, aby wykonał pełny i szybki wdech, a następnie natychmiast wydychał powietrze tak szybko i mocno, jak to możliwe.Na koniec poproś badanego, aby nadal próbował wypchnąć całe powietrze z płuc, osiągając pełny wydech, pozostając w wyprostowanej pozycji, aż osiągnie plateau przez około pięć sekund. Po zakończeniu zatrzymaj manewr w oprogramowaniu. W przypadku ostatniego manewru, Maksymalna Wolontariacka Wentylacja lub MVV, uruchom go w oprogramowaniu, aby wyświetlić pasek odliczający wskazujący liczbę oddechów wymaganych przed rozpoczęciem zbierania danych.Mając jeden oddech do końca odliczania, skieruj badanego, aby zaczął głęboko i szybko oddychać przez ustnik przez 12 sekund. Na koniec, po upływie 12 sekund, poinstruuj pacjenta, aby wznowił normalne oddychanie i zdjął ustnik oraz klips na nos. Jeśli pacjent odczuwa zawroty głowy, zachęć go do pozostania w pozycji siedzącej i wzięcia powolnych, głębokich oddechów.Zacznij od przygotowania skóry do elektrod, goląc włosy z dala od miejsca umieszczenia elektrody, jeśli jest obecne. Przetrzyj miejsce wacikiem nasączonym alkoholem, a następnie wacikiem ściernym, aby usunąć martwe komórki skóry. Następnie umieść elektrody do elektrokardiogramu 12-odprowadzeniowego.Aby uzyskać przyrostowy maksymalny test rowerowy, zacznij od dopasowania obiektu do roweru, upewniając się, że siedzenie i kierownica są wygodnie ustawione. Przetrzyj czoło osoby nasączonej alkoholem chusteczką, aby usunąć wszelkie pozostałości, a następnie przymocuj pulsoksymetr do czoła za pomocą opaski na głowę. Następnie umieść ustnik i klips na nos na obiekcie.Poinformuj badanego, że przez cały czas trwania badania będzie musiał oddychać przez ustnik i oddychać tylko przez usta, ponieważ nos zostanie zatkany klipsem na nos. Po dwóch minutach odpoczynku rozpocznij zbieranie danych i poinstruuj badanego, aby zaczął pedałować z prędkością od 60 do 80 obr./min. Poproś technika pomocniczego, aby zmierzył ciśnienie krwi po jednej minucie każdego etapu, podczas gdy drugi technik asystuje przy teście.Następnie poproś badanego, aby wskazał na skalę Borg Grading of Perception Exercise lub RPE, aby ocenić swój poziom wysiłku, gdzie sześć oznacza, że wysiłek jest postrzegany jako łatwy, a 20 oznacza, że postrzegany wysiłek jest najcięższą pracą, jaką może sobie wyobrazić. Na koniec kontynuuj test aż do wyczerpania badanego, a następnie przejdź do fazy odzyskiwania, obniżając opór początkowego obciążenia roboczego i poinstruuj badanego, aby kontynuował cykl przez kolejne dwie minuty. Na wizytę drugą przygotuj temat w taki sam sposób, jak podczas wizyty pierwszej.Następnie rozpocznij zbieranie danych, instruując badanego, aby zaczął pedałować z prędkością pedału od 60 do 80 obr./min. Od 10 do 25 minuty poinstruuj badanego, aby zwolnił ustnik. Następnie poproś badanego, aby ponownie chwycił ustnik od 25 do 30 minuty oraz podczas ostatnich pięciu minut 45-minutowego testu.W miarę trwania testu upewnij się, że VO2 nie wzrosło znacząco, gdy badany jest z powrotem na ustniku. Sprawdź, czy tętno osoby badanej nie wzrasta o więcej niż pięć uderzeń na minutę i obserwuj, czy osoba badana nie odczuwa zmęczenia lub czy jej ocena RPE rośnie. Na koniec, po 45 minutach, poinstruuj pacjenta, aby wykonał dwuminutowy okres regeneracji polegający na łatwym pedałowaniu.Po zakończeniu poproś testera, aby zszedł z roweru i pobrał pięć mililitrów krwi żylnej. Wyniki wskazują, że w maksymalnym teście wysiłkowym, w którym zapotrzebowanie lub intensywność ćwiczeń stale rośnie wraz ze wzrostem obciążenia pracą, odpowiedź krążeniowo-oddechowa i metaboliczna również stale rośnie. W przeciwieństwie do tego, podczas submaksymalnego testu wytrzymałościowego, zapotrzebowanie jest zwiększone w stosunku do tego w spoczynku, ale jest podnoszone do stałej intensywności ćwiczeń.W związku z tym odpowiedź krążeniowo-oddechowa początkowo wzrasta, ale potem stabilizuje się, gdy organizm dostosowuje się do stałego zapotrzebowania. Co więcej, w teście maksymalnego wysiłku fizycznego RPE i współczynnik wymiany oddechowej będą stale rosły do końca testu, podczas gdy w teście wysiłkowym submaksymalnej wytrzymałości parametry te ulegną stabilizacji. Próbując wykonać tę procedurę, ważne jest, aby zadać sobie pytanie: Jakie dane chcesz uzyskać z testu wysiłkowego?Wykorzystaj to do zaprojektowania testów wysiłkowych. Zademonstrowana dzisiaj metodologia została wykorzystana do zrozumienia zmian immunologicznych u zdrowych osób w dwóch różnych schematach ćwiczeń. Nie zapominaj, że to, co pacjent robi przed przyjściem na badanie, może mieć wpływ na wyniki testów wysiłkowych.Aby poprawić spójność i odtwarzalność, ogranicz stosowanie używek, kontroluj spożycie pokarmu i ćwiczenia przed badaniem. Utrzymuj również spójne warunki testowania i pamiętaj o fazie cyklu menstruacyjnego podczas testowania kobiet.

conducting-maximal-submaximal-endurance-exercise-testing-to-measure

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Przedstawiamy protokół do testowania siły tlenowej i beztlenowej mięśni górnej części ciała przez okres 3 minut u osób pełnosprawnych, jak również u osób z paraplegią i tetraplegią. W protokole przedstawiono konkretne modyfikacje w jego zastosowaniu do ćwiczeń górnych partii ciała u osób z niepełnosprawnością lub bez niepełnosprawności.

Eksperymentalny protokół trzyminutowego, całkowitego testu ćwiczeń korby ramienia u osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego i pełnosprawnych

Trening o wysokiej intensywności w niedotlenieniu to protokół, który, jak udowodniono, wywołuje adaptacje naczyniowe, potencjalnie korzystne u niektórych pacjentów i poprawia zdolność sportowców do powtarzalnego sprintu. Tutaj testujemy wykonalność szkolenia myszy przy użyciu tego protokołu i identyfikujemy te adaptacje naczyniowe za pomocą oceny funkcji naczyń krwionośnych ex vivo.

Supramaksymalna intensywność ćwiczeń hipoksyjnych i ocena funkcji naczyń krwionośnych u myszy

Tutaj prezentujemy protokoły ćwiczeń interwałowych o wysokiej intensywności i ćwiczeń ciągłych o umiarkowanej intensywności, aby obserwować reakcję stężenia krążącej troponiny sercowej T (cTnT) na ostre ćwiczenia przez 10 dni. Informacje te mogą pomóc w klinicznej interpretacji podwyższenia cTnT po wysiłku fizycznym i pomóc w przepisaniu ćwiczeń.

Wpływ ćwiczeń interwałowych o wysokiej intensywności i ćwiczeń ciągłych o umiarkowanej intensywności na poziom troponiny T w sercu na wczesnym etapie treningu

W przeciwieństwie do pomiaru podczas swobodnego pływania, które stanowi nieodłączne wyzwanie i ograniczenia, określenie ważnych parametrów funkcji krążeniowo-oddechowych dla pływaków może być wykonane przy użyciu bardziej wykonalnego i łatwiejszego do zastosowania protokołu szybkiego przyrostu pływania na uwięzi z wymianą gazową i zbieraniem danych o wentylacji.

Szybko rozwijany maksymalny protokół pływania na uwięzi do oceny krążeniowo-oddechowej pływaków

Ten artykuł przedstawia obszerną metodologię eksperymentalną dotyczącą dwóch najnowszych dostępnych technologii pomiaru biomechaniki kończyn dolnych u osób.

Analiza biomechaniczna kończyn dolnych zdrowych uczestników

To badanie przedstawia tani i łatwy do wdrożenia protokół treningu interwałowego (HIIT) o wysokiej intensywności w świecie rzeczywistym do badań naukowych i omawia jego skuteczność dla wydolności krążeniowo-oddechowej.

Rzeczywisty protokół treningu interwałowego o wysokiej intensywności w celu poprawy wydolności krążeniowo-oddechowej

Ten artykuł przedstawia reakcje morfometryczne i wyniki treningu według protokołu treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) w szczurzym modelu otyłości wywołanej dietą metodą Sprague'a-Dawleya. Celem tego protokołu była maksymalizacja intensywności ćwiczeń i określenie fizjologicznych reakcji na HIIT u szczupłych i otyłych szczurów.

Przewlekły trening interwałowy o wysokiej intensywności i model otyłości wywołanej dietą w celu maksymalizacji wysiłku fizycznego i wywołania zmian fizjologicznych u szczurów

Obecny protokół opisuje model testu wysiłkowego na dużych zwierzętach, który ma na celu ocenę funkcjonalnej zdolności układu sercowo-naczyniowego do oceny skuteczności nowych terapii w warunkach przedklinicznych. Jest to porównywalne z klinicznym testem wysiłkowym.

Test wysiłkowy do oceny funkcjonalnej skuteczności układu sercowo-naczyniowego świni

Ten protokół przedstawia metodę oceny rezerwy pęcherzykowo-kapilarnej płuc mierzonej za pomocą połączonego pomiaru pojedynczego oddechu zdolności dyfuzji tlenku węgla (DL, CO) i tlenku azotu (DL, NO) podczas ćwiczeń. Założenia i zalecenia dotyczące stosowania techniki podczas ćwiczeń stanowią fundament tego artykułu.

Pomiar podwójnej zdolności dyfuzyjnej płuc gazu podczas wysiłku fizycznego u ludzi metodą pojedynczego oddechu

Ten protokół integruje technologię bliskiej spektroskopii w podczerwieni (NIRS) do oceny miejscowych zmian hematologicznych i tlenowych w korze przedczołowej, mięśniach oddechowych (m.Intercostales) i lokomotorycznych (m.Vastus Lateralis) podczas testów wysiłkowych krążeniowo-oddechowych, umożliwiając identyfikację centralnych i obwodowych czynników ograniczających wpływających na wydajność ćwiczeń.

Wykorzystanie urządzeń ubieralnych do spektroskopii bliskiej podczerwieni w celu identyfikacji ograniczeń centralnych i obwodowych podczas ćwiczeń

Poznaj metody testowania wysiłkowego w fizjologii ćwiczeń, w tym test maksymalny i submaksymalny na ergometrze rowerowym. Technika ta pozwala ocenić funkcje serca, płuc i metabolizm u ludzi.

Przeprowadzanie testów wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zmierzenia fizjologicznych i biologicznych reakcji na ostry wysiłek fizyczny u ludzi (Wideo) | JoVE Journal

Przeprowadzanie testów wytrzymałości maksymalnej i submaksymalnej w celu zmierzenia fizjologicznych i biologicznych reakcji na ostry wysiłek fizyczny u ludzi

Przeglądaj więcej filmów