28 stycznia 2020
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.
Podczas nieruchomego pływania przy rosnącym obciążeniu można łatwo dostrzec próg wymiany gazowej i punkt kompensacji oddechu, dwa ważne parametry do pomiaru podczas swobodnego pływania z rosnącą prędkością. Progresja intensywności poprzez wzrost obciążenia podczas ćwiczeń przyrostowych może być symetryczna, stopniowa i szybka podczas pływania na uwięzi, co nie ma miejsca podczas przyrostowego pływania swobodnego z rosnącą prędkością. Procedurą przeprowadzą Leandro Oliveira, Luiz Gustavo Santos i Camila Vasconcelos, doktoranci z mojego laboratorium.
Pływaczką będzie Julia Kato, która od pięciu lat zajmuje się wyczynowym treningiem pływackim. Aby przygotować 500-kilogramowe ogniwo obciążnikowe, które będzie używane do pomiaru największej siły, jaką pływak może wywrzeć podczas dwóch prób obejmujących 30 sekund pływania w pełnym ruchu, otwórz program N2000PRO i otwórz menu Pomoc, aby sprawdzić łącze komunikacyjne między komputerem a analizatorem ogniw obciążnikowych. Po nawiązaniu połączenia z interfejsem RS232 pojawi się zielony sygnał.
Ustaw odliczanie do rozpoczęcia testu, czas trwania próbkowania i interwał odpoczynku. Następnie ustaw klatki na sekundę na 100 herców. Ustaw jednostkę miary siły, a następnie ustaw czas akwizycji w milisekundach.
Następnie skalibruj ogniwo obciążnikowe z obciążeniami zerowymi i 10-kilogramowymi z pływakiem poza basenem. Przed rozpoczęciem dwupróbnego testu przekaż instrukcje dotyczące prawidłowego wykonywania pływania z kraulem i poproś pływaka, aby ćwiczył rozciąganie oraz wymachy rąk i nóg przy basenie. Następnie poproś pływaka o wejście do basenu i wykonanie standardowego protokołu rozgrzewki polegającego na pływaniu kraulem przez 800 metrów przy lekkiej intensywności.
Pod koniec rozgrzewki pozwól pływakowi odpocząć przy basenie przez 10 minut. Pod koniec okresu odpoczynku przymocuj ogniwo obciążnikowe do bloku startowego za pomocą spłaszczonego żelaznego pręta w kształcie litery L do pomiarów pływania na uwięzi i przymocuj jeden koniec nieelastycznej liny do ogniwa obciążnikowego. Użyj specjalnie zaprojektowanego pasa, który ma liny przymocowane do obu bioder tak, aby kopanie nogami nie przeszkadzało w pomiarze siły, a drugi koniec liny przymocuj do pływaka.
Następnie określ obciążenie wymagane do utrzymania ciała pływaka w poziomie przy minimalnym naprężeniu systemu pomiarowego. Kiedy pływak jest gotowy, zasygnalizuj mu, aby rozpoczął próbę w wodzie, monitorując pływaka i zapewniając słowną zachętę przez cały 30-sekundowy test. Na koniec próby zasygnalizuj pływakowi, aby zakończył test i odłącz pływaka od nieelastycznej liny.
Poinstruuj pływaka, aby wykonał standardowy protokół schładzania składający się z pływania kraulem z lekkim natężeniem i pozwól pływakowi odpocząć przez 30 minut przy basenie. Pod koniec okresu odpoczynku ponownie przymocuj pływaka do nieelastycznej liny i zasygnalizuj pływakowi, aby rozpoczął drugą próbę pływania na uwięzi. Pod koniec próby zasygnalizuj pływakowi, aby przerwał test i wykonał drugi standardowy protokół schładzania, składający się z pływania kraulem z lekkim
natężeniem.Pod koniec schładzania pozwól pływakowi wyjść z basenu. W przypadku testu przyrostowego pływania na uwięzi, po obliczeniu obciążeń, które mają wytrzymać przemieszczenie pływaka do przodu podczas testu, należy sprawdzić łącze komunikacyjne między komputerem a zautomatyzowaną przenośną jednostką metaboliczną w oprogramowaniu urządzenia. Włącz urządzenie, aby urządzenie rozgrzało się przez 45 minut i upewnij się, że baterie są w pełni naładowane.
Następnie wprowadź dane tematu, temperaturę otoczenia i wilgotność. Aby przygotować pływaka do testu przyrostowego, zainstaluj na nim maskę na twarz i fajkę. Poinstruuj pływaka, aby odpoczął przy basenie w celu zebrania podstawowych danych dotyczących wymiany gazowej i wentylacji.
Po 10 minutach poinstruuj pływaka, aby wykonał standardowy protokół rozgrzewki składający się z pływania kraulem z przodu przy lekkim natężeniu w systemie do nurkowania, aby zapewnić zapoznanie się. Pod koniec rozgrzewki odczep nieelastyczną linę od pasa, a drugi koniec liny jest przymocowany do systemu załadowczego. Zapnij pasek wokół talii pływaka.
Poinstruuj pływaka, aby wszedł do basenu i użył dwóch znaczników od dna basenu jako punktów odniesienia, aby umożliwić mu utrzymanie względnie stałej pozycji w basenie. Gdy pływak jest gotowy, zasygnalizuj mu rozpoczęcie testu i monitoruj pływanie podczas próby. Asystent naukowy doświadczony w monitorowaniu tego typu testów powinien trzymać jednostkę do analizy gazów przy basenie, nie utrudniając pływakowi przemieszczania się ani nie podnosząc głowy pływaka.
Ten test wymaga zsynchronizowanego wysiłku, który obejmuje zmianę obciążenia, zachęcanie pływaka, monitorowanie pozycji w wodzie i zbieranych danych. Podczas próby zwiększ obciążenie, jednocześnie mierząc czas 60-sekundowych etapów. Gdy pływak nie jest już w stanie utrzymać wymaganej pozycji pomimo silnej zachęty słownej, przerwij test i zapisz czas do limitu tolerancji wysiłku.
Wykorzystaj czas do granicy tolerancji ćwiczeń, aby obliczyć ukończone etapy i zarejestrować obciążenia dla każdego etapu i obciążenia szczytowego. Następnie odłącz pływaka od nieelastycznej liny i poinstruuj pływaka, aby przed wyjściem z basenu wykonał standardowy protokół schładzania składający się z pływania kraulem z przodu z niską lub umiarkowaną intensywnością. Początkowe obciążenie w teście ćwiczeń przyrostowych zostało ustalone na obciążenie, które przekraczało to, co było wymagane, aby pływak utrzymywał wyrównanie ciała przed rozpoczęciem pływania all-out o 30% różnicy między średnią siłą zmierzoną podczas pływania all-out a początkowym pływaniem all-out.
Obciążenie było następnie zwiększane o 0,7 kg na każdy 60-sekundowy stopień. Granica tolerancji wysiłku dla pływaka pojawiła się na etapie 10 po 576 sekundach. Gdy dane dotyczące poboru tlenu przez oddech zebrane podczas części wyjściowej i ćwiczeniowej testu przyrostowego wysiłku zostały uśrednione w kolejnych dziewięciosekundowych przedziałach, najwyższa trzypunktowa średnia krocząca wynosiła 3,44 litra na minutę, a nachylenie obciążenia poboru tlenu wynosiło 261 mililitrów na minutę na kilogram.
Podczas szybkiego przyrostowego testu wysiłkowego spadek stężenia dwutlenku węgla we krwi tętniczej i dwutlenku węgla w końcówce oddechu, który charakteryzuje kompensację oddechową i odpowiedź na kwasicę metaboliczną, nie występuje przez co najmniej dwie lub więcej minut, podczas których tempo pracy i metabolizmu nadal rośnie. W przypadku tego pływaka tempo metabolizmu charakteryzujące te wyraźne zmiany w wymianie gazowej i odpowiedzi wentylacyjnej napędzane zwiększonym udziałem szlaku beztlenowego w zapotrzebowaniu na energię wystąpiło odpowiednio przy 75% i 86% szczytowego poboru tlenu. Technicy przeprowadzający test muszą być skoordynowani, ponieważ wymagany jest precyzyjny czas, a pływak musi być wysoce zmotywowany i zaznajomiony z nowymi aspektami pływania na uwięzi.
Ponieważ odpowiedź metaboliczna na liniowy wzrost pracy nie jest liniowa, ten rodzaj testu pozwala na identyfikację punktów przerwania, które definiują nieliniowość sportowca.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
To badanie bada pomiar funkcji układu krążenia i oddychania u pływaków za pomocą protokołu pływania z ograniczeniami. Metoda ta pozwala na określenie kluczowych parametrów, takich jak próg wymiany gazowej i punkt kompensacji oddechowej w kontrolowanych warunkach.
Assessing cardiorespiratory capacity in sport-specific conditions remains a challenge for performance physiology and translational biomarker development. The tethered-swimming protocol enables precise, incremental load application to identify metabolic breakpoints and exercise economy in swimmers, supporting mechanistic de-risking in athletic performance models. This approach bridges discovery-phase physiological assessment with preclinical-like validation systems for endurance-related interventions.
The method fits within the discovery-to-translational continuum by providing controlled physiological readouts that inform early efficacy signals and mechanistic understanding in performance-related models.