Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

إجراء عملية التحمل القصوى وسوبماكسيمال الاختبار لقياس الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية لممارسة الحادة في البشر

Published: October 17, 2018 doi: 10.3791/58417

Summary

واستخدمت لتقييم تأثير ممارسة الشدة على الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية، هما ممارسة مختلف بروتوكولات الاختبار. أساليب تحدد ممارسة اختبار ergometer دورة كاختبار استهلاك الأوكسجين القصوى الإضافية والقدرة على التحمل، يتم وصف اختبار التحمل سوبماكسيمال في حالة مستقرة.

Abstract

النشاط البدني المنتظم له تأثير إيجابي على صحة الإنسان، ولكن آليات السيطرة على هذه الآثار لا تزال غير واضحة. الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية لممارسة الحادة غالباً تتأثر بمدة وكثافة ممارسة نظام المعالجة. ويعتقد ممارسة متزايدة من المعاملة العلاجية أو أداة تشخيصية، فإنه من المهم أن تستخدم منهجيات ستاندارديزابل لفهم التغير وزيادة إمكانية تكرار نتائج ممارسة النواتج وقياسات الردود على هذه الأنظمة. تحقيقا لهذه الغاية، يصف لنا هما أنظمة ممارسة ركوب الدراجات المختلفة التي تسفر عن النواتج الفسيولوجية المختلفة. في اختبار ممارسة قصوى، تزداد كثافة ممارسة باستمرار مع عبئا أكبر مما في زيادة استجابة القلب والايض (معدل ضربات القلب وحجم السكتة الدماغية، والتهوية، واستهلاك الأكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون). على النقيض من ذلك، أثناء اختبارات التحمل ممارسة، الطلب هو زيادة من ذلك في بقية، لكن رفع إلى كثافة ممارسة سوبماكسيمال ثابت أسفر عن استجابة القلب والايض عادة هضاب. نحن جنبا إلى جنب مع البروتوكولات، تقدم اقتراحات بشأن قياس النواتج الفسيولوجية التي تشمل، ولكن لا تقتصر على، القدرات الحيوية بطيئة والقسري ومقاييس تبادل الغاز، معدل ضربات القلب وضغط الدم لتمكين المقارنة بين نواتج العملية بين الدراسات. ثم يمكن تذوق بيوسبيسيمينس لتقييم استجابات تعبير الجينات الخلوية والبروتين. عموما، هذا النهج يمكن تكييفها بسهولة في كل الآثار القصيرة الأجل والطويلة الأجل من اثنين من الأنظمة العلاجية ممارسة متميزة.

Introduction

ويعرف النشاط البدني أي حركة جسدية تنتجها عضلات الهيكل العظمى التي تتطلب نفقات الطاقة1. هو ممارسة نشاط البدني التي تنطوي على حركة جسدية متكررة القيام به لتحسين أو الحفاظ على واحد أو أكثر من مكونات الصحة البدنية2. في وقت واحد، ولم يوص النشاط البدني لأولئك الذين كانوا في حالة مرضية خطيرة. الراحة في الفراش للأفراد المصابين بالسرطان، فشل القلب، أو حتى بالنسبة لأولئك الذين كانت حاملا، كان المفضل على النشاط البدني. ومنذ ذلك الحين الممارسة السريرية تغييرا جذريا، حيث أصبحت فوائد ممارسة على الصحة العامة التي لا يمكن إنكارها3. لقد ثبت ممارسة منتظمة للمساعدة في الحد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية وجميع أسباب الوفيات، وخطر الإصابة بالسرطان وارتفاع ضغط الدم وتحسين السيطرة على نسبة السكر في الدم وتسهيل وفقدان الوزن أو الصيانة ومنع العضلات والعظام فقدان4،5 6، ،،من78.

فوائد ممارسة واسعة النطاق أدت الآن الكثير الاستفادة من ممارسة كنوع من خيار العلاج "الطب" وبديلاً أو مكملاً لمجموعة متنوعة من الظروف3. شلمان et al. أظهرت أن مزيجاً من ممارسة المطحنة والمقاومة يمكن أن يسفر عن تحسينات في سرعة مشيه والقدرات الهوائية وقوة العضلات التي يمكن تحسين التحكم في المحركات ونوعية الحياة عموما في المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون9 . في مرضى قصور القلب، تسهم ممارسة التعصب وعدم كفاية التدخلات الدوائية سوء نوعية حياة10. النتائج الأولية من فشل القلب المرضى الذين يخضعون لممارسة التدريب في التردد العالي للعمل المحاكمة أظهرت تحسن نوعية الحياة وتخفيضات في المستشفيات والوفيات11. بالإضافة إلى ذلك، تطبيق ممارسة تغيير آثار كارديوتوكسيك المحتوية على انثراسيكلين العلاج الكيميائي (مثلاً، ميتوتريكسات) قد أثبت أنه بغض النظر عن عندما يتم البدء أنه فيما يتعلق بالمرضى العلاج الكيميائي الإدارة (قبل أو أثناء أو بعد)، ممارسة يمكن توفير الآثار المفيدة مثل الحد من الانخفاض في القدرة الهوائية وتخفيف الخلل البطين الأيسر وتقليل عنصر مؤكسد الضرر12.

فوائد ممارسة في مجال الصحة والعافية ليست فقط في تطبيقه طب/علاج، ولكن أيضا كأداة تشخيصية. التجارب العملية، على سبيل المثال، يستخدم لتشخيص ممارسة التعصب، الاسكيمية في القلب، أو لفهم سبب ضيق في التنفس13. وربما الأهم من ذلك، ممارسة اختبار يمكن استخدام تحديد الخلل تحت اﻻكلينيكي. جسم الإنسان في معظم الحالات "أوفيربويلت"، أن الخلل أو الفيزيولوجيا المرضية يمكن غالباً ما تظل مخفية وأونابارينت لفرد لمدة أشهر أو سنوات. وهذه الملاحظة قد يفسر لماذا يمكن أن تزيد الظروف مثل ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي أو سرطان البنكرياس بصمت في خطورة مثل أنه بحلول الوقت الذي لاحظت الأعراض، هذه الظروف تميل إلى أن تكون متقدمة جداً وصعبة للغاية لعلاج2 . وفي بعض هذه الحالات، ممارسة اختبار يمكن أن توفر حافزا إجهاد للجسم مما يزيد من الطلب المذكور أعلاه من الحياة اليومية، وفي بعض الأحيان يمكنه التعرف على الخلل الوظيفي (القلب، الجهاز التنفسي، والتمثيل الغذائي) التي لم ينظر في بقية، المساعدة في تشخيص مرض ويبدأ العلاج في وقت سابق.

من أجل تعظيم الإمكانيات العلاجية والتشخيصية لممارسة تماما، تلزم أساليب موحدة لقياس الاستجابات للنشاط البدني إجراء تقييم دقيق للمساهمات المقدمة ممارسة للصحة عموما محصنة. الاختلافات في عبء العمل والميل، والمدة، ونوع من ممارسة، وتوقيت جمع العينة يمكن جميع القياسات تأثير الاستجابات الفسيولوجية. هنا، فإننا مخطط أساليب لتمارين التحمل القصوى وسوبماكسيمال لجمع البيانات الفسيولوجية أثناء جمع العينات للاستجابات البيولوجية. استخدمت هذه المنهجية لفهم ممارسة الحاد كيف تتأثر بالتوزيع وتواتر السكان الكريات البيض في الطرفية الدم14 بقياس السكان الخلايا المناعية في نقاط زمنية مختلفة قبل وبعد التمرين بالتدفق الخلوي مع تدفق 10-لون البروتوكولات التي تسمح بالتحديد الكمي لجميع الكريات البيض كبرى مجموعات فرعية في نفس الوقت15. يمكن استخدام البروتوكول التالي كطريقة قياسية لاثنين من الأنظمة العلاجية ممارسة متميزة لقياس الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية إلى ممارسة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وافق "مجلس المراجعة المؤسسية مايو كلينيك" البروتوكول وتتفق مع "إعلان هلسنكي". كتب جميع المشاركين قدمت المستنيرة قبل المشاركة في اختبار وصف.

1-معايرة والإعداد لعربة الأيضية

  1. التدفق والتخزين (بنيوموتاتش) المعايرة
    ملاحظة: مواد محددة والمعدات مذكورة في الجدول المواد.
    1. فتح وظائف الرئة وبرامج تبادل الغاز لمعايرة للاختبار.
    2. انقر فوق الزر "معايرة" لفتح نافذة المعايرة. في الجزء السفلي من الإطار المعايرة، ملاحظة درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي، والرطوبة، ضمان أن تكون هذه القيم باستخدام مقياس دقيق.
    3. إدراج السري وعينه خط إلى بنيوموتاتش ثم قم بإدراج في بنيوموتاتش في محقن 3 لتر.
    4. قبل بدء المعايرة، انقر فوق الزر "صفر تدفق" التأكد من أنه لا يوجد أي تدفق يمر المحاقن.
    5. انقر فوق "ابدأ" لبدء المعايرة. الانسحاب أولاً، ثم حقن. كرر 4 أكثر الأوقات (المجموع 5)، ما عدا على معدلات تدفق مختلف في كل مرة. المحافظة على معدل تدفق ثابت لكل منها الانسحاب/الحقن، ثم تختلف معدل التدفق للتكرار التالي.
  2. معايرة الغاز
    1. إرفاق خط عينة من عربة محلل/الأيض مطياف كتلة الجهاز التنفسي/الغاز إلى منفذ المعايرة/الرئيسية في النظام.
    2. في البرمجيات وظائف الرئتين، وحدد التبويب المحلﻻت س2/CO2 في الإطار معايرة. فتح مرجع (غرفة الهواء 21% O2، 0.04% CO2) وخزانات غاز المعايرة (12% O2 و 5% CO2).
    3. حدد الزر معايرة.
      ملاحظة: البرنامج سوف تعمل صمامات الملف اللولبي في نظام عربة الأيضية للتبديل بين الغازات المرجعية والمعايرة يتم أخذ عينات في ميناء المعايرة. من هذا، سيتم تقييم البرنامج لأي إزاحة، أخذ العينات في تأخير بسبب طول الخط عينة ووقت استجابة 2 – 90%. سوف تظهر رسالة "نجاح المعايرة" أخضر عند اكتمال المعايرة.
  3. الإعداد النهائي
    1. إزالة السطر عينة من ميناء معايرة الغاز وإدراج بنيوموتاتش. قم بإرفاق لسان حال على بنيوموتاتش.
    2. انتظر للموضوع ليصل إلى ممارسة اختبار.
    3. عند الوصول لهذا الموضوع، إعلام منهم عن الدراسة، وماذا ستكون مشاركتها، مراجعة نموذج موافقة معهم ويكون له التوقيع عليه، وعائدات الزيارة باستمرار مناقشة معهم ما (ق) أنه سيتم القيام بالتالي وتقدم شرحاً إجراءات قبل القيام بها.
      ملاحظة: سوف تختلف استناداً إلى الغرض من اختبار ممارسة معايير اشتمال واستبعاد، لهذه الدراسة أولئك المعينين معروفين صحية، غير المدخنين، مع عدم وجود أمراض القلب أو محصنة ولا تتخذ أي المنشطات أو تحوير محصنة ضد المخدرات.

2-اختبار وظيفة الرئوي (بفت)

ملاحظة: أساليب اختبار وظائف الرئة ووصف موجز لتلك التي نشرتها "جمعية الصدر الأمريكية" و "المجتمع الأوروبي في الجهاز التنفسي"، لمزيد من التفاصيل يرجى الرجوع إلى تلك المنشورات16،17.

  1. المناورة القدرة الحيوية بطيء (SVC)
    1. الإيعاز إلى هذا الموضوع أن يجلسوا مع uncrossed مستقيم الظهر واقدام مسطحة على الأرض مع الساقين.
    2. الإيعاز إلى هذا الموضوع لوضع صفحته/صفحتها الفم حول لسان، ولدغة أسفل؛ كما تناسب هذا الموضوع مع مقطع آنف لغلق تجويف الآنف.
    3. بدء المناورة على البرمجيات. عندما تبدأ المناورة، الإيعاز إلى موضوع الاستمرار في التنفس بشكل طبيعي.
    4. مراقبة التنفس المد والجزر في هذا الموضوع ويكون له/لها الاستمرار في التنفس أثناء انتظار له التوصل إلى نمط التنفس مستقرة.
    5. الإيعاز إلى هذا الموضوع يستنشق أقصى وثم الزفير ببطء. هذا الموضوع سوف تبقى إفراغ صفحته/صفحتها الرئتين حتى أنها يمكن لم يعد الزفير. سوف تكون هذه النقطة واضحة بهضبة في اقتفاء أثر تدفق. عند هذه النقطة، الإيعاز إلى هذا الموضوع تأخذ نفسا قصوى.
    6. وقف القياس والإيعاز إلى موضوع الإفراج عن لسان وإزالة مقطع الآنف أخذ قسط من راحة إذا لزم الأمر.
      ملاحظة: يتم تنفيذ الحد ني Svc الثلاثة. للوفاء بمعايير "جمعية الصدر الأمريكية" أنهم يجب أن الاتفاق في غضون 5% أو 150 مل من بعضها البعض لكل من الاستثمار الرأسمالي أكبر وقيم القدرة الشهيقيه (IC). ما يصل إلى 4 المناورات يمكن أن يؤديها من أجل الحصول على الثلاث التي توافق16،17.
  2. مناورة القسري القدرات الحيوية (تطعيما)
    1. الإيعاز إلى هذا الموضوع لفهم لسان وإرفاق مقطع الآنف بينما المتبقية في نفس يجلس الموقف.
    2. بدء المناورة على البرمجيات، والإيعاز إلى موضوع الاستمرار في التنفس بشكل طبيعي. التأكد من الموضوع وأنشأت نمطاً مستقرا في التنفس مع الحد ني الأنفاس المد والجزر الأربع.
    3. الإيعاز إلى هذا الموضوع يستنشق كاملا وسريعا، وبعد ذلك على الفور الزفير (وقفه < 1 s) بسرعة وبقوة قدر الإمكان.
    4. أقول هذا الموضوع/المريض الاستمرار في محاولة للانفجار/دفع الهواء خارج الرئتين صفحته/صفحتها التوصل إلى زفير كامل بينما تبقى في موقفا تستقيم. وهذا يعتبر هضبة في المنحنى مرة وحدة التخزين. نطلب منهم الاستمرار في محاولة الزفير لطالما أنها يمكن؛ مثالي ل 6 s.
    5. حالما يتحقق ذلك، الإيعاز إلى هذا الموضوع لتأخذ نفسا قصوى ووقف المناورة على البرمجيات.
      ملاحظة: يجب تكرار الاختبار مرتين إضافيتين على الأقل – التأكد من أن أنها توافق ضمن 5% أو 150 مل من بعضها البعض لكلا هذين تطعيما و FEV1 القيم الكبرى. ما يصل إلى 8 المناورات يمكن أن يؤديها من أجل الحصول على اثنين أن نتفق.
  3. مناورة تهوية الطوعية القصوى (السيارات)
    ملاحظة: أن الهدف من هذه المناورة أن يكون موضوع نقل قدر الهواء بأسرع ما يمكن. أنهم سوف يكون مدربا في محاولة لتأخذ نفسا كبيرة ممكن بينما لا يزال التنفس سريعاً.
    1. الإيعاز إلى هذا الموضوع لفهم لسان وإرفاق مقطع الآنف مع المحافظة على نفس الموقف مقاعدهم.
    2. بدء المناورة على البرمجيات.
      ملاحظة: سوف تبين شريط العد التنازلي في الأعلى العدد من الأنفاس المطلوب (عادة ثلاثة) قبل البيانات يبدأ جمع/القياسات.
    3. مع نفسا واحداً للذهاب في العد التنازلي، توجيه المريض لبدء التنفس العميق وسرعة من خلال لسان. وسيواصلون هذا ل 12 ثانية.
    4. تشجيع المريض طوال فترة الإجراءات للتنفس بعمق وبسرعة. إذا كان هذا الموضوع غير قادر على الاستمرار، وإيقاف الاختبار.
    5. في نهاية 12 s، إرشاد المريض إلى استئناف التنفس الطبيعي. أنهم قد يشعرون برئاسة الضوء، حتى تشجيعهم على الجلوس وتأخذ نفسا عميقا بطيئا.
      ملاحظة: للتكرار ينبغي إجراء الاختبار يجب أن تكون على الأقل مرتين والتغير المقترح أقل من 20%.

3-ممارسة الاختبارات

  1. وضع قطب كهربائي
    1. تحضير الجلد لأقطاب كهربائية بحلق الشعر بعيداً عن الموقع موضع القطب إذا كان حاضرا. فرك الموقع مع منصة الكحول ثم مع جهاز pad الكاشطة لإزالة أي خلايا الجلد الميت.
      ملاحظة: يمكن وضع قطب كهربائي بمجرد اكتمال هذا، ولكن مما لا شك فيه أن مسرى جل كافية وليست جافة.
    2. تجهيز هذا الموضوع مع أقطاب لرسم قلب 12-الرصاص استخدام وضع أقطاب التالية.
      1. ضع أقطاب الرصاص أطرافهم كما يلي: RA: الجانب الأيمن الحفرة سوبكلافيكولار؛ لوس أنجليس: الجانب الأيسر الحفرة سوبكلافيكولار؛ RL: حق العودة فقط فوق مؤخرة العمود الفقري حرقفي متفوقة؛ ليرة لبنانية: الخلفي الأيسر فقط فوق مؤخرة العمود الفقري حرقفي متفوقة
      2. بريكورديال الموقف ويؤدي كما يلي: V1: حق من القص في الفضاء ربية الرابعة؛ V2: يسار القص في الفضاء ربية الرابعة (تمشيا مع V1)؛ V3: الجانب الأيسر مباشرة بين V2 و V4؛ V4: الجانب الأيسر في الفضاء ربية 5 في السطر الكتفي (عادة تحت الثدي الحلمة)؛ V5: ضع أفقياً مع V4 على الخط الابطي الأمامي (نزولا من الحافة من الإبط (حظيرة الابطي الأمامي للذراع العلوي)؛ V6: مكان أفقياً مع V4 و V5 على خط المساعدة الأوسط.
  2. اختبار ركوب القصوى الإضافية – 1 زيارة
    ملاحظة: إجراء اختبار ممارسة أقصى يأتي مع المخاطر. الكلية الأمريكية للطب الرياضي بالتفصيل كيفية تحديد الأفراد الذين يتعرضون لخطر أعلى لحدث ضارة أثناء الاختبار13. أولئك الذين سينظر إلى مخاطر كبيرة: تعرف بأمراض القلب والأوعية الدموية والرئة و/أو التمثيل الغذائي؛ الأعراض الرئيسية: ألم في الصدر، وضيق في التنفس (سوب) في بقية أو بمجهود خفيف، دوخة أو إغماء، orthopnea، وذمة الكاحل، خفقان أو عدم انتظام دقات القلب، العرج المتقطع، نفخة القلب المعروفة، التعب غير عادية أو سوب مع الأنشطة المعتادة؛ أو على الأقل اثنين من أمراض القلب والأوعية الدموية مخاطر العوامل: تاريخ الأسرة من احتشاء عضلة القلب أو الوفاة المفاجئة، العمر (≥ 45، النساء ≥ 55 من الذكور)، الحالي مدخن، ونمط الحياة المستقرة (< 30 min of moderate intensity physical activity 3 days a week for at least 3 months), obesity (BMI ≥ 30 kg/m 30="" min="" of="" moderate="" intensity="" physical="" activity="" 3="" days="" a="" week="" for="" at="" least="" 3="" months),="" obesity="" (bmi="" ≥="" 30="">2)، ارتفاع ضغط الدم (ضغط الدم الانقباضي (SBP) ≥ 140 ملم زئبق أو ضغط الدم االنقباضي (دبة) ≥ 90 ملم زئبق)، دسليبيدميا (≥ الكولسترول الكلي 200 مغ/دل؛ LDL ≥ 130 ملغ/دل؛ هدل < 40="" mg/dl,="" or="" on="" lipid="" lowering="" medication),="" prediabetes="" (fasting="" blood="" glucose=""> 100 مغ/دل). ينبغي إجراء جميع التجارب العملية القصوى تحت إشراف أخصائي في مجال الرعاية الصحية المدربين في الممارسة السريرية الاختبار، مع شخصين على الأقل، واحدة لمراقبة تخطيط القلب والآخر أخذ الضغوط الدم ومراقبة المريض. لأولئك الذين هم في خطر أكبر، طبيب وينبغي أيضا حاضرا أثناء الاختبار، في حين يمكن إجراء الاختبار في تلك التي في خطر أقل بدون طبيب؛ ومن المفضل أن يكون الطبيب القريبة والمتاحة فورا إذا لزم الأمر. ينبغي أن يكون الأفراد إجراء الاختبار الحياة الأساسية دعم مع الرجفان خارجي الآلي (AED) في الغرفة ويجب أن يكون واحد على الأقل أو أكثر من موظفي المنفذ الحياة القلب مقدما دعم التدريب. أولئك الذين يؤدون الاختبار يجب أن نعرف الخطة للاستجابة لحالات طوارئ طبية وأرقام الاتصال المناسبة.
    1. تناسب هذا الموضوع للتأكد من المقعد الدراجة والمقاود متوضعة بشكل مريح.
      ملاحظة: الاقتراح العام لارتفاع المقعد أن هذه المحطة قد منحنى طفيف في الجزء السفلي من السكتة الدماغية دواسة وينبغي تعديل المقعد أفقياً حتى عندما يكون الذراع الساعد مواز للأرض الركبة يجب أن تقع على الامشاط التي ينبغي أن تكون س التي فير المغزل الدواسة. وينبغي المقاود في نفس الارتفاع كمقر أو ارتفاعا طفيفا وإغلاق كافية حيث أن هذا الموضوع قد منحنى طفيف في المرفقين بها. موقف المقود سيعتمد على الخبرة المكتسبة المتسابق، تريد أن تكون أكثر عازمة على راكبي الدراجات أكثر خبرة، أين هم أولئك الذين لا الدراجة غالباً ما يفضلون موقفا أكثر تستقيم.
    2. مكان نبضي على الجبين في هذا الموضوع. مسح موقع التنسيب مع مسح الكحول إزالة أي ماكياج أو الاوساخ، إلخ ، وتأمينه في جبهته مع عقال.
    3. استعراض ممارسة إجراء الاختبار مع هذا الموضوع. إبلاغ هذا الموضوع أنها ستحتاج إلى البقاء التنفس عن طريق لسان لكامل مدة الاختبار، والتنفس إلا عن طريق الفم صفحته/صفحتها كما سوف تسد الآنف مع الآنف القصاصة.
      ملاحظة: استخدام قصاصة بوق والأنف ليس الخيار الوحيد؛ وتتوفر الأقنعة التي تغطي الآنف والفم يسمح للمشاركين للتنفس عن طريق أما الفم أو الآنف18. مقاييس تبادل الغاز باستمرار قياس وتسجيلها من خلال برنامج وظائف الرئة. وسيتم رصد معدل ضربات القلب (HR) والإيقاع باستمرار 12-يؤدي رسم القلب (ECG). وسيتم رصد تشبع الأكسجين الطرفية (SpO2) باستمرار مع نبضي. يمكن ربط هذه الإشارات الخارجية (الموارد البشرية، مكتب التخطيط الاستراتيجي2) إلى سلة الأيضية حيث أن يتم توثيق كافة القياسات معا. إذا لم يكن ذلك ممكناً، ينبغي تسجيل الموارد البشرية ومكتب التخطيط الاستراتيجي2 ورقة عمل كل دقيقة.
    4. رسم 5 مل عينة دم من الأوردة المرفقية (خط الأساس ممارسة رسم الدم).
    5. بعد 2 دقيقة من الراحة، البدء في جمع البيانات. ثم بدء تشغيل البروتوكول ممارسة وإرشاد المشاركين لبدء تهديداتها. نطلب منهم للوصول إلى معدل دواسة بين 60 و 80 دورة بالدقيقة.
      ملاحظة: تم ممارسة أقصى اختبار البروتوكول المستخدم لهذه الدراسة، بزيادة أعباء العمل أولية 50 ث مع 30 ث كل 2 دقيقة. البروتوكول المستخدم يمكن أن تختلف تبعاً للسكان وأهداف الاختبار. للأفراد كبار السن أو المرضى بالسكان، المرحلة الأولى يمكن إجراء تفريغ للسماح للأفراد للحصول على أرجلهم تتحرك قبل إضافة المقاومة. في الأشخاص الأصحاء الأصغر سنا، هذا عادة لا يكون ضروريا كما 50 ث عبء عمل منخفضة بما يكفي لالاحماء. تهديداتها في 0 ث مع الحفاظ على معدل دواسة المطلوب فعلا أكثر تحديا من البدء مع المقاومة منذ البداية.
    6. لها مساعدة فني ضغط دم تدبير (BP) 1 دقيقة في كل مرحلة من مراحل بينما يساعد فني ثان مع الاختبار. ثم طرح الموضوع إلى معدل صفحته/صفحتها مستوى كشفه بمقياس بورغ تصنيف لينظر في الإجهاد (RPE) حيث يشير إلى أن كشفه يعتبر سهلاً 6 (مثل (s) أنه هو الجلوس/الدائمة لا تفعل شيئا) و 20 تشير إلى أن كشفه المتصورة في العمل الأصعب هي أن تتخيل القيام18. تأخذ نسخة مطبوعة ECG 12-الرصاص داخل آخر 30 ثانية لكل مرحلة.
    7. يستمر الاختبار حتى استنفاد الموضوع الذي تم تعيينه بواسطة وجود مالا يقل عن اثنين من التالية تحدث: عندما يمكن لم يعد الحفاظ على دورة في الدقيقة 60-80 على الدراجة، مقطع صوتي للموضوع2 هضاب ولا يزيد مع زيادة في عبء العمل، صفحته/صفحتها نسبة التبادل التنفسي (RER) مساوية أو أكبر من 1، 1، 1-2، و/أو المواضيع تصنيف لكشفه المتصورة (RPE) ≥ 18.
    8. إيقاف الاختبار في حالة حدوث أي مما يلي13: ظهور الأعراض ألم الذبحة الصدرية أو الصدر؛ إسقاط في الاستراتيجية والخطة الاستشرافية ل ≥ 10 مم زئبق مع زيادة في العمل؛ الارتفاع المفرط في BP: الاستراتيجية والخطة الاستشرافية > 250 ملم زئبق و/أو دبة > 115 مم زئبق؛ ضيق في التنفس والصفير، الساق تشنجات، أو العرج؛ علامات ضعف التروية: ليغتهيديدنيس، الارتباك، والغثيان، وزرقة، الجلد الباردة أو ندى؛ فشل للموارد البشرية زيادة مع زيادة كثافة ممارسة؛ تغيير في ضربات القلب مع الأعراض؛ موضوع طلبات لوقف؛ فوكاليزيس هذا الموضوع أو لوحظ التعب الشديد؛ اختبار المعدات لا يعمل بشكل صحيح.
    9. عند الوصول إلى استنفاد، المضي قدما إلى مرحلة الانتعاش: إسقاط المقاومة لعبء العمل الأولية وإصدار تعليمات لهذا الموضوع أن يواصل دورة لآخر 2 دقيقة.
    10. رسم آخر 5 مل من الدم من المريض (رسم الدم ممارسة وظيفة) عن طريق فينيبونكتوري المرفقية.
    11. توجيه الموضوع إلى العودة في ح 3، وتوجه 24 ساعة بعد انتهاء الاختبار للدم الإضافية 5 مل. الإيعاز إلى هذا الموضوع عدم المشاركة في مواصلة ممارسة حتى انتهاء الدم ممارسة وظيفة 3rd رسم في 24 ساعة.
      ملاحظة: كانت هذه النقاط الزمنية المختارة لهذه الدراسة لتقييم الإطار الزمني للتغييرات في الخلايا المناعية. سوف تملي على الأسئلة والمعلمات للاهتمام عند أخذ العينات ينبغي أن يحدث.
  3. اختبار التحمل ركوب سوبماكسيمال الحالة المستقرة – 2 زيارة
    1. أكمل الخطوات 1 للمعايرة، 3.1 لإعداد تخطيط القلب، 3.2.1 لتركب الدراجة و 3.2.2 لجبهته نبض التاكسج التثبيت.
    2. استعراض ممارسة إجراء الاختبار مع هذا الموضوع. إبلاغ هذا الموضوع الذي سوف يكون ركوب الدراجات الهوائية لمدة 45 دقيقة، ولكن خلافا للاختبار، وممارسة أقصى فقط سيطلب إلى التنفس من خلال لسان مع مقطع الآنف للمقاطع للاختبار، وليس بشكل مستمر.
      ملاحظة: كما هو الحال مع اختبار ممارسة القصوى، موارد بشرية وإيقاع سوف باستمرار رصد ECG 12-الرصاص. وسيتم رصد SpO2 باستمرار مع نبضي.
    3. رسم 5 مل عينة دم وريدي من الأوردة المرفقية (خط الأساس التحمل ممارسة سوبماكسيمال الدم رسم) قبل بدء الاختبار.
    4. الإيعاز إلى هذا الموضوع لفهم لسان عن طريق الفم وإرفاق مقطع الآنف.
    5. البدء في جمع البيانات، ومن ثم بدء تشغيل البروتوكول ممارسة. إرشاد المشاركين لبدء تهديداتها، ونطلب منهم للوصول إلى معدل دواسة بين 60 و 80 دورة بالدقيقة.
      ملاحظة: لهذه الدراسة أن بروتوكول حالة ثابتة التحمل 45 دقيقة بدقيقة 3-5 الاحماء في 50 جورج بعد الاحماء، تزداد القوة الكهربائية إلى 60 في المائة من عبء العمل القصوى للموضوع يحدد من زيارة 1. وهذا يختلف عن زيارة 1 في ذلك عبء العمل المستمر ويتم تعيين نوبة لمدة محددة، بدلاً من زيادة عبء العمل حتى يتم التوصل إلى ذروة فو2 .
    6. قياس BP (استخدام فني نفسه كما كان من قبل) وطرح الموضوع إلى مستوى كشفه تقرير بشكل متقطع (كل 3 – 5 دقائق) طوال العملية.
    7. الإيعاز إلى موضوع الإفراج عن لسان من مينال 10 إلىال 25 دقيقة، وإعادة فهم لسان من مينال 25وال 30 دقيقة وخلال آخر 5 دقائق من نوبة 45 دقيقة (ال 40 دقيقة إلى 45 دقيقةال ).
      ملاحظة: قياسات تبادل الغاز يتم بشكل متقطع رصدها فقط عندما يكون الموضوع على لسان؛ ويتم رصد متقطعة لسان يمكن أن تكون جافة وغير مريحة لهذا الموضوع عند استخدامها لفترات زمنية أطول. نظراً لأن الهدف من هذا النوع من التجارب العملية أن يكون موضوع التوصل إلى كثافة ممارسة المحدد واضغط بأن تبادل الغازات في هذا الموضوع كدولة مستقرة، لا تحتاج إلى رصدها باستمرار إلا إذا كان تدبير حصيلة الأولية. وفي حالة هذه الدراسة كان التحفيز، وليس النتيجة للاهتمام.
    8. التأكد من أن الاختبار لا يزال على حالة من الثبات برصد القياسات التالية:
      1. تحقق من أن مقطع صوتي2 لم زيادة كبيرة (+/-5 مل/دقيقة/كغم) عندما يكون هذا الموضوع مرة أخرى على لسان.
      2. التحقق من أن الموارد البشرية في هذا الموضوع لا يزيد بأكثر من 5 بي بي أم.
      3. مراعاة لموضوع الظهور تعبت أو أن يرتفع تصنيف RPE صفحته/صفحتها.
    9. انخفاض عبء العمل قبل ~ 5-10% لضمان الانتهاء من 45 دقيقة لركوب الدراجات الهوائية في حالة حدوث أي مما سبق.
    10. بعد 45 دقيقة، إرشاد المشارك لإكمال فترة استرداد 2 دقيقة من تهديداتها سهلة، ومن ثم رسم 5 مل دم الوريدي (رسم الدم ممارسة وظيفة).
    11. تعطي تعليمات ممارسة نفس الوظائف كما في زيارة 1 أي، لا تشارك في العملية حتى بعد الوقت ح 24 نقطة والعودة إلى مختبر للدم وتوجه ح 3 وممارسة وظيفة ح 24.

4. تحليل الدم

  1. عينات الدم عملية للتحليل.
    ملاحظة: الأساليب المحتملة يمكن أن تشمل، ولكن لا تقتصر على، التدفق الخلوي لتعميم الكريات البيضاء وتحليل عينات البلازما سيتوكين تحليل التعبير الجيني الكريات البيض. بالإضافة إلى ذلك، قد تحتاج إلى نقاط الوقت الأمثل يتحدد تجريبيا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

يوفر تطبيق اختبار التحمل القصوى أو سوبماكسيمال ممارسة التحفيز أو الضغوطات التي يستجيب الجسم لتلبية الطلبات المتزايدة الفسيولوجية. يمكن استخدام أساليب مختلفة لممارسة مقارنة الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية لعملية خاصة بنفسها، أو عندما يتم استخدام المخدرات/تدخل، أو لتقييم الفروق في الاستجابات بين الأحمال ممارسة مختلفة. تختلف الأحمال ممارسة الأعلى والقدرة على التحمل في المدة (القصير/الطويل على التوالي) وكثافة (مرتفع/منخفض على التوالي)، في حين الوضع، (أي ركوب الدراجات)، هو عقد دائم. عند تصميم دراسة التجارب العملية، من المهم لتحديد ما أهداف استخدام ممارسة وما هو نوع من الاستجابة المطلوب. الجدول 1 يسلط الضوء على أوجه الاختلاف والتشابه بين سوبماكسيمال القدرة على التحمل، واختبار ممارسة أقصى حد، ولكن الباحثين أيضا بحاجة إلى أن ندرك الآثار طرائق مختلفة لممارسة سيكون على المعلمات الذي يجري تقييمه. في ممارسة أقصى يزيد في عبء العمل (المقاومة/الوات على الدراجة أو السرعة و/أو الصف في حلقة مفرغة) على الاختبار، حيث كثافة الطلب أو ممارسة يتزايد باستمرار مع استجابة القلب والايض (معدل ضربات القلب، والسكتة الدماغية حجم، التهوية واستهلاك الأكسجين وإنتاج ثاني أكسيد الكربون) أيضا باستمرار زيادة (الشكل 1A). على النقيض من ذلك، أثناء اختبار التحمل سوبماكسيمال ممارسة الطلب يزداد من ذلك في بقية، ولكن يتم رفع إلى كثافة ممارسة ثابتة. على هذا النحو، استجابة القلب بزيادة أولية، ولكن ثم هضاب كما يتكيف الجسم لتلبية الطلب يتسق (الشكل 1B). الفرق في كثافة والطلب بين اختبار التحمل القصوى وسوبماكسيمال ممارسة واضح أيضا عند استعراض التغيير في الترتيب لكشفه المتصورة (RPE) ونسبة التبادل التنفسي (RER) عبر بوت ممارسة كل منهما التي وتشير تقديرات الوقود المستخدمة لإمداد الجسم بالطاقة. في اختبار ممارسة أقصى RPE و RER اطراد زيادة حتى نهاية الاختبار (الشكل 2A)، حيث كما هو الحال التحمل سوبماكسيمال ممارسة اختبار هذه المعلمات سوف الهضبة (الشكل 2).

على الرغم من أن ليس من المطلوب، يمكن أن تكون مفيدة لإجراء اختبار وظائف الرئة قبل القيام بإجراء اختبار ممارسة. ممارسة يتسبب استجابة القلب والرئة، ويمكن أن تكون محدودة الأداء أثناء اختبار ممارسة وظيفة التمثيل الغذائي وقدرة القلب والرئتين أو كليهما على الاستجابة. عند تقييم إذا كان هناك حد رئوية، أنه من المفيد معرفة يستريح وظائف الرئة التي يمكن تحديد قيود معرقلة أو تقييداً من خلال القدرة الحيوية بطيء (SVC) ومناورات القسري القدرات الحيوية (تطعيما). إجراء المناورة تهوية الطوعية القصوى (السيارات) لتحديد قدرة التهوية مفيد كهذا يمكن أن تستخدم بعد ذلك لتحديد مقدار الاحتياطي التهوية، أو إذا كان الفرد هو التعدي على حدودها التهوية. ومع ذلك، يمكن أيضا تقدير هذه القيمة من FEV1. قبل إجراء اختبار وظائف الرئة، ينبغي استعراض أساليب موحدة ل spirometry المقدمة من "جمعية الصدر الأمريكية" و "جمعية الجهاز التنفسي الأوروبية"16،17.

Figure 1
رقم 1: غاز تبادل وبيانات معدل ضربات القلب لاختبارات التحمل القصوى وسوبماكسيمال ممارسة. لاحظ التغيرات الفسيولوجية في استجابة لتزايد عبء العمل (المقاومة في واط) في الاختبار القصوى (A)، والتغييرات في اختبار التحمل (مع مرور الوقت) (ب). لوحات إظهار التغيير في استهلاك الأوكسجين (فو2، مثلثات النزولي مفتوحة)، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون (فقه2، مثلثات سوداء) على المحور ص الأيسر والتهوية (هاء، دوائر سوداء) ومعدل ضربات القلب (HR، دوائر رمادية) على المحور ص الأيمن. يتم سرد كل رقم لوحة ذروة استهلاك الأوكسجين (فو2 الذروة) واختبار التحمل أو المدة أو عبء العمل سوبماكسيمال. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2: معلمات كثافة ممارسة للأعلى واختبارات التحمل ممارسة
فريقي إظهار التغيير في تصنيف كشفه المتصورة (RPE، العلامة النجمية) على المحور ص الأيسر ونسبة التبادل التنفسي (RER، المثلث الهابط الأسود) على المحور الصادي الحق استجابة لتزايد العمل (واط) لاختبار ممارسة القصوى (A) والوقت (دقيقة) لاختبار التحمل سوبماكسيمال (ب) على المحور س. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

اختبار ممارسة أقصى أوجه التشابه اختبار التحمل ممارسة سوبماكسيمال
-المدة الهدف 10 – 20 دقيقة – الموارد البشرية مراقبة مستمرة --المدة 30 + دقيقة
-زيادة كثافة: التعلية أو المراحل – شركة بريتيش بتروليوم يقاس على فترات منتظمة – حالة ثابتة، المطلوب كثافة المختار وعقد
– تبادل الغاز مراقبة مستمرة – قياس RPE – رصد تبادل الغازات متقطعة
-الموارد البشرية و VE تتزايد باطراد مع تزايد عبء العمل فو2، فقه2 --نبض oximetry مراقبة مستمرة – الموارد البشرية، فوفقه2 وهاء الهضبة وانخفض عبء العمل إذا كان البدء في الارتفاع حيث الهدف إبقاء هذه ثابتة
– هو RER ≥ 1.1 – يبقى RER أدناه < 1.0
– سوف تكون القياسات في نهاية الحد الأقصى الذي يمكن أن ينتجه الجسم للفرد (الموارد البشرية، فو2، فقه2، هاء، عبء العمل، إلخ.) -في النهاية القياسات سوف تكون النسبة المئوية للحد الأقصى الذي يمكن أن ينتجه الجسم للفرد (الموارد البشرية، فو2، فقه2، هاء، عبء العمل، و ما إلى ذلك). النسبة المئوية تمليه كثافة ممارسة سوبماكسيمال و/أو مدة
-أن يعرف ما هي النسبة المئوية للحد الأقصى سيلزم اختبار ممارسة قصوى يجب القيام بها عادة في زيارة سابقة
فو2: استهلاك الأوكسجين؛ فقه2: إنتاج ثاني أكسيد الكربون؛ هاء: التهوية؛ الموارد البشرية: معدل ضربات القلب؛ RER: نسبة التبادل التنفسي

الجدول 1: مقارنة بين اختبارات ممارسة التحمل القصوى وسوبماكسيمال- ويوجز الجدول أوجه الاختلاف والتشابه بين الاختبارات ممارسة اثنين الموصوفة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وهناك إمكانات كبيرة لممارسة لإدراجها كأداة علاجية مساعد/البديل. وفي الواقع، هيئة ناشئة من الأدلة تشير بقوة إلى أن النشاط البدني يعزز صحة جيدة. سوف يتطلب استخدام ممارسة كالطب أو أداة تشخيص فهم الحق في مبلغ أو "جرعة" من ممارسة تحقيق التأثير المطلوب. وينبغي تقدير الجرعة المثلى من ممارسة، ممارسة الكثير قد تكون ضارة لتحسين الصحة. على هذا النحو، نظام ممارسة قد تحتاج إلى أن تكون مصممة خصيصا لكل فرد لتحقيق الاستفادة المثلى من ممارسة. تحقيقا لهذه الغاية، المتغيرات التي تسهم في طبيعة الاستجابات المتنوعة لممارسة تحتاج إلى تفهم وتسيطر. ولذلك، ستكون حاسمة في المضي قدما بالميدان المنهجيات الموحدة ممارسة اختبار.

أفضل طريقة لتطبيع كثافة ممارسة للاختبار سوبماكسيمال ممارسة لا تزال موضع نقاش. لقد اخترنا باستخدام 60% من عبء العمل القصوى في تحقيقه، ولكن النسبة المئوية للحد الأقصى2فو/الذروة، هرماكس أو هرماكس تستخدم عادة لوصف ممارسة التدريب كثافة المناطق19. في الآونة الأخيرة، وقد اقترحت أساليب أخرى أنها أكثر فعالية في تطبيع كثافة ممارسة للبحوث. أن مفهوم دلتا النسبة المئوية، حيث يتم تعيين إلى نسبة مئوية محددة من الفرق بين العتبة تبادل الغاز وفو2كحد أقصى الكثافة وقد ثبت أن توفر أكثر اتساقا بين موضوع الردود على التحمل سوبماكسيمال أحدهما ممارسة اختبار من استخدام نسبة مئوية من فو2ماكس20. طريقة ثانية لركوب الدراجات المكوس الاختبار هو الطاقة الحرجة (CP) التي تصف إنتاج الطاقة الذي يتوافق مع عتبة التعب. عند هذه النقطة استجابات القلب والتمثيل الغذائي الأكثر متزامنة أو موحدة. عندما يتم إجراء العملية تحت هذه العتبة، التعب هامشية لا يحد من المدة الممارسة يمكن أن يؤديها ل، وكثافة ممارسة يمكن أن تستقر. من ناحية أخرى، أعلاه CP، ومقدار العمل الذي يمكن القيام به أو ث 'يمكن تحديدها والمدة حتى ث' هو استنفاد يمكن توقع21. أفضل خيار لكيفية تحديد كثافة ممارسة سوبماكسيمال ما زال يحدد، ولكن الكثير في ميدان علم وظائف الأعضاء ممارسة الابتعاد عن الأساليب القديمة والتحرك نحو واحدة من أحدث الأساليب المذكورة. يعتمد البروتوكول المختار على الدراسة والنتائج الأولية التي يجري تقييمها. بالإضافة إلى ذلك، في هذه الدراسة رصد متقطعة لتبادل الغازات واختير لجعل الاختبار أكثر راحة للمشاركين كالتنفس في مجرد بوق لفترات طويلة غير مريح بسبب جفاف الفم. يمكن أن تتراكم اللعاب وعقد لسان في الفم يمكن أن تكون متعبة للفكين. وبالنتيجة الأولية تغييرا في الكريات البيضاء في الدم المحيطي وليس تغييرا في استجابة القلب لممارسة سوبماكسيمال التحمل، رصد متقطعة لتبادل الغازات التأكد من أن الاختبار ممارسة ظلت في حالة مستقرة كان كافياً.

وقد اوجزنا البروتوكولات ممارسة موحدة، ولكن يمكن اتخاذ خطوات إضافية تسبق عملية اختبار لمواصلة تحسين اتساق وإمكانية تكرار نتائج عملية اختبار النتائج. على سبيل المثال، قد فني نفسه في أداء جميع قياسات ضغط الدم لدراسة خاصة، أو في الحد الأدنى، وقد فني نفس قياس هذا موضوع عبر اختبارات التكرار متعددة. ثانيا، يجب أن تقوم بمعايرة سليم لجميع معدات الاختبار، لا سيما محلل الأيضية، قبل كل تجربة. أخيرا، ينبغي النظر في تباين السكان الموضوع وكيف ستغير هذه الاستجابة الفردية وإجراء مقارنات بين الأفراد والتقليل إلى أدنى حد. ويمكن التخفيف من هذا بعدة طرق من خلال تقييد استعمال المنشطات (أي، الكافيين)، والسيطرة على تناول الطعام وممارسة قبل الاختبار وأيضا ضمان أن المواضيع التي هي أيضا تقع على. شروط الاختبار (المعدات، درجة حرارة الغرفة، والوقت من اليوم، و ما إلى ذلك) ينبغي أن تظل متسقة إذا الاختبارات سوف تتكرر. في بعض وحدات السيناريو، قد المشاركات إكمال الاختبار في مرحلة معينة من الدورة الشهرية (مثلاً، أوائل المرحلة الجرابية) أيضا عنصر هام. بالإضافة إلى ذلك، سوف تحتاج إلى الباحث أن يقرر إذا أنها سوف تسمح المكملات الغذائية والأدوية التي يمكن اتخاذها، كهذه يمكن أن يغير الاستجابة لممارسة. وبينما قد يكون هناك متغيرات إضافية لمراقبة لدراسة خاصة، نوصي بشدة بأن تدرج هذه الخطوات في أي دراسة التصميم التي تشمل ممارسة اختبار.

يمكن أن تستخدم الأنظمة العملية الموضحة هنا لدراسة الاستجابات الفسيولوجية لممارسة الحادة. سابقا أننا استخدمنا هذه المنهجية لفهم التغيرات المناعية في الأشخاص الأصحاء في اثنين من ممارسة مختلف الأنظمة العلاجية14. ونحن جمع عينات الدم قبل ممارسة اختبار مع عينات الدم ثلاثة في نقاط زمنية مختلفة بعد العملية. نظام القصوى بينما الأعلى والتحمل ممارسة الأنظمة أدى إلى تراكم سريع للسكان الكريات البيض عدة، تؤدي إلى زيادة أكبر من معظم الكريات البيض الفئات السكانية الفرعية فورا بعد أن تم إجراء اختبار. كما وجدنا أن CD56+CD16+ زيادة الخلايا القاتلة الطبيعية الأكثر مباشرة بعد العملية، ولكن CD15+ المحببة قد تأخر استجابة التي تبلغ ذروتها في ممارسة وظيفة ثلاث ساعات. كما أنه من المعروف جيدا أن الكريات البيضاء في الدم المحيطي تتراكم سريعاً في التداول عقب ممارسة (استعرضها فريدينريتش وفلك22)، أظهرت دراستنا أن الحركية تعبئة مختلفة تماما والخلية الخاصة بنوع. الخلايا القاتلة الطبيعية (ناغورني كاراباخ) و CD8+ يبدو أن خلايا تي سيتوتوكسيك الأكثر تأثر عند ممارسة23، ولكن زيادة السكان الآخرين بما في ذلك خلايا ب وخلايا النقوي أيضا إلى حد ما. في حين ركزت العديد من الدراسات على الآثار الحادة للأحداث ممارسة واحدة، يرجح أن يلزم أنظمة ممارسة على أساس التدريب الطولي لتوفير نظرة ثاقبة إضافية كيف تؤثر ممارسة الأداء المناعية على المدى الطويل.

توفر البروتوكولات المذكورة هنا منهجية موحدة لدمج أنظمة ممارسة للاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية. يمكن تعديل هذه البروتوكولات بسهولة لكل ممارسة واحدة اختبارات متعددة طولية، وكذلك على المدى الطويل كما اختبار. وقد تشمل القياسات الفسيولوجية، ولكن لا تقتصر على، معدل ضربات القلب، وضغط الدم واستهلاك الأكسجين، ومؤشر كتلة الجسم (BMI). ويمكن قياس الاستجابات البيولوجية من مجموعة متنوعة من العينات بما في ذلك الدم واللعاب والبول والعرق. من هذه العينات، يمكن تحليل متزامنة متعددة المؤداة عن طريق التدفق الخلوي التركيب الخلوي، وتحليلات البروتيوميات، صفائف التعبير الجيني، أو أنواع أخرى من نهج الكيمياء الحيوية والجزيئية. بالإضافة إلى فهم التغيرات في تكوين الكريات البيضاء في الدم المحيطي، أخرى بحثت في البلازما علامات التهاب24،25من السيتوكينات، وكيف يمكن استخدام أنظمة التدريب لتغيير التغييرات الناجمة عن ممارسة26 . أخذت معا، توحيد بروتوكولات تسمح بقياس النشاط البدني لمدد مختلفة والكثافات مع المعلمات الفسيولوجية المقترنة بطريقة محددة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب يعلن أن لديهم لا تضارب المصالح المالية.

Acknowledgments

تم تمويل هذه الدراسة من قبل قسم عيادة مايو كلينيك من مختبر الطب وعلم الأمراض وغيرها من المصادر الداخلية المختلفة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Metabolic cart/portable system MCG Diagnostics Mobile Ultima CPX System The flow calibration syringe, and calibration gases should come with system. There are numerous possible options/alternatives.
Pulmonary function software (Breeze Suite) MCG Diagnostics Software used will depend on the metabolic system
Upright cycle ergometer Lode ergoline 960900 Numerous possible options/alternatives
12-Lead ECG GE Healthcare CASE Exercise Testing System Used for 12 lead ECG capture, control bike. Having a full 12-lead is ideal for maximal exercise test so can monitor for arhythmias, but alternative for just HR would be a wireless chest strap heart rate monitor
Pulse oximeter Masimo MAS-9500 Usually multiple probe options: finger, forehead, ear lobe.  Usually avoid finger as tight handlebar grip can cause measurement inaccuracies
Pneumotach (preVent Flow Sensor) MCG Diagnostics 758100-003 Alternative systems can use a turbine
Nose piece (disposable) MCG Diagnostics 536007-001  Numerous possible options/alternatives
Mouthpeice with saliva trap MCG Diagnostics 758301-001 Suggest filling the saliva trap with paper towel/gauze and tape cap to limit dripping
Headband Cardinal Health 292866 Used to secure the forehead pulse oximeter and the lines for the cart
Stethescope  3M Littman 3157SM Numerous possible options/alternatives
Blood pressure cuff HCS HCS9005-7 Cuff size will depend on the population planning to test
ECG Electrodes Cardinal Health M2570 only needed with lead based ECG/HR monitoring
K2EDTA tube 5 mL Becton Dickinson 368661
*The table provides a list of the supplies and equipment utilized in this protocol and comments related to the equipment. Brand name/company is provided, but the use of other brands will not affect the results, key is to keep it consistent throughout testing in a particular study.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

ممارسة الطب، العدد 140، اختبار، استهلاك الأوكسجين القصوى، فو2 اختبار، تبادل الغازات، وممارسة سوبماكسيمال القدرة على التحمل، والاستجابات الفسيولوجية
إجراء عملية التحمل القصوى وسوبماكسيمال الاختبار لقياس الاستجابات الفسيولوجية والبيولوجية لممارسة الحادة في البشر
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wheatley, C. M., Kannan, T.,More

Wheatley, C. M., Kannan, T., Bornschlegl, S., Kim, C. h., Gastineau, D. A., Dietz, A. B., Johnson, B. D., Gustafson, M. P. Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans. J. Vis. Exp. (140), e58417, doi:10.3791/58417 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter