I motsetning til måling under gratis svømming, som presenterer iboende utfordringer og begrensninger, kan fastsettelse av viktige parametere for kardiorespiratorisk funksjon for svømmere gjøres ved hjelp av en mer mulig og enklere å administrere tethered-svømming raskt økede protokollen med gassutveksling og ventilatorisk datainnsamling.
Inkrementell trening testing er standard middel for å vurdere kardiorespiratorisk kapasitet av utholdenhet idrettsutøvere. Mens maksimal hastighet på oksygenforbruk vanligvis brukes som kriteriemåling i denne forbindelse, to metabolske avbruddspunkter som gjenspeiler endringer i dynamikken i laktatproduksjon / forbruk som arbeidsfrekvensen er økt er kanskje mer relevant for utholdenhet idrettsutøvere fra et funksjonelt synspunkt. Treningsøkonomi, som representerer frekvensen av oksygenforbruk i forhold til ytelse av submaximal arbeid, er også en viktig parameter for å måle for utholdenhet-idrettsutøver vurdering. Rampeinentell tester bestående av en gradvis, men rask økning i arbeidshastighet til grensen for treningstoleranse er nådd er nyttig for å bestemme disse parametrene. Denne typen test utføres vanligvis på en syklus ergometer eller tredemølle fordi det er behov for presisjon med hensyn til arbeidshastighet økning. Men, idrettsutøvere bør testes mens du utfører modus en øvelse som kreves for sin idrett. Følgelig vurderes svømmere vanligvis under frittsvømmende inkrementelle tester der en slik presisjon er vanskelig å oppnå. Vi har nylig foreslått at stasjonær svømming mot en last som gradvis økes (inkrementell tethered svømming) kan tjene som en “svømme ergometer” ved å tillate tilstrekkelig presisjon for å imøtekomme en gradvis, men rask lasting mønster som avslører nevnte metabolske breakpoints og treningsøkonomi. I hvilken grad toppforbruket oppnådde under en slik protokoll, tilnærmer imidlertid maksimal hastighet som måles under fri svømming, gjenstår å bestemme. I den nåværende artikkelen forklarer vi hvordan denne raskt trinnre tethered-svømmeprotokollen kan brukes for å vurdere kardiorespiratorisk kapasitet til en svømmer. Spesielt forklarer vi hvordan vurderingen av en kortdistanse konkurransedyktig svømmer ved hjelp av denne protokollen viste at hans oksygenopptak var henholdsvis 30,3 og 34,8 ml∙min-1∙kg-1BM ved sin gassutvekslingsterskel og luftveiskompensasjonspunkt.
En treningstest som innebærer en trinnvis økning i arbeidshastighet (WR) fra lav til maksimal (dvs. trinnvis treningstest; INC) gir gull standard metode for kardiorespiratorisk vurdering for utholdenhet idrettsutøvere. I tillegg til den høyeste WR som utøveren kan oppnå (WRpeak),INC også tillater bestemmelse av den høyeste hastigheten som den enkelte kan konsumere oksygen (O2) for den form for trening (V̇O2peak) hvis gassutveksling og ventilatoring data samles inn under testen1. V̇O2peak representerer kriteriet mål på kardiorespiratorisk fitness. Videre gir analyse av gassutveksling og ventilerende data samlet inn som WR økt en ikke-invasiv måte å identifisere punktet der blodlaktatkonsentrasjon (blod [laktat]) øker over baselineverdien (laktatterskel) og punktet der den begynner å akkumuleres med en akselerert hastighet (laktat punktpunkt)2. Disse metabolske avbruddspunktene er estimert ved å bestemme gassutvekslingsterskelen (GET) og respirasjonskompensasjonspunkt (RCP), henholdsvis3. Viktigere, GET gir et robust estimat av punktet der blod [laktat] i utgangspunktet øker mens “hyperventilering” som karakteriserer RCP er et mer komplekst fenomen som kan initieres ved afferent input annet enn kjemomottak per se. Konklusjoner basert på identifisering av RCP bør derfor gjøres med forsiktighet.
Når trening opprettholdes med en konstant arbeidshastighet (CWR), er det markert forskjellige fysiologiske responsprofiler basert på “treningsintensitetsdomenet” der WR faller4,5. Spesielt er oppnåelse av en V̇O2 og blod [laktat] “steady state” rask i moderat domene, forsinket i det tunge domenet og uoppnåelig i det alvorlige domenet4,5. Det er godt fastslått at hastigheten som O2 kan konsumeres på GET under INC (V̇O2GET)fungerer som metabolsk hastighet som skiller moderat fra tungt domene under CWR3,6. Selv om det er kontroversielt, indikerer en rekke nylige observasjoner lignende ekvivalens mellom hastigheten som O2 kan konsumeres ved RCP (V̇O2RCP)og tung/alvorlig separasjon7,8,9,10. Identifikasjon av V̇O2GET og V̇O2RCP fra data samlet inn under INC kan derfor være nyttig for forskrivning av domenespesifikke treningsregimer for utholdenhetsutøvere via metabolsk hastighet med forbeholdet om at det er mer komplisert å justere en metabolsk rate med en bestemt arbeidsfrekvens enn bare å gjøre det i henhold til V̇O2-arbeidshastighetsforholdet som stammer fra inkrementell test8,11.
Når begrepet testing for å bestemme V̇O2max ble opprinnelig utforsket, forskere hadde utføre utbrudd av spor kjører til grensen for trening toleranse (Tlim) ved økende hastigheter på separate dager1. Forskning fulgte som bekreftet at V̇O2max også kan bestemmes fra lignende anfall utført til Tlim på samme dag med hvileperioder ispedd12. Til slutt ble det vist at en kontinuerlig protokoll med WR økte på en inkrementell måte med bestemte tidsintervaller (f.eks. hver 3 min) viste samme V̇O2peak som de usammenhengende testene13. Følgelig ble disse “graderte treningstestene” standarden for å bestemme dette kriteriet mål på kardiorespiratorisk fitness. Men i 1981 publiserte Whipp og kolleger forskning som indikerte at for formålet med V̇O2max-måling kunne INC også utføres helt i ikke-stabil tilstand; det vil si, med WR øker kontinuerlig som en “glatt funksjon av tid” (RAMP-INC)14. I motsetning til INC med utvidede stadier og relativt store WR øker per trinn, sikrer den gradvise økningen under RAMP-INC at “isocapnic buffering region” som skiller GET og RCP vil bli klart definert15. Videre, mye som INC med stadier, kan RAMP-INC brukes til å vurdere “treningsøkonomi” (dvs. V̇O2 kreves per gitt WR); Men i motsetning til INC med stadier, i dette tilfellet, Det er den inverse av “delta effektivitet” (dvs. skråningen av V̇O2-WR forholdet) som brukes til dette formålet11 med hensyn gitt til det faktum at på grunn av kompleksiteten i V̇O2 svar på arbeidshastigheter over intensitetsspekteret, vil denne parameteren ikke være en uforanderlig funksjon i INC per se (f.eks RAMP-INC initiert fra ulike baseline arbeidshastigheter eller preget av ulike rampe-bakker) bakker eller CWR øvelse 16.
For generell kondisjonstesting utføres INC vanligvis på et benergometer eller tredemølle fordi disse modalitetene er mer tilgjengelige og bensykling og gang/løping er kjent for den gjennomsnittlige personen. Videre krever administrasjon av RAMP-INC muligheten til å øke WR kontinuerlig i små trinn (f.eks. 1 W hver 2 s); derfor er et ergometer (vanligvis bensykling) best egnet for denne typen testing. Men, idrettsutøver vurdering er mer komplisert fordi idrettsutøvere må testes mens du utfører den spesifikke modusen for trening som kreves for sin idrett. For syklister og personer som deltar i idretter som involverer løping, er dette ikke problematisk på grunn av tilgjengeligheten og anvendeligheten til de nevnte testmaskinene. Omvendt er økologisk gyldig testing med gassutveksling og ventilatorisk datainnsamling og gradvis WR-økning som kreves for RAMP-INC, mer utfordrende når man vurderer akvatiske idrettsutøvere.
Før bruk av automatiserte innsamlingssystemer ble gassutvekslingsvurdering av svømmere ofte utført ved hjelp av Douglas-bag-kolleksjon etter en maksimal svømmetur17. Når automatiserte systemer ble utviklet, “real-time” samling fant sted, men ikke under “real-svømming” forhold (f.eks, mens svømmere svømte i en flume som kontrollerte WR)17. Dessverre har den tidligere metoden iboende begrensninger på grunn av forutsetningene om “bakover ekstrapolering” mens sistnevnte reiser bekymringer om i hvilken grad flume svømming endrer teknikk17. Den nåværende toppmoderne innebærer bruk av bærbare pustende innsamlingssystemer som beveger seg med svømmeren langs bassenget under gratis svømming17. Selv om denne typen måling forbedrer økologisk gyldighet, er gradvis WR-økning utfordrende. Faktisk innebærer INC under gratis svømming vanligvis intervaller av innstilt avstand (f.eks. 200 m) ved gradvis økende hastigheter14,15. Dette betyr at en test består av lange stadier med store ulike WR-intervaller. Det er derfor ikke overraskende at bare et enkelt metabolsk avbruddspunkt (vanligvis kalt “anaerob terskel”) rapporteres av forskere som bruker denne testen18,19. I stedet har vi nylig vist at både V̇O2GET og V̇O2RCP kan bestemmes fra data samlet inn mens svømmere utførte stasjonær svømming i et basseng mot en last som ble økt gradvis og raskt (dvs. inkrementell tethered svømming)20. Mens det unike pustemønsteret som er tilstede under svømming, kan gjøre de nevnte avbruddspunktene vanskeligere å identifisere sammenlignet med typiske vurderingsmåter (personlig observasjon), tror vi at denne metoden for testing kan være egnet som en “svømmeergometer” som kan brukes til kardiorespiratorisk vurdering av svømmere på en måte som ligner på hvordan en stasjonær syklus brukes til syklister. Faktisk har vi vist at V̇O2GET,V̇O2RCP og treningsøkonomi (som angitt av V̇O2-load slope) kan alle bestemmes fra den raskt trinnre tethered-svømming protokollen som er beskrevet under20.
En treningsutfordring som innebærer å holde ut en trinnvis økning i WR til Tlim er nådd, er en standard testprotokoll for vurdering av utholdenhetsutøvere. Når en slik test utføres med gradvis, men rask økning, er det spesielt nyttig fordi i tillegg til V̇O2max,gassutveksling og ventilatorisk data som samles inn under testen, kan brukes til å skille regionen avgrenset av GET og RCP hvor acidose er tilstede, men arteriell delvis trykk av CO2 (PaCO2) opprettholdes<sup c…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av CIPER-Foundation for Science and Technology (FCT), Portugal (UID/DTP/00447/2019) og finansiert delvis av Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Finance Code 001″, og til São Paulo Research Foundation – FAPESP (PROCESS 2016/04544-3 og 2016/17735-1). Forfattere vil gjerne takke João Guilherme S. V. de Oliveira til hjelp i datasampling. Mário A. C. Espada anerkjenner den økonomiske støtten fra IPDJ – Portuguese Institute of Sports and Youth.
3-L syringe | Hans Rudolph | Calibration device | |
Aquatrainer | COSMED | Snorkel system/gas-exchange measurement | |
K4b2 | COSMED | Portable CPET unit/gas-exchange measurement | |
N200PRO | Cefise | Software program for analysis of force signal | |
Pacer 2 Swim | Kulzer TEC | Swimming velocity management/underwater LED line | |
Tether-system | Own design | Pulley-Rope system/loading management | |
Tether attachment | CEFISE | Bracket for attachment to swimmer |