Eksperimentell protokoll av en tre minutters, all-out armkreft øvelsestest i ryggmargen Skadet og ufruktbar enkeltpersoner

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

Vi presenterer en protokoll for å teste den aerobic og anaerobiske kraften i overkroppsmuskulaturen i løpet av 3 minutter i ukjente og paraplegiske og tetraplegiske individer. Protokollen presenterer spesifikke modifikasjoner i sin søknad om øvre kroppsøvelse hos personer med eller uten funksjonshemning.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Flueck, J. L. Experimental Protocol of a Three-minute, All-out Arm Crank Exercise Test in Spinal-cord Injured and Able-bodied Individuals. J. Vis. Exp. (124), e55485, doi:10.3791/55485 (2017).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Pålitelige treningsprotokoller kreves for å teste endringer i treningsytelse hos elitutøvere. Prestasjonsforbedringer hos disse idrettsutøvere kan være små; Derfor er følsomme verktøy grunnleggende for å utøve fysiologi. Det er for øyeblikket mange øvelsesprøver som gjør det mulig å undersøke treningskapasitet hos dyktige idrettsutøvere, med protokoller hovedsakelig for underkropp eller kroppsøvelse. Det er en tendens til å teste atleter i en sportsspesifikk innstilling som ligner på de handlinger som deltakerne er vant til å utføre. Bare noen få protokoller tester kortvarig, høy intensitet treningskapasitet hos deltakerne med nedsatt underkropp. De fleste av disse protokollene er veldig sportsspesifikke og gjelder ikke for et bredt spekter av idrettsutøvere. En velkjent testprotokoll er 30 s Wingate-testen, som er veletablert i sykling og i armkreftøvingstesting. Denne testen analyserer høy intensitetsøvelse over en 30 s tid duration. For å overvåke treningsytelsen over lengre tid, ble en annen metode endret for påføring på overkroppen. Den 3 min., All-out arm vev ergometer testen gjør det mulig for idrettsutøvere å bli testet på en måte som er spesifikk for 1,500 m rullestolkonkurranse (når det gjelder treningsvarighet), så vel som øvelser i overkroppen som roing eller håndsykling. For å øke påliteligheten med identiske testforhold, er det avgjørende å nøyaktig kopiere innstillinger som motstanden ( dvs. dreiemomentfaktoren) og posisjonen til deltakerne ( dvs. høyden på vevet, avstanden mellom vev og vev Deltaker og fikseringen av deltaker). Et annet viktig problem gjelder begynnelsen av øvelsen testen. Faste omdreininger per minutt kreves for å standardisere testbetingelsene for starten på øvelsestesten. Denne treningsprotokollen viser betydningen av nøyaktige operasjoner for å reprodusere identiske testforhold og innstillinger.

Introduction

Det er flere øvelsesprøver som nøyaktig bestemmer økningen i treningsytelse hos elitutøvere i løpet av en treningsperiode 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . En av disse testene er den pålitelige 3- mins all-out øvelsestest på et braked sykkel ergometer 3 , 4 , 5 , 6 . Denne testen ble brukt til å bestemme kritisk kraft, men det ble også brukt til å utøve test med idrettsutøvere, samt å undersøke 7 , 8 , 9 . Da denne testen hovedsakelig ble brukt for ytelse med lavere ekstremitet, for eksempel ved roing 7 og sykling 3 , 5 , en lignende tEsting protokoll for øvre kropp trening var nødvendig. Sportsdisipliner som hovedsakelig bruker overkroppen, kan være mulige støttemodtakere for en ny testprotokoll, i tillegg til idrettsutøvere eller personer med nedsatt underkroppsmuskulatur (for eksempel en amputasjon eller nedsatt lemmer på grunn av ryggmargsskade). Derfor er en testprotokoll på armen vev ergometer et godt verktøy for å enkelt teste øvelser i øvelsen i en rekke idrettsutøvere fra ulike idrettsdisipliner.

Eksistensen av en meget lignende 30 s Wingate armkreft ergometer test 10 , 11 hjalp med utviklingen av en protokoll for en 3 min, all-out arm crank ergometer test. Dens varighet er veldig lik den på et rullestolløp på 1 500 m. Derfor ble denne nye testprotokollen for 3 min, all-out arm crank ergometer testen testet for test-retest reliability 12 . Samlet sett er påliteligheten til denneS testprotokoll var utmerket, så det kan være et fremtidig testverktøy innen økt kroppsøvelse. Ikke desto mindre krever bruk av denne øvelsestesten oppmerksomhet, spesielt når du tester personer med ryggmargenskade. Derfor er målet med denne eksperimentelle artikkelen å demonstrere en detaljert protokoll som beskriver ikke bare testinnstillingene og analysen av testresultatene, men det indikerer også forskjellene mellom testing av fysiske personer og idrettsutøvere med ryggmargsskade.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Studien ble godkjent av det lokale etiske komiteen (Etikkkommisjon Nordvest- und Zentralschweiz, Basel, Sveits), og skriftlig informert samtykke ble innhentet fra deltakerne før studiet startet.

1. Test forberedelse og deltaker instruksjon

  1. Arm vev ergometer
    1. Slå av strømmen på det rotasjonshastighetsavhengige armvevetergometeret før du åpner programvaren.
    2. Velg testprotokollen for 3 min, all-out ergometer testen.
      1. Sett inn en ny protokoll med en 120 s oppvarming, 180 s testvarighet og en 720 s nedkjølingsperiode. Velg denne testprotokollen og åpne et nytt deltakerark.
    3. For hver ny test skal du bestemme deltakerens kroppsmasse på forhånd.
    4. Angi relativ momentfaktor til 0,2 for personer med funksjonshemmede og paraplegiske egenskaper ( f.eks. For en 100 kg deltaker med et relativ momentfaktor på 0,2, et dreiemoment på 20 Nm resultater) 12 .
      1. Påfør et lavere momentfaktor for tetraplegiske deltakere avhengig av lesionsnivået i ryggmargenskade; To eller flere kjennelsesprøver er nødvendig for å bestemme den optimale relative momentfaktor for den aktuelle deltaker.
      2. Utfør en fortrolig prøveversjon på samme måte som beskrevet i kapittel 2. Hvis det ikke vises noen topp etter at du har skrevet ut dataene fra familiariseringsprøven, eller hvis deltakeren ikke var i stand til å svinge i hele 3 minutter, utfør en annen kjennetegning med en lavere Momentfaktor. Gi deltakerne en hvileperiode på minst to dager mellom hver prøveperiode.
  2. Trenings testinnstillinger
    1. Juster høyden på armen og registrer den for å gjenta identiske testinnstillinger i neste test sesjon. Juster og registrer avstanden mellom armen vev ergometer og deltaker.
      1. For å bestemme høyden måler du distaNs mellom gulvet og fiksering av vevet. For å registrere avstanden mellom vev og deltaker måler og registreres avstanden mellom veggen og stolenes fiksering. Juster armvevsen akse til en høyde horisontal til skulderleddet.
    2. Ta opp avstanden mellom veggfestet og stolen eller avstanden mellom ergometeret og stolenfikseringen. Juster stolinnstillingene i henhold til om deltaker er a) i stand, b) paraplegisk, eller c) tetraplegisk.
      1. Hvis deltakerne er i stand, må deltaker sitte i stolen som tilbys av distributøren.
      2. Hvis deltakeren er paraplegisk og trenger å sitte i egen rullestol, bruk et fikseringssett for å fikse rullestolen til armkreft ergometer. Hvis deltaker ikke trenger egen rullestol, må deltaker sitte i stolen som tilbys av distributøren.
      3. Hvis deltaker er tetraplegisk, fikse overkroppen tilStol levert av distributøren eller til egen rullestol og muligens fikse hendene til pedaler. For å fikse overkroppen, bruk en stropp med krokfeste. For håndfiksering, bruk et armbånd i tetraplegiske pasienter.
  3. Ytterligere målinger
    1. Forsikre deg om at laktat systemløsningen fylles på igjen før du bruker laktatanalysatoren. Sett inn en ny chip sensor hver sjette måned. Bruk kvalitetskontrollløsningen (12 mM) hver dag og 3 mM kvalitetskontrollløsningen hver annen uke.
      1. Sett 12 mM kvalitetskontrollløsningen inn i "STD 1" -sporet hver morgen.
      2. For ytterligere å forbedre kvaliteten, legg til 3 mM kvalitetskontrollløsninger i gapet "1" og "2" og kjøre en måling ved å trykke "start" hver annen uke. Målingen skal resultere i et område mellom 2,96 og 3,10 mM.
    2. For å bestemme hele blods lactatkonsentrasjon før og aFter 3 min, all-out arm vev ergometer test, få en baseline laktat konsentrasjon. Desinfiser ørepennen med et desinfiseringsmiddel før du trekker en blodprøve fra øreflippen ved hjelp av en 10 μl kapillær. Bruk en lansett for å få hele blodprøven.
      1. Når kapillæren er helt full av blod, legg den inn i hemolysekoppen.
        MERK: Disse koppene er kommersielt tilgjengelige og påfylles med en hemolyseoppløsning. Rist oppløsningen til blodet er helt blandet før det settes inn i laktatanalysatoren.
      2. Kjør en kalibrering før du analyserer laktatkonsentrasjonen. Plasser kvalitetskontrollkoppen i laktatanalysatoren (se trinn 1.3.1.1.). Sikre at kalibreringen resulterer i en 12 mM laktatkonsentrasjon; Ellers, erstatt chip-sensoren.
      3. Plasser prøvene i de nummererte sporene, og begynn med "1" for prøven som ble tatt først.
        MERK: Etter at kalibreringen er fullført, er prøvene måltUred automatisk av chip sensor systemet.
    3. For å bestemme hjertefrekvensen, plasser et hjertefrekvensbelte rundt brystet til deltakeren og fest hjertefrekvensmonitoren til armkrankens ergometer. Start målingen ved å trykke på den røde startknappen på skjermen. Hvis det ikke vises noen hjertefrekvens på klokken, må du rive hjertefrekvensbåndet med vann for å sikre god innspilling av hjertefrekvensen.
    4. For å bestemme oksygenforbruket under oppvarming og i løpet av 3 minutter all-out testen, kalibrere metabolismen vognen før testen. Kjør automatisk volum og gasskalibrering umiddelbart før testen og før du legger på masken.
      1. Åpne automatisk volumkalibrering i programvaren og trykk på startknappen. Lagre resultatene hvis feilen er under 3% på skjermen.
      2. Åpne gasskalibreringen i programvaren, samt kalibreringsgassen, og start med automatisk kalibrering.
        MERK: Kalibreringsgassen består av 5% CO 2 ,16% 02 og 79% N2. Når 8 grønne knapper vises på skjermen på slutten av kalibreringen, er kalibreringen vellykket, og resultatene kan lagres. Lukk gassflasken for å sikre at det ikke lekker gass.
      3. Sørg for at deltakerens faktiske kroppsmasse er satt inn i dataprogrammet. Etter at deltaker er valgt av søkemotoren på datamaskinen, velg "ergospirometri" i programvaren og start med måling av romluftkonsentrasjon ved å trykke på startknappen.
      4. For å kjøre denne kalibreringen, ta sensoren ut av spirometeret og trykk på startknappen. Kalibrering er ferdig når "ok" vises på datamaskinen.
      5. I mellomtiden legger oksygenmasken på deltakeren under kalibreringen.
      6. Når måling av romluftkonsentrasjon er ferdig og programmet er klar til måling, sett sensoren tilbake i spirometeret. Sett så hele spirometeret inn i hulrommet oF masken; Enheten er nå klar til å måle oksygenforbruket.
      7. I tillegg fikserer du spirometerets slange et sted ( f.eks . På skulderen med tape) slik at det ikke forstyrrer seg under armen.

2. Utførelse av treningsprotokollen

  1. Varme opp
    1. 1 min før du starter oppvarmingen, må du begynne å måle oksygenforbruket i hvile når deltaker sitter ved armkreft ergometeret uten å bevege seg eller snakke. Trykk på startknappen i programvaren.
    2. På samme tid starter måling av hjertefrekvens ved å trykke på den røde knappen. Mål hjertefrekvensen under oppvarming, så vel som under og etter testen.
    3. Utfør en standardisert oppvarming i løpet av 2 minutter ved 20 W før teststart. I løpet av de siste 30 sene av oppvarmingen, hold kadensen konstant ved 60 rpm. Count ned de siste 10 s av 30-tallet oppvarming.
    4. 3 min all-out treningsprøve
      1. På slutten av nedtellingen må du sørge for å gi et klart startesignal ved å rope "gå". Etter at startsignalet er gitt, la deltakeren akselerere.
      2. Oppgi deltakeren for å akselerere armen vevarmometer til maksimal hastighet rett ved begynnelsen av testen. Hold kadensen ved maksimal hastighet under hele testen. For standardiserings grunner, ikke oppmuntre deltakerne under testene.
      3. Gi informasjon om varighet hvert 30. s. Fullfør testen etter en varighet på 3 min.
    5. Nedkjøling og etter analyse
      1. Etter å ha fullført 3 min all-out-testen måler slutt lactatkonsentrasjon, hvis ønskelig, og deretter hver 2 min i de neste 10 minuttene. Gjenbruk det samme punkteringsstedet for blodprøvetaking som ble brukt før testen.
      2. Stopp måling av oksygenforbruk etter å ha fullført disse 3 Min ved å trykke på stoppknappen. Fjern oksygenmasken. Lagre måling av oksygenforbruk på datamaskinen ved å trykke på utgangsknappen og ved å klikke "ja" når programvaren ber om datalagring.
        MERK: Dataene lagres i programvaren og kan enkelt konverteres til et csv-dokument senere.
      3. For å eksportere data, trykk på "Eksporter" -knappen for å konvertere filen til et csv-dokument for senere analyse. Stopp hjertefrekvensmåling ved å trykke på stoppknappen på venstre side av hjertefrekvensmonitoren etter at alle blodprøver er trukket fra øret.

    3. Dataanalyse og tolkning av resultatene

    1. Ytelsesparametere
      1. Analyser flere forskjellige parametre etter å ha fullført denne ytelsestesten.
        Først lagre testen og eksporter den til et regneark.
      2. Beregn gjennomsnittlig kraft (P mean =_upload / 55485 / 55485eq1.jpg "/> ligningen Over 3 min, toppkraften og den minimale kraften mellom disse 3 min 12 .
        MERK: peak power (P peak ) er maksimal effekt i løpet av hele 3 min. Kraften måles i 0,2-s intervaller. Toppkraften er den høyeste og den minimale effekten (P min ) den laveste enkeltmåling.
      3. Beregn utmattingsindeksen som kraftnedgang per sekund fra toppstrøm til sluttkraft ((P peak [W] - P min [W]) / (t min [s] - t peak [s])).
      4. Beregn det totale arbeidet over hele 3 min ved å legge til arbeidet hvert sekund (Arbeid [J] = motstand [kg] * omdreininger per minutt * svinghjulsstrekning [m] * tid [min]).
      5. Beregn tiden fra start til toppkraft (tid til toppkraft = t topp [s]). Videre beregner du den relative toppen (relativ P peAk = P peak / kg kroppsmasse) og gjennomsnittlig effekt (relativ P gjennomsnitt = P gjennomsnitt / kg kroppsmasse) ved å dele absoluttverdiene av kroppsmassen til deltaker.
      6. Del 3-min all-out testen i 30 s segmenter for å sjekke pacing strategi og tretthet over disse 3 min. Beregn gjennomsnittlig effekt for hvert 30-s segment (P mean = ligningenligningen .
    2. Andre målinger
      1. Plasser alle blodprøver i de nummererte sporene i blodlaktatanalysatoren og kjør målingene automatisk ved å trykke på "analysere". Skriv ut blodlaktatkonsentrasjoner for senere analyse ved å skru på skriveren.
      2. Send hjertemålinger til datamaskinen ved hjelp av en infrarød enhet fra produsenten. Åpne programvaren til hjertefrekvensmonitoren og importer dataene fra hjertekretsenÅ overvåke til programvaren. Lagre dataene lokalt og eksporter det om ønskelig til et regneark for senere analyse ( f.eks. Segmentanalyse) 13 .
      3. Sett en markør rett ved begynnelsen av 3 minutter og på slutten av 3 minutter, slik at gjennomsnittlig, maksimal og minimal hjertefrekvens beregnes automatisk for dette segmentet.
        MERK: Hjertetrinnet er i gjennomsnitt automatisk av programvaren over 5 s intervaller.
      4. Eksporter dataene for oksygenforbruk til en csv-fil (trinn 2.3) og åpne den i et regneark for analyse 14 . Beregn gjennomsnittlig oksygenforbruk i hvilemodus: (VO 2_rest = ligningenligningen Og i løpet av 3 minutter (VO 2_180s = ligningenligningen , Så vel som toppenOksygenforbruk og oksygenforbruk i løpet av de 30 s segmentene : (VO 2_30s = ligningenligningen .
        MERK: Dataene for oksygenforbruk blir målt pust-for-pust og deretter gjennomsnittsautomatisk i løpet av 15 s per segment. Maksimal oksygenforbruk er den høyeste verdien i løpet av en 15-s intervall i løpet av 3-minutters øvelsestest.
    3. Statistikk
      1. Bruk Shapiro-Wilk-testen, QQ-plottet og Kolmogorov Smirnov-tester for å kontrollere normalfordeling av dataene. Hvis dataene distribueres normalt, presenter det som gjennomsnittet og standardavviket (SD).
      2. Analyser test-retest-påliteligheten ved hjelp av intra-klasse korrelasjonskoeffisient (ICC; 3,1 modell) 15 .
      3. Beregn absolutt og relativ pålitelighet ved å bruke standard feil i målingen (SEM), koeffisientIvar av variasjon (CV), minste reelle forskjell (SRD) og 95% konfidensintervall for ICC 16 .
        MERK: ICC skal tolkes i henhold til Munros klassifisering 17 : 0,26 til 0,49 gjenspeiler en lav korrelasjon; 0,50 til 0,69 reflekterer en moderat korrelasjon; 0,70 til 0,89 reflekterer en høy korrelasjon; Og 0,90 til 1,0 indikerer en meget høy korrelasjon. Den absolutte påliteligheten skal presenteres som SRD, CV og SEM, og den relative påliteligheten skal være i form av ICC 16 , 18 .
      4. Analyser signifikante endringer mellom de to testtestene ved hjelp av en paret t-test. For å vise avtale mellom datasettene i begge testene, bruk Bland-Altman 19 tomter. Bruk statistisk programvare til å utføre dataanalyse; Sett et statistisk signifikansnivå på 0,05 gjennom.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Test-retest-påliteligheten ble sjekket på 21 rekreasjonsopplært (men ikke spesielt overkroppen trent), røykfrie personer (9 menn, 12 kvinner, alder: 34 ± 11 år, kroppsmasse: 69,6 ± 11,1 kg og høyde: 175,5 ± 6,9 cm). Tabell 1 viser resultatene for de relative og absolutt test-reteste reliabilitetene 12 . Maksimal effekt sammenlignet mellom test og retest er presentert i figur 1 12 . Et bland Altman-plott for denne test-retest er presentert i figur 2 12 . Etterpå ble denne 3-mins all-out armkreft ergometer testen brukt i 17 frivillige (alder: 38 ± 7 år, høyde: 183 ± 13 cm og kroppsmasse: 79 ± 6 kg), 10 paraplegiske og 7 tetraplegiske deltakere ( tabell 2 ). Individuelle data som representerer en fysisk og en tetraplegisk deltaker presenteres iN Figur 3 . Frivillige deltakere viste en maksimal effekt på 483 ± 94 W, mens paraplegiske og tetraplegiske deltakere ble funnet å ha en maksimal effekt på henholdsvis 375 ± 101 W og 98 ± 49 W. Den gjennomsnittlige effekten ble funnet å være 172 ± 20 W, 157 ± 28 W og 40 ± 14 W for henholdsvis funksjonshemmede, paraplegiske og tetraplegiske deltakere. Det ble funnet signifikante forskjeller i middel- og toppmakt mellom ufrivillige og tetraplegiske deltakere (p <0.001), samt mellom paraplegiske og tetraplegiske deltakere (p <0,001). Slutten laktatkonsentrasjon var 8,9 ± 2,4 mM hos deltakerne, 10,6 ± 2,9 mM i paraplegiske deltakere og 4,0 ± 0,8 mM i tetraplegiske deltakere. Gjennomsnittlig hjertefrekvens i løpet av 3-mins all-out-testen var 155 ± 9,2 bpm i ukjent, 163 ± 6,2 bpm i paraplegisk og 113 ± 15,9 bpm i tetraplegiske deltakere. Igjen var hjertefrekvensen hos tetraplegiske deltakere signi Ficantly lavere sammenlignet med paraplegic (p <0.001) så vel som til dyktige deltakere (p <0.001). Syreforbruket målt i en 3-mins all-out-test er presentert i figur 4 .

Figur 1
Figur 1: Gjennomsnittlig effekt sammenlignet mellom de to 3-mins all-out treningsforsøkene på et armkrigs ergometer 12 . Den solide linjen representerer den beste passformen og den stiplede linjen identitetslinjen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 2
Figur 2: Bland-Altman-plott for maksimal effekt 12 . SD = standardavvik.Ve.com/files/ftp_upload/55485/55485fig2large.jpg "target =" _ blank "> Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 3
Figur 3: Individuelle data fra 3-min all-out arm vev ergometer test for en uavhengig samt en tetraplegic deltaker. Venstre = funksjonsfylt deltaker; Høyre = tetraplegisk deltaker Blå linje = effektutgang; Grønn linje = kadence. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 4
Figur 4: Oksygenforbruk i løpet av en 3 min all-out arm vev ergometer test i en kompetent deltaker. Tidspunkt null representerer starten på 3 min-testen. DatenA er presentert som rå data målt pust-for-pusten.

ICC 95% CI SEM% SRD% CV
Peak power [W] 0,961 [0,907; 0,984] 2 5.6 6,66
Gjennomsnittlig effekt [W] 0,984 [0,960; 0,993] 0.6 1.6 3,13
Minimal effekt [W] 0,964 [0,914; 0,985] 1.4 4 6,05
Tid til topp [s] 0,379 [-0,052; 0,691] 22.5 62,4 11,37
Tretthetindeks 0,940 [0,858; 0,975] 3.6 9.9 9.43
Rel. Toppkraft [W /kg] 0,922 [0,818; 0,968] 2.8 7.8 6,45
Rel. Gjennomsnittlig effekt [W / kg] 0.950 [0,882; 0,979] 1.1 3.2 3,46
Totalt arbeid [J] 0,984 [0,960; 0,993] 0.6 1.6 3,13

Tabell 1: Test-retest-pålitelighet for alle parametere 12 . ICC = korrelasjonskoeffisient i klasse CI = selvsikker intervall; SEM = standard feil i målingen; SRD = minste reelle forskjellen; CV = variasjonskoeffisient rel. = Relativ.

Paraplegisk deltaker Lesjon nivå AIS Alder (y) Kroppsmasse (kg) Høyde (cm)
P01 TH12 EN 47 80 184
P02 Th10 EN 43 73 183
P03 Th11 EN 55 72 174
P04 L1 EN 26 64 150
P05 TH12 EN 22 63 185
P06 L1 EN 32 76 175
P07 Th11 EN 59 80 178
P08 L1 EN 35 63 165
P09 L4 EN 44 78 176
P10 L1 EN 48 80 185
Mener 41 73 176
SD 12.1 6.8 10.4
Tetraplegic deltaker Lesjon nivå AIS Alder (y) Kroppsmasse(Kg) Høyde (cm)
T01 C5 EN 24 85 188
T02 C7 EN 31 60 180
T03 C7 EN 40 60 168
T04 C7 EN 31 80 190
T05 C5 EN 43 80 176
T06 C6 EN 56 74 170
T07 C5 EN 65 75 190
41 73 180
SD 13.6 9.9 9.3

Tabell 2: Antropometriske data for paraplegiske og tetraplegiske deltakere. AIS = American Spinal Injury Association Nedskrivning Scale, Th = thoracic, L = lumbale, C = cervical, SD = standardavvik.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Treningstesting i ryggmassedrevne idrettsutøvere er avgjørende for å spore treningsytelse over flere måneder eller år med trening. Det er bare noen få øvelsestester som kontrollerer kortsiktig, høy intensitetsøvelse på armkreft ergometer. Denne metoden beskriver i detalj hvordan en øvelsestest som allerede ble undersøkt for pålitelighet i sykling 5 og roing 7, kunne påføres armkreft ergometer. For å samle pålitelige og meningsfulle resultater, er to faktorer svært viktige: først, forberedelse av deltaker for denne øvelsesprøven og andre standardisering av testen. Dermed blir deltakeren instruert om å gå inn i laboratoriet i hvilestatus, noe som ikke betyr intenst trening i løpet av de to dagene før testen. Matinntak ( f.eks. Karbohydratrik næring 24 timer før testing) og søvn ( f.eks. Minst 7 timer søvn i løpet av de to nettene før testing) må også tasEn hensyntatt. I tillegg, før du utfører den første "ekte" øvelsestesten, bør det bli utført en familiarization-prøve for å sikre at deltakeren forstår testprotokollen. Den andre betingelsen gjelder standardisering av testprotokollen, som inkluderer oppvarming, teststart og fikseringsstrategier for rullestol og hender (trinn 1.2). Disse innstillingene må holdes identiske for hver test med samme person. Også høyden på vevet kan påvirke effektutgangen og oksygenforbruket 20 . I tillegg kan håndtaksposisjonen være klinisk relevant når det gjelder skuldersmerter etter øvelsen 21 . Videre kan abdominal binding påvirke respiratorisk funksjon og oksygentransport 22 , men det ser ut til å øke trunkstabiliteten og treningsytelsen 23 . Det er derfor best å registrere justeringer og fikseringer i detalj for å reprodusere eKvivalente forhold i den følgende testen.

Resultatene i figurene 1 og 2 indikerte at denne 3 min, all-out arm crank testen er pålitelig i dyktige deltakere og kan brukes til forskning eller øvelsesprøving 12 . Når man sammenlignet mulige, paraplegiske og tetraplegiske deltakere med hverandre, ble det funnet forskjeller mellom disse tre gruppene. Frivillige og paraplegiske deltakere viste svært like resultater for maksimal og gjennomsnittlig kraft, mens tetraplegiske deltakere oppnådde en betydelig lavere effekt. Lignende funn ble vist når man sammenlignet 30 s Wingate-testen for paraplegiske deltakere 11 med den ene for tetraplegiske deltakere 10 . På grunn av de forskjellige lesjonene i disse ryggmargsskadede deltakere, påvirkes ulike muskler av nedsattelse. Dermed med høyere lesjonnivå ( f.eks. I tetraplegisk paDeltakerne), resulterer en mindre aktiv muskelmasse i lavere effekt ( tabell 2 ). For å redusere lesjonens variabilitet ble bare personer med et lesjonsnivå mellom cervical 5 (C5) og 7 (C7) og med en motorisk og sensorisk komplett ryggsmertsskade inkludert for å representere tetraplegiske deltakere. Likevel, selv mellom slike deltakere, kan en høy inter-individuell variabilitet oppstå. Personer med skade under C5 har bare Musculus (M.) biceps aktivert i armene, mens individer med skade under C7 viser aktivitet i M. biceps brachii, M. extensor radialis og M. triceps arm muskler 24 . Derfor, selv med svært smale inkluderingskriterier som de som er nevnt her, var gruppen av deltakere svært inhomogene i form av muskelfunksjon. Når det gjelder paraplegiske og dyktige deltakere, kan man forvente en høyere effektutgang hos uønskede deltakere på grunn av full stamme stabilitet og upåvirket luftveieneCle funksjon. Våre resultater viste ikke noen signifikante forskjeller i effektutgang mellom disse to gruppene, selv om dyktige deltakere utførte litt bedre. Dette kan ha vært fordi våre deltidsstudenter var mindre trente enn de paraplegiske deltakerne. Det er mulig at, selv med lavere stamme stabilitet og nedre respiratoriske funksjon, de paraplegiske deltakerne var mer tilpasset til armkreft, noe som kunne ha kompensert for ulemperne.

Selv om denne testprotokollen ser ut til å være pålitelig hos fysiske personer, kan test-retest pålitelighet være begrenset hos tetraplegiske individer. Effektutgangen hos tetraplegiske deltakere viste en svært høy inter-individuell variabilitet, som kan forklares av forskjeller i muskelfunksjon og kraft ( f.eks. Aktiv muskel avhengig av lesjonnivå). Likevel viste Jacobs, Johnson, Somarriba og Carter en svært høy pålitelighet i den kortere versjonen avDenne testen (30 s Wingate test) hos tetraplegiske idrettsutøvere 10 . Vi antok at påliteligheten kan være god nok over en lengre varighet ( dvs. 3 min i denne protokollen), men testet den ikke. Mangelen på en test-retest pålitelighetsundersøkelse hos personer med tetraplegi er en begrensning. Derfor, før du bruker denne testprotokollen i en gruppe personer med tetraplegi, anbefaler vi at du sjekker påliteligheten av protokollen først. En annen begrensning av studien innebærer standardisering av fikseringsstrategiene hos deltakerne med svært lav kjernestabilitet ( f.eks. Personer med høyt lesjonsnivå, som i tetraplegia). For å fikse dem på stolen, må en bånd være bundet rundt stolen og deltageren. Således kan det være vanskelig å registrere bøylehøyden og hvor tett den ble trukket. I en fremtidig studie vil det være fordelaktig å teste om tettheten av en slik stropp påvirker effekten i testprotokollen.

Likevel er denne testen et godt verktøy for å teste idrettsutøvere fra ulike idrettsdisipliner som involverer overkroppen. I tillegg, som pacingsstrategien for å gå all-out rett ved begynnelsen av testen er forhåndsdefinert, er det ingen individuell pacingsstrategi til stede.

Til slutt ser denne testen ut til å være et pålitelig verktøy for å teste treningsytelsen over en varighet på 3 minutter og ligner kortsiktig, høy intensitetsøvelse. Det er behov for en fortrolighetsprøve før den påføres hos idrettsutøvere eller i forskningsundersøkelser for å minimere læringseffekter fra test 1 til test 2. I tillegg er det nødvendig med ytterligere undersøkelser for å kontrollere test-retest-pålitelighet hos deltakerne eller idrettsutøvere med tetraplegi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Vi er takknemlige for hjelp fra Martina Lienert og Fabienne Schaufelberger under treningsprøving, samt fra PD Claudio Perret, PhD for hans vitenskapelige råd.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Angio V2 arm crank ergometer Lode BV, Groningen, NL N/A arm crank ergometer
Lode Ergometry Manager Software Lode BV, Groningen, NL N/A Software
10 µl end-to-end capillary EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany 0209-0100-005 Capillaries
haemolysis cup EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany 0209-0100-006 hemolysis cup
lactate analyzer Biosen C line, EKF-diagnostics GmbH 5213-0051-6200 lactate analyzer
Heart rate monitor, Polar 610i Polar, Kempele, Finland P610i heart rate monitor
metabolic cart, Oxygen Pro Jaeger GmbH N/A metabolic cart
oxygen mask, Hans Rudolph Hans Rudolph Inc. , USA 113814 oxygen mask
statistical software, PSAW Software SPSS Inc., Chicago USA N/A statistical software
desinfectant, Soft-Zellin Hartmann GmbH, Austria 999979 desinfectant
Quality control cup, EasyCon Norm EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany 0201-005.012P6 quality control
Quality control cup 3mmol/L EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany 5130-6152 control cup
Chip sensor lactate analyzer EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany 5206-3029 chip sensor
Lactate system solution EKF-diagnostics GmbH, Barleben, Germany 0201-0002-025 lactate system solution
lancet, Mediware Blutlanzetten medilab 54041 lancet
Calibration gas,  Jaeger GmbH 36-MC G020 calibration gas
chair provided by distributor (ergoselect) ergoline GmbH, Germany N/A chair provided by distributor

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Conconi, F., Ferrari, M., Ziglio, P. G., Droghetti, P., Codeca, L. Determination of the anaerobic threshold by a noninvasive field test in runners. J Appl Physiol. 52, (4), 869-873 (1982).
  2. Strupler, M., Mueller, G., Perret, C. Heart rate-based lactate minimum test: a reproducible method. Br J Sports Med. 43, (6), 432-436 (2009).
  3. Black, M. I., Durant, J., Jones, A. M., Vanhatalo, A. Critical power derived from a 3-min all-out test predicts 16.1-km road time-trial performance. Eur J Sport Sci. 14, (3), 217-223 (2014).
  4. Burnley, M., Doust, J. H., Vanhatalo, A. A 3-min all-out test to determine peak oxygen uptake and the maximal steady state. Med Sci Sports Exerc. 38, (11), 1995-2003 (2006).
  5. Vanhatalo, A., Doust, J. H., Burnley, M. A 3-min all-out cycling test is sensitive to a change in critical power. Med Sci Sports Exerc. 40, (9), 1693-1699 (2008).
  6. Johnson, T. M., Sexton, P. J., Placek, A. M., Murray, S. R., Pettitt, R. W. Reliability analysis of the 3-min all-out exercise test for cycle ergometry. Med Sci Sports Exerc. 43, (12), 2375-2380 (2011).
  7. Cheng, C. F., Yang, Y. S., Lin, H. M., Lee, C. L., Wang, C. Y. Determination of critical power in trained rowers using a three-minute all-out rowing test. Eur J Appl Physiol. 112, (4), 1251-1260 (2012).
  8. Fukuda, D. H., et al. Characterization of the work-time relationship during cross-country ski ergometry. Physiol Meas. 35, (1), 31-43 (2014).
  9. Vanhatalo, A., McNaughton, L. R., Siegler, J., Jones, A. M. Effect of induced alkalosis on the power-duration relationship of "all-out" exercise. Med. Sci. Sports Exerc. 42, (3), 563-570 (2010).
  10. Jacobs, P. L., Johnson, B., Somarriba, G. A., Carter, A. B. Reliability of upper extremity anaerobic power assessment in persons with tetraplegia. J Spinal Cord Med. 28, (2), 109-113 (2005).
  11. Jacobs, P. L., Mahoney, E. T., Johnson, B. Reliability of arm Wingate Anaerobic Testing in persons with complete paraplegia. J Spinal Cord Med. 26, (2), 141-144 (2003).
  12. Flueck, J. L., Lienert, M., Schaufelberger, F., Perret, C. Reliability of a 3-min all-out arm crank ergometer exercise test. Int J Sports Med. 36, (10), 809-813 (2015).
  13. Polar. S610i Series User's manual Polar. Available from: http://support.polar.com/support_files/en/C225742500419A8A42256CA000399AA7/S610i%20USA%20GBR%20C.pdf (2016).
  14. Erich Jaeger GmbH. User Manual Oxycon Pro. Jaeger GmbH. (2016).
  15. Shrout, P. E., Fleiss, J. L. Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability. Psychol Bull. 86, (2), 420-428 (1979).
  16. Beckerman, H., et al. Smallest real difference, a link between reproducibility and responsiveness. Qual Life Res. 10, (7), 571-578 (2001).
  17. Plichta, S. B., Kelvin, E. A., Munro, B. H. Munro's statistical methods for health care research. Wolters Kluwer. (2011).
  18. Atkinson, G., Nevill, A. M. Statistical methods for assessing measurement error (reliability) in variables relevant to sports medicine. Sports Med. 26, (4), 217-238 (1998).
  19. Bland, J. M., Altman, D. G. Measuring agreement in method comparison studies. Stat Methods Med Res. 8, (2), 135-160 (1999).
  20. van Drongelen, S., Maas, J. C., Scheel-Sailer, A., Van Der Woude, L. H. Submaximal arm crank ergometry: Effects of crank axis positioning on mechanical efficiency, physiological strain and perceived discomfort. J. Med. Eng. Technol. 33, (2), 151-157 (2009).
  21. Bressel, E., Bressel, M., Marquez, M., Heise, G. D. The effect of handgrip position on upper extremity neuromuscular responses to arm cranking exercise. J. Electromyogr. Kinesiol. 11, (4), 291-298 (2001).
  22. West, C. R., Goosey-Tolfrey, V. L., Campbell, I. G., Romer, L. M. Effect of abdominal binding on respiratory mechanics during exercise in athletes with cervical spinal cord injury. J Appl Physiol (1985). 117, (1), 36-45 (2014).
  23. West, C. R., Campbell, I. G., Goosey-Tolfrey, V. L., Mason, B. S., Romer, L. M. Effects of abdominal binding on field-based exercise responses in Paralympic athletes with cervical spinal cord injury. J. Sci. Med. Sport. 17, (4), 351-355 (2014).
  24. Kirshblum, S. C., et al. International standards for neurological classification of spinal cord injury. J Spinal Cord Med. 34, (6), 535-546 (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics