Experimenteel protokol van een drie-minuten, all-out armkruk oefeningstest in ruggenmerg gewond en onvolwassen personen

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

Wij presenteren een protocol voor het testen van de aërobe en anaërobe kracht van de bovenlichaamsspieren over een periode van 3 minuten in zowel de fysieke als in paraplegische en tetraplegische personen. Het protocol bevat specifieke wijzigingen in zijn aanvraag voor lichaamsbeweging bij personen met of zonder handicap.

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

Betrouwbare oefenprotocollen zijn vereist om de veranderingen in de uitoefening van de oefeningen in elite atleten te testen. Prestatieverbeteringen in deze atleten kunnen klein zijn; Daarom zijn gevoelige hulpmiddelen essentieel voor het uitoefenen van fysiologie. Er zijn op dit moment veel oefeningen die het mogelijk maken om oefencapaciteit in ongeschikte atleten te onderzoeken, met protocollen vooral voor lichaamsbeweging of lichaamsbeweging. Er is een trend om atleten te testen in een sportspecifieke setting die sterk lijkt op de acties die de deelnemers aan het doen zijn. Slechts een paar protocollen testen op korte termijn, hoge intensiteit oefeningscapaciteit bij deelnemers met een vermindering van het onderlichaam. De meeste van deze protocollen zijn zeer sportspecifiek en zijn niet van toepassing op een breed scala aan atleten. Een bekend testprotocol is de 30-jarige Wingate-test, die goed ontwikkeld is in fietsen en in het oefenproef van de armkruk. Deze test analyseert de intensiteit van de oefening gedurende een periode van 30 secondenn. Om de oefeningen over een langere duur te controleren, werd een andere methode aangepast voor toepassing op het bovenlichaam. De 3 min., All-out arm crank ergometer test maakt het mogelijk om atleten te testen op een manier die specifiek is voor 1 500 m rolstoelraces (in termen van lichaamsduur), evenals oefeningen op het bovenlichaam, zoals roeien of handcycling. Om de betrouwbaarheid met dezelfde testomstandigheden te verhogen, is het van essentieel belang om instellingen zoals de weerstand ( dwz koppelfactor) en de positie van de deelnemers precies te herhalen ( dwz de hoogte van de kruk, de afstand tussen de kruk en de Deelnemer, en de fixatie van de deelnemer). Een ander belangrijk probleem betreft het begin van de oefentest. Vaste omwentelingen per minuut zijn nodig om de testomstandigheden voor de start van de oefentest te standaardiseren. Dit oefenprotocol toont het belang van nauwkeurige operaties om dezelfde testomstandigheden en instellingen te reproduceren.

Introduction

Er zijn verschillende oefeningen die de stijging van de trainingsprestaties in elite atleten nauwkeurig bepalen in de loop van een trainingsperiode 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . Eén van deze tests is de betrouwbare 3 -min all-out oefentest op een gebroken fiets ergometer 3 , 4 , 5 , 6 . Deze test werd gebruikt om kritische kracht te bepalen, maar werd ook toegepast op oefeningen met atleten, evenals onderzoek 7 , 8 , 9 . Aangezien deze test voornamelijk werd gebruikt voor prestaties met lage extremiteiten, zoals bij roeien 7 en fietsen 3 , 5 , een vergelijkbare tEsting protocol voor lichaamsbeweging was nodig. Sportdisciplines die hoofdzakelijk het bovenlichaam gebruiken, kunnen mogelijk begunstigden zijn voor een dergelijk nieuw testprotocol, naast atleten of personen met een vermindering van de onderlichaamsspieren ( bijv. Een amputatie of een vermindering van ledematen door een ruggenmergletsel). Vandaar dat een testprotocol op de armkruk ergometer een goed instrument is om de lichaamsbewegingsprestaties in een aantal atleten uit verschillende sportdisciplines gemakkelijk te testen.

Het bestaan ​​van een zeer soortgelijke 30 s Wingate arm crank ergometer test 10 , 11 hielp bij het ontwikkelen van een protocol voor een 3 minuten, all-out arm crank ergometer test. De duur ervan is zeer vergelijkbaar met die van een 1.500 m rolstoelrace. Daarom is dit nieuwe testprotocol van de 3 minuten, all-out arm crank ergometer test getest op zijn test-retest betrouwbaarheid 12 . Over het algemeen is de betrouwbaarheid van dezeS test protocol was uitstekend, dus het kan een toekomstig testinstrument zijn op het gebied van oefeningen op het lichaam. Desalniettemin vereist het gebruik van deze oefentoets aandacht, vooral bij het testen van individuen met een ruggenmergletsel. Daarom is het doel van dit experimentele artikel een gedetailleerd protocol dat niet alleen de testinstellingen en analyse van de testresultaten beschrijft, maar ook de verschillen tussen het testen van personen met een handicap en atleten met een ruggenmerg.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De studie werd goedgekeurd door de lokale ethische commissie (Ethiekkommissie Nordwest- und Zentralschweiz, Bazel, Zwitserland) en schriftelijk geïnformeerde toestemming werd verkregen van de deelnemers voordat de studie werd gestart.

1. Test voorbereiding en deelnemer instructie

  1. Armkruk ergometer
    1. Zet de stroom op de draaibewegingsafhankelijke armkruk ergometer voordat u de software opent.
    2. Kies het testprotocol voor de 3 minuten, all-out ergometer test.
      1. Voeg een nieuw protocol in met een 120 s opwarmen, 180 s van de testduur en een 720 s afkoelperiode. Kies dit testprotocol en open een nieuw deelnemersblad.
    3. Voor elke nieuwe test bepaalt u de lichamelijke massa van de deelnemer vooraf.
    4. Stel de relatieve koppelfactor op op 0.2 voor personen met een handicap en paraplegie ( bijv. Voor een 100 kg deelnemer met een relatieve koppelfactor van 0,2, een koppel van 20 Nm resultaten) 12 .
      1. Breng een lagere koppelfactor aan voor tetraplegische deelnemers, afhankelijk van het letselniveau van het ruggenmergbesering; Er zijn twee of meer bekendmakingsproeven nodig om de optimale relatieve koppelfactor voor de betreffende deelnemer te bepalen.
      2. Voer een vertrouwdheidsonderzoek uit op dezelfde manier als beschreven in sectie 2. Als er geen piek optreedt na het afdrukken van de gegevens uit het bekendmakingsproces of als de deelnemer niet gedurende de hele 3 minuten kan draaien, voert u een tweede vertrouwdingsproef uit met een lager Koppel factor. Geef de deelnemers een rust van minstens twee dagen tussen elke proef.
  2. Exercise test instellingen
    1. Pas de hoogte van de armkraan aan en record deze om de identieke testinstellingen in de volgende testsessie te herhalen. Pas de afstand tussen de armkruk ergometer en de deelnemer aan.
      1. Om de hoogte te bepalen, meet de afstandTussen de vloer en de fixatie van de kruk. Om de afstand tussen de kruk en de deelnemer op te nemen, meet en teken de afstand tussen de muur en de stoelfixatie op. Stel de armkrukas in een hoogte horizontaal aan de schoudergewricht.
    2. Noteer ook de afstand tussen de muurbevestiging en de stoel of de afstand tussen de ergometer en de stoelfixatie. Pas de stoelinstellingen aan op of de deelnemer a) in staat is, b) paraplegisch of c) tetraplegisch is.
      1. Als de deelnemer niet in staat is, zit de deelnemer in de stoel die door de distributeur wordt verstrekt.
      2. Als de deelnemer paraplegisch is en in hun eigen rolstoel moet zitten, gebruik dan een bevestigingsset om de rolstoel vast te leggen aan de armkruk ergometer. Als de deelnemer geen eigen rolstoel nodig heeft, zit de deelnemer in de stoel die door de distributeur wordt verstrekt.
      3. Als de deelnemer tetraplegisch is, zet hij het bovenlichaam vast aan deStoel die door de distributeur of hun eigen rolstoel wordt geleverd en eventueel hun handen op de pedalen vastzetten. Om het bovenlichaam op te lossen, gebruik een band met haak-en-sluiting. Voor handfixatie, gebruik een polsband in tetraplegische patiënten.
  3. Extra metingen
    1. Zorg ervoor dat de lactatesysteemoplossing wordt bijgevuld voordat u de lactaatanalysator gebruikt. Voeg elke zes maanden een nieuwe chipsensor in. Gebruik de kwaliteitscontrole oplossing (12 mM) elke dag en de 3 mM kwaliteitscontrole oplossing om de twee weken.
      1. Zet de 12 mM kwaliteitscontrole oplossing elke ochtend in de "STD 1" sleuf.
      2. Om de kwaliteit verder te verbeteren, voeg 3 mM kwaliteitscontrole oplossingen toe in gap "1" en "2" en voer een meting door elke twee weken op "start" te drukken. De meting moet resulteren in een bereik tussen 2,96 en 3,10 mM.
    2. Om de gehele bloed lactaatconcentratie te bepalen voor en aFter de 3 minuten, all-out arm crank ergometer test, verkrijgen een baseline lactaat concentratie. Desinfecteer de oorloper met een ontsmettingsmiddel voordat u een bloedmonster uit de oorloper trekt met een kapsel van 10 μl. Gebruik een lancet om het volledige bloedmonster te krijgen.
      1. Wanneer de capillair volledig vol bloed is, zet het in de hemolysebeker.
        OPMERKING: Deze kopjes zijn in de handel verkrijgbaar en voorgevuld met een hemolyse-oplossing. Schud de oplossing totdat het bloed volledig gemengd is voordat u het in de lade van de lactaatanalysator plaatst.
      2. Kalibratie uitvoeren alvorens de lactaatconcentratie te analyseren. Plaats de kwaliteitscontrole cup in de lactaatanalysator (zie stap 1.3.1.1.). Zorg ervoor dat de kalibratie resulteert in een concentratie van 12 mM lactaat; Anders vervang de chipsensor.
      3. Plaats de monsters in de genummerde sleuven, beginnend met "1" voor het monster dat eerst werd genomen.
        OPMERKING: Nadat de kalibratie is voltooid, zijn de monsters meetbaarAutomatisch geveegd door het chip sensor systeem.
    3. Om de hartslag te bepalen, plaats een hartslaggordel rond de borst van de deelnemer en bevestig de hartslagmeter op de armkruk ergometer. Start de meting door op de rode startknop op de monitor te drukken. Als er geen hartslag op het horloge wordt weergegeven, nat de hartslagband met water om een ​​goede opname van de hartslag te verzekeren.
    4. Om de zuurstofverbruik tijdens het opwarmen en tijdens de 3 minuten all-out test te bepalen, kalibreer de metabole cart voor de test. Voer de automatische volume en gaskalibratie direct voor de test uit en voordat u het masker inschakelt.
      1. Open de automatische volumekalibratie in de software en druk op de startknop. Sla de resultaten op als de fout lager is dan 3% op het scherm.
      2. Open de gaskalibratie in de software, evenals het kalibreringsgas, en begin met de automatische kalibratie.
        OPMERKING: Het kalibreringsgas bestaat uit 5% CO 2 ,16% O2 en 79% N2. Wanneer er na het kalibreren 8 groene knoppen op het scherm worden weergegeven, is de kalibratie succesvol en kunnen de resultaten worden opgeslagen. Sluit de gasfles om te voorkomen dat gas lekt.
      3. Zorg ervoor dat de werkelijke lichamelijke massa van de deelnemer in het computerprogramma wordt ingevoegd. Nadat de deelnemer is geselecteerd door de zoekmachine op de computer, kies "ergospirometrie" in de software en start met de meting van de kamerluchtconcentratie door op de startknop te drukken.
      4. Om deze kalibratie uit te voeren, neem de sensor uit de spirometer en druk op de startknop. Kalibratie is voltooid wanneer "ok" op de computer wordt weergegeven.
      5. Ondertussen zet de zuurstofmasker op de deelnemer tijdens de kalibratie.
      6. Wanneer de meting van de kamerluchtconcentratie is afgerond en het programma klaar is om te meten, zet de sensor terug in de spirometer. Zet dan de hele spirometer in de holte oF het masker; Het apparaat is nu klaar om zuurstofverbruik te meten.
      7. Beweeg er bovendien de slang van de spirometer ergens ( bijv. Op de schouder met een kleefband) zodat het niet verstoort tijdens de armkrukoefening.

2. Uitvoering van het oefenprotocol

  1. Opwarmen
    1. 1 minuut voor de aanvang van de opwarming, begin met het meten van het zuurstofverbruik in rust wanneer de deelnemer bij de armkruk ergometer zit zonder te verplaatsen of te praten. Druk op de startknop in het softwareprogramma.
    2. Tegelijkertijd start de meting van de hartslag door op de rode knop te drukken. Meet de hartslag tijdens de opwarming, evenals tijdens en na de test.
    3. Voer een gestandaardiseerde warmup over 2 minuten bij 20 W voor het begin van de test. Gedurende de laatste 30 s van de opwarming, houd de kadans constant bij 60 rpm. Tel de laatste 10 s van de 30-jarige opwarming af.
    4. 3 minuten all-out oefen test
      1. Aan het einde van de countdown, zorg ervoor dat u een duidelijk start signaal geeft door te gaan met "go". Nadat het startssignaal is gegeven, laat de deelnemer toe om te versnellen.
      2. Instructeer de deelnemer om de armkrukergometer te versnellen naar de maximale snelheid, direct aan het begin van de test. Houd de cadans tijdens de gehele test zo hoog mogelijk. Ter standaardisatie redenen moedig de deelnemers niet aan tijdens de tests.
      3. Geef informatie over de duur elke 30 s. Beëindig de test na een duur van 3 minuten.
    5. Cooldown en post analyse
      1. Na afloop van de 3 minuten all-out test, meet de eind lactaatconcentratie, indien gewenst, en daarna elke 2 minuten gedurende de volgende 10 minuten. Gebruik dezelfde punctieplaats voor bloedmonsterneming als voor de test gebruikt.
      2. Stop de meting van zuurstofverbruik na het afronden van deze 3 Min door op de stopknop te drukken. Verwijder het zuurstofmasker. Sla de meting van zuurstofverbruik op de computer op door op de exit-knop te drukken en door op "Ja" te klikken wanneer de software om gegevensopslag vraagt.
        OPMERKING: de gegevens worden opgeslagen in het softwareprogramma en kunnen later worden omgezet in een csv-document.
      3. Om de gegevens te exporteren, druk op de "Export" knop om het bestand om te zetten in een csv document voor latere analyse. Stop de hartslagmeting door op de stopknop aan de linkerkant van de hartslagmeter te drukken nadat alle bloedmonsters van de oorloper zijn getrokken.

    3. Gegevensanalyse en interpretatie van de resultaten

    1. Prestatieparameters
      1. Analyseer verschillende parameters na afloop van deze prestatietest.
        Sla eerst de test op en exporteer deze naar een spreadsheet.
      2. Bereken de gemiddelde kracht (P mean =_upload / 55485 / 55485eq1.jpg "/> Vergelijking Meer dan 3 minuten, de piekvermogen en de minimale kracht tussen deze 3 minuten 12 .
        OPMERKING: de piekvermogen (P piek ) is de maximale kracht gedurende de hele 3 minuten. De kracht wordt gemeten in intervallen van 0,2-s. De piekvermogen is de hoogste en de minimale vermogen (P min ) de laagste single power-meting.
      3. Bereken de vermoeidheidsindex als de vermogensdaling per seconde van de piekvermogen tot het eindvermogen ((P piek [W] - P min [W]) / (t min [s] - t piek [s])).
      4. Bereken het totale werk gedurende de hele 3 minuten door de werkzaamheden elke seconde te maken (Werk [J] = weerstand [kg] * omwentelingen per minuut * vliegwielafstand [m] * tijd [min]).
      5. Bereken de tijd van het begin tot de piekvermogen (tijd tot piekvermogen = t piek [s]). Bereken verder de relatieve piek (relatieve P peAk = P piek / kg lichaamsgewicht) en de gemiddelde kracht (relatieve P gemiddelde = P gemiddelde / kg lichaamsgewicht) door de absolute waarden te delen door de lichaamsgewicht van de deelnemer.
      6. Verdeel de 3-min all-out test in 30 segmenten om de pacing strategie en vermoeidheid te controleren over deze 3 minuten. Bereken de gemiddelde kracht voor elk 30-segment (P mean = VergelijkingVergelijking .
    2. Andere metingen
      1. Plaats alle bloedmonsters in de genummerde sleuven van de bloed lactaatanalysator en voer de metingen automatisch door op "analyseren" te drukken. Bloed lactaatconcentraties printen voor latere analyse door de printer aan te zetten.
      2. Zend de hartslagmetingen naar de computer door gebruik te maken van een infrarood apparaat van de fabrikant. Open de software van de hartslagmeter en voer de data van de hartraad inTe monitoren naar de software. Bewaar de gegevens lokaal en exporteer het indien gewenst naar een spreadsheet voor latere analyse (bijvoorbeeld segmentanalyse) 13 .
      3. Stel een markering rechts aan het begin van de 3 minuten en aan het einde van de 3 minuten, waardoor de gemiddelde, maximale en minimale hartslag automatisch worden berekend voor dit segment.
        OPMERKING: De hartslag wordt gemiddeld door de software over 5 seconden automatisch gemeten.
      4. Exporteer de gegevens voor zuurstofverbruik naar een csv-bestand (stap 2.3) en open het in een spreadsheet voor analyse 14 . Bereken het gemiddelde zuurstofverbruik in rust: (VO 2_rest = VergelijkingVergelijking En gedurende de 3 minuten (VO 2_180s = VergelijkingVergelijking , Evenals de topZuurstofverbruik en zuurstofverbruik tijdens de 30's segmenten : (VO 2_30s = VergelijkingVergelijking .
        OPMERKING: De gegevens voor zuurstofverbruik worden gemeten adem-bij-adem en dan automatisch gemeten over een periode van 15 s per segment. Het piek zuurstofverbruik is de hoogste waarde gedurende een 15-s interval tijdens de 3-min oefentest.
    3. Statistieken
      1. Gebruik de Shapiro-Wilk test, de QQ-plot en de Kolmogorov Smirnov tests om de normale verdeling van de gegevens te controleren. Als de data normaal verdeeld is, presenteer het als de gemiddelde en de standaardafwijking (SD).
      2. Analyseer de test-retest betrouwbaarheid met behulp van de intra-klasse correlatiecoëfficiënt (ICC; 3,1 model) 15 .
      3. Bereken de absolute en relatieve betrouwbaarheid met behulp van de standaard fout van de meting (SEM), coëfficiëntVariant (CV), kleinste reële verschil (SRD) en 95% betrouwbaarheidsinterval van ICC 16 .
        OPMERKING: Het ICC moet worden geïnterpreteerd volgens Munro's classificatie 17 : 0,26 tot 0,49 reflecteert een lage correlatie; 0,50 tot 0,69 reflecteert een matige correlatie; 0,70 tot 0,89 reflecteert een hoge correlatie; En 0,90 tot 1,0 duidt op een zeer hoge correlatie. De absolute betrouwbaarheid dient als SRD, CV en SEM te worden voorgesteld en de relatieve betrouwbaarheid moet in de vorm van ICC 16 , 18 zijn .
      4. Analyseer significante veranderingen tussen de twee test sessies met behulp van een gepaarde t-test. Om de overeenkomst van de datasets van beide test sessies te tonen, gebruik Bland-Altman 19 plots. Gebruik statistische software om data analyse uit te voeren; Stel een statistisch significantieniveau van 0,05 in.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De test-retest betrouwbaarheid werd gecontroleerd in 21 recreatief getrainde (maar niet specifiek bovenlichamen opgeleid), niet-roken personen (9 mannen, 12 vrouwtjes, leeftijd: 34 ± 11 jaar, lichaamsmassa: 69,6 ± 11,1 kg en hoogte: 175,5 ± 6,9 cm). Tabel 1 toont de resultaten voor de relatieve en absolute test-retest reliabiliteit 12 . De piekvermogen vergeleken tussen de test en het retest wordt weergegeven in figuur 1 12 . Een Bland Altman plot voor deze test-retest wordt weergegeven in figuur 2 12 . Vervolgens werd deze 3-min., All-out armkruk ergometer test gebruikt in 17 onbehandelde (leeftijd: 38 ± 7 jaar, hoogte: 183 ± 13 cm en lichaamsmassa: 79 ± 6 kg), 10 paraplegische en 7 tetraplegische deelnemers ( tabel 2 ). Individuele gegevens die zowel een fysieke als een tetraplegische deelnemer vertegenwoordigen, worden weergegeven iN Figuur 3 . Vrijgezette deelnemers vertoonden een piekvermogen van 483 ± 94 W, terwijl paraplegische en tetraplegische deelnemers bleek een piekvermogen van respectievelijk 375 ± 101 W en 98 ± 49 W te hebben. De gemiddelde kracht werd vastgesteld op 172 ± 20 W, 157 ± 28 W en 40 ± 14 W voor respectievelijk lichamelijke, paraplegische en tetraplegische deelnemers. Er werden significante verschillen in gemiddelde en piekvermogen aangetroffen tussen ingewikkelde en tetraplegische deelnemers (p <0.001), evenals tussen paraplegische en tetraplegische deelnemers (p <0,001). De eind lactaatconcentratie bedroeg 8,9 ± 2,4 mM bij gestructureerde deelnemers, 10,6 ± 2,9 mM bij paraplegische deelnemers en 4,0 ± 0,8 mM bij tetraplegische deelnemers. De gemiddelde hartslag tijdens de 3-min all-out test was 155 ± 9,2 bpm in onbehandelde, 163 ± 6,2 bpm in paraplegische en 113 ± 15,9 bpm bij tetraplegische deelnemers. Opnieuw was de hartslag van tetraplegische deelnemers signi Ficant lager vergeleken met paraplegische (p <0.001) evenals in aanmerking komende deelnemers (p <0.001). Het zuurstofverbruik gemeten tijdens een 3-min all-out test wordt weergegeven in Figuur 4 .

Figuur 1
Figuur 1: Gemiddelde kracht vergeleken tussen de twee 3 minuten minimale oefeningen op een armkruk ergometer 12 . De stevige lijn vertegenwoordigt de beste pasvorm en de streeplijn de identiteitslijn. Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2: Bland-Altman-plot voor piekvermogen 12 . SD = standaardafwijking.Ve.com/files/ftp_upload/55485/55485fig2large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te zien.

Figuur 3
Figuur 3: Individuele gegevens van de 3-min all-out arm crank ergometer test voor een bekwame en een tetraplegic deelnemer. Linker = onbezet deelnemer; Rechter = tetraplegische deelnemer; Blauwe lijn = stroomuitgang; Groene lijn = cadans. Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4
Figuur 4: Oxygenverbruik tijdens een 3 minuten all-out arm crank ergometer test in een onbeweeglijke deelnemer. Tijdspunt nul vertegenwoordigt het begin van de 3 minuten test. Het datA worden gepresenteerd als de ruwe data gemeten adem-bij-adem.

ICC 95% CI SEM% SRD% CV
Piekvermogen [W] 0,961 [0,907; 0,984] 2 5.6 6.66
Gemiddelde vermogen [W] 0,984 [0.960; 0.993] 0.6 1.6 3.13
Minimale kracht [W] 0.964 [0,914; 0,985] 1.4 4 6.05
Tijd om te piek [s] 0,379 [-0,052; 0,691] 22.5 62.4 11.37
Vermoeidheidsindex 0,940 [0,858; 0,975] 3.6 9.9 9.43
Rel. Piekvermogen [W /kg] 0,922 [0,818; 0,968] 2.8 7.8 6.45
Rel. Gemiddelde vermogen [W / kg] 0.950 [0,882; 0,979] 1.1 3.2 3.46
Totaal werk [J] 0,984 [0.960; 0.993] 0.6 1.6 3.13

Tabel 1: Test-retest betrouwbaarheid voor alle parameters 12 . ICC = correlatiecoëfficiënt binnen de klas; CI = zelfverzekerd interval; SEM = standaard fout van de meting; SRD = kleinste echt verschil; CV = variatiecoëfficiënt; rel. = Relatief

Paraplegische deelnemer Lesion niveau AIS Leeftijd (y) Lichaamsmassa (kg) Hoogte (cm)
P01 Th12 EEN 47 80 184
P02 TH10 EEN 43 73 183
P03 TH11 EEN 55 72 174
P04 L1 EEN 26 64 150
P05 Th12 EEN 22 63 185
P06 L1 EEN 32 76 175
P07 TH11 EEN 59 80 178
P08 L1 EEN 35 63 165
P09 L4 EEN 44 78 176
P10 L1 EEN 48 80 185
Gemiddelde 41 73 176
SD 12.1 6.8 10.4
Tetraplegische deelnemer Lesion niveau AIS Leeftijd (y) Lichaamsgewicht(kg) Hoogte (cm)
T01 C5 EEN 24 85 188
T02 C7 EEN 31 60 180
T03 C7 EEN 40 60 168
T04 C7 EEN 31 80 190
T05 C5 EEN 43 80 176
T06 C6 EEN 56 74 170
T07 C5 EEN 65 75 190
41 73 180
SD 13.6 9.9 9.3

Tabel 2: Antropometrische gegevens van paraplegische en tetraplegische deelnemers. AIS = Vermindering van de ruggengraat van de ruggengraat, Th = thoracale, L = lumbale, C = cervicale, SD = standaardafwijking.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Oefentests in spinaalsnets gewonde atleten is cruciaal voor het volgen van oefenprestaties over meerdere maanden of jaren van training. Er zijn maar een paar oefeningen beschikbaar om de korte termijn, hoge intensiteit oefenprestatie op de armkruk ergometer te controleren. Deze methode beschrijft in detail hoe een oefentoets die al is getest op de betrouwbaarheid ervan bij fietsen 5 en roeien 7, kan worden toegepast op de armkruk ergometer. Om betrouwbare en zinvolle resultaten te verzamelen, zijn twee factoren zeer belangrijk: eerst de voorbereiding van de deelnemer voor deze oefentest en ten tweede de standaardisatie van de test. Zo wordt de deelnemer aangeleerd om het laboratorium in een rustende toestand te betreden, wat geen intense training inhoudt gedurende de twee dagen voor de test. Voedselinname ( bijv. Koolhydratenrijke voeding 24 uur voor het testen) en slaap ( bijv. Minstens 7 uur slaap gedurende de twee nachten voorafgaand aan het testen) moet ook worden bedachtEn rekening mee houden. Bovendien, voordat u de eerste 'echte' oefentest uitvoert, moet een vertrouwdheidsonderzoek worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de deelnemer het testprotocol begrijpt. De tweede voorwaarde betreft de standaardisering van het testprotocol, dat de opwarming, het begin van de test en de fixatiestrategieën voor de rolstoel en de handen omvat (stap 1.2). Deze instellingen moeten identiek gehouden worden voor elke test met dezelfde persoon. Ook kan de hoogte van de crank het vermogen en het zuurstofverbruik 20 beïnvloeden. Bovendien kan de handgreeppositie klinisch relevant zijn in verband met schouderpijn na de oefening 21 . Bovendien kan buikbindingen invloed hebben op de ademhalingsfunctie en het zuurstofvervoer 22 , maar het lijkt de rompstabiliteit en oefenprestaties te vergroten 23 . Zo is het best om aanpassingen en fixaties in detail op te nemen om e te reproducerenQuivalente omstandigheden in de volgende test.

Uit de resultaten in figuren 1 en 2 blijkt dat deze 3 minuten, all-out arm crank test betrouwbaar is in onbeweeglijke deelnemers en kan worden gebruikt voor onderzoek of oefeningen 12 . Bij het vergelijken van onbehandelde, paraplegische en tetraplegische deelnemers met elkaar, werden verschillen tussen deze drie groepen gevonden. Behandelde en paraplegische deelnemers lieten zeer gelijksoortige resultaten zien voor maximale en gemiddelde kracht, terwijl tetraplegische deelnemers met een aanzienlijk lagere vermogen uitvoeren. Soortgelijke bevindingen werden getoond bij het vergelijken van de 30 s Wingate-test voor paraplegische deelnemers 11 met die voor tetraplegische deelnemers 10 . Vanwege de verschillende letselspiegels van deze gewond gewonde deelnemers worden verschillende spieren beïnvloed door de beperking. Zo, met een hoger laesie niveau ( bijv. In tetraplegische paDeelnemers), resulteert een minder actieve spiermassa in een lagere vermogen ( tabel 2 ). Om de variabiliteit van de letsel te verminderen, werden alleen personen met een laesie niveau tussen cervicale 5 (C5) en 7 (C7) en met een motorische en zintuiglijke volledige ruggenmergbesering opgenomen om tetraplegische deelnemers te vertegenwoordigen. Niettemin kan zelfs tussen dergelijke deelnemers een hoge inter-individuele variabiliteit optreden. Personen met een blessure onder C5 hebben alleen Musculus (M.) biceps geactiveerd in de armen, terwijl personen met een letsel onder C7 werkzaam zijn in M. biceps brachii, M. extensor radialis en M. triceps armspieren 24 . Daarom, zelfs bij zeer kleine inclusiecriteria zoals die hier genoemd, was de groep deelnemers erg inhomogeen in termen van spierfunctie. Wat paraplegische en onbeweeglijke deelnemers betreft, zou men verwachten dat een hogere krachtuitgang bij onbeweeglijke deelnemers zou zijn door volledige rompstabiliteit en onaangetaste ademhalingsmusCle functie. Onze resultaten hebben geen significante verschillen in stroomuitvoer tussen deze twee groepen gehad, hoewel onbeweeglijke deelnemers iets beter presteerden. Dit kan zijn omdat onze deelnemende deelnemers minder getraind waren dan de paraplegische deelnemers. Het is mogelijk dat, zelfs bij lagere rompstabiliteit en lagere ademhalingsfunctie, de paraplegische deelnemers meer aangepast zijn om arm te cranken, die hun nadelen kunnen compenseren.

Hoewel dit testprotocol lijkt te zijn betrouwbaar bij personen met een handicap, kan de test-retest betrouwbaarheid beperkt zijn in tetraplegische individuen. De uitgangsvermogen bij tetraplegische deelnemers vertoonde een zeer hoge inter-individuele variabiliteit, die kan worden verklaard door verschillen in spierfunctie en kracht ( bijv. Actieve spier afhankelijk van het letselniveau). Niettemin liet Jacobs, Johnson, Somarriba en Carter een zeer hoge betrouwbaarheid zien in de kortere versie vanDeze test (30 s Wingate test) bij tetraplegische atleten 10 . We hebben ervan uitgegaan dat de betrouwbaarheid over een langere duur goed genoeg kan zijn ( dwz 3 minuten in dit protocol) maar heeft het niet getest. Het ontbreken van een test-retest betrouwbaarheid onderzoek bij personen met een tetraplegie is een beperking. Dus, voordat u dit testprotocol gebruikt in een groep individuen met tetraplegie, raden wij u aan om eerst de betrouwbaarheid van het protocol te controleren. Een andere beperking van de studie betreft de standaardisatie van de fixatie strategieën bij deelnemers met een zeer lage kernstabiliteit ( bijv. Personen met een hoog letselniveau, zoals bij tetraplegie). Om ze op de stoel op te lossen, moet er een band rond de stoel en de deelnemer worden gebonden. Zo kan het moeilijk zijn om de lengte van de band vast te leggen en hoe strak het werd getrokken. In een toekomstige studie zou het nuttig zijn om te testen of de dichtheid van een dergelijke band invloed heeft op de stroomuitgang in het testprotocol.

Niettemin is deze test een goed instrument om atleten te testen uit verschillende sportdisciplines met betrekking tot lichaamsbeweging. Bovendien, aangezien de pacingsstrategie van het uitgaan van het begin van de test al voorbij is, is er geen individuele stimuleringsstrategie aanwezig.

Ten slotte lijkt deze test een betrouwbaar instrument te zijn om de oefenprestaties te testen over een periode van 3 minuten en is vergelijkbaar met de korte-termijn, hoge intensiteit oefenprestaties. Voor de toepassing ervan bij atleten of onderzoeksonderzoeken is een vertrouwdheidsbezoek nodig om de leer-effecten van test 1 naar test 2 te minimaliseren. Daarnaast is verder onderzoek nodig om de test-retest betrouwbaarheid te controleren bij deelnemers of atleten met een tetraplegie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Wij zijn dankbaar voor de hulp van Martina Lienert en Fabienne Schaufelberger tijdens het oefenproeven, evenals van PD Claudio Perret, PhD voor zijn wetenschappelijk advies.

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