Experimentellt protokoll av ett tre minuters utbrott i armskruvarna i ryggradsledningar Skadade och obefintliga personer

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 presenterar ett protokoll för att testa den aeroba och anaeroba kraften i överkroppsmusklerna under en varaktighet av 3 min i både kroppsliga och paraplegiska och tetraplegiska individer. Protokollet presenterar specifika modifieringar i sin ansökan om övningsövning hos individer med eller utan funktionshinder.

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

Pålitliga träningsprotokoll krävs för att testa förändringar i träningsförmåga hos elitutövare. Prestationsförbättringar hos dessa idrottare kan vara små; Därför är känsliga verktyg grundläggande för att utöva fysiologi. Det finns för närvarande många övningstest som möjliggör undersökning av träningskapacitet hos utbildade idrottare, med protokoll huvudsakligen för kroppsövning eller kroppsövning. Det finns en trend att testa idrottare i en sportspecifik miljö som nära liknar de åtgärder som deltagarna brukar utföra. Endast ett fåtal protokoll testar kortvarig, intensiv träningskapacitet hos deltagare med nedsatt underkropp. De flesta av dessa protokoll är mycket sportspecifika och kan inte tillämpas på ett brett utbud av idrottare. Ett välkänt testprotokoll är 30 s Wingate-testet, vilket är väletablerat i cykling och i armvevsträningstestning. Detta test analyserar högintensiv träning under en 30 s tid duration. För att övervaka träningspraxis under längre tid ändrades en annan metod för applicering på överkroppen. Det 3 min långa armkrigs ergometertestet gör det möjligt för idrottare att testas på ett sätt som är specifikt för 1 500 m rullstols racing (med avseende på träningslängd), såväl som övningsövningar som rodd eller handcykel. För att öka tillförlitligheten med identiska testförhållanden är det avgörande att exakt replikera inställningar som motståndet ( dvs vridmomentfaktorn) och deltagarnas läge ( dvs. vevets höjd, avståndet mellan vev och vev Deltagare och fixering av deltagaren). En annan viktig fråga gäller början av övningstestet. Fasta varv per minut krävs för att standardisera testförhållandena för träningstestets start. Detta träningsprotokoll visar vikten av exakta åtgärder för att reproducera identiska testförhållanden och inställningar.

Introduction

Det finns flera övningstest som bestämmer ökningen av träningsförmågan hos elitutövare under en träningsperiod 1 , 2 , 3 , 4 , 5 . En av dessa test är det pålitliga 3- mins all-out träningstestet på en bromsad ergometer 3 , 4 , 5 , 6 . Detta test användes för att bestämma kritisk kraft, men det användes också för övningstestning med idrottsmän, liksom för forskning 7 , 8 , 9 . Eftersom detta test huvudsakligen användes för prestationer med lägre extremitet, såsom vid rodd 7 och cykling 3 , 5 , en liknande tUppskattningsprotokoll för övningsövning var nödvändig. Sportdiscipliner som huvudsakligen använder överkroppen kan vara möjliga mottagare av ett sådant nytt testprotokoll, förutom idrottare eller individer med nedsatt muskler i underkroppen ( t.ex. en amputation eller en försämring av benen på grund av ryggmärgsskada). Därför är ett testprotokoll på armvev ergometern ett bra verktyg för att enkelt testa övningsövning i olika idrottare från olika idrottsgrenar.

Förekomsten av en mycket liknande 30 s Wingate arm vev ergometer test 10 , 11 hjälpte med att utveckla ett protokoll för ett 3 min, all-out arm vev ergometer test. Dess varaktighet är mycket lik den för en 1 500 m rullstolscykel. Därför testades detta nya testprotokoll av 3 min, all-out arm vev ergometer testet för sin test-retest pålitlighet 12 . Sammantaget är pålitligheten av dessaS test protokoll var utmärkt, så det kan vara ett framtida testverktyg inom området övningsövningstestning. Ändå kräver användningen av detta övningstest uppmärksamhet, speciellt när man testar individer med ryggmärgsskada. Syftet med denna experimentella artikel är därför att visa ett detaljerat protokoll som beskriver inte bara testinställningarna och analysen av testresultaten, men det indikerar också skillnaderna mellan testning av fysiska personer och idrottare med ryggmärgsskada.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Studien godkändes av den lokala etiska kommittén (Ethikkommission Nordwest- und Zentralschweiz, Basel, Schweiz) och skriftligt informerat samtycke erhölls från deltagarna innan studien inleddes.

1. Testberedning och deltagarinstruktion

  1. Arm vev ergometer
    1. Slå på strömmen på den varvtal som är beroende av varvtalet innan du öppnar programvaran.
    2. Välj testprotokollet för 3 min, all-out ergometer testet.
      1. Sätt in ett nytt protokoll med en 120 s uppvärmning, 180 s testvaraktighet och en 720 s nedkylningsperiod. Välj detta testprotokoll och öppna ett nytt deltagarkonto.
    3. För varje nytt test ska du bestämma deltagarens kroppsmassa i förväg.
    4. Ställ in relativ vridmomentfaktor till 0,2 för kroppsliga och paraplegiska individer ( t.ex. för en 100 kg deltagare med en relativ vridmomentfaktor på 0,2, ett vridmoment på 20 Nm resultat) 12 .
      1. Applicera en lägre vridmomentfaktor för tetraplegiska deltagare beroende på skador på ryggmärgen. Två eller flera förtrogningsförsök behövs för att bestämma den optimala relativa vridmomentfaktorn för den berörda deltagaren.
      2. Utför en förtrogningsförsök på samma sätt som beskrivs i avsnitt 2. Om det inte uppstår någon topp efter att ha skrivit ut uppgifterna från bekräftelseprovet eller om deltagaren inte lyckades vrida sig i hela 3 min, utför en andra bekännandeprocess med en lägre Vridmomentfaktor. Ge deltagarna en vila av minst två dagar mellan varje försök.
  2. Övningstestinställningar
    1. Justera armvevans höjd och spela in den för att replikera identiska testinställningar under nästa testperiod. Justera och spela in avståndet mellan armvev ergometern och deltagaren.
      1. För att bestämma höjden, mäta distansenNCE mellan golvet och fixering av vevet. För att spela in avståndet mellan vev och deltagare, mäta och spela in avståndet mellan väggen och stolfixeringen. Justera armvevaxelns axel till en höjd horisontal mot axelförbandet.
    2. Notera antingen avståndet mellan väggfästet och stolen eller avståndet mellan ergometern och stolfixeringen. Justera stolinställningarna beroende på om deltagaren är a) förmåga, b) paraplegic eller c) tetraplegic.
      1. Om deltagaren är kompetent, ska deltagaren sitta i stolen från distributören.
      2. Om deltagaren är paraplegisk och behöver sitta i sin egen rullstol, använd en fixeringsuppsättning för att fixa rullstolen till armvev ergometern. Om deltagaren inte behöver egen rullstol, ska deltagaren sitta i stolen från distributören.
      3. Om deltagaren är tetraplegic, fixa överkroppen tillStol som tillhandahålls av distributören eller till egen rullstol och eventuellt fäster händerna på pedalerna. För att fixera överkroppen, använd ett rem med krokfästet. För handfixering, använd en armband i tetraplegiska patienter.
  3. Ytterligare mätningar
    1. Se till att laktatsystemlösningen fylls på innan laktatanalysatorn används. Sätt in en ny chipsensor var sjätte månad. Använd kvalitetskontrolllösningen (12 mM) varje dag och 3 mM kvalitetskontrolllösningen varannan vecka.
      1. Sätt 12 mM kvalitetskontrolllösningen i "STD 1" -platsen varje morgon.
      2. För att ytterligare förbättra kvaliteten lägger du till 3 mM kvalitetskontrolllösningar i gapet "1" och "2" och kör en mätning genom att trycka på "start" varannan vecka. Mätningen bör resultera i ett intervall mellan 2,96 och 3,10 mM.
    2. För att bestämma helblodens laktatkoncentration före och aFter 3 min, all-out arm vev ergometer test, få en baslinje laktat koncentration. Desinficera öronlocket med ett desinfektionsmedel innan du drar ett blodprov från öronlocket med en 10 μl kapillär. Använd en lansett för att få hela blodprovet.
      1. När kapillären är helt full av blod, sätt den in i hemolyskoppen.
        OBS: Dessa koppar är kommersiellt tillgängliga och förfyllda med en hemolysningslösning. Skaka lösningen tills blodet är helt blandat innan det sätts in i laktatanalysatorns bricka.
      2. Kör en kalibrering innan du analyserar laktatkoncentrationen. Placera kvalitetskontrollkoppen i laktatanalysatorn (se steg 1.3.1.1.). Se till att kalibreringen resulterar i en 12 mM laktatkoncentration; Annars ersätt chipensorn.
      3. Placera proven i de numrerade luckorna, börja med "1" för det prov som togs först.
        OBS: Efter kalibreringen är mätningarna mättaUred automatiskt av chip sensor systemet.
    3. För att bestämma hjärtfrekvensen ska du placera ett hjärtband runt deltagarens bröst och fixa hjärtfrekvensmätaren till armkrigs ergometern. Starta mätningen genom att trycka på den röda startknappen på bildskärmen. Om inget hjärtfrekvens visas på klockan, blöta hjärtfrekvensbältet med vatten för att säkerställa en god registrering av hjärtfrekvensen.
    4. För att bestämma syreförbrukningen under uppvärmning och under 3 min all-out-test, kalibrera den metaboliska vagnen före testet. Kör automatisk volym och gaskalibrering omedelbart innan testet och innan du sätter på masken.
      1. Öppna automatisk volymkalibrering i programvaran och tryck på startknappen. Spara resultaten om felet ligger under 3% på skärmen.
      2. Öppna gaskalibreringen i mjukvaran, liksom kalibreringsgasen, och börja med automatisk kalibrering.
        OBS: Kalibreringsgasen består av 5% CO2,16% 02 och 79% N2. När 8 gröna knappar visas på skärmen i slutet av kalibreringen, är kalibreringen lyckad och resultaten kan lagras. Stäng gasflaskan för att säkerställa att gas inte läcker.
      3. Se till att deltagarens faktiska kroppsmassa läggs in i datorprogrammet. När deltagaren väljs av sökmotorn på datorn väljer du "ergospirometry" i programvaran och börjar med mätningen av rumsluftkoncentrationen genom att trycka på startknappen.
      4. För att köra denna kalibrering, ta sensorn ur spirometern och tryck på startknappen. Kalibrering är klar när "ok" visas på datorn.
      5. Under kalibreringen sätter syrgasmasken på deltagaren.
      6. När mätningen av rumsluftkoncentrationen är klar och programmet är redo att mäta, sätt sensorn tillbaka i spirometern. Sätt sedan hela spirometern i hålrummet oF masken Enheten är nu redo att mäta syreförbrukningen.
      7. Dessutom fixerar spirometerns slang någonstans ( t.ex. på axeln med en tejp) så att den inte stämmer under armen.

2. Utövande av träningsprotokollet

  1. Uppvärmning
    1. 1 minut innan du börjar uppvärmningen, börja mätning av syreförbrukningen i vila när deltagaren sitter vid armkranens ergometer utan att flytta eller prata. Tryck på startknappen i programprogrammet.
    2. Samtidigt börjar mätningen av hjärtfrekvensen genom att trycka på den röda knappen. Mät hjärtfrekvensen under uppvärmningen såväl som under och efter provet.
    3. Utför en standardiserad uppvärmning under 2 minuter vid 20 W före teststart. Under de senaste 30 s av uppvärmningen behåll kadenskonstanten vid 60 varv per minut. Räkna ned de senaste 10 s av 30-talets uppvärmning.
    4. 3 min all-out träningstest
      1. I slutet av nedräkningen, se till att ge en tydlig startsignal genom att ropa "go". Efter att startsignalen ges, tillåta deltagaren att accelerera.
      2. Instruera deltagaren att accelerera armvevsenergometern till maximal hastighet rätt i början av provet. Håll kadensen vid högsta möjliga hastighet under hela testet. Av standardiseringsskäl uppmuntrar inte deltagarna under provningarna.
      3. Ge information om varaktighet var 30: e sekund. Avsluta provet efter 3 minuter.
    5. Nedkylning och efteranalys
      1. Efter avslutad 3 min all-out-test, mäta slutlaktatkoncentrationen, om så önskas, och därefter varannan 2 min under de kommande 10 min. Återanvänd samma punkteringsplats för blodprovtagning som använts före testet.
      2. Stoppa mätningen av syreförbrukningen efter att ha avslutat dessa 3 Min genom att trycka på stoppknappen. Ta bort syremasken. Spara mätningen av syreförbrukningen på datorn genom att trycka på exitknappen och genom att klicka på "ja" när programvaran begär datalagring.
        OBS: Data lagras i programprogrammet och kan enkelt konverteras till ett csv-dokument senare.
      3. För att exportera data, tryck på "Exportera" -knappen för att konvertera filen till ett csv-dokument för senare analys. Stoppa hjärtfrekvensmätningen genom att trycka på stoppknappen på vänster sida av hjärtfrekvensskärmen när alla blodprover har ritats från öronlocket.

    3. Dataanalys och tolkning av resultaten

    1. Prestandaparametrar
      1. Analysera flera olika parametrar efter avslutat resultatprestation.
        Först, spara testet och exportera det till ett kalkylblad.
      2. Beräkna medelvärdet (P mean =_upload / 55485 / 55485eq1.jpg "/> Ekvation Över 3 minuter, toppkraft och minimal effekt mellan dessa 3-min 12 .
        OBS: toppströmmen (P- topp ) är maximal effekt under hela 3 min. Effekten mäts i 0,2 s intervaller. Toppkraften är den högsta och minsta effekten (P min ) den lägsta effekten.
      3. Beräkna utmattningsindexet som effektnedgång per sekund från toppström till slutkraft ((P- topp [W] - P min [W]) / (t min [s] - t peak [s])).
      4. Beräkna det totala arbetet under hela 3 minuter genom att lägga till det arbete som utförs varje sekund (Arbete [J] = motstånd [kg] * varv per minut * svänghjulsträcka [m] * tid [min]).
      5. Beräkna tiden från början till toppkraft (tid till toppkraft = t topp [s]). Beräkna dessutom relativ topp (relativ P peAk = P- topp / kg kroppsmassa) och medelvärdet (relativ P- medel = P- medel / kg kroppsmassa) genom att dela de absoluta värdena av deltagarens kroppsmassa.
      6. Dela 3-mins all-out-testet i 30 s segment för att kontrollera stimuleringsstrategin och tröttheten över dessa 3 min. Beräkna medelvärdet för varje 30 s segment (P mean = EkvationEkvation .
    2. Andra mätningar
      1. Placera alla blodprover i de numrerade slitsarna i blodlaktatanalysatorn och kör mätningarna automatiskt genom att trycka på "analysera". Skriv ut blodlaktatkoncentrationer för senare analys genom att slå på skrivaren.
      2. Överför hjärtfrekvensmätningarna till datorn med hjälp av en infraröd enhet från tillverkaren. Öppna mjukvaran på hjärtfrekvensmonitorn och importera data från hjärtfrekvensenTe övervaka till programvaran. Spara data lokalt och exportera det om så önskas till ett kalkylblad för senare analys ( t.ex. segmentanalys) 13 .
      3. Ställ in en markör rätt i början av 3 minuter och i slutet av 3 minuter, så att det genomsnittliga, maximala och minimala hjärtfrekvensen beräknas automatiskt för detta segment.
        OBS: Hjärtfrekvensen beräknas automatiskt av mjukvaran över 5 s intervaller.
      4. Exportera data för syreförbrukning till en csv-fil (steg 2.3) och öppna den i ett kalkylblad för analys 14 . Beräkna den genomsnittliga syreförbrukningen i vila: (VO 2_rest = EkvationEkvation Och under 3 min (VO 2_180s = EkvationEkvation , Liksom toppenSyreförbrukning och syreförbrukning under 30-talets segment: (VO 2_30s = EkvationEkvation .
        OBS: Dataen för syreförbrukning mäts andningshastighet och sedan medelvärdes automatiskt över en varaktighet av 15 s per segment. Maximal syreförbrukning är det högsta värdet under ett 15-s intervall under 3-minuters övningstest.
    3. Statistik
      1. Använd Shapiro-Wilk-testet, QQ-plot och Kolmogorov Smirnov-testerna för att kontrollera normalfördelningen av data. Om dataen distribueras normalt, presentera den som medelvärdet och standardavvikelsen (SD).
      2. Analysera test-retest-tillförlitligheten med hjälp av interrelationell korrelationskoefficient (ICC; 3,1-modell) 15 .
      3. Beräkna absolut och relativ tillförlitlighet med hjälp av standardfelet för mätningen (SEM), koefficientenVariant (CV), minsta real skillnad (SRD) och 95% konfidensintervall för ICC 16 .
        OBS: ICC bör tolkas enligt Munros klassificering 17 : 0,26 till 0,49 återspeglar en låg korrelation; 0,50 till 0,69 återspeglar en måttlig korrelation; 0,70 till 0,89 återspeglar en hög korrelation; Och 0,90 till 1,0 indikerar en mycket hög korrelation. Den absoluta tillförlitligheten bör presenteras som SRD, CV och SEM, och relativ tillförlitlighet ska vara i form av ICC 16 , 18 .
      4. Analysera signifikanta förändringar mellan de två test sessionerna med hjälp av ett parat t-test. För att visa överensstämmelsen med dataseten för båda test sessionerna, använd Bland-Altman 19 tomter. Använd statistisk programvara för att utföra dataanalys; Ange en statistisk signifikansnivå på 0,05 i hela.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Test-retest-tillförlitligheten kontrollerades i 21 rekreationsutbildade (men inte specifikt överkroppsutbildade), rökfria individer (9 män, 12 honor, ålder: 34 ± 11 år, kroppsmassa: 69,6 ± 11,1 kg och höjd: 175,5 ± 6,9 cm). Tabell 1 visar resultaten för relativa och absoluta test-retest reliabiliteter 12 . Toppkraften jämfört mellan testet och testet visas i figur 1 12 . En bland Altman-plot för detta test-retest presenteras i Figur 2 12 . Därefter användes detta 3-mins all-out arm vev ergometertest i 17 skickliga (ålder: 38 ± 7 år, höjd: 183 ± 13 cm och kroppsmassa: 79 ± 6 kg), 10 paraplegic och 7 tetraplegiska deltagare ( tabell 2 ). Individuella data som representerar en kompetent och en tetraplegisk deltagare presenteras iN Figur 3 . Behöriga deltagare uppvisade en toppkraft på 483 ± 94 W, medan paraplegiska och tetraplegiska deltagare visade sig ha en toppkraft på 375 ± 101 W respektive 98 ± 49 W. Den genomsnittliga kraften visade sig vara 172 ± 20 W, 157 ± 28 W och 40 ± 14 W för personer med förmåga till kropp, paraplegi och tetraplegi. Betydande skillnader i medel- och toppkraft uppkomna mellan kroppsliga och tetraplegiska deltagare (p <0,001), liksom mellan paraplegiska och tetraplegiska deltagare (p <0,001). Slutlaktatkoncentrationen var 8,9 ± 2,4 mM hos kroppsliga deltagare, 10,6 ± 2,9 mM hos paraplegiska deltagare och 4,0 ± 0,8 mM hos tetraplegiska deltagare. Det genomsnittliga hjärtfrekvensen vid 3-mins all-out-testet var 155 ± 9,2 slag per minut i förmåga, 163 ± 6,2 slag per paraplegic och 113 ± 15,9 slag per minut hos tetraplegiska deltagare. Återigen var hjärtfrekvensen hos tetraplegiska deltagare signi Mycket lägre jämfört med paraplegiska (p <0,001) såväl som till kompetenta deltagare (p <0,001). Syreförbrukningen mätt under ett 3-mins all-out-test presenteras i Figur 4 .

Figur 1
Figur 1: Medelvärde jämfört mellan de två 3-minuters all-out-övningstesten på en armvev ergometer 12 . Den fasta linjen representerar den bästa passformen och den streckade linjen identitetslinjen. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 2
Figur 2: Bland-Altman-plot för toppkraft 12 . SD = standardavvikelse.Ve.com/files/ftp_upload/55485/55485fig2large.jpg "target =" _ blank "> Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 3
Figur 3: Individuella data från 3-mins all-out arm vev ergometer test för en kompetent och en tetraplegic deltagare. Vänster = skicklig deltagare Right = tetraplegic participant; Blå linje = effektutgång; Grön linje = kadens. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Figur 4
Figur 4: Syreförbrukning under en 3 min all-out arm vev ergometer test i en skicklig deltagare. Tidpunkt noll representerar starten på 3 min testet. DatanA presenteras som den råa data som mäts andning vid andetag.

ICC 95% CI SEM% SRD% CV
Toppkraft [W] 0,961 [0,907; 0,984] 2 5,6 6,66
Genomsnittlig 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
Dags att toppa [s] 0,379 [-0,052; 0,691] 22,5 62,4 11,37
Trötthet index 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. Medelvärde [W / kg] 0,950 [0,882; 0,979] 1,1 3,2 3,46
Totalt arbete [J] 0,984 [0,960; 0,993] 0,6 1,6 3,13

Tabell 1: Test-retest-tillförlitlighet för alla parametrar 12 . ICC = korrelationskoefficient i klassen; CI = konfidensintervall; SEM = standardfel av mätningen; SRD = minsta real skillnad; CV = variationskoefficient rel. = Relativ

Paraplegisk deltagare Lesionsnivå AIS Ålder (y) Kroppsmassa (kg) Höjd (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
Betyda 41 73 176
SD 12,1 6,8 10,4
Tetraplegisk deltagare Lesionsnivå AIS Ålder (y) Kroppsmassa(Kg) Höjd (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: Antropometriska data för paraplegiska och tetraplegiska deltagare. AIS = American Spinal Injury Association Nedskrivningsskala, Th = bröstkorg, L = ländrygg, C = cervikal, SD = standardavvikelse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Övningstestning i ryggmassade skadade idrottare är avgörande för att spåra träningsevnen under flera månader eller år av träning. Det finns bara några träningstester för att kontrollera kortsiktiga, högintensiva träningsegenskaper på armen vevarmometer. Denna metod beskriver i detalj hur ett övningstest som redan undersöktes för tillförlitlighet i cykel 5 och rodd 7 kan appliceras på armvevs ergometern. Att samla tillförlitliga och meningsfulla resultat är att två faktorer är mycket viktiga: för det första beredningen av deltagaren för detta övningstest och för det andra standardiseringen av testet. Deltagaren instrueras sålunda att gå in i labbet i vila, vilket innebär ingen intensiv träning under de två dagarna före provet. Matintag ( t.ex. kolhydratrik näring 24 h tidigare testning) och sömn ( t.ex. minst 7 timmars sömn under de två nätterna före provningen) måste också tasEn med hänsyn till. Dessutom ska en familiariseringsförsök utföras för att säkerställa att deltagaren förstår testprotokollet innan man utför det första "riktiga" övningstestet. Det andra villkoret gäller standardisering av testprotokollet, vilket inkluderar uppvärmning, teststart och fixeringsstrategier för rullstol och händer (steg 1.2). Dessa inställningar måste vara identiska för varje test med samma person. Även vevets höjd kan påverka effektutgången och syreförbrukningen 20 . Dessutom kan handgreppspositionen vara kliniskt relevant när det gäller axelvärk efter övningen 21 . Vidare kan bukbindning påverka andningsfunktionen och syretransporten 22 , men det verkar öka stamstabiliteten och träningsförmågan 23 . Således är det bäst att registrera justeringar och fixeringar i detalj för att reproducera eKvivalenta villkor i följande test.

Resultaten i figurerna 1 och 2 visade att detta 3 min, all-out arm vev testet är tillförlitligt i skickliga deltagare och kan användas för forskning eller övningstestning 12 . När man jämförde kroppsliga, paraplegiska och tetraplegiska deltagare med varandra, upptäcktes skillnaderna mellan dessa tre grupper. Frivilliga och paraplegiska deltagare visade mycket lika resultat för maximal och genomsnittlig effekt, medan tetraplegiska deltagare utfördes med en signifikant lägre effekt. Liknande resultat visades vid jämförelse av 30 s Wingate-testet för paraplegiska deltagare 11 med den för tetraplegiska deltagare 10 . På grund av de olika skadorna på dessa ryggmärgsskadade deltagare påverkas olika muskler av nedsatt njurfunktion. Således med en högre lesionsnivå ( t.ex. i tetraplegisk paDeltagare), ger en mindre aktiv muskelmassa lägre effekt ( tabell 2 ). För att minska lesionsvariationen inkluderades endast individer med en lesionsnivå mellan cervikal 5 (C5) och 7 (C7) och med en motorisk och sensorisk komplett ryggmärgsskada för att representera tetraplegiska deltagare. Likväl kan emellertid även mellan sådana deltagare uppstå en hög inter-individuell variation. Individer med en skada under C5 har endast Musculus (M.) biceps aktiverade i armarna, medan individer med en skada under C7 visar aktivitet i M. biceps brachii, M. extensor radialis och M. triceps arm muskler 24 . Därför, även med mycket smala inclusionskriterier som de som nämnts här, var gruppen av deltagare mycket inhomogen vad gäller muskelfunktion. När det gäller paraplegiska och skickliga deltagare skulle man kunna förvänta sig en högre effekt i kompetenta deltagare på grund av full stamstabilitet och opåverkat andningsorganCle funktionen. Våra resultat visade inte några signifikanta skillnader i effektutgång mellan dessa två grupper, även om det var svårt för deltagare att delta. Det kan ha varit för att våra deltagare i studien var mindre utbildade jämfört med paraplegiska deltagare. Det är möjligt att de paraplegiska deltagarna, även med lägre stamstabilitet och lägre andningsfunktion, var mer anpassade till armvevning, vilket kan ha kompenserat för deras nackdelar.

Även om detta testprotokoll verkar vara tillförlitligt hos fysiska personer, kan test-retest driftsäkerhet vara begränsad hos tetraplegiska individer. Effekten hos tetraplegiska deltagare uppvisade en mycket hög inter-individuell variabilitet, vilket kan förklaras av skillnader i muskelfunktion och kraft ( t.ex. aktiv muskel beroende av lesionsnivå). Ändå visade Jacobs, Johnson, Somarriba och Carter en mycket hög tillförlitlighet i den kortare versionen avDetta test (30 s Wingate test) hos tetraplegiska idrottare 10 . Vi antog att tillförlitligheten kan vara tillräckligt bra under en längre tid ( dvs 3 min i detta protokoll) men testade inte det. Bristen på en test-retest pålidelighetsundersökning hos individer med tetraplegi är en begränsning. Innan vi använder detta testprotokoll i en grupp individer med tetraplegi rekommenderar vi att du först kontrollerar protokollets tillförlitlighet först. En annan begränsning av studien innebär standardisering av fixeringsstrategierna hos deltagare med mycket låg kärnstabilitet ( t.ex. individer med hög lesionsnivå, såsom i tetraplegi). För att fixa dem till stolen måste ett band binds runt stolen och deltagaren. Således kan det vara svårt att registrera bältets höjd och hur tätt det drogs. I en framtida studie skulle det vara fördelaktigt att testa om tätheten hos ett sådant band påverkar effekten i testprotokollet.

Ändå är det här testet ett bra verktyg för att testa atleter från olika idrottsgrenar som involverar övningsövning. Dessutom, eftersom stimuleringsstrategin att gå all-out rätt i början av testet är fördefinierad, finns ingen individuell stimuleringsstrategi närvarande.

Avslutningsvis verkar detta test vara ett tillförlitligt verktyg för att testa träningsytan under en varaktighet av 3 min och liknar kortsiktigt, högintensivt träningsresultat. En förkunnelseförsök behövs innan den tillämpas hos idrottare eller i forskningsundersökningar för att minimera inlärningseffekter från test 1 till test 2. Dessutom behövs ytterligare forskning för att kontrollera testtestlig tillförlitlighet hos deltagare eller idrottare med tetraplegi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har ingenting att avslöja.

Acknowledgments

Vi är tacksamma för hjälp från Martina Lienert och Fabienne Schaufelberger under träningstestning, samt från PD Claudio Perret, doktor för sin vetenskapliga rådgivning.

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