Ziel ist es, zu beurteilen, ob das Empfinden der körperlichen Leistungsfähigkeit auf zentrale oder periphere Determinanten zurückzuführen ist. Die Probanden reagieren unterschiedlich auf realisierbare Umweltbedingungen und aufdringliche Faktoren. Dies geschieht mit einer nicht-invasiven Methode.
Dabei handelt es sich um die Nahinfrarotspektroskopie. Die neuen Studien in diesem Bereich der Infrarotchirurgie konzentrieren sich unter Verwendung neuer Technologien auf die Analyse des Gehirns und des massiven Gewebes, das an motorischen Aufgaben, der Atmung und der Fortbewegung beteiligt ist. Identifizierung von Schlüsselbereichen, die mit trainingsinduziertem Fett verbunden sind.
Die primäre Technologie, die in unserer Studie verwendet wird, ist die Nahinfrarotspektroskopie (NIS), die eine nicht-invasive Beurteilung hämatologischer Variablen, einschließlich Oxymyoglobin und Desoxymyoglobin, und die Regulierung des Gewebesättigungsindex ermöglicht. Dieser Ansatz ermöglicht ein umfassenderes Verständnis der Sauerstoffnutzung im Gewebe. Eine Herausforderung besteht darin, externe Interferenzen mit neuen Anmeldungen, wie z. B. Umgebungslicht und Bewegungsartefakte, zu minimieren und gleichzeitig eine aktuelle Platzierung und Kalibrierung der Geräte sicherzustellen.
Ein weiterer Grund könnte sein, dass die Variation in der Anatomie der Teilnehmer, wie z. B. ATT oder Hautpigmentierung, die Messgenauigkeit in Bezug auf Standardisierungen und Anpassungen während der Datenerhebung beeinträchtigen kann. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Spiegel zentrale und periphere Trainingseinschränkungen effektiv identifizieren können, indem sie Veränderungen der Sauerstoffversorgung des Gewebes während des Trainings analysieren. Dieser Ansatz zeigt, wie zerebrale und muskuläre Reaktionen mit der Trainingsintensität variieren, und bietet neue Möglichkeiten, Training und Leistung zu optimieren.
Stellen Sie zunächst sicher, dass alle tragbaren Geräte vollständig aufgeladen sind, bevor Sie mit der Platzierung und den Messungen beginnen. Kleben Sie doppelseitiges Klebeband auf alle tragbaren Geräte, um sie auf der Haut des Teilnehmers zu befestigen. Decken Sie jedes tragbare Gerät mit einer Schicht Frischhaltefolie ab, gefolgt von einer Schicht wasserfestem Klebeverband, um die Geräte vor Schweiß zu schützen.
Reinigen Sie dann den Zielbereich mit einem Alkoholtupfer, um Rückstände zu entfernen, die die Signalregistrierung beeinträchtigen könnten. Sichern Sie die korrekt platzierten tragbaren Geräte mit einer Schicht aus elastischem therapeutischem Klebeband. Legen Sie ein schwarzes Tuch über alle Wearables, um das Eindringen von Umgebungslicht zu verhindern.
Positionieren Sie die NIRS-Sonde auf dem dorsalen lateralen präfrontalen Kortex, etwa 10 Millimeter über dem Augenbrauenbogen des Teilnehmers. Verwenden Sie nun einen Ultraschall im B-Modus, um die NIRS-Eindringtiefe zu bestätigen, indem Sie den Abstand vom Unterhautgewebe zum äußeren Rand der M intercostalis überprüfen. Platzieren Sie dann die NIRS-Sonde über dem siebten Interkostalraum an der rechten vorderen Achsellinie.
Wenn es nicht auf dem rechten Hemithorax positioniert werden kann, positionieren Sie es auf dem linken Hemithorax, aber das Herzfrequenzsignal kann auf der linken Seite stärker ausgeprägt sein. Messen Sie die Hautfaltendicke mit Messschiebern, um zu bestätigen, dass die Dicke des Fettgewebes 20 Millimeter nicht überschreitet, um eine genaue NIRS-Eindringtiefe zu gewährleisten. Platzieren Sie die NIRS-Sonde auf dem Musculus vastus lateralis, der fünf Zentimeter lateral zum Mittelpunkt der imaginären Linie positioniert ist und den oberen Rand der Patella mit dem Trochanter major des Femurs verbindet.
Sobald alle NIRS-Wearables richtig platziert sind, schalten Sie sie ein, bevor Sie mit der Messung beginnen. Starten Sie die vom Hersteller bereitgestellte Datenerfassungssoftware. Erstellen Sie eine neue Datei für die Datenaufzeichnung und verknüpfen Sie alle NIRS-Wearables.
Legen Sie für Muskelmessungen den Faktor der differentiellen Weglänge auf vier fest. Stellen Sie die Abtastrate auf 10 Hertz für die Datenerfassung und die Analog-Digital-Wandlung für die bewerteten Gewebe ein. Passen Sie den differentiellen Weglängenfaktor für Messungen des präfrontalen Kortex entsprechend dem altersabhängigen Faktor des Teilnehmers an.
Öffnen Sie zunächst die vom Hersteller bereitgestellte Ergo-Spirometer-Software, um den Kalibrierungsprozess zu starten. Befestigen Sie den Durchflussmesser mit einem Spritzenadapter an einer 28-Millimeter-Turbine. Verbinden Sie einen Wellschlauch mit dem Spritzenadapter und den anderen mit einer Drei-Liter-Kalibrierspritze.
Führen Sie anschließend sechs Entnahme- und Injektionsmanöver durch, um eine konstante Durchflussrate zu gewährleisten. Nach Abschluss bestätigt die Software automatisch, ob der Kalibrierungstest bestanden wurde. Stellen Sie für die Luftkalibrierung sicher, dass die Messleitung des Gasanalysators vom Kalibrieranschluss getrennt ist und frei hängt, bevor Sie den Kalibriervorgang initialisieren.
Während der Kalibrierung ist eine stabile flache Linie zu beobachten, die auf eine minimale Abweichung der Sauerstoff- und Kohlendioxidkonzentrationen hinweist. Öffnen Sie die Gasventile und überprüfen Sie das Manometer, um sicherzustellen, dass ausreichend Druck an das System geliefert wird. Schließen Sie die Probenleitung an den Kalibrieranschluss an und initialisieren Sie den Kalibriervorgang.
Führen Sie dann ein dreiminütiges Vorheizen durch, wie vom Hersteller empfohlen, bevor Sie mit der Kalibrierung fortfahren. Vergewissern Sie sich nach der dreiminütigen Vorheizphase, dass zwei flache Linien beobachtet werden, von denen eine die Schwankungen der Raumluft und die andere die Kalibriergaswerte darstellt. Trennen Sie abschließend die Probenleitung von der Kalibrieröffnung und befestigen Sie sie für den bevorstehenden Test am Mundstück.
Bereiten Sie die Haut des Teilnehmers vor, indem Sie die Elektrodenplatzierungsstellen mit einer Creme peelen und/oder bei Bedarf die Haare rasieren. Reinigen Sie die Bereiche mit einem Alkoholtupfer, um oberflächliche Geweberückstände zu entfernen. Positionieren Sie die Elektroden der bipolaren Gliedmaßen und platzieren Sie dann die Elektroden für die präkordiale Gliedmaße.
Bitten Sie den Teilnehmer nach dem Einrichten der NIRS-Geräte und der Kalibrierung des Ergo-Spirometers, sich auf das Fahrrad zu setzen und sicherzustellen, dass Sitz und Lenker für optimalen Komfort und Positionierung auf ihre Höhe eingestellt sind. Erklären Sie dem Teilnehmer das Testprotokoll und weisen Sie ihn an, vor, während und nach dem Test konsequent durch die Maske zu atmen. Befestigen Sie ein Fingerspitzen-Pulsoximeter am Finger des Teilnehmers.
Sobald der Teilnehmer positioniert und vorbereitet ist, weisen Sie ihn an, sein rechtes Bein auszustrecken und in der ersten Ruhephase zwei Minuten zu warten. Beginnen Sie die Aufwärmphase, indem Sie den Teilnehmer sechs Minuten lang mit einer Trittfrequenz von 80 bis 100 U/min in die Pedale treten lassen. Steigern Sie die Arbeitsbelastung schrittweise mit einer Rate von 20 Watt pro Minute für Frauen und 25 Watt pro Minute für Männer, bis der Teilnehmer die Erschöpfung erreicht.
Weisen Sie den Teilnehmer nach Beendigung der Übungsphase an, ruhig zu bleiben und während der Abkühl- oder Erholungsphase drei Minuten lang weiter in die Maske zu atmen. Sobald das Übungsprotokoll abgeschlossen ist, entfernen Sie vorsichtig das Pulsoximeter vom Finger des Teilnehmers, gefolgt von der Maske aller drei NIRS-Wearables und den EKG-Elektroden. Bei Probanden mit Beatmungsbedarf während intensiver körperlicher Betätigung führen schnelle Lungenventilation und Atemfrequenz zu Hyperventilation, was zu einer Vasokonstriktion des Gehirns führt und dadurch die Leistungsfähigkeit durch zentrale Einschränkung einschränkt.
Umgekehrt tritt bei Patienten mit hohem lokomotorischen, aber nicht respiratorischem Bedarf keine Vasokonstriktion des Gehirns auf. Folglich spiegeln die NIRS-Daten moderate Intensitäts- und Trainingsmuster wider. Bei diesen Probanden wird die Trainingsleistung eher durch periphere als durch zentrale limitierende Faktoren begrenzt.
