Omurga Kordonunda Yaralanan ve Güçlü Bireylerde Üç Dakikalık, Tümü Kol Krank Egzersiz Testinin Deneysel Protokolü

Özet

Üst vücut kaslarının aerobik ve anaerobik güçlerini, güçlü vücutlu ve paraplejik ve tetraplejik bireylerde 3 dakika boyunca test etmek için bir protokol sunuyoruz. Protokol, engelliliği olan veya olmayan özürlü bireylerde üst vücut egzersizi için yapılan uygulamada özel değişiklikler sunar.

Özet

Elit atletlerdeki egzersiz performansındaki değişiklikleri test etmek için güvenilir egzersiz protokolleri gereklidir. Bu sporcuların performanslarında iyileştirmeler küçük olabilir; Bu nedenle, fizyolojiyi kullanmada hassas araçlar önemlidir. Halen vücut altındaki veya tüm vücut egzersizleri için yapılan protokollerle, güçlü gövdeli atletlerde egzersiz kapasitesinin incelenmesine izin veren birçok egzersiz testi bulunmaktadır. Sporculara, sporculara, gerçekleştirmek için kullandıkları eylemleri çok yakından takip eden test etme eğilimi vardır. Sadece birkaç protokol, alt vücutta bir bozulma olan katılımcılarda kısa süreli, yüksek yoğunluklu egzersiz kapasitesini test etmektedir. Bu protokollerin çoğu spora spesifiktir ve çok çeşitli atletlere uygulanmaz. Bilinen bir test protokolü, bisiklet ve kol krank egzersiz testlerinde iyi bilinen 30 s Wingate testidir. Bu test, yüksek yoğunluklu egzersiz performansını 30 saniyelik sürede analiz edern. Egzersiz performansını daha uzun bir süre izlemek için üst vücuda uygulama için farklı bir yöntem değiştirildi. 3 dk, tümüyle dışarıya açılan kol kuvveti ergometresi testi, sporcuların kürek veya el bisikleti gibi üst vücut egzersizlerinin yanı sıra 1.500 m tekerlekli sandalye yarışına (egzersiz süresi açısından) özgü bir şekilde test edilmesini sağlar. Aynı test koşulları ile güvenilirliği arttırmak için, direnç ( yani tork faktörü) ve katılımcıların konumu ( örneğin, krankın yüksekliği, krank ile krank arasındaki mesafe) gibi ayarları kesin olarak çoğaltmak önemlidir Katılımcı ve katılımcının fiksasyonu). Bir diğer önemli konu ise egzersiz testinin başlangıcıdır. Egzersiz testinin başlaması için test koşullarını standartlaştırmak için dakika başına sabit dönüşler gereklidir. Bu egzersiz protokolü, aynı test koşullarını ve ayarlarını çoğaltmak için doğru işlemlerin önemini gösterir.

Giriş

Bir antrenman dönemi boyunca ^{1 , 2 , 3 , 4 , 5} elit atletlerdeki egzersiz performansındaki artışı doğru bir şekilde belirleyen birkaç egzersiz testi bulunmaktadır. Bu testlerden birisi ^, frenlenmiş bir bisiklet ergometresi ^{3 , 4 , 5 , 6} üzerinde güvenilir ³ dk.lık egzersiz testidir. Bu test, kritik gücü belirlemek için kullanıldı, ancak aynı zamanda sporcu ile yapılan egzersiz testlerine uygulandı ve araştırma ^{7 , 8 , 9'a} uygulandı. Bu test esas olarak ⁷ numaralı kürek çekme ve ^{3 , 5} numaralı bisiklet gibi alt ekstremite performansı için kullanıldığından, benzer bir tÜst vücut egzersizi için esting protokolüne ihtiyaç vardı. Sporcular ya da alt vücut kaslarında bozulma olan bireylere ( örneğin, bir ampütasyon veya omurilik hasarına bağlı ekstremitelerin bozulması) ek olarak, üst vücudu ağırlıklı olarak kullanan spor disiplinleri, yeni bir test protokolü için muhtemel faydalanıcılar olabilir. Bu nedenle, kol krank ergometresi üzerinde yapılan bir test protokolü, farklı spor disiplinlerinden gelen çeşitli sporcuların üst vücut egzersiz performansını kolayca test etmek için iyi bir araçtır.

Çok benzer 30 s Wingate kol krank ergometresi testi ^{10 , 11'in} varlığı, 3 dakikalık bir protokolün geliştirilmesinde yardımcı oldu, hepsi de kolun krank ergometresi testi çıktı. Süresi, 1.500 m'lik bir tekerlekli sandalye yarışı süresine çok benzer. Bu nedenle, bu yeni test protokolü 3 dak. Tümüyle kolun krank ergometresi testi, test tekrar test güvenilirliği test edildi. Genel olarak, bu güvenilirlikS test protokolü mükemmel, bu nedenle üst vücut egzersiz testi alanında gelecekte bir test aracı olabilir. Bununla birlikte, özellikle de omurilik hasarı olan bireyleri test ederken, bu egzersiz testinin kullanılması dikkat gerektirir. Bu nedenle, bu deneysel makalenin amacı, yalnızca test ayarlarını ve test sonuçlarını tanımlayan ayrıntılı bir protokolü göstermektir; ancak, aynı zamanda, omurilik yaralanması olan sporcuların güçlü gövdeli bireylerle test arasındaki farkları da gösterir.

Protokol

Çalışma, yerel etik komite (Ethikkommission Nordwest- und Zentralschweiz, Basel, İsviçre) tarafından onaylanmış ve çalışmaya başlamadan önce katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onam alındı.

1. Test Hazırlama ve Katılımcı Eğitimi

1. Kol krank ergometresi
   1. Yazılımı açmadan önce dönüş hızına bağlı kol krank ergometresindeki gücü açın.
   2. 3 dakika, tümüyle ergometre testi için test protokolünü seçin.
      1. 120 s ısınma, 180 s test süresi ve 720 s bekleme süresi olan yeni bir protokol ekleyin. Bu test protokolünü seçin ve yeni bir katılımcı sayfası açın.
   3. Her yeni test için, katılımcının vücut kütlesi önceden belirlenmelidir.
   4. Güçlü ve paraplejik kişiler için göreli tork faktörünü 0.2'ye ayarlayın ( örn., Rölatif bir tork faktörü 0.2 olan 100 kg'lık bir katılımcı için, 2'lik bir tork0 Nm sonuçlar) ¹² .
      1. Omurilik yaralanmasının lezyon seviyesine bağlı olarak tetraplejik katılımcılar için daha düşük bir tork faktörü uygulayın; Ilgili katılımcı için optimal bağıl tork faktörünü belirlemek için iki veya daha fazla aşinalık araştırmasına ihtiyaç vardır.
      2. Bölüm 2'de anlatılanla aynı şekilde bir alıştırma denemesi yapın. Alıştırma denemesinden veri yazdırdıktan sonra hiçbir tepe görünmüyorsa veya katılımcı bütün 3 dakika boyunca krank yapamıyorduysa, daha düşük bir sıcaklık ile ikinci bir aşinalma denemesi yapın Tork faktörü. Katılımcılara her deneme süresince en az iki gün geri kalanı verin.
2. Egzersiz test ayarları
   1. Kol krankının yüksekliğini ayarlayın ve bir sonraki test oturumunda aynı test ayarlarını çoğaltmak için kaydedin. Kol krank ergometresi ve katılımcı arasındaki mesafeyi ayarlayın ve kaydedin.
      1. Yüksekliği belirlemek için dista ölçünZeminden ve krankın sabitlenmesinden önce. Krank ve katılımcı arasındaki mesafeyi kaydetmek için, duvar ile koltuk fiksasyonu arasındaki mesafeyi ölçün ve kaydedin. Kol krank eksenini omuz eklemine yatay bir yüksekliğe ayarlayın.
   2. Duvar sabitleme ile koltuk arasındaki mesafe veya ergometre ile koltuk fiksasyonu arasındaki mesafeyi kaydedin. Sandalye ayarlarını katılımcının a) güçlü gövdeli, b) paraplejik veya c) tetraplejik olmasına göre ayarlayın.
      1. Katılımcı gövde yapabiliyorsa, katılımcı dağıtıcı tarafından sağlanan sandalyeye oturtur.
      2. Katılımcı paraplejik ise ve kendi tekerlekli sandalyesinde oturması gerekiyorsa, tekerlekli sandalyeyi kol krank ergometresine sabitlemek için bir sabitleme seti kullanın. Katılımcı kendi tekerlekli sandalyesine ihtiyaç duymuyorsa, katılımcıyı dağıtıcı tarafından sağlanan sandalyeye oturttur.
      3. Katılımcı tetraplejik ise, üst bedenleriniDağıtıcı tarafından sağlanan sandalyeyi veya kendi tekerlekli sandalyesini kullanabilir ve muhtemelen ellerini pedallara takabilir. Üst cesedi düzeltmek için kanca ve halka bağlantı elemanlı bir kayış kullanın. Elle fiksasyon için tetraplejik hastalarda bir bilek bandı kullanın.
3. Ek ölçümler
   1. Laktat analiz cihazını kullanmadan önce laktat sistem solüsyonunun tekrar doldurulduğundan emin olun. Altı ayda bir yeni bir çip sensörü takın. Her gün kalite kontrol solüsyonunu (12 mM) ve her iki haftada bir 3 mM kalite kontrol solüsyonunu kullanın.
      1. Her sabah "STD 1" yuvasına 12 mM kalite kontrol solüsyonu koyun.
      2. Kaliteyi daha da geliştirmek için, "1" ve "2" aralılarına 3 mM kalite kontrol solüsyonları ekleyin ve her iki haftada bir "başlat" a basarak bir ölçüm yapın. Ölçüm 2.96 ve 3.10 mM arasında bir aralık ile sonuçlanmalıdır.
   2. Tam kan laktat konsantrasyonunu önce ve sonra3 dakika süreyle, tümüyle kolun krank ergometresi testi yapın, bir bazal laktat konsantrasyonu elde edin. 10 μL'lik bir kılcal kullanarak kulak memesinden bir kan örneği çizmeden önce kulak kepçesini bir dezenfektan ile dezenfekte edin. Kan örneğini almak için lanset kullanın.
      1. Kılcal kılın tamamen kanla dolması halinde, hemoliz kabına koyun.
         NOT: Bu bardaklar ticari olarak temin edilebilir ve bir hemoliz çözeltisi ile önceden doldurulmuştur. Çözelti, laktat analizörünün tepsisine koymadan önce kan tamamen karışıncaya kadar sallayın.
      2. Laktat konsantrasyonunu analiz etmeden önce bir kalibrasyon yapın. Kalite kontrol kapağını laktat analizöre yerleştirin (adım 1.3.1.1'e bakın.). Kalibrasyonun 12 mM laktat konsantrasyonuyla sonuçlandığından emin olun; Aksi takdirde yonga sensörünü değiştirin.
      3. Numuneleri, ilk alınan numune için "1" ile başlayarak numaralı yuvallara yerleştirin.
         NOT: Kalibrasyon tamamlandıktan sonra örnekler ölçülürÇip sensörü sistemi tarafından otomatik olarak sağlanır.
   3. Kalp hızı belirlemek için, katılımcının göğüs çevresine bir kalp ritmi bandı yerleştirin ve kalp atışı monitörünü kol krank ergometresine sabitleyin. Monitör üzerindeki kırmızı başlat düğmesine basarak ölçüm işlemine başlayın. Saatinizde kalp hızı gösterilmezse, kalp atış hızının iyi bir şekilde kaydedilmesini sağlamak için kalp atış kemerini suyla ıslatın.
   4. Isınma sırasında ve 3 dakikalık tüm testte oksijen tüketimini belirlemek için testten önce metabolik arabayı kalibre edin. Testten hemen önce ve maskeyi takmadan önce otomatik hacim ve gaz kalibrasyonu yapın.
      1. Yazılımdaki otomatik ses kalibrasyonunu açın ve başlat düğmesine basın. Hata ekranda% 3'ün altındaysa sonuçları saklayın.
      2. Yazılımdaki gaz kalibrasyonunu ve kalibrasyon gazını açın ve otomatik kalibrasyonla başlayın.
         NOT: Kalibrasyon gazı% 5 CO2,% 16 O2 ve% 79 N2. Kalibrasyonun sonunda ekranda 8 yeşil düğme görüntülendiğinde, kalibrasyon başarılı olur ve sonuçlar kaydedilebilir. Gaz sızıntısını önlemek için gaz şişesini kapatın.
      3. Katılımcının gerçek vücut kütlesinin bilgisayar programına eklendiğinden emin olun. Katılımcı bilgisayarda arama motoru tarafından seçildikten sonra, yazılımda "ergospirometri" seçeneğini seçin ve başlat düğmesine basarak oda hava konsantrasyonunun ölçülmesiyle başlayın.
      4. Bu kalibrasyonu yapmak için sensörü solunum ölçüm cihazından çıkarın ve başlama düğmesine basın. Bilgisayarda "tamam" görüntülendiğinde kalibrasyon tamamlanmış demektir.
      5. Bu arada, kalibrasyon sırasında oksijen maskesini katılımcının üzerine koyun.
      6. Oda hava konsantrasyonunun ölçümü tamamlandığında ve program ölçmeye hazır olduğunda, sensörü tekrar spirometreye koyun. Ardından, tüm spirometreyi boşluğa koyun.Maske; Cihaz artık oksijen tüketimini ölçmeye hazır.
      7. Buna ek olarak, spirometrenin hortumunu bir yerde ( örn., Omuzda yapışkan bantla) kol krank egzersizi sırasında etkilenmeyecek şekilde sabitleyin.

2. Egzersiz Protokolünün Uygulanması

1. Isınmak
   1. Isınmayı başlatmadan 1 dakika önce, katılımcının hareket etmeden veya konuşmadan kol krank ergometresine oturduğunda oksijen tüketimini ölçmeye başlayın. Yazılım programındaki başlat düğmesine basın.
   2. Aynı zamanda, kırmızı düğmeye basarak kalp hızı ölçümünü başlatın. Isınma sırasında, test sırasında ve sonrasında kalp atışını ölçün.
   3. Testin başlamasından önce 20 W'de 2 dakika boyunca standart bir ısıtma gerçekleştirin. Isınmanın son 30 s boyunca, kademeyi 60 rpm'de sabit tutun. 30 saniyelik ısınmanın son 10 saniyesini sayın.
2. 3 dk all-out egzersiz testi
   1. Geri sayımın sonunda, "git" diye bağırarak açık bir başlangıç ​​sinyali verdiğinizden emin olun. Başlama sinyali verildikten sonra, katılımcıyı hızlandırmaya izin verin.
   2. Katılımcının, testin başlangıcında mümkün olan en yüksek hıza kadar kol krank ergometresini hızlandırması için talimat verin. Bütün test boyunca kadansı maksimum hızda tutun. Standartlaştırma nedenleriyle, test sırasında katılımcıları teşvik etmeyin.
   3. Her 30 saniyede bir süre hakkında bilgi verin. Testi 3 dakika sonra tamamlayın.
3. Cooldown ve post analizi
   1. 3 dk all-out testini bitirdikten sonra, eğer istenirse ve son 10 dakika boyunca her 2 dakikada bir laktat konsantrasyonunu ölçün. Testten önce kullanıldığı gibi kan örneklemesi için aynı ponksiyon yerini tekrar kullanın.
   2. Bu bittikten sonra oksijen tüketiminin ölçümünü durdurun 3 Dak tuşuna basarak durdurun. Oksijen maskesini çıkarın. Oksijen tüketiminin ölçümünü çıkış düğmesine basarak ve yazılım veri saklama için sorduğunda "evet" i tıklatarak bilgisayara kaydedin.
      NOT: Veriler yazılım programında saklanır ve daha sonra kolayca bir csv belgesine dönüştürülebilir.
   3. Verileri dışa aktarmak için dosyayı daha sonra analiz etmek üzere bir csv belgesine dönüştürmek için "Dışa Aktar" düğmesine basın. Kulak küresindeki tüm kan örnekleri çekildikten sonra, kalp atış hızı monitörünün sol tarafındaki durdur düğmesine basarak kalp atışı ölçümünü durdurun.

3. Verilerin Analizi ve Sonuçların Yorumu

1. Performans parametreleri
   1. Bu performans testini tamamladıktan sonra birkaç farklı parametre analiz edin.
      Önce testi kaydedin ve bir elektronik tabloya verin.
   2. Ortalama gücü hesaplayın (P _ortalama =_upload / 55485 / 55485eq1.jpg "/> 3 dakikanın üstünde, tepe gücü ve bu 3 dakika ¹² arasındaki minimum güç.
      NOT: tepe gücü (P _{tepe noktası} ), 3 dakika boyunca maksimum güçtür. Güç 0.2 sn aralıklarla ölçülür. Tepe gücü en yüksek ve minimum güç (P _min ) en düşük tek güç ölçümdür.
   3. Yorulma indeksini, saniyedeki güç düşüşü olarak zirve gücünden bitiş gücüne ((P _peak [W] - P _min [W]) / (t _min [s] - t _peak [s]) olarak hesaplayın.
   4. Her saniyede yapılan işi ekleyerek toplam 3 dakika boyunca toplam işi hesaplayın (Çalışma [J] = direnç [kg] * devir başına * volan mesafesi [m] * zaman [dakika]).
   5. Başlangıçtan pik gücüne (pik gücüne olan süre = t _peak [s]) kadar olan zamanı hesaplayın. Ayrıca, bağıl tepe noktasını hesaplayın (bağıl P _peAk = P _tepe / kg vücut kütlesi) ve mutlak değerleri katılımcının vücut kütlesi olarak bölerek ortalama güç (göreli P _ortalama = P _ortalama / kg vücut kütlesi).
   6. Bu 3 dk boyunca pacing stratejisini ve yorgunluğunu kontrol etmek için 3 dakikalık all-out testini 30 sn'lik bölümlere bölün. Her 30 saniyelik kesimin ortalama gücünü hesaplayın (P _ortalama = .
2. Diğer ölçümler
   1. Tüm kan örneklerini kan laktat analizörünün numaralı yuvallarına yerleştirin ve "analiz" e basarak ölçümleri otomatik olarak yapın. Yazıcıyı çalıştırarak daha sonraki analiz için kan laktat konsantrasyonlarını yazdırabilirsiniz.
   2. Üreticiden bir kızılötesi cihazı kullanarak kalp atışı ölçümlerini bilgisayara iletin. Kalp ritim monitörünün yazılımını açın ve veriyi kalpazanından alınTe yazılımı izlemek. Verileri yerel olarak depolayın ve daha sonra analiz için ( örn. Bölüm analizi) bir elektronik tabloya verin ¹³ .
   3. 3 dk'ın başında ve 3 dk sonunda bir işaretleyici ayarlayın ve bu segment için otomatik olarak ortalama, maksimal ve minimum kalp atış hızı hesaplanmasına izin verin.
      NOT: Kalp hızı, yazılım tarafından 5 sn aralıklarla otomatik olarak ortalaması alınır.
   4. Oksijen tüketimi için verileri bir csv dosyasına verin (adım 2.3) ve analiz için bir elektronik tabloda açın ¹⁴ . Dinlenmekte olan ortalama oksijen tüketimini hesaplayın: (VO _{2_rest} = Ve 3 dakika boyunca (VO _{2_180s} = , Hem de zirveOksijen tüketimi ve oksijen tüketimi: (VO _{2_30s} = .
      NOT: Oksijen tüketimi verileri nefes nefese ölçülür ve daha sonra segment başına 15 saniyelik bir süre boyunca otomatik olarak ortalaması alınır. Pik oksijen tüketimi, 3 dakikalık egzersiz testi sırasında 15 saniyelik aralıktaki en yüksek değerdir.
3. istatistik
   1. Verilerin normal dağılımını kontrol etmek için Shapiro-Wilk testi, QQ arsa ve Kolmogorov Smirnov testlerini kullanın. Veriler normal dağıtılırsa, ortalama ve standart sapma (SD) olarak verin.
   2. Sınıf içi korelasyon katsayısını (ICC; 3,1 modeli) kullanarak test tekrar test güvenilirliğini analiz edin ¹⁵ .
   3. Ölümün standart hatası (SEM), katsayı ile mutlak ve göreceli güvenilirliği hesaplayın(CV), en küçük gerçek fark (SRD) ve ICC ^16'nın % 95 güven aralığı arasındaki farkı belirtir.
      NOT: ICC, Munro'nun sınıflandırması 17'ye göre yorumlanmalıdır: 0,26 ila 0,49 düşük korelasyonu yansıtır; 0,50-0,69 orta derecede bir korelasyonu yansıtır; 0.70 ila 0.89 yüksek bir korelasyon yansıtır; Ve 0.90 ila 1.0, çok yüksek bir korelasyon gösterir. Mutlak güvenilirlik, SRD, CV ve SEM olarak sunulmalı ve göreli güvenilirlik ICC ^{16 , 18} formunda olmalıdır.
   4. Eşleştirilmiş t-testi kullanarak iki test seansı arasındaki önemli değişiklikleri analiz edin. Her iki test seansının veri setlerinin anlaşmasını göstermek için Bland-Altman ¹⁹ arsalarını kullanın. Veri analizini yapmak için istatistiksel yazılımı kullanın; Boyunca 0.05 istatistiksel anlamlılık düzeyi ayarlayın.

Sonuçlar

Test tekrar test güvenilirliği, eğitici olarak eğitilmiş 21 (ancak üst gövde eğitilmemiş) sigara içilmeyen bireylerde (9 erkek, 12 kadın; yaş: 34 ± 11 yıl, vücut kütlesi: 69.6 ± 11.1 kg ve yükseklik: 175.5 ± 6.9 cm). Tablo 1 , göreli ve mutlak test-tekrar test güvenilirliklerinin sonuçlarını göstermektedir ¹² . Test ve tekrar test arasındaki zirve gücü Şekil 12'de sunulmuştur. Bu test tekrar test ...

Tartışmalar

Spinal kord yaralı sporcuların egzersiz testleri, egzersiz performansını aylarca veya yıllar süren bir eğitimde izlemek için çok önemlidir. Kol krank ergometresi üzerinde kısa süreli, yüksek yoğunluklu egzersiz performansını kontrol etmek için sadece birkaç egzersiz testi vardır. Bu metot, bisiklet krank ergometresine bisiklet ⁵ ve kürek ^7'deki güvenilirliği için nasıl bir egzersiz testinin uygulanabileceğini ayrıntılı olarak açıklamaktad...

Malzemeler

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