Name: conducting maximal and submaximal endurance exercise testing to measure physiological and biological responses to acute exercise in humans
Uploaded: 2018-10-17T14:00:00
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Diese Studie wurde von der Mayo Klinik-Abteilung für Labormedizin und Pathologie und anderen verschiedenen internen Quellen finanziert.

Das Protokoll wurde von der Mayo Institutional Review Board genehmigt und entsprach der Deklaration von Helsinki. Allen Teilnehmern zur Verfügung gestellt schriftliche Einwilligung vor der Teilnahme an der Prüfung beschrieben.
(1) Kalibrierung und Einrichtung der metabolischen Warenkorb
<ol><li>Flow und Volumen (Pneumotachograph) Kalibrierung Hinweis: Bestimmte Materialien und Geräte sind in der Materialtabelleaufgeführt.<ol>
<li>Öffnen Sie die Lungenfunktion und Gas...

<ol>
	<li>Caspersen, C. J., Powell, K. E., Christenson, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+activity,+exercise,+and+physical+fitness:+definitions+and+distinctions+for+health-related+research.">Physical activity, exercise, and physical fitness: definitions and distinctions for health-related research.</a> Public Health Reports. 100 (2), 126-131 (1985).</li><li>Pedersen, B. K., Saltin, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise+as+medicine+-+evidence+for+prescribing+exercise+as+therapy+in+26+different+chronic+diseases.">Exercise as medicine - evidence for prescribing exercise as therapy in 26 different chronic diseases.</a> Scandinavian Journal Medicine &amp; Science in Sports. 25, 1-72 (2015).</li><li>Barlow, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiorespiratory+fitness+is+an+independent+predictor+of+hypertension+incidence+among+initially+normotensive+healthy+women.">Cardiorespiratory fitness is an independent predictor of hypertension incidence among initially normotensive healthy women.</a> American Journal of Epidemiology. 163 (2), 142-150 (2006).</li><li>Blair, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+physical+fitness+and+all-cause+mortality.">Changes in physical fitness and all-cause mortality.</a> A prospective study of healthy and unhealthy. 273 (14), 1093-1098 (1995).</li><li>Marson, E. C., Delevatti, R. S., Prado, A. K., Netto, N., Kruel, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+aerobic,+resistance,+and+combined+exercise+training+on+insulin+resistance+markers+in+overweight+or+obese+children+and+adolescents:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Effects of aerobic, resistance, and combined exercise training on insulin resistance markers in overweight or obese children and adolescents: A systematic review and meta-analysis.</a> Preventive Medicine. 93, 211-218 (2016).</li><li>Peel, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+prospective+study+of+cardiorespiratory+fitness+and+breast+cancer+mortality.">A prospective study of cardiorespiratory fitness and breast cancer mortality.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 41 (4), 742-748 (2009).</li><li>Sui, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiorespiratory+fitness+and+adiposity+as+mortality+predictors+in+older+adults.">Cardiorespiratory fitness and adiposity as mortality predictors in older adults.</a> JAMA. 298 (21), 2507-2516 (2007).</li><li>Shulman, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Randomized+clinical+trial+of+3+types+of+physical+exercise+for+patients+with+Parkinson+disease.">Randomized clinical trial of 3 types of physical exercise for patients with Parkinson disease.</a> JAMA Neurology. 70 (2), 183-190 (2013).</li><li>Fleg, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise+training+as+therapy+for+heart+failure:+current+status+and+future+directions.">Exercise training as therapy for heart failure: current status and future directions.</a> Circulation. Heart Failure. 8 (1), 209-220 (2015).</li><li>Flynn, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+exercise+training+on+health+status+in+patients+with+chronic+heart+failure:+HF-ACTION+randomized+controlled+trial.">Effects of exercise training on health status in patients with chronic heart failure: HF-ACTION randomized controlled trial.</a> JAMA. 301 (14), 1451-1459 (2009).</li><li>Scott, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+anthracycline-induced+cardiotoxicity+by+aerobic+exercise+in+breast+cancer:+current+evidence+and+underlying+mechanisms.">Modulation of anthracycline-induced cardiotoxicity by aerobic exercise in breast cancer: current evidence and underlying mechanisms.</a> Circulation. 124 (5), 642-650 (2011).</li><li>American College of Sports Medicine. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ACSM's guidelines for exercise testing and prescription. , (2013).</li><li>Gustafson, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systems+biology+approach+to+investigating+the+influence+of+exercise+and+fitness+on+the+composition+of+leukocytes+in+peripheral+blood.">A systems biology approach to investigating the influence of exercise and fitness on the composition of leukocytes in peripheral blood.</a> Journal for Immunotherapy of Cancer. 5, 30 (2017).</li><li>Freidenreich, D. J., Volek, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immune+responses+to+resistance+exercise.">Immune responses to resistance exercise.</a> Exercise Immunology Review. 18, 8-41 (2012).</li><li>Campbell, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+exercise+mobilises+CD8++T+lymphocytes+exhibiting+an+effector-memory+phenotype.">Acute exercise mobilises CD8+ T lymphocytes exhibiting an effector-memory phenotype.</a> Brain Behavior and Immunity. 23 (6), 767-775 (2009).</li><li>Gustafson, M. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+for+identification+and+analysis+of+non-overlapping+myeloid+immunophenotypes+in+humans.">A method for identification and analysis of non-overlapping myeloid immunophenotypes in humans.</a> PLoS One. 10 (3), e0121546 (2015).</li><li>Miller, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardisation+of+spirometry.">Standardisation of spirometry.</a> European Respiratory Journal. 26 (2), 319-338 (2005).</li><li>Miller, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+considerations+for+lung+function+testing.">General considerations for lung function testing.</a> European Respiratory Journal. 26 (1), 153-161 (2005).</li><li>Borg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ratings+of+perceived+exertion+and+heart+rates+during+short-term+cycle+exercise+and+their+use+in+a+new+cycling+strength+test.">Ratings of perceived exertion and heart rates during short-term cycle exercise and their use in a new cycling strength test.</a> International Journal of Sports Medicine. 3 (3), 153-158 (1982).</li><li>Norton, K., Norton, L., Sadgrove, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Position+statement+on+physical+activity+and+exercise+intensity+terminology.">Position statement on physical activity and exercise intensity terminology.</a> Journal of Science and Medicine in Sport. 13 (5), 496-502 (2010).</li><li>Lansley, K. E., Dimenna, F. J., Bailey, S. J., Jones, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+'new'+method+to+normalise+exercise+intensity.">A 'new' method to normalise exercise intensity.</a> International Journal of Sports Medicine. 32 (7), 535-541 (2011).</li><li>Poole, D. C., Burnley, M., Vanhatalo, A., Rossiter, H. B., Jones, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+Power:+An+Important+Fatigue+Threshold+in+Exercise+Physiology.">Critical Power: An Important Fatigue Threshold in Exercise Physiology.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 48 (11), 2320-2334 (2016).</li><li>Gustafsson, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Acute+Exercise+on+Circulating+Soluble+Form+of+the+Urokinase+Receptor+in+Patients+With+Major+Depressive+Disorder.">Effects of Acute Exercise on Circulating Soluble Form of the Urokinase Receptor in Patients With Major Depressive Disorder.</a> Biomarker Insights. 12, 1177271917704193 (2017).</li><li>Hallberg, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise-induced+release+of+cytokines+in+patients+with+major+depressive+disorder.">Exercise-induced release of cytokines in patients with major depressive disorder.</a> Journal of Affective Disorders. 126 (1-2), 262-267 (2010).</li><li>Bengtsson Lindberg, M., Wilke, L., Vestberg, S., Jacobsson, H., Wis&#233;n, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exercise-induced+Release+of+Cytokines/Myokines+in+a+Single+Exercise+Test+before+and+after+a+Training+Intervention+in+Patients+with+Mild+Cognitive+Impairment.">Exercise-induced Release of Cytokines/Myokines in a Single Exercise Test before and after a Training Intervention in Patients with Mild Cognitive Impairment.</a> International Journal of Physical Therapy &amp; Rehabilitation. 3, (2017).</li></ol>

Gibt es großes Potenzial für die Ausübung als Ergänzung/Alternative therapeutische Werkzeug integriert werden. In der Tat legt nahe ein aufstrebenden Körper des Beweises, dass körperlicher Aktivität fördert die Gesundheit. Die Verwendung von Bewegung als Medizin oder Diagnose-Tool würde erfordern ein Verständnis für die richtige Menge oder "Dosis" der Übung, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Die optimale Dosis von Übung sollte geschätzt werden, da zu viel Übung zur Verbesserung der Gesundheit abträg...

Körperlicher Aktivität ist definiert als jede körperliche Bewegung produziert von Skelettmuskeln, die Energie Ausgaben1erfordern. Übung ist eine körperliche Aktivität, die sich wiederholende körperliche Bewegung getan zur Verbesserung oder Erhaltung einer oder mehrerer Komponenten der körperlichen Gesundheit2beinhaltet. Körperlicher Aktivität wurde zu einer Zeit, nicht für diejenigen empfohlen, die schwer erkrankt waren. Für Menschen mit Krebs, Herzinsuffizienz, oder auch für diejenigen, die schwanger waren, wurde Bettruhe über körperliche Aktivität bevorzugt. Klinischen Praxis seitdem drastisch verändert, wie die Vorteile von Bewegung auf die Gesundheit sind unbestreitbar3immer. Regelmäßiger Bewegung nachweislich reduziert Bluthochdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungsrisiko, Gesamtmortalität und Krebsrisiko, Verbesserung der Blutzuckereinstellung, Gewichtsverlust oder Wartung zu erleichtern, und verhindert Knochen- und Verlust4,5 ,6,7,8.
Die umfangreichen Vorteile von Bewegung führten nun viele Übung als eine Art "Medizin" und eine Alternative oder Ergänzung Behandlungsoption für eine Vielzahl von Bedingungen3zu nutzen. Shulman Et al. gezeigt, dass eine Kombination von Laufband und Widerstand Übung Verbesserungen in Gang Geschwindigkeit, aerobe Kapazität und Muskelkraft die Motorsteuerung verbessern könnten und Lebensqualität bei Patienten mit Parkinson-Krankheit9 führen könnten . Bei Patienten mit Herzinsuffizienz beitragen Übungsintoleranz und unzureichende pharmazeutische Interventionen zu eine schlechte Qualität des Lebens10. Erste Ergebnisse von Herzinsuffizienz-Patienten, die eine körperliches Training in die HF-ACTION Studie nachgewiesene Verbesserung der Lebensqualität und Verringerung der Krankenhausaufenthalte und Sterblichkeit11. Darüber hinaus hat die Anwendung der Übung verändern die kardiotoxischen Wirkungen der Anthrazyklin-haltigen Chemotherapie (z. B. Doxorubicin) gezeigt, dass unabhängig davon, wann sie in Bezug auf die Patienten Chemotherapie eingeleitet wird Verwaltung (vor, während oder nach), Übung bieten wohltuende Wirkung wie z. B. Reduzierung des Rückgangs im aeroben Kapazität, Dämpfung der linksventrikulären Dysfunktion und verringern oxidativen12beschädigt.
Die Vorteile von Bewegung in Gesundheit und Wellness sind nicht nur in seiner Anwendung als Medizin/Behandlung, sondern auch als ein Diagnosetool. Übung zu testen, zum Beispiel, Übungsintoleranz, Ischämie im Herzen, zu diagnostizieren oder zu verstehen, die Ursache für Kurzatmigkeit Atem13dient. Vielleicht kann vor allem Übung testen genutzt werden, um subklinische Funktionsstörungen zu identifizieren. Der menschliche Körper ist in den meisten Fällen "überbaut", so dass Dysfunktion oder Pathophysiologie oft versteckt und unscheinbar an eine Einzelperson Monate-oder jahrelang bleiben kann. Diese Beobachtung könnte erklären, warum Bedingungen wie pulmonaler arterieller Hypertonie oder Bauchspeicheldrüsenkrebs stillschweigend erhöhen können im Schweregrad, dass mit der Zeit Symptome bemerkt werden, diese Bedingungen neigen dazu, sehr weit fortgeschritten und sehr schwer zu behandeln2 . In einigen dieser Situationen bieten Übung testen einen Stress-Reiz an der Stelle, die oben die Nachfrage steigt, die des täglichen Lebens und manchmal Funktionsstörungen (Herz-Kreislauf, Atmung, Stoffwechsel) identifizieren können, die nicht in Ruhe, helfen, um eine Krankheit zu diagnostizieren gesehen wurde und die Behandlung früher beginnen.
Um das therapeutische und diagnostische Potenzial der Übung voll zu maximieren, werden standardisierte Methoden zur Quantifizierung der Reaktionen auf körperliche Aktivität benötigt, die Beiträge der Übung insgesamt immun Gesundheit einschätzen. Schwankungen der Arbeitsbelastung, Neigung, Dauer, Art der Übung und der Zeitpunkt der Probenentnahme können alle Messungen der Einfluss der physiologischen Reaktionen. Hier erläutern wir Methoden zur submaximalen und maximalen Ausdauer Übungen physiologische Daten zu sammeln, beim Sammeln von Proben für die biologischen Reaktionen. Diese Methode wurde verwendet, zu verstehen, wie akut Übung betroffen die Verteilung und Häufigkeit der Bevölkerungen der Leukozyten im peripheren Blut14 durch Messung immun Zellpopulationen zu verschiedenen Zeitpunkten vor und nach dem Training durch Durchflusszytometrie mit 10-Farben-Fluss-Protokollen, die gleichzeitig die Quantifizierung von allen großen Leukozyten Teilmengen erlauben15. Das folgende Protokoll kann als eine standardisierte Methode für zwei unterschiedliche Ausübung Regimen verwendet zur Messung der physiologischen und biologischen Reaktionen ausüben.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="841">
	<tbody>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Metabolic cart/portable system</td>
			<td style="width:121px;">MCG Diagnostics</td>
			<td style="width:181px;">Mobile Ultima CPX System</td>
			<td style="width:323px;">The flow calibration syringe, and calibration gases should come with system. There are numerous possible options/alternatives.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pulmonary function software (Breeze Suite)</td>
			<td>MCG Diagnostics</td>
			<td></td>
			<td style="width:323px;">Software used will depend on the metabolic system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Upright cycle ergometer</td>
			<td>Lode ergoline</td>
			<td>960900</td>
			<td>Numerous possible options/alternatives</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;">12-Lead ECG</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td style="width:181px;">CASE Exercise Testing System</td>
			<td style="width:323px;">Used for 12 lead ECG capture, control bike. Having a full 12-lead is ideal for maximal exercise test so can monitor for arhythmias, but alternative for just HR would be a wireless chest strap heart rate monitor</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">Pulse oximeter</td>
			<td>Masimo</td>
			<td>MAS-9500</td>
			<td style="width:323px;">Usually multiple probe options: finger, forehead, ear lobe.&#160; Usually avoid finger as tight handlebar grip can cause measurement inaccuracies</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pneumotach (preVent Flow Sensor)</td>
			<td>MCG Diagnostics</td>
			<td>758100-003</td>
			<td>Alternative systems can use a turbine</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nose piece (disposable)</td>
			<td>MCG Diagnostics</td>
			<td>536007-001&#160;</td>
			<td>Numerous possible options/alternatives</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Mouthpeice with saliva trap</td>
			<td>MCG Diagnostics</td>
			<td>758301-001</td>
			<td style="width:323px;">Suggest filling the saliva trap with paper towel/gauze and tape cap to limit dripping</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Headband</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>292866</td>
			<td style="width:323px;">Used to secure the forehead pulse oximeter and the lines for the cart</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stethescope&#160;</td>
			<td>3M Littman</td>
			<td>3157SM</td>
			<td>Numerous possible options/alternatives</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Blood pressure cuff</td>
			<td>HCS</td>
			<td>HCS9005-7</td>
			<td style="width:323px;">Cuff size will depend on the population planning to test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ECG Electrodes</td>
			<td>Cardinal Health</td>
			<td>M2570</td>
			<td>only needed with lead based ECG/HR monitoring</td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;">K2EDTA tube 5mL</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>368661</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="79">
			<td colspan="4" height="79" style="height:79px;width:841px;">*The table provides a list of the supplies and equipment utilized in this protocol and comments related to the equipment. Brand name/company is provided, but the use of other brands will not affect the results, key is to keep it consistent throughout testing in a particular study.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

conducting maximal and submaximal endurance exercise testing to measure physiological and biological responses to acute exercise in humans

Regelmäßiger körperlicher Aktivität hat einen positiven Effekt auf die menschliche Gesundheit, aber die Mechanismen, die Steuerung dieser Effekte bleiben unklar. Die physiologischen und biologischen Reaktionen auf akute Übung werden überwiegend von der Dauer und Intensität der Übung Regime beeinflusst. Wie Übung zunehmend als eine therapeutische Behandlung und/oder Diagnose-Tool gedacht ist, ist es wichtig, dass standardizable Methoden genutzt werden, zu verstehen, die Variabilität und die Reproduzierbarkeit der Übung Ausgänge und Messungen zu erhöhen Antworten auf solche Therapien. Zu diesem Zweck beschreiben wir zwei verschiedenen Radsport Ausübung Regimen, die verschiedene physiologische Ausgänge liefern. In einer maximalen Ergometrie wird Trainingsintensität mit eine größere Arbeitsbelastung, was zu einer zunehmenden kardiopulmonalen und metabolischen Reaktion (Herzfrequenz, Schlagvolumen, Belüftung, Sauerstoff-Verbrauch und CO2-Produktion) ständig erhöht. Im Gegensatz dazu während Übung Ausdauertests, die Nachfrage steigt aus, in Ruhe, aber wird zu einem festen submaximalen Trainingsintensität aufgrund einer kardiopulmonalen und metabolischen Reaktion, die in der Regel Hochebenen ausgelöst. Zusammen mit den Protokollen bieten wir Vorschläge zur Messung der physiologischen Ausgänge, die enthalten, aber sind nicht beschränkt auf, Herzfrequenz, langsam und forcierte Vitalkapazität, Gas-Austausch-Metriken und Blutdruck ermöglichen den Vergleich der Übung Ausgänge zwischen Studien. Bioproben können dann abgetastet werden, um Mobilfunk, Protein und/oder Gen Ausdruck Antworten zu bewerten. Insgesamt kann dieser Ansatz in beiden kurz- und langfristigen Auswirkungen der zwei unterschiedliche Ausübung Regimen leicht angepasst werden.

Die Anwendung der maximalen oder submaximalen Übung Dauerlauf bietet ein Stimulus oder Stressor, in denen der Körper reagiert die erhöhten physiologischen Anforderungen zugeschnitten. Verschiedene Modi der Übung können verwendet werden, um die physiologischen und biologischen Reaktionen auf eine bestimmte Übung zu vergleichen, alleine oder wenn eine Medikament/Intervention verwendet wird, oder um die Unterschiede in den Antworten andere Übung Lasten zu bewerten. Maximalen und Ausda...

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Conducting Maximal and Submaximal Endurance Exercise Testing to Measure Physiological and Biological Responses to Acute Exercise in Humans

Durchführung von Tests zur Messung der physiologischer und biologischen Reaktionen auf akute Übung beim Menschen Submaximalen und maximalen Ausdauerbelastungen

Um den Einfluss der Trainingsintensität auf physiologischen und biologischen Reaktionen zu beurteilen, wurden zwei verschiedene Übung Prüfprotokolle eingesetzt. Methoden skizziert Übung auf einem Fahrradergometer als inkrementelle maximale Sauerstoff-Verbrauch-Test und Ausdauer testen, Steady-State submaximalen Härtetest werden beschrieben.

Regular physical activity has a positive effect on human health, but the mechanisms controlling these effects remain unclear. The physiologic and biologic ...

Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen zu verstehen, wie Bewegung verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Pathologien zu diagnostizieren, einschließlich Übung Intoleranz, Ischämie, oder subklinische Funktionsstörungen nicht im Ruhezustand offensichtlich. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass in einem einzigen Test durch die Bewertung der Reaktion einer Person auf Übung, Sie können feststellen, ob es Herz-, Lungen- und/oder Stoffwechselstörungen. Obwohl diese Methode Einblick in das Verständnis physiologischer Reaktionen auf Bewegung geben kann, kann sie auch auf das Verständnis anderer Parameter wie Veränderungen des Immunsystems, neurologischer Funktionen und anderer zellulärer und biochemischer Prozesse angewendet werden.Demonstriert wird das Verfahren von Jesse Schwartz, einem Techniker im Herz-Lungen- und Leistungslabor. Beginnen Sie das langsame Vitalkapazitätsmanöver, indem Sie das Subjekt anweisen, mit einem geraden Rücken und Füßen flach auf dem Boden mit ihren Beinen unüberquert zu sitzen. Lassen Sie das Subjekt seinen Mund um das Mundstück legen und beißen.Dann passen Sie das Motiv mit einem Nasenclip, um die Nasenhöhle abzudichten. Starten Sie das Manöver auf der Software und weisen Sie das Subjekt an, normal weiter zu atmen. Dann bitten Sie das Subjekt, maximal einzuatmen und dann langsam auszuatmen, bis ein Plateau in der Strömungsverfolgung vorhanden ist.An dieser Stelle weisen Sie das Subjekt an, einen maximalen Atemzug zu machen. Schließlich stoppen Sie die Messung und lassen Sie das Subjekt das Mundstück loslassen. Weisen Sie für das Erzwungene Vital-Kapazitäts- oder FVC-Manöver das Subjekt an, das Mundstück erneut zu greifen, während es in der gleichen Sitzposition bleibt.Starten Sie das Manöver auf der Software und weisen Sie das Subjekt an, normal weiter zu atmen. Stellen Sie sicher, dass das Motiv ein stabiles Atmungsmuster mit mindestens vier Gezeitenatmungszügen etabliert hat. Dann instruieren Sie das Subjekt vollständig und schnell einzuatmen und dann sofort so schnell und kraftvoll wie möglich auszuatmen.Bitten Sie das Subjekt schließlich, weiterhin zu versuchen, die gesamte Luft aus seiner Lunge zu schieben, um eine vollständige Ausatmung zu erreichen, während es in einer aufrechten Haltung bleibt, bis er für etwa fünf Sekunden ein Plateau erreicht. Nachdem dies abgeschlossen ist, stoppen Sie das Manöver auf der Software. Für das letzte Manöver, Maximum Voluntary Ventilation oder MVV, starten Sie es auf der Software, um die Countdown-Leiste anzuzeigen, die die Anzahl der Atemzüge angibt, die erforderlich sind, bevor die Datensammlung beginnt.Mit einem Atemzug in den Countdown zu gehen, lenken Sie das Subjekt tief und schnell durch das Mundstück für 12 Sekunden zu atmen. Schließlich am Ende von 12 Sekunden, weisen Sie den Betreffenden an, die normale Atmung wieder aufzunehmen und das Mundstück und den Nasenclip zu entfernen. Wenn sich das Subjekt leichtsinnig anfühlt, ermutigen Sie sie, sitzen zu bleiben und langsamtief zu atmen.Beginnen Sie, indem Sie die Haut für die Elektroden vorbereiten, indem Sie Haare von der Elektrodenplatzierungsstelle weg rasieren, falls vorhanden. Reiben Sie die Stelle mit einem Alkoholpad und dann mit einem abrasiven Pad, um abgestorbene Hautzellen zu entfernen. Legen Sie dann Elektroden für ein 12-Leiter-Elektrokardiogramm.Für den inkrementellen maximalen Radtest sollten Sie zunächst das Motiv an das Fahrrad anpassen, indem Sie sicherstellen, dass Sitz und Lenker bequem positioniert sind. Wischen Sie die Stirn des Probanden mit einem Alkoholtuch ab, um Rückstände zu entfernen, und sichern Sie dann ein Pulsoximeter mit einem Stirnband an der Stirn. Als nächstes legen Sie das Mundstück und den Nasenclip auf das Motiv.Informieren Sie das Probanden, dass sie während der gesamten Testdauer durch das Mundstück atmen müssen und nur durch seinen Mund atmen, da die Nase mit einem Nasenclip verstopft wird. Beginnen Sie nach zwei Minuten Pause mit der Datenerfassung und weisen Sie das Motiv an, mit einer Geschwindigkeit zwischen 60 und 80 RpM in die Pedale zu treten. Lassen Sie einen unterstützenden Techniker den Blutdruck eine Minute in jeder Phase messen, während ein zweiter Techniker beim Test hilft.Fragen Sie dann das Subjekt nach Punkt auf der Borg-Grading von Perceived Exertion oder RPE-Skala, um seine Oder-Belastungsstufe zu bewerten, wobei sechs darauf hindeutet, dass die Anstrengung als einfach empfunden wird und 20 darauf hinweist, dass die wahrgenommene Anstrengung bei der härtesten Arbeit ist, die sie sich vorstellen können. Setzen Sie schließlich den Test bis zur Erschöpfung des Probanden fort, und fahren Sie dann mit der Wiederherstellungsphase fort, indem Sie den Widerstand gegen die anfängliche Arbeitslast ablegen und den Betreffenden anweisen, den Zyklus für weitere zwei Minuten fortzusetzen. Für Besuch zwei, bereiten Sie das Thema in der gleichen Weise wie Besuchen sie ein.Beginnen Sie dann mit der Datenerfassung, indem Sie den Betreffenden anweisen, mit einer Pedalrate zwischen 60 und 80 RpMs in die Pedale zu treten. Vom 10- bis 25-Minuten-Zeitpunkt weisen Sie das Motiv an, das Mundstück freizugeben. Dann bitten Sie das Subjekt, das Mundstück von der 25. bis zur 30. Minute und in den letzten fünf Minuten des 45-minütigen Tests wieder zu fassen.Achten Sie darauf, dass der VO2 nicht signifikant zugenommen hat, wenn sich das Motiv wieder auf dem Mundstück befindet. Überprüfen Sie, ob die Herzfrequenz des Subjekts nicht um mehr als fünf Schläge pro Minute steigt, und achten Sie auf Ermüdung durch das Motiv oder darauf, dass seine RPE-Bewertung steigt. Schließlich, nach 45 Minuten, weisen Sie das Subjekt an, eine zweiminütige Erholungsphase des leichten Tretens abzuschließen.Sobald fertig, lassen Sie das Thema das Fahrrad aussteigen und ziehen Sie fünf Milliliter venöses Blut. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass in einem maximalen Übungstest, bei dem die Nachfrage oder Übungsintensität mit der Zunahme der Arbeitsbelastung kontinuierlich zunimmt, auch die Herz-Lungen- und Stoffwechselreaktion kontinuierlich zunimmt. Im Gegensatz dazu wird bei einem submaximal enther dauernden Übungstest die Nachfrage von der im Ruhezustand erhöht, aber auf eine feste Trainingsintensität erhöht.Als solche, die Herz-Lungen-Reaktion hat eine anfängliche Zunahme, aber dann Plateaus, wie der Körper sich an die konsistente Nachfrage zu erfüllen. Darüber hinaus werden im maximalen Übungstest das RPE- und Atemaustauschverhältnis bis zum Ende des Tests stetig ansteigen, während diese Parameter bei einem submaximalen Ausdauerübungstest auf einem Plateau liegen. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich zu fragen: Welche Daten möchten Sie aus dem Übungstest erhalten?Und verwenden Sie dies, um die Übungstests zu entwerfen. Die heute gezeigte Methodik wurde verwendet, um immunologische Veränderungen bei gesunden Personen in den beiden verschiedenen Übungsschemas zu verstehen. Vergessen Sie nicht, dass das, was der Patient tut, bevor er zum Test kommt, die Ergebnisse der Übungstests beeinflussen kann.Um die Konsistenz und Reproduzierbarkeit zu verbessern, beschränken Sie die Verwendung von Stimulanzien, kontrollieren Sie die Nahrungsaufnahme und die Bewegung vor der Prüfung. Halten Sie auch die Testbedingungen konsistent und sind Sie sich der Menstruationszyklusphase bewusst, wenn Sie Weibchen testen.

Research

JoVE Journal

Medicine

Using Continuous Data Tracking Technology to Study Exercise Adherence in Pulmonary Rehabilitation

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Forschung

Medizin

Computerized Dynamic Posturography for Postural Control Assessment in Patients with Intermittent Claudication

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic ...

A Method to Study the Impact of Chemically-induced Ovarian Failure on Exercise Capacity and Cardiac Adaptation in Mice

Eine Methode, um die Auswirkungen der Chemisch-induzierte Ovarialinsuffizienz on Exercise Cardiac Kapazität und Anpassung in Mäusen untersucht

The risk of cardiovascular disease (CVD) increases in post-menopausal women, yet, the role of exercise, as a preventative measure for CVD risk in ...

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Einen methodischen Ansatz, um Nicht-invasive Assessments der Gefäßfunktion und Morphologie

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Treating SCA1 Mice with Water-Soluble Compounds to Non-Specifically Boost Mitochondrial Function

Die Behandlung von SCA1 Mäuse, die mit wasserlöslichen Verbindungen zu unspezifisch Erhöhung mitochondriale Funktion

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Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

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