Inspanningsfysiologie - RozenbergSport · 2019. 11. 19. · Inspanningsfysiologie . Robert...

Inspanningsfysiologie Robert Rozenberg © 19 November 2019 www.rozenbergsport.nl Pagina 1 van 25

Testen Maximaal Submaximaal

Spiroergometrie Algemeen Protocol/uitvoering Beoordeling

Lactaat VO2

VO2 rust VO2/W relatie VO2max Aerobe drempel Anaerobe drempel Kcal verbruik

Watt Wmax Watt – snelheid relatie

Pulmonaal Cardiaal

Spiroergometrie Inspanningseffecten Duurinspanning Krachtinspanning Inspanning en sport Sporthart

Hartfrequentie HF Algemeen HF testen HF submaximaal HF maximaal HF herstel HF rust HF temperatuur / vocht HF hoogte HF dagelijks verschil HF per sport HF overtraining HF variabiliteit

Sprinttesten Sprongtesten Krachttesten

Algemeen Statische krachttest Dynamische krachttest Functionele krachttest

Referenties

Testen

Maximaal

SteepRAMP test Uitvoering 25 watt/10 seconden

Omrekening naar gewone ramptest watt = steepramp uitslag * 0,65 - 3,88 [1] wij: watt = 0.69*SR – 16 SR = (watt-16)/0,69

Gemeten systeem zie STAP test

STAP test Uitvoering stappen per 60 sec

Gemeten systeem tot omslagpunt: aeroob omslagpunt – maximum: anaeroob

Rabobank protocol Start 2 watt/kg

Opbouw 0,5 watt/kg.3 min tot omslagpunt (daarna evt. met 0,5 watt/kg.1 min)

Bruce protocol Uitvoering

0-3 min: fase 1: 2,7 km/u en 10

3-6 min: fase 2: 4,0 km/u en 12

6-9 min: fase 3: 5,4 km/u en 14

9-12 min: fase 4: 6,7 km/u en 16

12-15 min: fase 5: 8,0 km/u en 18

15-18 min: fase 6: 8,9 km/u en 20

18-21 min: fase 7: 9,7 km/u en 22

21-24 min: fase 8: 10,5 km/u en 24

24-27 min: fase 9: 11,3 km/u en 26

27-30 min: fase 10: 12,1 km/u en 28 Half Bruce protocol

tussenliggende stappen van 1,5 min met 50% van de slope en de snelheid naar 100% op 3 min Kinderen [2]

RAMP test Uitvoering stappen per <10 sec

Gemeten systeem zie STAP test

Tijd tot uitputting Uitvoering 1e test: STAP of RAMP test maximaal vermogen bepalen 2e test (na min 24 uur): in 10 sec naar het maximaal vermogen en tijd meten tot 60 RPM niet meer gehaald wordt

Functionele test Definitie ...................... Zonder VO2 meting

http://www.rozenbergsport.nl/


Nadeel onderschatting VO2 max bij verminderde economie / efficiëntie

Uithoudingsvermogen Wordt bijna nooit gemeten submax test

Looptest Loopband van 10 tot 15 km/uur (afhankelijk van getraindheid) 1 km/uur elke minuut omhoog en dan 2 graden toename per minuut

Nadeel Geen bloeddruk ECG minder goed

t.o.v. fietstest loop VO2max = 110% fiets VO2max

Submaximaal

Astrand test Principe .................... hypothese: de meeste mensen zitten op 50% VO2max als ze tussen een hartslag van 128-138 zitten. [3] Uitvoering ................. fietsen, man start met 75 watt/vrouw 50 watt, indien HF 110 spm is dan opbouwen met 25 watt per minuut, >110 spm enkel ophogen als

na 2 minuten de HF steady state is (<5 min variatie). Eindigen met een hartslag tussen 130-170. Maximaal 6 minuten. Resultaat

a.h.v. een tabel kan via de hartslag en het wattage de VO2max worden opgezocht de hartslag moet niet meer dan 5 slagen stijgen tussen de 5e en 6e minuut (dus de test is niet maximaal, maar als de hartslag laag is wordt een hogere VO2max in de tabel gegeven)

Formule Man VO2 = (0,00212*Watt*6,12+0,299)/(0,769*HR-48,5)*100 [4] Vrouw VO2 = (0,00193*Watt*6,12+0,326)/(0,769*HR-56,1)*100 [4] Kinderen 10-18 jr VO2corr = VO2*0,66-0,028*age+0,026*weight+0,166 [4]

Nauwkeurigheid Rond de 10%

SRM Definitie

Shoberer Resistance Monitor meet watt vanuit de crank

fietstest uitvoering 100+20+20 ramp

Arm ergometrie Uitvoering hoe lager de as, hoe meer kracht te leveren is (hulp van zwaartekracht)

AP vs ATP AP = arm power

ATP = arm trunk power (in fase) → meer kracht te leveren Protocol

5-15 watt/min opbouw afh van de conditie VO2

70% van de fiets-VO2 bij dat wattage (de beweging is minder efficiënt) 30-50 ml/min.kg geen verschil in RER waarden

Watt 50% van fietsload die voor de benen te verwachten zou zijn 80-180 watt

Veldtesten

Shuttle run maximaal test Uitvoering

• start 8,5 km/u

• elke minuut 0,5 km/uur sneller

• 20 meter (binnen 3 meter voor de 20 meter steeds halen) VO2 VO2max (ml/kg/min) = -32,78 + 6,59x waarbij x= de maximale snelheid

Coopertest Uitvoering

• in 12 minuten en zo’n groot mogelijke afstand OF

• tijd over 2,4 km VO2

Maximale zuurstofopname (ml/kg.min) = 22.36 x afgelegde afstand in kilometer – 11.29 Normaal man: 2 km vrouw: 1,8 km

Shuttle run interval test Uitvoering

• start 10 m/uur

• 15 seconden pauze, steeds 30 seconden lopen, elke minuut 1 km/uur sneller

• 20 meter (binnen 3 meter voor de 20 meter steeds halen)



Voordeel meer sportspecifiek voor balsport, zelfde maximale snelheden als voetbal

Normaal eredivisie voetbal: 111 gemiddeld amateur voetbal: 93 gemiddeld

Inspanningstest

Relatieve inspan intensiteit Definitie gebruiken om sporters die niet even goed zijn te vergelijken

Duur % van VO2max

Kracht % van MVC (maximale vrijwillige contractie)

Specificiteit Elke test is specifiek voor die beweging en dat energiesysteem Vermogensmeters veld

Normalized Power (NP) Beter als gemiddelde te gebruiken als het vermogen sterk wisselt 1) starting at the 30 s mark, calculate a rolling 30 s average (of the preceeding time points, obviously). 2) raise all the values obtained in step #1 to the 4th power. 3) take the average of all of the values obtained in step #2. 4) take the 4th root of the value obtained in step #3.

Intensity Factor (IF) = % van omslagpunt vermogen Training Stress Score TSS = (sec x NP® x IF®)/(FTP x 3600) x 100

TSS less than 150 - low (recovery generally complete by following day)

150-300 - medium (some residual fatigue may be present the next day, but gone by 2nd day) 300-450 - high (some residual fatigue may be present even after 2 days) Greater than 450 - very high (residual fatigue lasting several days likely)

Meting arbeid

Bewegingseconomie Definitie Maat voor de energie die verloren gaat tijdens eenzelfde constante beweging (en evt niet optimale beweging) Bij individuen verschillend

Biomechanische efficiency Definitie mechanische arbeid (Kjoules) / fysiologisch energie verbruik (Kjoules) = E input (VO2 meting: 1L = 4,98 kcal) / E output (watt gemeten bij ergometrie) zie kcal Maat voor de energie die verloren gaat als warmte bij de energie omzetting (tgv interne en externe frictie), warmte tgv weerstand (bv wind) wordt niet gemeten

waarde afh van de activiteit, techniek, conditie: 20-25%

fietsen 25%, zwemmen 5% Borg schaal Definitie

een vorm van RPE vragenlijst: subjectief ervaren inspanning naar de Zweedse psycholoog Gunnar Borg

Schaal 6: rust = RPE 0 8-9: erg lichte activiteit = RPE 1-2 10-11: lichte activiteit = RPE 2-3 12-13: matig inspanning = RPE 4-5 14-16: behoorlijk inspanning = RPE 6-7 16-18: zwaar arbeid = RPE 8-9 18-20: erg zwaar arbeid = RPE 9-10

voor deze schaal gekozen vanwege de relatie met HF: 0 achter de Borgscore HF Efficiëntie bij 20+20 protocol

Ongetraind 25 jaar man Ongetraind 25 jaar vrouw Ongetraind 40 jaar man Ongetraind 40 jaar vrouw Ongetraind 50 jaar man Ongetraind 50 jaar vrouw Getrainde man (3-6 uur/wk) Getrainde vrouw (3-6 uur/wk) Goed getrainde man (>6 uur/wk) Goed getrainde vrouw (>6 uur/wk) Topsporter man Topsporter vrouw Lance Armstrong

Watt 20+20 250 180 210 140 175 120 >300 >230 >350 >275 >420 >325 625

Watt Ramp 280 210 240 160 200 140 >330 >260 >380 >315 >470 >375 675

Watt/kg 20+20 3,5 3 3 2,5 2 2 4 4 4,5 4,5 >5,5 >5,5 8,3

VO2 ml/kg 40 35 34 27 28 23 44 41 >51 >49 >59 >55 83,3

VO2 L 3000 2160 2520 1680 2100 1440 3300 2530 3850 3025 4410 3413 6248

Efficiëntie 20+20 12 (24%) 12 (24%) 12 (24%) 12 (24%) 12 (24%) 12 (24%) 11 (26%) 11 (26%) 11 (26%) 11 (26%) 10,5 (27%) 10,5 (27%) 10 (29%)

Energie schatting Netto E voor inspanning = totaal E – rust E

Kg.m 1 kcal = 426,4 kg.m

Lopen Watt watt is niet te meten, er kan enkel worden teruggerekend vanuit de VO2 VO2(ml) = ((3,33 x v) + (1,5 x v x h) + 3,5) x G v = snelheid (km/uur) h = helling (10% = 0,1) G = gewicht in kg

Normale waarden veel hoger dan fietsen

VO2 8 km/u = 30 ml/kg.min 12 km/u = 42 ml/kg.min 16 km/u = 53 ml/kg.min 20 km/u = 65 ml/kg.min



PAR Definitie Physical activity ratio = hoeveel de rust zuurstof consumptie (MET) nodig is

Indeling 1-3x licht 6-8x zwaar >9x maximaal

RPE Definitie rate of percieved exertion, bv de Borg schaal

Ventilatie Nut de ventilatie correleert zeer sterk met de VO2 bij hardlopen is er een lichte hyperventilatie

VO2 Definitie aangenomen dat de efficientie van de beweging voor iedereen gelijk is (geldt dus niet voor bv COPD pt) zie Ergometrie aeroob

Spiroergometrie

Algemeen

Aeroob vermogen Definitie ....................... maximale prestatie op aerobe spierglycogeen verbranding = maximale steady state

Aerobe duurcapaciteit Definitie ....................... maximale duur op aerobe spierglycogeen verbranding = glycogeen voorraad

Test doel/nut Sport

• objectief conditie getal → VO2max

• selectie van sporters → VO2max + aerobe drempel + watt, vooral prestatie op anaerobe drempel

• screening gezondheid → alles (incl ECG en bloeddruk)

• economie beweging → hoge VO2max bij lage watts

• potentieel van de sporter → hoge VO2max bij iemand die niet aan sport doet

• progressie in training → VO2max + aerobe drempel + watt

• is ventilatie beperkend → Ve, AH-freq

Werk

• selectie van personeel → VO2max + aërobe drempel + watt

• screening gezondheid → alles (incl. ECG en bloeddruk) Ziekte

• wat kan pt aan in de training → alle testen

• wat is de beperkende factor →alle testen

Protocol/uitvoering

Test protocol Duur 10-14 min (voor ischemie detectie sneller: 5-6 min)

bloeddruk met afhangende arm

Test voorwaarde Altijd dokter op de achtergrond, altijd bloeddruk + ECG meting defibrillator + telefoon beschikbaar min 2 mensen

Submaximale test Doel............................. • maximale steady state vinden

• maximale waarde voorspellen

Contra-indicatie ........... bij longpt niet uit een submax test een maximale waarde voorspellen (long beperkt en niet cardiovasculair waar je dan van uit gaat bij de berekening)

Test-apparaten Douglasbag mengkamer, pas na inspanning analyse

Oxycon teug per teug meting

nauwkeurigheid 3%

Haldane methode Definitie Methode om CO2 en O2 te meten

Beoordeling

Flowchart Wasserman VO2max laag, AT normaal

• niet maximaal gegaan

• COPD

• Coronair lijden

VO2piek laag, AT laag

• hartfalen

• vasculair lijden (perifeer, long)

• Anemie

• chronische metabole acidose

myopathie Diagnose VO2 vlakt af (spier kan de O2 niet gebruiken)

Getraindheid factoren 1) absolute VO2 en wattage 2) efficiëntie



3) VO2piek = teken ongetraindheid 4) lage maximale steady state 5) maximaal gegaan ?

Test maximaal ? Test maximaal ? .......... • VO2plateau = gouden standaard

• RER >1,11 (soms ook 1,13 of 1,15 gebruikt)

• maximale AH frequentie > 45 HFmax = 220 - leeftijd

• lactaat > 10 mmol

• VO2max gehaald (zie Fysiologie VO2) Gouden standaard de gouden standaard voor een maximaal uitgevoerde test is een VO2 plateau

beoordeling Belasting ..................... • technisch goed uitgevoerd ?

• aantal watt

• klacht bij stoppen: benen, AH, POB

• lage anaerobe drempel: ongetraindheid

• ademreserve (laag is goede belasting of pulmonaal probleem)

Cardiaal ....................... • ECG (rust en inspanning)

• loopt de O2pols op en daalt deze snel in rust

• loopt HR op (bij geen -blokker)

• BD nl (syst omhoog, diastolisch omlaag), snel herstel

• equivalenten stabiel Getraindheid/belastbaarheid

• absoluut VO2 / Watt

• VO2 piek past bij ongetraindheid

• VO2AT/VO2max

• lage anaerobe drempel past bij ongetraindheid

• efficiëntie (normaal 10 x Watt + 350)

• maximaal gegaan

• Borg score Pulmonaal

• equivalenten hoog in rust en bij inspanning ?

• hoge fysiologisch dode ruimte ?

• lage ademreserve ?

• hoge BF = opp AH/hyperventilatie = te corrigeren met fysiotherapie

• ABG, saturatie, pO2(A-a)

Lactaat

Waarden Aerobe drempel .......... 2 mmol/L Anaerobe drempel....... 4 of 5 mmol/L Max .............................. 10-20 mmol/L

bloedlactaat Definitie ...................... Lactaat wordt constant gevormd en omgezet tot glucose, toename in lactaat concentratie = anaeroob (30 sec all-out = 70% anaerobe glycolyse) indicatie van prestatie van een bepaalde spiergroep (lokaal, itt tot HR)

Uitvoering ................... capillair (veneus is inadequaat) Waarde ........................ lactaatdrempel: >4 mmol of >1 mMol / L bloed stijging boven rustniveau

Verloop ....................... begin inspanning → lactaat (spieren verbruiken het)

rest inspanning → lactaat neemt toe vanaf anaeroob Probleem .................... 1) Je meet lactaat in het bloed, niet de lactaat in de spier (vertraging_

2) Je meet concentratie, dus afh van plasma volume (dus dehydratie is overschatting) 3) Sommige mensen hebben een hoge rustspiegel

4) zweet bevat veel lactaat → beïnvloed bloedpunctie (incl zweet op huid) 5) apparaat vaak erg onnauwkeurig (vooral lage waarden)

Training ....................... max lactaat stijgt, eerder dan OBLA verschuiving Kinderen ...................... minder type 2 spiervezels dus altijd lager lactaat (<16 jaar)

Maximale steady state (MSS) Definitie ...................... • = critical power

• = vermoeidheids drempel = maximale inspanning die subjectief langdurig kan worden volgehouden

• er is discussie over de tijd dat dit kan worden volgehouden (18 min tot 60 minuten) Correlatie met MLSS/2de omslagpunt

• er is een correlatie met het 2de omslagpunt Trapcadans ................. er is een correlatie met de trapcadans, met vrij gekozen candans licht de MSS hoger

RER .............................. 1,00 0,03 [5], 1,01 0,03 [6], 0,97 0,03 [7], 1,00 0,01 [8]

eqO2 ........................... 26,44,2 [6]

EqCO2 ......................... 26,2 4,3 [6]

%VO2max ................... 83% [5], 85,4% [9], 860,9 [8], 86% [10]

%Wmax ....................... 69 % [7], 71 6% [5], 792% [11], 79,54,1 (getraind) 68,09,5 9 (ongetraind) [12] HFmax-AT ................... 14 [5], 9 [13], 23 [9], 17 [10] %HFmax ...................... 85% [11], 95% [13], 90% [9], 91% [10] BF ................................. 32

OBLA Definitie ...................... = Onset of Blood Lactate Accumulation lactaatdrempel Waarde ....................... 4 mMol daarna begint de anaerobe zone

(hogere waarden bij ongetrainden tgv verminderde klaring

Interpretatie ............... • inspanning specifiek

• = maximale steady state (aëroob) vermogen (dus niet VO2max, dit is een lagere inspan) dit is een betere parameter voor duurinspanning dan VO2max de OBLA is eigenlijk het percentage van VO2max wat je steady state kunt gebruiken normaal gezien 65% op te trainen tot 85%

Training ....................... dan verschuift de OBLA (max lactaat stijgt eerder)

OBLA daling ................. • hartfalen

• perifeer vaatlijden

• ongetraind

• anemie

VLamax Definitie Maximale lactaat productie snelheid = maximale fosfofructokinase snelheid

Interpretatie lagere waarde = hoger omslagpunt (kleiner deel van de glycolyse gaat anaeroob) hogere waarde = meer sprint vermogen



VO2

VO2 = O2 opname Meting ........................ O2 inadem – O2 uitadem = aantal ml O2 opname

afh van ........................ hart, longen, bloedvaten rust 250 ml, 0 watt fietsen = 500 ml, 1 watt = 10 ml

1000 ml/min = 5 kcal/min (4,7 voor glycogeen, 5,05 voor vet) 4,7x60 = 282 5,05x60=303

VO2 Definitie O2 wat je opneemt in het bloed en je dus wat je eruit kunt halen/verbruikt, dus parameter voor aerobe inspanning

Maat 34;18)*[Leeftijd]+11,7*[Gewicht]-2500;23*[Lengte]-IIf([geslacht]="dhr.";40;35)*[Leeftijd]+11,7*[Gewicht]-IIf([geslacht]="dhr.";470;900 IIf([geslacht]="dhr.";23*[Lengte]-31*[Leeftijd]+11,7*[Gewicht]-332;15,8*[Lengte]-27*[Leeftijd]+8,99*[Gewicht]-207

ml / kg / min of ml/min Verloop

Lineair verband boven en onder het omslagpunt, boven het omslagpunt wordt er echter meer O2 gebruikt dan onder het omslagpunt. Er bestaat dan een gedaalde efficiëntie: rekrutering van de minder efficiënte type II is deel hier de oorzaak van. VO2 opname eindigt met VO2max plateau of een VO2piek.

formule globaal = (10 x watt ) + VO2rust 9,2 obv gegevens veldhoven

VO2rust 350 Wasserman: VO2max = (5,8 x gewicht) + 151 + (10,1 x watt) [1] ACSM/Storer, MAN: VO2max = 0,001x((10,51 x watt)+(6,35 x gewicht)-(10,49 x leeftijd) + 519,3) [2, 3] ACSM/Storer, VROUW: VO2max = 0,001x((9,39 x watt)+(7,7 x gewicht)-(5,88 x leeftijd) + 136,7) [2, 3] Hawley + Noakes (1992): 435 + (11,41 x watt) voor sporters [4]

Nut

• VO2max

• plateau = getraindheid, piek= ongetraindheid of cardiaal/pulmonaal/mentaal beperkt

• vals plateau/daling bij lekkend masker

• daling bij cardiale beperking (slagvolume daling) rust

3,5 ml O2/min/kg = 1 MET = 1 metabole equivalent (is hart, nier, hersenen)

0,31 L/min in bloed zit 200 ml O2/L bloed = 1 L O2 in rust dus 700 ml O2 reserve in rust

Fick zie Cardiologie fysiologie

VO2 kinetiek / VO2 ON Definitie ...................... snelheid van toename van de VO2

Nut .............................. snelheid is vroege marker voor trainingseffect: wordt korter Aeroob ........................ start inspanning: VO2 toename T½ 20-40 sec, na 3 minuten steady state Kinderen ..................... jongens sneller, meisjes langzamer Fase 1

• 0-15 sec = cardiale output neemt toe Fase 2

• tot steady state

• 15 sec - 30/40 sec

• 0-fase 2 = VO2 Fase 3

• = slow component

• bij een constante load stijgt de VO2 (na het begin in enkele minuten = fast compontent), daarna stijgt de VO2 langzaam door

• toename recruitment type II vezels (te meten met EMG)

VO2 kinetiek / VO2 OFF Definitie snelheid van afname van de VO2

Nut snelheid is vroege marker voor trainingseffect: wordt korter

Aeroob stop inspanning: VO2 afname T½ 35 sec

VO2reserve Definitie n% VO2reserve = VO2rust + n% (VO2max – VO2rust)

Nut de VO2reserve correleert 1:1 met de HFreserve (is Karvonen methode: zie Duursport hartfrequentie

VO2 rust

BMR = BEE Definitie = basal metabolic rate = basal energy expenditure

.................................... energie verbruik in rust, na > 12 uur geen voeding, > 4 uur geen activiteit gehad, 12 uur geen cafeïne/nicotine correleert er goed met gewicht en oppervlakte

waarde

190 – 260 mL O2/min = 0,8 -1,43 kcal/min 75% van totale dagelijkse energie behoefte beetje lager bij vrouwen (want hoger in vetweefsel), daalt met ouder worden 5% hoger in de namiddag dan ’s ochtends ≈ 1500-1750 kcal/24u

weefsel lever 30%, CZS 20%, spier 20%, nier 10%, hart 10%

voorspeld (Harris-Benedict) man = 66+(13,75xgewicht=kg)+(5xlengte=cm)-(6,76xleeftijd=jaar) vrouw = 655+(9,56xgewicht)+(1,85xlengte)-(4,68xleeftijd)

BSA Definitie = body surface area BSA = H0,725 x W0,425 x 71.84 H= hoogte in cm, W = gewicht in kg

Kcal dagelijks Man 19-50 actief: 2900-3000 kcal inactief: 2700 (35 kcal/kg)

Vrouw 19-50 2000-2200 kcal

Triatleet man 3500 kcal, 4800 op dag triathlon

Triatleet vrouw 2750 kcal

Houthakkers / zwaar bouw werk 4500 kcal



Tour de France renner Tot 9000 Kcal/dg in bergetappes, gemiddeld 6500 kcal/dg

Ultralange afstandslopers tot 13000 kcal/dg gemeten

PAL Definitie ...................... = totaal dagelijks energieverbruik / basaal rust metabolisme

Waarden ..................... <1,4 zeer sedentair 1,4-1,7 sedentair 1,7 normaal 1,7-2,0 bouwvakker/1 uur per dag hardlopen 2,0-2,5 zeer actief >2,5 prof wielrenner

DIT Definitie = diet induced thermogenesis

.................................... warmte die ontstaat na voeding: 1) direct door vertering en absorbtie 2) indirect door activering van het sympatisch systeem

stimulus

• proteïne duur

max na 1 uur, na 5 uur verwaarloosbaar (>90% van het thermisch effect voorbij na een grote maaltijd) na kleine maaltijd na 3 uur 90% van het thermisch effect voorbij

waarde 10-30% van de voedsel inname (bv veel bij proteïne) minder bij obesitas en duuratleten

sporten na (30 min) voeding → DIT versterkt, meer warmte

MET activiteiten MET

1 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25

Watt 0 10 20 40 60 85 110 140 165 195 210 300 400 509,5

Activiteit Slapen staan, rechtop zitten auto rijden, heel rustig wandelen, aankleden rustig poetsen, bowling, golven, boogschieten, normaal wandelen elektrisch grasmaaien, rustig dansen, stevig wandelen, rustig zwemmen zware tas, spitten, dansen, paardrijden, maximaal wandelen traplopen, bouw, afdaling skiën, recreatieve balsport 16 km/uur fietsen, hout zagen, sneeuw ruimen, helling op bomen hakken, verhuiswerk, snel aerobics, hardlopen, langlaufen vlak werken in hoge temp, touwspringen, snel borst crawl 30 km/uur fietsen 40 km/uur fietsen 46 km/uur 53,040 km/uur fietsen (Indurain werelduurrecord)

MET berekening Definitie 1 MET = rust O2 consumptie

Waarde = 3,5 ml/min/kg = 1,05 kcal/uur/kg man = 0,25 L/min (als 71,4 kg) = 75 kcal/uur vrouw = 0,2 L/min (als 57,1 kg) = 60 kcal/uur

obesitas VO2 in rust nagenoeg geen toename in VO2 bij inspanning neemt 1 kg vet 5 ml VO2

Vooral de FFM bepaalt het metabolisme

RMR = RDEE Definitie = resting metabolic rate = resting daily energy expenditure

.................................... energie verbruik in rust, na > 3 uur geen voeding, > 4 uur geen activiteit gehad, >4 uur geen cafeïne/nicotine RDEE = 370 + (21,6 x Kg)

Muffin formule ........... For men: (10 x kg) + (6.25 x cm) - (5 x a) + 5 For women: (10 x kg) + (6.25 x cm) - (5 x age) - 161

.................................... Kg= gewicht in kg, RDEE is in kcal/dg (3,941 x VO2) + (1,106 x VCO2) = kcal/min (Weir formule, gassen in L/min)

Waarde ....................... iets meer dan BMR (60 -75% van TDEE), zie aldaar Vrouw ......................... RMR lager in de folliculaire fase dan in de luteale fase

TDEE Definitie = total daily energy expenditure = BMR (60-75%) + vertering (10%) + inspanning (15-30%) sedentair = 1,2*BMR zwaar actief = 2*BMR

Temperatuur Warmte 5% meer O2 verbruik

Koude tot 5x de rust metabolisatie

zwangerschap Lichte toename, bij inspanning vooral tgv extra gewicht bij gewichtsdragende aciviteiten

VO2/W relatie

∆VO2/∆W (economie, gross efficiëntie)

Definitie ...................... • ∆(ml VO2/kg) / ∆(watt/kg)

• lineair tussen fietsen zonder weerstand en omslagpunt (watt/snelheid is ook economie)

Waarde maximaal ....... STAP 15 watt/min = 11 ml/watt STAP 20-30 watt/min = 10 ml/watt STAP >50 watt = 9 ml/watt RAMP: waarden liggen overal 1 ml/watt lager

Afname ....................... • afhankelijk van ergometrieprotocol (zie boven)

• circulatoire/cardiale problematiek (verminderde bloedflow)

Toename ..................... • athleten (gebruiken waarschijnlijk meer musculatuur, bv rug, borst en armen)

Obesitas Onbelast fietsen: Wasserman: VO2 = 151 + 5,8 (kg), dus VO2 onbelast fietsen (absoluut) hoger

Metabole efficiëntie = energie substraat/energie vrij bij verbranding

VO2max

VO2max definitie Definitie ...................... maximale O2 opname en dus verbruik

maximaal aeroob vermogen

maximale steady state (OBLA is betere parameter) Meting ........................ Duurinspanning, tot VO2 plateau (in de praktijk zelden, eerder O2 piek, enkel bij echt diep gaan een levelling-off)



Criteria ........................ Geen eenduidige criteria gebruik

• <2 ml/kg.min toename (soms ook 2,1 of 2,2 gebruikt)

• gemiddelde VO2 over 15, 30 of 60 sec gebruikt (zou in principe niet zoveel uit moeten maken omdat je op een VO2 plateau zit)

VO2max test Mechanisme ............... langzaam inspanning opbouwen tot VO2 niet meer toeneemt (plateau), je moet de inspanning min 1 min kunnen aanhouden eventueel pauzes tussen trappen = zelfde resultaat

Verloop ....................... Stijgt snel en bereikt plateau na 3-4 min, tijdens de eerste minuten ontstaat er een klein O2-tekort (niet veel, eerste energie uit PCr), sneller en minder O2 tekort bij getrainden

Booster ....................... een tweede piek inspanning na 2 min rust (na de eerste piek inspanning) levert meestal een hogere VO2max op (waarschijnlijk tgv deel zuurstofschuld)

Interpretatie ............... beperkende factor = CO, maar sommige mensen kunnen meer met eenzelfde VO2 = maximaal aeroob vermogen, hou je maar enkele min uit

maximaal steady state vermogen = OBLA

VO2max beperkende factoren Neurogeen .................. • spiervezel recruitment/efficiëntie

Bloed ........................... • Hb

• vocht (dehydratatie)

Vasculair ..................... • capillaire densiteit (normaal is er relatief te veel cappilair, diffusie is nog niet de limiet, tenzij EIH, dan geen VO2max met meer zuurstof (doping), bij ongetrainden maakt meer O2 niet uit.

Spier ............................ • aantal en grootte van mitochondriën/enzymen

• vezeltype

VO2max beperkende factoren niet beperkende factoren cardiaal

• Cardiac output (slagvolume en hartfrequentie) O2 extractie

• stijgt bij iedereen van 25% naar 75%-100% beperkend ventilatie

• CO kan 6x stijgen, ventilatie 15x

• bij sommige sporten waarbij de AH moeilijk is, de atleet erg goed en EIH is dan zou de AH toch beperkend kunnen zijn (schaatsers, hardlopers)

Intersubjectieve verschillen erfelijkheid

• (zeer hoge correlatie: >90%) tussen tweelingen

• VO2max = 25-40% genetisch bepaald + 10-15% tgv zelfde familiale omgeving

• HFmax = 50% genetisch bepaald geslacht

• vrouw 15-30% lager (niet enkel te verklaren door verschil in spiermassa) economie / efficiëntie / macrocoördinatie

• sommige mensen kunnen meer met een zelfde VO2 vezel type

• type I is efficiënter dan type II trapfrequentie

• hogere trapfreuntie = hogere VO2max , onduidelijk waarom (mogelijk tgv meer inefficiëntie type II vezel rekrutering Intrasubjectieve verschillen

• soort inspanning (meer spieractivatie = hoger VO2max, bijvoorbeeld lopen > fietsen/zwemmen) getrainde fietsers/zwemmers komen wel aan een zelfde VO2max een trainingseffect van zwemmen is met een looptest niet te meten enkel representatief voor de sport die je traint

• trainingsgesteldheid: 5-20%

• lichaamsgewicht (verklaart 70% van de VO2max verschillen als FFM wordt gebruikt)

• leeftijd: 1% afname/jaar vanaf 25 jaar (vooral vanwege minder beweging)

Weber classificatie Nut .............................. maat inspanningsintolerantie

Indeling ....................... A: VO2max >20, VO2peak >14 B: VO2max >16-20, VO2peak >11-14 C: VO2max >10-16, VO2peak >8-11 D: VO2max >6-10, VO2peak >4-8

VO2max waarde ouderen Afname ....................... 0,25-0,5 per jaar afh van inspanning 10% afname per 10 jaar vanaf 30 jaar, 50% op 80 jaar

55 jaar ......................... 30 (man) 70 jaar ......................... 25 (man)

VO2max waarde kinderen Kind ............................. relatief hogere VO2/watt bij kinderen

Oorzaak ....................... - Verminderde Bewegings economie - Ventilatoir minder efficiënt

< 10 kg ........................ VO2 (ml/min) = (6,8 x kg) – 8,0 (Lindahl) > 10 kg ........................ VO2 (ml/min) = (4,0 x kg) – 35,8 (Lindahl) Jongens (6-17 jaar)...... VO2 = (52,8 x kg) – 303

<12 jaar: 52 ml/kg 16 jaar: 45 ml/kg

Meisjes (6-17 jaar) ...... VO2 = (28,5 x kg) + 288

<12 jaar: 52 ml/kg 16 jaar: 40 ml/kg

Training ....................... < 16 jaar stijgt de VO2max niet veel met training, maximaal 10%, meestal slechts 5% Trend .......................... VO2max bij kinderen afgelopen decennia idem gebleven, maar Wmax lager door minder doen, minder vaak maximaal gaan en meer vetmassa

VO2max waarde Man (vanaf 16 jaar)..... • 45 ml/min/kg gemiddeld (25-80 ml mogelijk) 3 L/min

• piekwaarde tussen 15-20 jaar Jones: VO2max (ml/min) =46*lengte in cm-21*leeftijd-4310 Fairbarn: VO2max (ml/min) = (23 x lengte in cm) - (31 x leeftijd) - 332 + (11,7 x gewicht in kg)

Vrouw (van 16 jaar) .... • bij vrouwen 17-23% lager (ook als gecorrigeerd wordt voor gewicht/spiermassa)

• 35 ml/min/kg gemiddeld Jones: VO2max (ml/min) = (46 x lengte in cm) - (21 x leeftijd) - 4930 Fairbarn: VO2max (ml/min) = (15,8 x lengte in cm) - (27 x leeftijd) - 207 + (8,99 x gewicht in kg)

top duursport.............. 75-95 (man) marathon in 2,5 uur = constant 4 L/min

ADL.............................. 15 ml/min/kg is min nodig voor ADL Training nodig voor OK <18 ml/kg (AT<11 ml/kg), meerdere studies komen allemaal bij deze afkappunten Thorax chirurgie .......... min 15 ml/kg

harttransplantatie = 25 ml/kg mogelijke toename ..... ongetraind: 15-25% in de eerste 3 maand tot 50% na 2 jaar

getraind: 5-15% volledig reversibel na stoppen training

Obesitas ...................... VO2max 6 ml/min per kg vet hoger dan voorspeld Rolstoel ....................... Rolstoel basketballers: 2,2 L, 94 watt



ongetraind: 111 watt (2,72 L, 43 ml/kg), andere studie 37 ml/kg, getraind 142 watt (2,22 L, 30 ml/kg, 22 ml in andere studie) 150 watt 35-40 ml VO2max op het omslagpunt gemiddeld 35% lager dan fietsen en 37,5% lager op VO2max

Activiteit ..................... lopen = hogere waarde dan fietsen (dus eerste keus) bij jongen mensen is lopen meer comfortabel dan fietsen

Brandweer .................. 45 ml/min.kg Perslucht ..................... 40 ml/min.kg Militair ........................ 40 ml/min.kg Duiken ......................... 40 ml/min.kg (25-40 is relatieve contra-indicatie, <25 is absolute contra-indicatie)

VO2piek Definitie ...................... Is hetzelfde als VO2max echter nu geen plateau maar een piek, die is een indicatie dat locale spier / gewrichtsfactoren de beperking zijn en de VO2 dus geen meting is voor het centraal circulatie vermogen

Andere aanwijzingen voor foutieve VO2 max

• laag tov van voorspeld

• RQ

Aerobe drempel

AeT Definitie ...................... Aerobe drempel Bepaling ...................... RER = 0,90 = <15% vetverbranding

lactaat 1 mmol stijging, >2 mmol

Waarde ....................... 20 spm onder AnT hartfrequentie

Anaerobe drempel

Critical power Definitie ...................... = maximale steady state (gebaseerd op veldtest, niet op lactaat op VO2) meestal verschillende tijden/vermogens, dan is een CP grafiek te maken (tijd vs. Watt)

Omslagpunt bepaling HF ................................ • via HR (conconi): MAAR bijna nooit te zien

Oxymetrie ................... • 1ste punt: ventilatoire/respiratoire drempel = EqO2

• 2de punt: via V-slope (wasserman) = VCO2 vs VO2 stijging

• 3de punt: RQ >1

• 4de punt: MLSS

• 5de punt: 2de omslagpunt, EqCO2 + ademfrequentie (>30)

• 6de punt: vermoeidheidsdrempel = subjectief, in principe het meest precies = critical power Invasief........................ lactaat: MAAR te veel variabelen

Intracellulaire omslagpunt Definitie ...................... Fosfaat/Creatine-Fosfaat ratio: verandering in helling komt ongeveer overeen het VO2 omslagpunt

MLSS Definitie ...................... maximal lactate steady state (zie maximale steady state)

Conconi meting via hartslag Definitie ...................... = hartslag breekpunt = het punt waarop de HR minder begint te stijgen met de toenemende VO2 / arbeid (de lineaire relatie buigt af) valt samen met de lactaat drempel = maximale steady state inspanning valt samen met de ventilatoire drempel

Symptomen ................ HR stijgt dus minder, ventilatie (AH) neemt exponentieel toe Interpretatie ............... 50-70% van VO2 max, 90-95% van VO2max bij getrainde atleet

HET PROBLEEM Probleem .................... • er is geen punt maar een zone, er is een stijging bij ongeveer RQ = 0,9 (dit wordt meerstal als omslagpunt geïdentificeerd, equivalenten methode, anaërobe drempel, begin isocapnische buffering), er is nog een tweede knik bij ongeveer RQ=1,05 = daling PETCO2 = respiratoire compensatie fase (zie PETCO2)

• Goed getrainde mensen kunnen het 2de omslagpunt = respiratoir compensatie fase een uur volhouden, of nog hoger, slecht getrainden kunnen het eerste nog geen 10 min volhouden, het gemeten punt is dus moeilijk naar de training te vertalen, oftewel dit punt zegt weinig over maximale steady state

• om het probleem te omzeilen kan een vermoeidheidsdrempel worden gebruikt (wat de persoon subjectief nog steady state kan volhouden)

1e omslagpunt Naam .......................... VT1

Definitie ...................... • bij het eerste omslagpunt begint de buffering van het melkzuur (respiratoire compensatie)

Meting ........................ • stijging in Ve/VO2, in prin in Ve/VCO2

2e omslagpunt Naam .......................... VT2, RC (respiratoire compensatie)

Definitie ...................... • bij het 2de faalt de respiratoire compensatie = respiratoire overcompensatie (vandaar de naam: respiratoire compensatie drempel)

• de overcompensatie ontstaat door grote hoeveelheden melkzuur die de ademhaling stimuleren (chemoreceptoren), terwijl het niet meer mogelijk is de acidose respiratoir te corrigeren (Ve stijgt dus meer dan de VCO2 productie)

Meting ........................ • 2de knikpunt in Ve/VO2 + Ve/VCO2 stijging (+ PETCO2 daling)

Correlatie met MLSS ... • komt redelijk overeen met de MLSs/critical power

Max steady state Ongetraind .................. <75% van de VO2max

Licht getraind .............. 75-85% VO2max Goed getraind ............. 85%-95% VO2max (bij RER=1,05) Vals hoge waarde........ niet maximaal gegaan

Isocapnische buffering fase Definitie punt tussen begin acidose (V-slope of ventilatoire drempel) en respiratoir compensatie fase

Meting PETCO2 neemt toe tot anaërobe drempel, daarna respiratoire compensatie = isocapnische buffering fase, de respiratoire compensatie fase daarna is eigenlijk een overcompensatie

Resporatoire

(over)compensatie fase

Definitie na de iscapnische buffering fase, punt waarbij de Ve meer stijgt dan voor de CO2 nodig is, dit is het punt waarbij de PETCO2 daalt.

Sustaind metabolic rate Zie Max steady state

Ventilatoire drempel Definitie

• de hoeveelheid inspanning waarbij de ventilatie (Ve) meer stijgt dan VO2 = verhoogde equivalenten, is vroeger dan de V-slope methode

• beter als term dan anaërobe drempel (voor deze drempel is er immers ook al anaëroob metabolisme) Oorzaak

CO2 afblazen wat ontstaat uit HCO3- na buffering

RER respiratoire exchange ratio wordt meer dan 1 bij extreme inspanning (CO2>O2)

Vermoeidheidsdrempel Definitie subjectief maximale steady state

V-slope methode Definitie

het punt waarbij de VCO2 meer stijgt dan de VO2 = het punt waarbij de RER stijgt ( ventilatoire drempel, is later dan de ventilatoire drempel, VCO2 later dan de VO2 vanwege de betere diffusie )

Kcal verbruik

kcal Omrekening met VO2 1 L/min VO2 = 4,98 kcal/min (bij gemengd dieet) 1 kcal/min = 0,2008 L/min

Omrekening vanuit watt



1 watt = 0,01433 kcal/min = 0,86 kcal/uur 1 kcal/min = 69,79 watt = 200 ml O2/min 746 watt = 1 paardenkracht, 1000 watt = 1,341 paardenkracht,

Biomechanische efficiëntie rond de 28% (zie biomechanische efficiëntie)

calorie Definitie

= energie nodig om 1 L van 14,5 naar 15,5C te laten stijgen (2 cal = 2 L of 2C ) = 4,184 J

Directe caloriemetrie Definitie = de warmteproductie van een persoon meten, maar niet precies en erg moeilijk te meten warmte = energie, dus rechtstreeks energie gemeten

Dubbel water isotopen Mechanisme gewoon water met gelabeld 2H en 18O, deel van het O2 van water wordt gebruikt voor verbranding 2H2O verlaat lichaam (dus geen verbranding) H2

18O en C18O2 verlaat lichaam (wel verbranding) de ratio tussen de twee mogelijkheden geeft een schatting van het totaal geproduceerd CO2

Duur min 5 uur tot 2-3 weken metingen te doen

Nadeel iets minder precies dan spirometrie 3-5% ivm directe calorimetrie 18O erg duur

Voordeel lange duur experimenten mogelijk, hoeft niet in laboratoriumsetting

RQ waarde (zie aldaar)

Indirecte caloriemetrie Definitie = indirect energie verbruik meten

Mechanisme 1 L O2 levert 5 kcal op in een bomcaloriemeter, ongeacht vet, eiwit, KH, in het lichaam ongeveer evenveel, dus O2 meten = spirometrie <1% verschil met directe caloriemeting

kcal Waarde

5 kcal 1L O2 (is afh van de RQ)

300 kcal/uur 1L O2/min

Kcal uit HR Formule kcal = (kcal/min in rust) + (((HR-HRrust)/(HRmax-HRrust))*(kcal/min bij maximale inspanning – kcal/min in rust))

Kcal verbruik wielrennen

Kcal/uur Snelheid

20 km/u 25 km/u 30 km/u 35 km/u 40 km/u 45 km/u

rem

210 370 600 900 1310 1830

Aero

200 340 550 830 1200 1670

Staan

280 510 840 1290 1880 2640

Rem wind 40 km/u

1370 1990 2760 3680

Aero wind 40 km/u

1240 1810 2500 3340

5% zit 1160 1560 2020 2570

5% staan

1230 1700 2260 2950

Kcal verbruik Sport (70 kg)

• zwemmen = 700 kcal/uur

• hardlopen = 800 kcal/uur

• Boksen/roeien/langlaufen = 900 kcal/uur

• krachttraining = 400 kcal/uur

• voetbal/hockey/tennis = 600 kcal

• marathon = ±4800 kcal

• Tour de France etappe = tot 10.000 kcal/dg gemeten, gemiddeld 8000 kcal/dag - prof voetballer gemiddeld 3300 kcal/dag (op een training gemiddeld 4-6 km gelopen)

Rust zie Fysiologie energie

Micro-Scholander techniek Definitie Methode om CO2 en O2 te meten

RER Zie Ergometrie aeroob

RQ waarde Definitie =RER op cellulair niveau is dus 0,7 of 1,0 is absoluut

= Respiratoire Quotiënt, de relatie tussen CO2 productie : O2 verbruik → CO2:O2 = 1:0,85 dus aerobe energieproductie

Waarde

• gemiddeld 0:82 (40% KH, 60% vet, 0% eiwit) = 4,825 kcal / L O2

• KH: 1 (aeroob)

• vet: 0,69 – 0,73 (dus minst efficiënt)

• eiwit: 0,82

• dus aan de RQ kun je zien wat er verbrand wordt (via tabel of schatten) non-proteïne RQ

N excretie door de nieren (ureum) kost ook O2 en produceert CO2, maar levert geen energie op dus alle O2 verbruikt is niet allemaal voor energie ook voor N excretie, dus die O2 en CO2 moet je er eerst aftrekken en dan blijft de non-proteïne RQ over die dus wel rechtstreeks voor energie is 1 gr N via urine = 6 gr verbrand eiwit = 4,8 L O2 = 6,0 L CO2

MAAR zo weinig eiwit verbrand dat als je deze berekening niet doet je er maar <0,5 % naast zit

spirometrie Gesloten spirometrie 100% O2 wordt gebruikt, CO2 wordt weggehaald door KOH, O2 wordt opgebruikt, het volume verschil wordt gemeten

Open spirometrie buitenlucht inademen (20,93% O2, 79,04% N2, 0,03% CO2) en vergelijken met uitgeademde lucht per volume en tijd (dus een flowmeter en steeds een sample gas voor analyse)

Watt

Wmax

Wmax Normaal mannen Jones: Wmax = 3.33 (Lengte in cm) – 1.43 (Leeftijd) – 312 – 47,1 (Geslacht) [5]



Lance Armstrong

Watt – snelheid relatie

fietsen watt

50 watt 12,5 km/uur

100 watt 25 km/uur

150 watt 29 km/uur

200 watt 30 km/uur



250 watt 32 km/uur 300 watt = 36 km/uur

315 watt 37 km/uur

350 watt 40 km/uur

400 watt 42 km/uur watt = F x V F= wrijvingskracht V = snelheid in m/sec

Wegrace 200-250 watt (gemiddeld)

Criterium 250-300 watt (gemiddeld)

Tijdrit 3 km = 90% van MAP (max. aerobe power) 4 km = 89% 15 km = 79% 40 km = 75% 80 km = 68% 160 km = 64%

VO2 350 + (10 x watt) (5,8 x gewicht) + (10,3 x watt)

Rolweerstand Formule

watt = (m+f)*g*F*v*1/3,6*r = (m+f)*v (in km/u)*0,014306 v (km/u) m = massa wielrenner f = massa fiets g = zwaartekracht constante (9,81) F = frictie coëfficiënt weg/band, varieert tussen 0,002 (perfect) en 0,010 (slecht), gemiddelde racefiets: 0,005 v = snelheid (m/s = km/u / 3,6) r = compensatie rendement verlies van de aandrijving (105%)

Luchtweerstand Formule watt = F*(v + (vwind)/3,6)2*(v/3,6) oftewel = F*(V/3,6)3 als er geen wind is = F*v3*0,021433 v = snelheid F = A*Cw*Ro*v2*0,5*r A= oppervlak = 0,30 (tijdritfiets) - 0,35 (in de beugels) - 0,38 (op het stuur) Cw = wrijvingscoëfficiënt = 1 (gewone fiets) - 0,9 (racefiets) - 0,85 (tijdritfiets)

Ro voor lucht = 0,46076*luchtdruk in mmHg*1/(temp C + 273) r = compensatie rendement verlies van de aandrijving (105%)

Praktisch

watt (0m, 20) = 0,004236*v3

watt (1000m, 20) = 0,003332*v3

watt (0m, 20, tijdritfiets) = 0,003443*v3 Effect temperatuur

Ro (0m, 20) = 1,20 kg/m3 → 350,2/(temp + 273)

Ro (0m, 5) = 1,26 = 5% toename weerstand

Ro (0m, 30) = 1,16 = 3,5% afname weerstand Effect hoogte

Ro (1000m, 20) = 1,06 = 12% afname weerstand

Ro (2000m, 20) = 0,94 = 22% afname weerstand

Hellingsweerstand Formule watt = 9,81*(m+f)*(h/100)*v*(1/3,6) = 2,725*(m+f)*(h/100)*v m = massa wielrenner f = massa fiets h = helling (%) v = snelheid (km/uur)

totaal Met helling watt = (m+f)*v (in km/u)*0,014306 + 0,004236*v3 + 2,725*(m+f)*(%h)*v f = fiets = 7,5 kg

v = wortel ( watt – (((m+7,5)*(0,014306+2,725*%h))/0,004236)2 - (((m+7,5)*(0,014306+2,725*%h))/0,008472) ) zonder helling = v = wortel ( watt – (((m+7,5)*(0,014306))/0,004236)2 - (((m+7,5)*(0,014306))/0,008472) )

Pulmonaal

Ademreserve Definitie ...................... = (MVV/Ve) – 100% (MVV = maximale vrijwillige ventilatie) = ((40 x FEV1)/Ve) – 100%, is een schatting, maximale vrijwillige ventilatie vaak hoger bijsporters = (BF x FEV1)/Ve) – 100%

• ipv 40 ook 35, 36, 41, 45, 16 gebruikt Nut .............................. maat voor pulmonale belasting

Waarde ....................... <25% beperkt Kritiek ......................... - in studies met MVV test, komen sporters tot minimaal 50% ademreserve (de MVV tests duren echter maar 15 seconden)

- de ademhaling spierrecruitment tijden een MVV test verloopt waarschijnlijk heel anders dan tijdens inspanning, dus een andere mechanische efficiëntie (je gaat bij inspanning op op een ander deel van de long-volume curve ademen) - tijdens inspanning ook bronchodilatatie (of juist inspanningsastma), tijdens MVV niet - vaak bereikt bij goede conditie

Betere methode .......... flow-volume curve tijdens inspanning vrijwillig maximaal vergelijken met de spontane flow-volume curve

Ventilatie als beperking Niet beperkend ........... meeste sporter eigenlijk is de ademhaling altijd beperkend omdat het bloeddebiet kost

Beperkend .................. • bij VO2 van 5-6 liter is beperking mogelijk

• frequent IEH Grens .......................... ergens tussen de 120-160 L/min ligt de grens van een zinvolle stijging in Ve, voorbij die grens is alle toename van VO2 kwijt aan de ademhalingspieren

(of hebben die zelfs meer nodig dan de Ve stijging oplevert)



Bewijs voor beperking • He (helium) heeft een 39% lagere dichtheid dan N2. Wanneer geademd wordt met He tijdens inspanning stijgt de Ve direct en ontstaat er een hypocapnie

• Wanneer een licht weerstandsventiel op de expiratie wordt gebruikt verbeterd de prestatie en VO2max (maximale ventilatie induceert blijkbaar obstructie)

Pathologische beperking Criteria ........................ >75%(40xFEV1) (<25% ademreserve) PaCO2 stijging na AT PaO2 <80mmHg

Hypoventilatie ............ minder grote gradiënt CO2 in de spier = minder efficient, grotere gradiënt in de longen = efficiënter

je stapelt dan meer CO2, sommige sporters zijn hier erg in getraind Middenrif vermoeidheid – reflex vasoconstrictie in de beenvaten – afname prestatie (dus een redistributie: meer spieren naar de longen) in meerdere studies bewezen. Dus

training van de ademhalingsspieren is zinvol.

Flow-volume tijdens inspanning Beeld ........................... curve mooi in het midden van de rust curve Beperking .................... 1) Contact met de bovenzijde van de curve

2) bij de andere zijden moet er >20% afstand zijn van de randen Naar links schuiven is energetisch nadelig (minder gunstig qua kracht-volume curve van de ademhalingsspieren en meer weerstand van borstkas en longen)

Echter links is er wel meer volume en meer drukverschil vaak wisselen in ademfrequentie met verschuiven van links naar rechts op de curve

Ventilatie E kost Inspanningsintensiteit rust: 1% van de VO2 = 15-30 ml/min licht: 3-5% van de VO2 zwaar: 8-15% van de VO2

zwaar: Ve = 120 L/min: 15% van de VO2 500 ml/min (ook 15% van de cardiac output) Ve tussen 90-130 = 4,4 ml/min VO2 extra per 1 L/min Ve extra

COPD ........................... tot 40%

Astma Definitie ...................... puur obstructief, per definitie reversibel Equivalenten ............... kunnen verhoogd zijn als er saturatie daling is PO2(A-a) ..................... >35 (ventilatie ontoereikend voor de perfusie) PETCO2 en PaCO2 ............. kan verhoogd zijn (lichaam kan de CO2 niet goed kwijt) Saturatie ..................... daalt Vd/Vt ............................ normaal

BF (breathing frequentie) Definitie ...................... adem frequentie Normaalwaarden ........ rust: 10

max inspanning (volwassen): 45 (<50 = normaal) max inspanning (13 jr): 50-55 max inspanning (11 jr): 55-65 max inspanning (5-8 jr): 65 voor AT vooral teugvolume omhoog, daarna frequentie omhoog.

Toename (>50) ............ hyperventilatie Afname (<35) .............. Obstructief (astma of EILO)

CO2 kinetiek (tauVCO2) Definitie ...................... snelheid van toename (en in principe ook voor de afname) van de VCO2

Nut .............................. Bij sporters neemt de VCO2 pas later toe, omdat het weefsel van een getraind iemand meer CO2 kan opslaan: hierdoor kan de RER tijdens de eerste 4-5 aan de hoge kant zijn

Waarde ....................... start inspanning: VCO2 toename na 4-5 minuten steady state (bij aerobe inspanning)

COPD Definitie ...................... obstructief + diffusiestoornis

Equivalenten verhoogd (meer ventilatie nodig om O2 binnen te krijgen en CO2 buiten te krijgen) de intensiteit opzoeken waar de equivalenten het best zijn: op die intensiteit gaan trainen CO2 vaak minder aangedaan, diffundeert beter dan O2

PO2 (A-a) >35

PETCO2

verhoogd (lichaam kan de CO2 niet goed kwijt), in rust ook verhoogd = blue bloater Saturatie

daalt Vd/Vt

verhoogt (past bij restrictief longlijden)

Dode ruimte Zie Vd/Vt

FE CO2 Definitie fractie van expired (uitgeademde) CO2

FE O2 Definitie fractie van expired (uitgeademde) O2

Heart rate reserve Pulmonale beperking ruime HRR (zie Duursport hartfrequentie)

Hyperventilatie Equivalenten ............... pCO2 kan dalen in het bloed, pO2 kan niet veel verder stijgen, dus de VeCO2 blijft efficiënt maar VeO2 niet, RER stijgt dus tot dichtbij of over 1, bij maximale inspanning is de RER hoger dan verwacht (>1,25) Bij chronische hyperventilatie beide hoog en een normale verhouding

Fysiologische ode ruimte hoog (opp ademhaling = veel dode ruimte flow)

Cardiaal tachycardie

PETCO2 daalt

Ventilatie Hoog met meestal erg hoge ademfrequentie, thoracale ademhaling, kleine volumes

ABG zie Pneumologie technische oz

Longembolie = perfusie st Equivalenten ............... Verhoogd, de AH is inefficiënt een deel van het longweefsel werkt niet maar ventileert wel Saturatie ..................... Vaak normaal (het bloed dat stroomt wordt immers gesatureerd) net als pO2 Vd/Vt ............................ Verhoogd, kan nog normaal zijn in rust, maar neemt dan toe bij inspanning

Longemfyseem Definitie restrictief + diffusiestoornis

Equivalenten verhoogd (meer ventilatie nodig om O2 binnen te krijgen en CO2 buiten te krijgen)

PO2(A-a) >35

PETCO2

verhoogd (lichaam kan de CO2 niet goed kwijt), in rust ook verhoogd = blue bloater Saturatie daalt Vd/Vt verhoogt Spirometrie alle longvolumes dalen (dus Tiffenau blijft goed)



PETO2 Waarde normaal: 80-100 mmHg

PETCO2 Definitie

end tidal PCO2 arterieel PCO2 (bij inspanning wordt het verschil echter steeds groter) Waarde

normaal: 35-45 mmHg Ontstaan

75% vanuit O2 verbranding

25% vanuit HCO3- + H+ → H2CO3 → H2O + CO2

Verloop

• loopt langzaam op (CO2 productie uit verbranding)

• tot op een punt dat er acidose ontstaan = anaerobe drempel, de CO2 productie loopt dan niet veel meer op of zelfs vlak (al groot deel anaerobe verbranding = isocapnische buffering = evenredige respiratoire compensatie)

• dan versterkte ademrespons en snelle daling = respiratoire (over) compensatie fase (meer CO2 uitgeblazen dan er wordt gevormd uit verbranding of via buffering)

• na het stoppen van de test loopt de CO2 weer op (bij hyperventilatie gaat de CO2 snel omlaag) Verlaagd

• hyperventilatie (>10% daling)

• zware inspanning (relatieve hyperventilatie)

• hoge dode ruimte Verhoogd

• hoge dode ruimte

• CO2 retentie

pO2(A-a) Definitie Alveolair en arterieel O2 verschil, bij goede diffusie/ventilatie/perfusie laag (je meet namelijk niet de het alveoaire gas IN de long en niet het arterieel bloed IN de long)

Nut indien goed: geen ademmechanisch of diffusie probleem indien slecht: dan is er een ventilatie, diffusie of perfusie probleem voor specifieke diffusie meting met CO: specifiek voor diffusie (zie Pneumologie technische oz) indien DSLO vermindert en PA-a goed dan is er enkel een restrictieve beperking (KCO zal dan ook goed zijn)

Waarde

• 20 jr: 4-17 mmHg (gemiddeld 8)

• 40 jr: 10 to 24 mmHg

• 60 jr: 17 to 31 mmHg

• 80 jr: 25 to 38 mmHg

• omslagpunt 20 jr<28 mmHg (gemiddeld 17)

• max inspanning 20 jr <35 mmHg (gemiddeld 19)

• COPD >35

RER = R Definitie =VCO2/VO2 = RQ in de praktijk, maar niet zonder de aanname dat RQ allemaal naar energie gaat, dus is niet precies 0,7 = vet: 100%, koolhydraten: 0% 0,75 = 85, 15 0,80 = 68,32 0,85 = 51,49 0,90 = 34,66 0,95 = 17,83 1,00 = 0,100% LETOP: VCO2 >VO2 normaal dus Ve/VCO2 < Ve/VO2, dus het lijkt vreemd

RER hoog of >1

• begin inspanning bij sporters: VO2 neemt snel toe terwijl VCO2 pas later toeneemt (sporters kunnen veel CO2 in het weefsel opslaan), na 5 minuten moet er stabilisatie zijn.

• hyperventilatie

• anaerobe inspanning: ventilatoire compensatie = CO2 afblazen

• veel KH inname: vet = O2 productie dus minder O2 ingeademd

• herstel: eerst CO2 afblazen

• foute meting RER laag of <1

• aerobe inspanning

• na uitputting: bicarbonaat herstel = CO2 verbruik = CO2 in de uit AH

RQ Definitie verhouding CO2/O2 in de verbranding, biochemische term (RER = functioneel)

Waarden 0,7 = vet 0,8-0,9 = eiwit 1,0 = koolhydraten

Saturatie Verloop Kan dalen bij extreme inspanning (bloed stroomt te snel door long voor goede diffusie) bij cardiaal probleem geen daling van de saturatie

Equivalenten bij desaturatie zijn de ademequivalenten in principe altijd verhoogd

VD Definitie Absolute dode ruimte, zie relatieve dode ruimte (VD/VT)

VD/VT Definitie fysiologische (relatieve) dode ruimte (anatomisch is enkel luchtwegen, fysiologisch is ook longweefsel zonder functie)

Formule Vd/Vt = ((PaCO2 - PECO2) / PaCO2) – (Vmasker/VT) PaCO2 = arterieel CO2

PECO2 = expiratoir CO2 = [(VCO2 stpd)/1000)/(VEmax * stpd)] * barometerdruk - 47 non-invasief meten: PaCO2 = 5,5 + (0,9 x PETCO2) – (0,0021 VT) VT = maximaal teugvolume in ml + dode ruimte masker

Relatieve waarde rust = 28-45% (gemiddeld <40 jaar = 29%,>40 jaar = 30%) omslagpunt = 16-33% (gemiddeld <40 jaar = 17%,>40 jaar = 20%) maximaal = <30% (gemiddeld <40 jaar = 16%,>40 jaar = 19%)

Absolute waarde absoluut 100-150 ml (anatomische dode ruimte) VD = 140 + 0,07VT

Nut toename = restrictief longlijden



Probleem is een benadering gemaakt door de computer en dus afh van de CO2, O2 en Ve meting

Ve Definitie = ventilatie (zie ook Pneumologie fysiologie)

Normaalwaarden rust 10-20 L/min max inspanning 150-200 /min

Verloop constante toename, daling na inspanning (snelheid is maat conditie)

Nut als deze zeer hoog is, is er een pulmonaal probleem of de AH is de beperkende factor bij inspanning

Lage maximale Ve bij 1) obstructief longlijden 2) lage CO2/O2 ventilatoire drempel 3) verkeerde oppervlakkige ademhaling

Ademequivalenten Definitie ...................... hoeveelheid lucht te verplaatsen om 1 L CO2 uit te blazen VeCO2 meting ademefficiëntie, echter VeCO2 correleert beter met de ventilatoire efficiëntie

nut .............................. • bepaling ventilatoire efficiëntie

• VeCO2 correleert meer met ventilatoire efficiëntie dan VeO2 (ademhaling geregeld door pCO2)

COPD ........................... • equivalenten kruisen elkaar in principe niet: CO2 equivalenten stijgen omdat de CO2 niet wordt uitgeblazen, maar opstapelt in het lichaam

• diffusie probleem: saturatie daling, pO2 daling, pCO2 stijging

• ventilatie probleem: opp snelle ademhaling = relatief hoge dode ruimte, obstructie neemt vaak relatief toe: equivalenten nemen toe

• perfusie probleem: dode ruimte hoog (CO2 retentie = hoge equivalenten)

verloop ....................... • eerst stijging: meer ventilatie dan VO2 opname of VCO2 afgifte maar de initieel daling

• als VeO2 begint te stijgen = ventilatoire/respiratoire drempel

• VeCO2 begint pas later te stijgen = V-slope methode (diffusie is 300x beter dan O2) CO2 diffundeert beter dan O2, dus minder snel aangedaan

waarde (laagste waarde tijdens de test) <20 jaar man = 23,5 (vrouw = 22,5) 20-30 jaar man = 24 (vrouw = 23) 30-40 jaar man = 25 (vrouw = 24) 40-50 jaar man = 26 (vrouw = 25) 50-60 jaar man = 28 (vrouw = 27) >60 jaar man = 29 (vrouw = 28)

Toename ..................... - voorbij anaerobe drempel - Hyperventilatie syndroom (hoger Ve, VO2 en VCO2 niet) - Luchtwegpathologie - Verhoogde dode ruimte - Longembolie (Ve blijft goed, maar VO2 niet) - hartprobleem (sterke schommeling en hoge waarden, piek tijdens herstelfase) - Vals verhoogd bij lekkend masker - Anemie = hogere flow = kortere contacttijd = diffusie probleem = verhoogde equivalenten

afname ........................ - op anaerobe drempel meestal laagste VeCO2

- meetfout

Cardiaal

Spiroergometrie

Ischemisch hartlijden Diagnose ..................... O2pols vlakt af, ECG veranderingen

hartfalen Equivalenten ............... sterke equivalenten schommeling (oscillatie van 15 sec) en soms zelfs verhoogd (O2 verspilling perifeer)

Oorzaak ....................... Schommeling in CVD → veranderingen in ventilatoire respons Medicatie .................... ACE-i verhoogt VO2max, O2pols en omslagpunt

-blok verbetert VO2 en O2pols

VO2/watt Cardiaal probleem ...... afvlakking kan cardiaal probleem betekenen

O2 pols Definitie ...................... VO2/Hf Theorie ........................ VO2 = bloeddebiet x O2 extractie

bloeddebiet = hartfrequentie x slagvolume O2pols = slagvolume x O2 extractie

Waarde ....................... O2 extractie in rust is 0,05 ml O2/ml bloed, tijdens maximale inspanning 0,15 dus slagvolume is hiermee uit te rekenen

• rust 3,5-4,5 ml/slag

• max inspanning 70 jaar, 150 cm: 8 ml/slag

• max inspanning 30 jaar, 190 cm: 17 ml/slag

Verloop ....................... • normaal toename tot omslagpunt dan vlak of daling

• VO2 neemt veel meer toe (tot zelfs x10) dan de HF (2x), dus O2pols neemt 5x toe bij daling neemt de HF meer toe dan de VO2, de VO2 kan dus wel gewoon stijgen

• Als de HF meer stijgt dan de VO2 (voor het omslagpunt), dit is natuurlijk erg vreemd, het kan dat het slagvolume daalt, dat wordt gecompenseerd door het flink stijgende HR bij een stijgende VO2 en een dalende O2pols moet er sprake zijn van een cardiaal probleem

Extreme inspanning .... afvlakking op het einde, slagvolume blijft goed, echter de zuurstof extractie daalt omdat de opname moeilijker gaat (tgv verschuiving dissociatie curve)

Cardiale beperking ...... geen toename, soms daling, toename NA inspanning (hart minder uitgeput: slagvolume kan wat toenemen hele sterke schommeling

Pulmonaal probleem .. cardiaal geen belasting dus O2pols blijft vlak, net als VO2 en O2 extractie (HR blijft dan ook laag)

Daling bij ..................... • cardiale beperking (slagvolume daalt, de VO2 kan zelfs nog toenemen doordat de O2 extractie nog iets kan toenemen

• vals verlaagd bij lekkend masker

• omslagpunt met VO2 plateau

Vlak bij ........................ • cardiale beperking (laag slagvolume)

• spierziekte (geen O2 extractie)

• anemie (geen O2 extractie)

• pulmonaal probleem (O2 extractie vermindert aangezien er geen goede opname is)

• ongetraind = zeer laag omslagpunt: dus O2pols stopt snel met stijgen

• rechts-links shunt Laag bij ........................ ongetraindheid

Inspanningseffecten Dynamisch (Duur) Statisch (Kracht

BD (bloeddruk) Acuut

systolisch (inotroop), diastolisch (perifere vasodilatatie) =



200-240/60 bloeddruk = hartfrequentie x slagvolume x Vaatweerstand door thoracale druk + mechanische compressie bloeddruk stijging tot 300 mmHg systolische Ao druk feedback via mechano-R en spiermetabolieten

Bloeddruk diastolisch zie Cardiologie bloeddruk

Acuut lichte afname

Effect Toename

Bloeddruk systolisch zie Cardiologie bloeddruk

Acuut Toename inotroop + vasodilatatie

Effect Sterke toename

CO (cardiac output) Acuut SV toename tot 80% VO2nax, daarna enkel tgv HF toename

Chronisch

SV toename → CO toename bij max inspaninning: CO toename bij submax inspannning: CO afname (zuurstof extractie in de spieren neemt toe: meer capill) bij elke liter extra VO2 is 6 liter CO extra nodig

Acuut toename

Neemt bij kracht inspanning toe door HR (druk is al hoog dus SV kan niet) echter

tgv de thoracale druk neemt de veneuze flow af → dus de CO kan maar even, dit is ook niet nodig, inspanning duurt maar kort, hart moet alleen de bloeddruk overwinnen Chronisch toename

EF (ejectie fractie) Acuut toename (meer inotroop, niet vanwege toename vulling)

Chronisch in rust ejectiefractie lager dan normaal (bv 50%) bij inspanning wel de normale waarde (66%)

toename tot bijna 100%, tgv vulling en inotropie

HF (hartfrequentie) Acuut Toename voor/lichte inspanning: vagale tonus afname start/zwaardere inspanning: ortho (grensketen) toename

Effect Toename

HFmax Chronisch daalt met training

HFrust Chronisch daling door grotere parasymp (vagale) invloed, al bij relatief weinig inspanning

Hypertrofie Chronisch Eccentrisch Zie Sporthart

Chronisch Concentrisch Zie Sporthart

Perifere weerstand Acuut Afname

Acuut lichte toename

Slagvolume zie Cardiologie fysiologie

Acuut SV max wordt snel bereikt, dan is pericard de beperkende factor (pericard resectie doet de SV max toenemen en dus ook VO2 max), diastolische myocardiale functie is de beperkende factor bij hartfalen Vanaf 80% v/d max inspanning blijft het SV stabiel of neemt zelfs iets af, vanaf dan dus enkel CO stijging tgv HR stijging

Chronisch slechts bij lichte inspanningstraining al flinke SV toename (al na 8 weken)

Chronisch weinig effect

SV (slagvolume) Acuut Toename

Acuut -

Veneuze return Acuut Toename

Acuut Afname

Duurinspanning

souffle Epidemiologie 30-50%

Normaliseert bij:

• valsalva

atriumfibrilleren Definitie zie Cardiologie aritmie atriaal

Epidemiologie komt meer voor bij duursporters (tgv atriale dilatatie ?)

Oorzaak 30% “lone” afib 70% sec afib

Caviteit (sys + dias) Acuut

Neemt tijdens toenemende inspanning licht af, toch stijgt de CO omdat de EF (en dus niet omdat de vulling toeneemt, die neemt een beetje af) Training

toename caviteit

Krachtinspanning

hypertrofie Zie Sporthart

Cardiaal doel BD overwinnen

Caviteit (sys + dias) Acuut

Neemt bij maximale inspanning toe vanwege de afterload, de EF neemt ook toe tot bijna 100% Training

geen toename caviteit

Algemeen

cholesterol Verlaagt, HDL verhoogt

koorts Risico Nooit sporten met koorts vanwege risico op virale myocarditis met dodelijke ventriculaire aritmie

Beleid ip 2 wk geen sport na koorts

Inspanning en sport

3 minuut systolische bloeddruk ratio (3 SBR)

Definitie bloeddruk na 3 minuten herstel bloeddruk tijdens maximale inspanning

Waarde



> 0,9 = verdenking coronair pathologie (75% sensitief = even sensitief als ST depressie) ook correlatie met de ernst van coronair problematiek

Aerobe inspanning diastolisch Waarden

80 → inspan 60 (vasodilatatie) 105 = onderlimiet training (ACSM) > 115 = stopreden (ACSM) training: minder stijging systolisch bloeddruk statische component inspanning: diastolisch ook toename

Te hoog

• hypertensie

• coronaire problematiek Te laag

• altijd normaal: volledige vasodilatatie

Aerobe inspanning systolisch Waarden zie HT grenswaarden > 20 mmHg daling bij inspanningstest = stopreden

te hoog

• hypertensie te laag/daling

• geen maximale inspanning

• hartfalen

• ischemie

• outflow obstructie man-vrouw

mannen maximaal meestal 20 mmHg hoger

hypertensie Inspanningstest bij voornemen >60% VO2max inspanningen te leveren eerst een inspanningstest met ECG, ook wanneer er dyspnoe klachten bestaan (en natuurlijk hartkloppingen of POB)

Max waarde zie HT grenswaarden

Kracht inspanning Definitie Concentrische / isometrische / statische inspanning

Effect

tijdens inspanning: diastolisch + systolisch bloeddruk (tot 250/150) training: minder stijging tijdens inspanning

in rust: bloeddruk stabiel tot (maar aërobe training werkt beter) CAVE

bij mensen met hart- en vaatziekten (vooral geen bovenlichaam inspan) Bovenlichaam

minder spier en vaten = grotere vasculaire weerstand = grotere hartbelasting

medicatie Beta-block remt de inspanning warmte-koude regulatie sneller hypoglycemie (je voelt de hypoglycemie niet aankomen)

Diuretica vocht regulatie hydratatie warmte

Vasodilatoare/alpha blokkere/ca antaginusten plotse hypotensie mogelijk: goede cooling down nodig

meting Meting tijdens maximale inspanning is bloeddruk niet betrouwbaar te meten, enkel submaximaal las betrouwbaar beschouwen

Ondersteboven hangen nut .............................. Komt voor in sommige therapieën CAVE ........................... diastolische en systolische bloeddruk stijgt met 25%

Postinspanning hypotensie Oorzaak pooling bloed in de benen, verhoogde huidbevloeiing

Duur tot 12 uur

Behandeling cooling down, drop eten

valsalva Zie hypotensie

centraal veneuze lijn Nut re atrium druk meten = pre-load

lokalisatie VCS, net voor het atrium

toename druk

• hartfunctie

• te veel vocht

• te hoge thoracale druk (pneu, tamponade) afname druk

• te weinig vocht complicatie

• pneumothorax

CO (cardiac output) In rust 2,5 l/min

Druk catheterisatie Definitie Zelfde procedure als CAG echter nu om drukken te meten re (via ader) + li (via slagader)

Drukken RAP = re atrium druk (gemiddeld) = <8 mmHg PAP = pulmaal arterie druk (centraal) = 15-30 / 5-12 mmHg (tot syst 40 mmHg bij inspanning) Wedge druk = pulmonaal eindarterie druk ≈ LA druk = <10 mmHg (stijging = pulm HT) tot 25-30 mmHg bij inspanning LV druk = <140 / 0-12 mmHg RV druk = <30 / <5 mmHg

curven A golf = boezem contractie x dal = zuigkracht ventrikel

Oxy-ergometrie Traag oplopende O2-pols = hartprobleem

pulm wiggedruk druk in kleine longarterie =+/- druk LA



Technetium EF scan Ind ............................... EF meting (3D dus preciezer dan echo), geen inspanning nodig

Sporthart

Adrenaline risico

=betere geleiding AV, bij flutter en inspanning plots 1:1 geleiding mogelijk → VT → functionele hartstilstand

Cardiale enzymen inspanning CK MB kan verhoogd zijn na inspanning, trop T en I nooit

Fysiologische aanpassingen valgus (adrenaline is fysiologisch)

sinusknoop trager li ventrikel hypertrofie (zie sporthart)

• concentrisch = wand > lumen = drukbelasting

• excentrisch = wand < lumen = volumebelasting

LVH Definitie = linker ventrikel hypertrofie, zie sporthart

Echo

• Wanddikte septum normaal 9, sporter 10-11

• >15 mm (slechts 2% van roeiers en fietsers >12 mm fysiologisch)

• >11 mm bij 60% van de duursporters

remodeling Definitie = proces van hypertrofie bij sec. LVH en hypertrofische cardiomyopathie Angiotensine II is groeifactor modulator angio II R en ACE hoeveelheid is genetisch bepaalt en is oorzaak waarom sommige mensen wel en andere niet LVH of hypertrofische cardiomyopathie krijgen

Rust / inspanning Definitie inspanning is fysiologisch bij sporter, rust niet, dus afwijkingen bij rust mogen, maar moeten verdwijnen bij inspanning bv AV block gr 1-2 die verdwijnt bij inspanning

Sec hypertrofie Oorzaak Tgv druk overbelasting (klepstenose, HT) of volume overbelasting (klepinsufficiëntie) fysiologische respons (tgv sport = sporthart)

sporthart Definitie = vergroting van het hart en lage rustpols (<50) bij > 1 uur sport per dag (fysiologisch)

Mechanisme

• druk/volume overbelasting, ook hormonaal afhankelijk (jongere topatleten meer dan oudere topatleten), genetisch bepaald (ACE + angio II R hoeveelheid)

• niet elke topfietser krijgt een sporthart

• verbetering systolische en diastolische prestatie volume overbelasting

• → excentrische hypertrofie (caviteit vergroot en met constante wanddikte)

• bv: hardlopen, XC skiën

• EDV 55-59 mm, septum <12 mm

• duurinspanning → volume overload + plasma volume toename

• gevolg: extrasystolen ? afib ? isometrische (anaërobe) druk overbelasting

• → concentrische hypertrofie (wanddikte neemt toe, cavit idem)

• bv: worstelen, gewichtheffen

• EDV 45-55 mm, septum <12 mm isotonische (aerobe) druk over belasing

→ conc + ecc (conc > dan bij isometrisch) bijvoorbeeld: fietsen roeien EDV 55-59 mm, septum <15 mm (<12 mm bij vrouwen)

Diagnose

echo (zie boven), trainingstop 3 mnd → > 2 mm afname wand. Sporthart is volledig reversibel inspanning

max HR is idem, HR respons is wel trager op inspanning, “pseudo-normalisatie” van het ECG, bloeddruk respons is normaal Risico

• statistisch is LVH bij een risico factor voor plotse dood bij sporters en niet sporters

• dilatatie atria gecorreleerd aan supra-ventriculaire ritmestoornissen zoals atriumfibrilleren

Hartfrequentie

HF Algemeen HF factoren Principe

Evenredig met VO2 dus lineair verband, echter de helling verandert inter / intrasubjectief Maar

• bij uitgesproken inspanning neemt de helling toe = overschatting VO2max (bij extreme inspanning: VO2max maar HF stijgt dan door)

• maximale HF verschilt tussen personen

• dag-tot-dag HF verschil (2-6 bpm)

• afh hydratatie

• afh emoties

• circardiaan ritme

• afh slaap

• afh getraindheid

• afh overtraining/training vorige dag

• afh temperatuur

• afh ziekte/verkoudheid

• voorafgaande maaltijd

• houding

• ademhalingsfrequentie

• isotonisch / isokinetische / concentrische / excentrische contractie

• medicatie Rust

herstel rusthartslag reeds voordat lichaam volledig herstelt is

HF nut Principe Evenredig met VO2 dus lineair verband

Inspanning - trainingsintensiteit sturen - trainingsintensiteit registeren - schatten van glycogeen voorraad



- schatten van kcal verbruik - uitdroging opsporen

Rust - herstel - overtraining

HF interpretatie Evenredig met VO2

Meet de belasting van centrale circulatie (itt lactaat)

Karvonen methode

= HF reserve bepaling = HRR (heart rate reserve)

Nut

• de Karvonen percentages liggen hoger dan de HFmax percentage

• de Karvonen zijn bedoeld om overeen te komen met de VO2max percentages (zie HFsubmax), echter de Karvonen correleren niet goed met de VO2max, er is wel een 1:1 relatie met de VO2reserve

Formule vanuit % VO2: n% HF = HFrust + n% (HFmax - HFrust) vanuit HR: % karvonen = (HF – Hfrust)/(HFmax-HFrust)

HF testen

Omslapunt meting via tijdrit uitvoering afstand zo snel mogelijk afleggen, de gemiddelde HF delen door een correctiefactor per afstand

afstand in training 5 km = HF/1,1 10 km = HF/1,07 15 km = HF/1,05 40 km = HF/1,0

afstand in wedstrijd 5 km = HF/1,04 10 km = HF/1,02 15 km = HF/1,01 40 km = HF/0,97

Conconi Definitie afvlakking van de weerstand-hartslag curve bij het omslagpunt

Protocol - warming-up - 120 sec 60 watt: HR - 60 x (120/80) = 90 sec op 80 watt - 60 x (120/100) = 72 sec op 100 watt - etc steeds hartslag meten

Wetenschappelijk Nooit gevalideerd, ook onderzoeken met juist een stijging van de hartslag ipv afvlakking

Max steady state Uitvoering

1 uur tijdrit anaërobe drempel / max steady state

HF submaximaal

trainingzones Indeling HFmax = LSD, herstel, vetverbranding: HFmax = cardiotraining: HFmax = aerobe training: HFmax = interval, wedstrijd

HF zones Zie Training duur praktijk

HF waarden Intensiteit Herstel training Ongetraind trainingsdrempel Fitness training Getraind trainingsdrempel OBLA Plafond aerobe trainstimulus VO2max Max inspanning

% HFmax

30% 30% 35% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%

% VO2max

10% 30% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 100% 100%

HF/Borg

60 100 120 140 160 170 200

MET

1 3-6 5-12 10-25 10-25

HFsubmax nut Evenredig met VO2 dus lineair verband, echter de helling verandert inter / intrasubjectief

Training HFsubmax daalt

Na meerdere consecutieve trainingsdagen de gemiddelde hartslag daalt eerder (al na 2 dagen) dan de power output (na 5 dagen)

Inspanning traag oplopen = meer fit (tenzij roker = verminderde HF respons) Snelle stijging = ongetraind Trage stijging = getraind

HFsubmax factoren Submaximaal

• bij uitgesproken inspanning neemt de helling toe = overschatting VO2max (bij extreme inspanning: VO2max maar HF stijgt dan door)


• afh hydratatie

• afh emoties / stress voor de wedstrijd


• afh slaap



• afh temperatuur/luchtvochtigheid

• hoogte



• houding

• isotonisch / isokinetische / concentrische / excentrische contractie

• hoogte

principe Relatie met VO2

HF maximaal

HFmax beperkingen De echte HFmax wordt bepaald door:



• Sinus knoop herstel

• hartgrootte

• vulling LV

Diastole-systole systole tijd blijft nagenoeg hetzelfde, diastole tijd neemt af

HFmax nut Evenredig met VO2 dus lineair verband, de relatie is echter afhankelijk van meer parameters: zie HFmax factoren

Training HFmax stijgt (maximaal vermogen neemt toe)

Normaal sedentair + ongetraind = 220-leeftijd getraind = 205 – ½ leeftijd (Kallio & Seppanen) Tanaka 208 – 0,7 * Leeftijd [1] Kinderen 200 max op loopband en 195 fietsen

Maximale hartslag 195 fietsen, 200 loopband bij iedereen

Ischemie Zie cardio techn oz

HFmax verschillen

intra-subjectief HFmax is in principe een vast gegeven, maar de echte HFmax wordt meestal niet gehaald, want:


• afh hydratatie

• afh emoties / stress


• afh slaap



• afh temperatuur



• houding

• isotonisch / isokinetische / concentrische / eccentrische contractie

• hoogte

Rust herstel rusthartslag reeds voordat lichaam volledig herstelt is

HF herstel

herstel Herstel 1 min >17 slagen 2 min >22 slagen [2]

HF rust

HFrust factoren Rust

• herstel rusthartslag reeds voordat lichaam volledig herstelt is

• houding


• afh hydratatie

• afh emoties / stress (voor de wedstrdijd)


• afh slaap



• afh temperatuur



• hoogte

HFrust Nut Parasympatische activiteit meten

Training HFrust daalt, al na enkele weken aerobe training

test 5 minuten rustig liggen, ’s morgens

HF temperatuur / vocht

Dehydratatie Probleem warmte afgifte verminderd, plasma volume verminderd

Waarde 2-7% toename in HF = 10 slagen bij enkel dehydratatie 9% toename in HF = 18 slagen bij dehydratatie + hyperthermie

Cardiac drift = cardiac creep

Definitie langzame toename HF terwijl inspanningsintensiteit/plasma volume gelijk blijft

Oorzaak De toename in core-temperatuur doet de HF/VO2 relatie toenemen (bij een zelfde load is er een hogere HF) temp stijging/uitdroging – meer veneuze bloed pooling in de huid – lager slagvolume – compensatie door hogere hartslag maar niet alleen, B-blokker verhinderen pooling = geen drift, wel bij temp



Waarde

totaal: 5-25 slagen/minuut per uur: 5-10 slagen/minuut

Temperatuur Kou

• In de kou (<15 graden) neemt de HF/VO2 relatie af, dus de hartslag is lager bij een zelfde VO2

• de hartslag onderschat in inspanningsintensiteit (10-30 bpm) Warmte

• bij warmte (>20 graden) neemt de HF/VO2 relatie toe (zoals bij cardiac drift), dus de hartslag is hoger bij een zelfde VO2

• de hartslag overschat in inspanningsintensiteit (10-30 bpm)

HF hoogte

HF hoogte Zie SGK hoogte

HF dagelijks verschil

Circardiaan ritme HFsubmax tot 20 slagen hoger ’s ochtends

Prestatie ’s avonds beter, bij een lagere hartslag

Oorzaak er is een sterke relatie met de core temperatuur

HF per sport

HF bovenlichaam inspan waarde HFmax gemiddeld 10-13 slagen lager

Oorzaak minder spiermassa

Aerodynamische

fietshouding

Voordeel minder luchtweerstand

Nadeel hogere VO2 nodig om een zelfde load te handhaven want:

• schouderspieren eisen meer energie

• het fietsen met een grote heuphoek is minder efficiënt Waarde

2-5 bpm hogere HF bij een zelfde load

HF zwemmen waarde HFmax gemiddeld 13-17 slagen lager met fietsen (13%)

Oorzaak

• externe druk extra pomp

• horizontaal = makkelijkere terugstroom (hogere preload)

• meer koeling

HF fietsen waarde HFmax gemiddeld 8-10 slagen lager met hardlopen

Oorzaak

• minder gebruik van spieren van het bovenlichaam en vooral isometrische contracties

HF hardlopen waarde ivm andere sporten hoogste HFmax waarden

Oorzaak

• gebruik van zowel arm als beenspieren

HF overtraining

HFrust Parasympathisch: HFrust hoger (zie SGK training algemeen) Orthosympathisch: HFrust lager (zie SGK training algemeen)

Test Liggen-staan test 10 min liggen en dan gaan staan De HFrust tijdens liggen en de HF na 15-90-120 seconden is constant en stijgt bij overtraining

HFmax Overtraining HFmax lager, HF bij vast wattage lager

HFsubmax Overtraining HFsubmax lager bij een zelfde wattage



HF variabiliteit

HF variabiliteit Definitie variatie in QRS duur

Oorzaak

• parasympatische invloed

• respiratoir sinus arritmie Nut

VO2 en overtraining te meten: hogere variabiliteit R-R interval is beter in conditie

HR Overtraining HFmax lager, HF bij vast wattage lager HFrust hoger

Liggen-staan test 10 min liggen en dan gaan staan De HFrust tijdens liggen en de HF na 15-90-120 seconden is constant en stijgt bij overtraining

Sprinttesten

E systeem .................................... (ATP + PCr) + anaërobe glycolyse, zie Fysiologie energie

Katch test Mechanisme fiets met 6 kg weerstand (vrouw 5 kg), 40 sec voluit, aantal rotaties meten

MAOD Definitie = maximally accumulated oxygen deficit = het maximale zuurstoftekort dat je TIJDENS een inspanning kan opbouwen

Doel schatting anaëroob vermogen (125% van VO2max is normaal)

Test 2-3 min all out of 125%VO2max tot uitputting VO2 extrapolatie tot boven VO2max (schatting) – VO2gemeten = MAOD

EPOC Definitie = Excess post exercise oxygen consumption = hoeveelheid zuurstof die na inspanning nog wordt verbrand = “afterburn” vooral afh van de intensiteit, veel minder van de duur [6]

Waarde 6-15% van VO2verbruikt tijdens de inspanning [7]

Quebec 10 seconden test Definitie 10 sec voluit sprinten

Wingate normaal man Zeer goed .................... >2000 (>25 watt/kg) >800 (10,5 watt/kg) Gemiddeld Sprinter Duursport Piek watt 1400 ++ - Gem watt 690 (9,2 watt/kg) - ++

Gem/piek

48% <46% >50%

Tijd tot piek

<4,6 <4,8 ++ - Vermoeid.ind. <45 50 >55 <45

Wingate normaal vrouw Zeer goed Gemiddeld Sprinter Duursport

++ -

>550 (9 watt/kg) 450 (7,7 watt/kg) - ++

4

8%

<46%

>5



0%

Wingate test Mechanisme fiets met 0,075 kg/kg lichaamsgewicht na 3 sec op wiel, 30 sec, aantal rotaties meten

Piek vermogen is maximaal vermogen in 3-5 seconden ergens tijdens de test = ATP/PCr

Gemiddeld vermogen = glycolytisch systeem

Relatief vermogen is piekvermogen / lichaamsgewicht

Anaerobe uitputting percentage vermogensverlies tijdens de test

Anaerobe capaciteit totale arbeid gedurende de 30 sec

Man normaal >15 watt/kg topsprinter >25 watt/kg

Vrouw Wingate test Mechanisme

fiets met 0,075 kg/kg lichaamsgewicht na 3 sec op wiel, 30 sec, aantal rotaties meten

Piek vermogen is maximaal vermogen in 3-5 seconden ergens tijdens de test = ATP/PCr

Gemiddeld vermogen = glycolytisch systeem

Relatief vermogen is piekvermogen / lichaamsgewicht

Anaerobe uitputting percentage vermogensverlies tijdens de test

Anaerobe capaciteit totale arbeid gedurende de 30 sec

Man normaal >15 watt/kg topsprinter >25 watt/kg

Vrouw Margaria-Kalamen

trap-sprint test Nut

gebruikt in American football en skiën

Uitvoering

6 meter van trap beginnen dan in 1x naar de 3de trede en dan zo snel mogelijk naar de 9de trede, tijd meten over die 6 treden 1,05 meter dan vermogen formule gebruiken (zie E systemen) = (gewicht x hoogte)/tijd

Nadeel gewicht is van invloed, dus niet vergelijken van verschillend wegende personen of bij 1 persoon die van gewicht is veranderd

Sprongtesten

E systeem ATP + PCr, zie Fysiologie energie

Sargent verticale sprong Mechanisme max verticale sprong, altijd ’t beste uit 5 sprongen (met of zonder arm swing)

Nadeel te korte grondcontact tijd = geen maximale ATP/PCr activatie, dus geen adequate meting

Verticale sprongtest Uitvoering meetlint vast aan middel en door tunnel systeem op de grond, maximale hoogte meten

Normaalwaarden man: 50 cm vrouw: 40 cm

Broad horizontale sprong Mechanisme max horizontale sprong, altijd ’t beste uit 5 sprongen (met of zonder arm swing)

Nadeel te korte grondcontact tijd = geen maximale ATP/PCr activatie, dus geen adequate meting

Krachttesten

Algemeen

Mucle lab Definitie verzameling apparaten, ontwikkeld door de Noor Ole Olsen

• sprongkracht/hoogte/tijd

• snelheid/kracht op squat apparaat

• EMG tidens inspanning

• body sway

Krachttest algemeen Eerst min 3x oefenen omdat het “leren” van de beweging al 10% krachttoename geeft 1 min pauze is genoeg

MVC Maximale vrijwillige contractie

ROM Range of motion

Statische krachttest

dynamometer Definitie veer indrukken of uitrekken

Voordeel zie kabel tensiometer

Nadeel zie kabel tensiometer

Kabel tensiometrie Definitie kracht nodig op de kabel tangentieel te verplaatsen

Voordeel dynamische meting over elk deel van de ROM

Nadeel enkel statisch (isometrische) meting

Dynamische krachttest

1RM Definitie 1 repeat maximum, gewichten optillen tot ‘t maximale gewicht bereikt is



Schatting gezien risico op blessures beter 7-10 RM ongetraind = 68% van 1RM getraind = 79% van 1RM

Isokinetisch dynamometer Definitie = constante snelheid, kan alleen met speciaal app dat over de ROM steeds een constante snelheid voor dat stuk van de ROM tegendruk geeft te gebruiken voor diagnose of training (zie Krachtsport training principe

voordeel

• dynamische meting over gehele ROM

curve geheel = kracht

curve met deuken = belastbaarheid (krachtmeting telt dan niet)

• zeer specifieke meting (weinig compensatie mogelijk) Nadeel

• duur

• alleen open keten oef

• niet functioneel (max 400/sec, hardlopen = 230/sec, gooien = 2800/sec)

• 1RM wordt als betere overall funtionele test gezien Interpretatie

• H/Q: 70% kracht → joggen mag, 80% → competitieve loop/springsporten mogen

• “patella-dip” = goede been volgt slechte knie precies, enkel afvlakking op maximaal vermogen

• normaal: afnemende piekkracht bij meerdere herhalingen, zo niet dan waarschijnlijk pathologische beperking

Isokinetisch normaal waarden Referentie waarden = (23,36*geslacht) + (1,63*vetvrije massa) + hoogte in cm – (1,36*leeftijd) – 41,86 (man=1, vrouw=0) [1]

Isokinetisch normaal MAN

18-29 jr 30-39 jr 40-49 jr 50-59 jr 60-69 jr

Man (60 ext) 220 185 176 155 102

Man (180 ext) 141 121 116 88 69

Man (60 flex)

106 93 88 81 58

Max 180 (flex)

83 70 67 55 40

Isokinetisch normaal VROUW 18-29 jr 30-39 jr 40-49 jr 50-59 jr 60-69 jr

Vrouw (60 ext) 140 134 102 90 79

Vrouw (180 ext) 94 83 62 50 49

Vrouw (60 flex)

68 64 49 42 37

Vrouw (180 flex)

50 44 35 30 26

Squat jump = counter movement jump

Uitvoering squat jump = sprong vanuit hurkzit

Sprongtijd vs. Spronghoogte hoogte = 4,9 x (0,5 x sprongtijd)^2

Man gemiddeld: 41-50 zeer goed: >70

Vrouw gemiddeld: 31-40 zeer goed: >60

Watt watt = kg x (4,9 x m)^2 kg = lichaamsgewicht in kg m = spronghoogte in cm 75 kg, 0,40 m = 288 watt 85 kg, 0,60 m = 735 watt

Static jump Definitie zonder inveren = enkel kuitmusculatuur

Drop jump Definitie sprong na afsprong van 30 cm

Elasticiteit index Definitie verschil static en countermoevement jump

Functionele krachttest

Functionele test Uitvoer springen, 1 been springen

Pro functioneel, bij echte sportspecifieke test zie je ook bij compensatie wel verschil

Contra vaak meet je ook compensatie en is er isokinetisch toch een deficiet (bv je kuit gebruiken als compensatie voor Q)

Bewegings analyse Uitvoer beweging filmen en dan als 3D analyseren en de hefboomkrachten berekenen

Pro functioneel en toch alle individuele gewrichten en spieren te meten

Contra duur

Referenties

1. De Backer, I.C., et al., Exercise testing and training in a cancer rehabilitation program: the advantage of the steep ramp test. Arch Phys Med Rehabil, 2007. 88(5): p. 610-6. 2. Cumming, G.R., D. Everatt, and L. Hastman, Bruce treadmill test in children: normal values in a clinic population. Am J Cardiol, 1978. 41(1): p. 69-75. 3. Astrand, P.O. and I. Ryhming, A nomogram for calculation of aerobic capacity (physical fitness) from pulse rate during sub-maximal work. J Appl Physiol, 1954. 7(2): p. 218-21.



4. Buono, M.J., et al., Predicting maximal oxygen uptake in children: modification of the Astrand-Ryhming test. Pediatric Exercise Science, 1989. 1: p. 278-283. 5. Jones, N.L., et al., Normal standards for an incremental progressive cycle ergometer test. Am Rev Respir Dis, 1985. 131(5): p. 700-8. 6. Gore, C.J. and R.T. Withers, The effect of exercise intensity and duration on the oxygen deficit and excess post-exercise oxygen consumption. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1990. 60(3): p. 169-74. 7. LaForgia, J., R.T. Withers, and C.J. Gore, Effects of exercise intensity and duration on the excess post-exercise oxygen consumption. J Sports Sci, 2006. 24(12): p. 1247-64. Neder, J.A., et al., Reference values for concentric knee isokinetic strength and power in nonathletic men and women from 20 to 80 years old. J Orthop Sports Phys Ther, 1999. 29(2): p. 116-26. 1. Wasserman, K. and B.J. Whipp, Excercise physiology in health and disease. Am Rev Respir Dis, 1975. 112(2): p. 219-49. 2. American College of Sports Medicine, ACSM's guidelines for exercise testing and prescription2002, Phildelphia: Lea and Febiger. 3. Storer, T.W., J.A. Davis, and V.J. Caiozzo, Accurate prediction of VO2max in cycle ergometry. Med Sci Sports Exerc, 1990. 22(5): p. 704-12. 4. Hawley, J.A. and T.D. Noakes, Peak power output predicts maximal oxygen uptake and performance time in trained cyclists. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1992. 65(1): p. 79-83. 5. Laplaud, D., et al., Maximal lactate steady state determination with a single incremental test exercise. Eur J Appl Physiol, 2006. 96(4): p. 446-52. 6. Baron, B., et al., Maximal lactate steady state does not correspond to a complete physiological steady state, in Int J Sports Med2003. p. 582-7. 7. Smekal, G., et al., Blood lactate concentration at the maximal lactate steady state is not dependent on endurance capacity in healthy recreationally trained individuals. Eur J Appl Physiol, 2011. 8. Philp, A., et al., Maximal lactate steady state as a training stimulus. Int J Sports Med, 2008. 29(6): p. 475-9. 9. Amann, M., A.W. Subudhi, and C. Foster, Predictive validity of ventilatory and lactate thresholds for cycling time trial performance. Scand J Med Sci Sports, 2006. 16(1): p. 27-34. 10. Van Schuylenbergh, R., B.V. Eynde, and P. Hespel, Prediction of sprint triathlon performance from laboratory tests. Eur J Appl Physiol, 2004. 91(1): p. 94-9. 11. de Barros, C.L., et al., Maximal lactate steady state is altered in the heat. Int J Sports Med, 2011. 32(10): p. 749-53. 12. Denadai, B.S., et al., Effect of the aerobic capacity on the validity of the anaerobic threshold for determination of the maximal lactate steady state in cycling. Braz J Med Biol Res, 2004. 37(10): p. 1551-6. 13. Leti, T., et al., Prediction of maximal lactate steady state in runners with an incremental test on the field. J Sports Sci, 2012. 30(6): p. 609-16.


Inspanningsfysiologie - RozenbergSport · 2019. 11. 19. · Inspanningsfysiologie . Robert...

Documents

Transcript of Inspanningsfysiologie - RozenbergSport · 2019. 11. 19. · Inspanningsfysiologie . Robert...