Coût bioenergetique des modes de déplacements irréguliers en sport

The objective of this thesis was to quantify the physiological responses such as O2 uptake (VO2), heart rate (HR) and blood lactate ([LA]) to some types of activities associated with intermittent sports in athletes. Our hypothesis is that the introduction of accelerations and decelerations with or without directional changes results in a significative increase of the oxygen consumption, heart rate and blood lactate. The purpose of the first study was to measure and compare the VO2 and the HR of 6 on-court tennis drills at both high and low displacement speeds. These drills were done with and without striking the ball, over full and half-width court, in attack or in defense mode, using backhand or forehand strokes. Results show that playing an attacking style requires 6.5% more energy than playing a defensive style (p < 0.01) and the backhand stroke required 7% more VO2 at low speed than forehand stroke (p < 0.05) while the additional cost of striking the ball lies between 3.5 and 3.0 mL kg-1 min-1. Finally, while striking the ball, the energy expanded during a shuttle displacement on half-width court is 14% higher than running on full-width court. Studies #2 and #3 focused on different modes of displacement observed in irregular sports. The objective of the second study was to measure and compare VO2, HR and [LA] responses to randomly performed multiple fractioned runs with directional changes (SR) and without directional changes (FR) to those of in-line running (IR) at speeds corresponding to 60, 70 and 80% of the subject’s maximal aerobic speed (MAS). All results show that IR’s VO2 was significantly lower than SR’s and FR’s (p<0.05). SR’s VO2 was greater than FR’s only at speeds corresponding to 80%MAS. On the other hand, HR was similar in SR and FR but significantly higher than IR’s (p<0.05). [LA] varied between 4.2 ± 0.8 and 6.6 ± 0.9 mmol L-1 without significant differences between the 3 displacement modes. Finally, the third study’s objective was to measure and compare VO2 , HR and [LA] responses during directional changes at different angles and at different submaximal running speeds corresponding to 60, 70 and 80% MAS. Subjects randomly performed 4 running protocols 1) a 20-m shuttle running course (180°) (SR), 2) an 8-shaped running course with 90-degree turns every 20 m (90R), 3) a Zigzag running course (ZZR) with multiple close directional changes (~ 5 m) at different angle values of 91.8°, 90° and 38.6°, 4) an In-line run (IR) for comparison purposes. Results show that IR’s was lower (p<0.001) than for 90R’s, SR’s and ZZR’s at all intensities. VO2 obtained at 60 and 70%MAS was 48.7 and 38.1% higher during ZZR when compared to IR while and depending on the intensity, during 90R and SR was between 15.5 and 19.6% higher than during IR. Also, ZZR’s VO2 was 26.1 and 19.5% higher than 90R’s, 26.1 and 15.5% higher than SR’s at 60 and 70%MAS. SR’s and 90R’s VO2 were similar. Changing direction at a 90° angle and at 180° angle seem similar when compared to continuous in-line running. [LA] levels were similar in all modalities. Overall, the studies presented in this thesis allow the quantification of the specific energetic demands of certain types of displacement modes in comparison with conventional forward running. Also, our results confirm that the energy cost varies and increase with the introduction of accelerations and decelerations with and without directional changes.

Selected Cardiovascular Studies Based on Photoplethysmography Technique

Photoplethysmography (PPG) is a simple and inexpensive optical technique that can be used to detect blood volume changes in the microvascular bed of tissues. There has been a resurgence of interest in the technique in recent years, driven by the demand for low cost, simple and portable technology for the primary care and community based clinical settings and the wide availability of low cost and small semiconductor components, and the advancement of computer-based pulse wave analysis techniques. The present research work deals with the design of a PPG sensor for recording the blood volume pulse signals and carry out selected cardiovascular studies based on these signals. The interaction of light with tissue, early and recent history of PPG, instrumentation, measurement protocol and pulse wave analysis are also discussed in this study. The effect of aging, mild cold exposure, and variation in the body posture on the PPG signal have been experimentally studied.

Cambios observados en las variables clínicas y paraclínicas en las primeras 48 horas de hospitalización en la Unidad de Cuidados Intensivos de pacientes con neumonía severa adquirida en la comunidad y su relación con la mortalidad

El pronóstico de la Neumonía Adquirida en la Comunidad Severa (NAC-S) depende de decisiones terapéuticas instauradas tempranamente. Los cambios fisiológicos ocurridos en las primeras horas pueden ser difíciles de detectar. No existe ningún modelo para la determinación temprana del éxito de la terapia instaurada en NAC-S. Metodología: Descripción de la totalidad de los pacientes con NAC-S hospitalizados en la Unidad de Cuidado Intensivo de la Fundación Cardioinfantil entre los años 2008 y 2012 haciendo comparaciones entre grupos (muertos vs. supervivientes) y entre momentos (0, 24 y 48 horas desde el ingreso a la UCI) y realizando regresión logística binaria. Resultados: Entre los pacientes que fallecieron la necesidad de soporte vasoactivo fue mayor en todos los momentos evaluados (sig=0.001), en la línea de base tuvieron mayores requerimientos de la Fracción Inspirada de O2 (mediana 0.55% vs. 0.50%, sig=0.011), a las 24 horas tuvieron pH (mediana 7.345 vs.7.370, sig=0.025) y tensión arterial diastólica (mediana 58.5mmHg vs.61.0mmHg, sig =0.049) menores, y a las 48 horas glicemia (mediana 157mg/dL vs.142mg/dL, sig =0.026) creatinina (mediana 1.1mg/dL vs.0.7mg/dL, sig =0.062) y nitrógeno ureico (mediana 35mg/dL vs. 22mg/dL, sig =0.003) mayores comparados con los pacientes que sobrevivieron. Entre los pacientes supervivientes hubo una disminución de la frecuencia cardiaca entre las 0 y 24 horas (mediana 97lpm vs. 86lpm, sig =0.000) y entre las 0 y las 48 horas (mediana 97lpm vs. 81lpm, sig=0.000) y una disminución de los neutrófilos entre las 0 y las 48 horas (mediana 9838 vs. 8617, sig=0.062). Conclusiones: Nuestros hallazgos sugieren la existencia de una secuencia de fenómenos fisiopatológicos que al ser reconocida temprana y claramente permitiría establecer un plan de reanimación más especifico y eficaz. Estas diferencias se pueden plantear en el contexto de un modelo mixto predictivo

Alteraciones respiratorias durante el sueño en niños con Síndrome Down a la altura de Bogotá

Objetivo: determinar la frecuencia de las diferentes alteraciones respiratorias durante el sueño (ARS) e hipertensión pulmonar (HTP) y establecer la saturación de oxígeno (SpO2) en vigilia, sueño y durante los eventos en niños con Síndrome Down (SD) a la altura de Bogotá (2640m) de acuerdo a grupos de edad e IMC. Métodos: estudio descriptivo de corte transversal, se incluyeron todos los niños con SD con sospecha de ARS remitidos a polisonograma (PSG) de octubre de 2011 a enero de 2013 a la Fundación Neumológica Colombina (FNC). Se dividieron en 3 grupos: apnea obstructiva, apnea obstructiva y central, sin apneas. Resultados: 74 niños, el 36,5% mujeres, edad media 4 años. 47,3% presento apnea obstructiva, más frecuente en >2 años, 35,1% apnea obstructiva y central, más frecuente en < 2 años y 17,6 % sin apnea. SpO2 promedio en apnea obstructiva 84,63%, apnea obstructiva y central: 81,8% y sin apnea: 86,85% (p 0,058). 23% presento obesidad, 16% con apnea obstructiva. 53 pacientes tenían ecocardiograma: 28% HTP, 53,3% tuvo apnea obstructiva y 26,7 apnea obstructiva y central, no diferencias significativas. SpO2 promedio en HTP 88,3% vigilia, 86,2% sueño REM, 85,7 % sueño no REM, no diferencia significativa comparada con pacientes sin HTP. Conclusiones: Las ARS son frecuentes en los niños con SD, La desaturación está presente en los niños con SD independiente del tipo de apnea. A todos los niños SD se les debe practicar un PSG en el primer año de vida.

Efecto de la glicemia materna en la monitoría electrónica fetal

Introducción: Después del ingreso de la monitoría fetal electrónica como estudio de bienestar fetal, se ha considerado por décadas que un aporte de carbohidratos a la gestante antes de la realización de la monitoría fetal influye en el reporte pero existen estudios que consideran que los niveles de glicemia materna no afecta la variabilidad de la monitoría fetal. Metodología: Se realizó un estudio de corte transversal, para evaluar el efecto de la glicemia materna en la monitoría fetal electrónica comparando los valores de glicemia materna con su resultado, según la categorización del ACOG. Las principales variables fueron las horas de ayuno, valores de glicemia, variabilidad de la monitoría fetal y presencia de aceleraciones. Resultados: Se incluyeron un total de 60 pacientes, que ingresaron al servicio de obstetricia y ginecología del Hospital Universitario Mayor Méderi en el periodo de estudio. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los resultados de monitoría fetal y los valores de glicemia materna. Ninguna paciente presentó monitoría categoría III (según categorización de la ACOG). Discusión Se requieren estudios analíticos más amplios para evaluar el papel de la glicemia en el resultado de la monitoría, pero el presente estudio sugiere que no existe relación entre la glicemia materna y el resultado de la monitoría fetal electrónica en la categorización del Colegio Americano De Ginecología Y Obstetricia (ACOG).

Respuesta aguda de presión arterial, frecuencia cardiaca y percepción del esfuerzo en hipertensos

Objetivo: Medir y comparar el comportamiento agudo de la presión arterial (TA), la frecuencia cardiaca (FC) y la percepción subjetiva del esfuerzo físico (PSE) durante un circuito de pesas de resistencia variable (CRV) versus ejercicio aeróbico submáximo en cicloergómetro (EA) en hipertensos estados I y II.Métodos: Se evaluaron 21 individuos (8 hombres y 13 mujeres) hipertensos controlados de estados I y II (15 activos y 6 sedentarios, 56±5.9 años). Todos recibieron inducción sobre calentamiento, manejo de escala de PSE, técnica respiratoria y uso de máquinas de pesas durante el ejercicio. Con intervalos de una semana se sometieron a una sesión de CRV en seis estaciones al 50% de 1RM, y a una sesión de EA a intensidades de 70%-80% de la FCmax, en intervalos de una semana. Durante ambas sesiones se realizaron mediciones de FC, PA y PSE.Resultados: Se aplicó una Prueba t pareada para comparar las respuestas a ambos tipos de ejercicio. Se encontró un incremento menor de la FC (p<0.001), PA sistólica (p<0.005) y PSE (p<0.005) durante el CRV. La elevación de la PA diastólica fue mayor con las pesas, pero no significativa (P=0.139). Los sedentarios mostraron incrementos mayores. Entre cada estación de pesas el comportamiento de las variables fue similar (P>0.05).Conclusión: El estudio evidenció que la respuesta cardiovascular aguda y la PSE de hipertensos durante un CRV fueron similares a las observadas con EA. Se observó que la respuesta presora al circuito de pesas fue menor en pacientes con entrenamiento aeróbico previo.

Efecto de una intervención sobre la carga física durante el proceso de coquización en una empresa de Colombia

Se realizó estudio cuasi experimental con el fin de comparar el efecto sobre la carga física de una intervención tecnológica y en la organización del trabajo en trabajadores en el cargo de horneros en la tarea de extracción de coque en Colombia. Se midió la carga física mediante frecuencia cardiaca e índice de costo cardiaco relativo en una población de trabajadores expuestos (37) y no expuestos (66) a una intervención tecnológica. La monitorización de la frecuencia cardiaca se realizó con 7 pulsímetros Polar RS 800cx debidamente calibrados. Las variables numéricas se describieron con base en la media aritmética, su desviación estándar, y el rango. Para evaluar la diferencia entre las medias de los grupos con respecto a la frecuencia cardiaca en reposo, media, máxima, índice de costo cardiaco relativo, gasto energético de trabajo se aplicó análisis de varianza de una vía. Se estableció a priori un nivel de significación estadística α = 0,05. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el comportamiento de la frecuencia cardiaca media, frecuencia cardiaca máxima e índice de costo cardiaco relativo, entre los grupos de estudio. Se concluyó que este estudio valida la frecuencia cardiaca como una variable sensible para la medición del riesgo por carga física y a su utilidad en la evaluación intervenciones ergonómica. El estudio demostró que la intervención ergonómica logró controlar la carga física con una disminución significativa la frecuencia cardiaca, en el grupo de intervención.

Relación de los factores laborales e individuales con la carga mental de los trabajadores de una institución minera (2014)

Objetivo: Establecer la relación de los factores laborales e individuales con la carga mental en los trabajadores del área de contratación y titulación minera y los de seguimiento y control en una institución minera durante el año 2014. Materiales y métodos: Estudio de corte transversal en 298 trabajadores que trabajan en una Institución Minera, en la ciudad de Bogotá. La identificación de los factores laborales e individuales relacionados con la carga mental se hizo mediante la aplicación de un cuestionario autodiligenciado utilizando la guía de Estimación de la carga mental de trabajo: método NASA TLX, en el cual se realizó análisis de medidas de tendencia central y se indagó relación a través de la prueba Chi cuadrado de Pearson, usando nivel de significación del 5%, con el programa SPSS 20. Resultados: La población predominante era de género masculino, donde la mayoría de los trabajadores fueron ingenieros pertenecientes al área de seguimiento y control, se evidenció asociación estadísticamente significativa entre la profesión con la percepción de exigencia física (p ≤ 0,001), de igual modo entre área de trabajo con la percepción de exigencia mental (p ≤ 0,001), en la cual se establece que la carga mental y el factor profesional (técnicos) y el factor laboral (área de seguimiento y control), son determinantes para la aparición de fatiga fisiológica y cognitiva, ya que en estos se evidencia mayor exigencia física en los trabajadores técnicos con un 81,40% y en los trabajadores del área de seguimiento y control con un 99,04%. Conclusión: Se encontró una alta exigencia mental, temporal y esfuerzo en los trabajadores y una relación significativa entre la profesión con la percepción de exigencia física, predominando en los técnicos, seguidos de abogados e ingenieros y entre el área de trabajo con la percepción de exigencia mental, siendo mayor en el área de seguimiento y control.

Hipotensión arterial y variabilidad de la frecuencia cardiaca en pacientes embarazadas llevadas a cesarea bajo anestesia raquídea

INTRODUCCION La hipotensión arterial por anestesia raquídea en embarazadas llevadas a cesárea es frecuente y deletérea para la madre y el feto, sin que a la fecha exista una herramienta clínicamente útil para predecirla. La variabilidad de la frecuencia cardiaca es una medida que estima la actividad del sistema nervioso autónomo y algunos estudio iniciales indican una posible utilidad como herramienta predictiva de hipotensión arterial en esta población. METODOLOGIA Se realizó un estudio observacional descriptivo para examinar el comportamiento de la variabilidad de la frecuencia cardiaca, medida como razón de Baja frecuencia/Alta frecuencia, con un punto de corte de 2.5 tomada con un reloj POLAR RS800CX, en una población de pacientes con embarazo a término llevadas a cesárea, en un hospital de tercer nivel en Bogotá- Colombia entre Febrero y Abril del 2015. RESULTADOS El estudio incluyó 82 pacientes. Se determinó que la razón Baja frecuencia/Alta frecuencia mayor a 2,5 era poco frecuente en nuestra población (15.85%), y su asociación no fue significativa. DISCUSION El presente estudio demostró que la asociación entre la presencia de hipotensión y un índice Baja frecuencia/Alta frecuencia con punto de corte de 2.5 no es significativo para nuestra población de mujeres con embarazo a término llevadas a cesárea con anestesia espinal. Según los resultados se sugieres un punto de corte de 1.6 como punto de partida para la realización de nuevos estudios que permitan validar este valor.

Autonomic dysfunction in patients with migrane associated dizziness (MAD)

The goal of this project is to identify what effect vestibular stimulation has on the reaction of the autonomic nervous system, as measured by blood pressure, blood-oxygen saturation levels, and heart rate monitoring, on subjects with migraine associated dizziness (MAD) as compared to healthy non-MAD subjects.

A Bayesian approach for dose-escalation in a phase I clinical trial incorporating pharmacodynamic endpoints

Bayesian decision procedures have already been proposed for and implemented in Phase I dose-escalation studies in healthy volunteers. The procedures have been based on pharmacokinetic responses reflecting the concentration of the drug in blood plasma and are conducted to learn about the dose-response relationship while avoiding excessive concentrations. However, in many dose-escalation studies, pharmacodynamic endpoints such as heart rate or blood pressure are observed, and it is these that should be used to control dose-escalation. These endpoints introduce additional complexity into the modeling of the problem relative to pharmacokinetic responses. Firstly, there are responses available following placebo administrations. Secondly, the pharmacodynamic responses are related directly to measurable plasma concentrations, which in turn are related to dose. Motivated by experience of data from a real study conducted in a conventional manner, this paper presents and evaluates a Bayesian procedure devised for the simultaneous monitoring of pharmacodynamic and pharmacokinetic responses. Account is also taken of the incidence of adverse events. Following logarithmic transformations, a linear model is used to relate dose to the pharmacokinetic endpoint and a quadratic model to relate the latter to the pharmacodynamic endpoint. A logistic model is used to relate the pharmacokinetic endpoint to the risk of an adverse event.

Habitual energy expenditure modifies the association between NOS3 gene polymorphisms and blood pressue

BACKGROUND: The endothelial nitric-oxide synthase (NOS3) gene encodes the enzyme (eNOS) that synthesizes the molecule nitric oxide, which facilitates endothelium-dependent vasodilation in response to physical activity. Thus, energy expenditure may modify the association between the genetic variation at NOS3 and blood pressure. METHODS: To test this hypothesis, we genotyped 11 NOS3 polymorphisms, capturing all common variations, in 726 men and women from the Medical Research Council (MRC) Ely Study (age (mean +/- s.d.): 55 +/- 10 years, body mass index: 26.4 +/- 4.1 kg/m(2)). Habitual/non-resting energy expenditure (NREE) was assessed via individually calibrated heart rate monitoring over 4 days. RESULTS: The intronic variant, IVS25+15 [G-->A], was significantly associated with blood pressure; GG homozygotes had significantly lower levels of diastolic blood pressure (DBP) (-2.8 mm Hg; P = 0.016) and systolic blood pressure (SBP) (-1.9 mm Hg; P = 0.018) than A-allele carriers. The interaction between NREE and IVS25+15 was also significant for both DBP (P = 0.006) and SBP (P = 0.026), in such a way that the effect of the GG-genotype on blood pressure was stronger in individuals with higher NREE (DBP: -4.9 mm Hg, P = 0.02. SBP: -3.8 mm Hg, P= 0.03 for the third tertile). Similar results were observed when the outcome was dichotomously defined as hypertension. CONCLUSIONS: In summary, the NOS3 IVS25+15 is directly associated with blood pressure and hypertension in white Europeans. However, the associations are most evident in the individuals with the highest NREE. These results need further replication and have to be ideally tested in a trial before being informative for targeted disease prevention. Eventually, the selection of individuals for lifestyle intervention programs could be guided by knowledge of genotype.

Contributions of maternal and infant factors to infant responding to the Still Face paradigm: a longitudinal study

Early mother–infant interactions are characterised by periods of synchronous interaction that are interrupted by periods of mismatch; the experience of such mismatches and their subsequent repair is held to facilitate the development of infant self-regulatory capacities (Tronick, Als, Adamson, Wise, & Brazelton, 1978). Infant responding to such interactive challenge is assumed to be a function of both maternal behaviour and pre-existing infant characteristics. However, the latter has received relatively little attention. In a prospective longitudinal study of a sample comprising high and low adversity dyads (n = 122), we examined the contributions of both maternal sensitivity and neonatal irritability to infant behavioural and physiological responding to the interactive challenge of the Still Face paradigm. Results indicated that higher levels of maternal sensitivity were associated with more regulated infant behaviour during the Still Face paradigm. Neonatal irritability also predicted poorer behavioural and heart rate recovery following the Still Face challenge. Furthermore, there was an interaction such that irritable infants with insensitive mothers showed the worst behavioural outcomes. The findings highlight the importance of the interplay between maternal and infant characteristics in determining dyadic responding.

Autonomic arousal in childhood anxiety disorders: associations with state anxiety and social anxiety disorder

Background Psychophysiological theories suggest that individuals with anxiety disorders may evidence inflexibility in their autonomic activity at rest and when responding to stressors. In addition, theories of social anxiety disorder, in particular, highlight the importance of physical symptoms. Research on autonomic activity in childhood (social) anxiety disorders, however, is scarce and has produced inconsistent findings, possibly because of methodological limitations. Method The present study aimed to account for limitations of previous studies and measured respiratory sinus arrhythmia (RSA) and heart rate (HR) using Actiheart heart rate monitors and software (Version 4) during rest and in response to a social and a non-social stressor in 60 anxious (30 socially anxious and 30 ‘other’ anxious), and 30 nonanxious sex-and age-matched 7–12 year olds. In addition, the effect of state anxiety during the tasks was explored. Results No group differences at rest or in response to stress were found. Importantly, however, with increases in state anxiety, all children, regardless of their anxiety diagnoses showed less autonomic responding (i.e., less change in HR and RSA from baseline in response to task) and took longer to recover once the stressor had passed. Limitations This study focused primarily on parasympathetic arousal and lacked measures of sympathetic arousal. Conclusion The findings suggest that childhood anxiety disorders may not be characterized by inflexible autonomic responding, and that previous findings to the contrary may have been the result of differences in subjective anxiety between anxious and nonanxious groups during the tasks, rather than a function of chronic autonomic dysregulation.

Stay calm! Regulating emotional responses by implementation intentions: assessing the impact on physiological and subjective arousal

Implementation intention (IMP) has recently been highlighted as an effective emotion regulatory strategy (Schweiger Gallo et al., 2009). Most studies examining the effectiveness of IMPs to regulate emotion have relied on self-report measures of emotional change. In two studies we employed electrodermal activity (EDA) and heart rate (HR) in addition to arousal ratings (AR) to assess the impact of an IMP on emotional responses. In Study 1, 60 participants viewed neutral and two types of negative pictures (weapon vs. non-weapon) under the IMP “If I see a weapon, then I will stay calm and relaxed!” or no self-regulatory instructions (Control). In Study 2, additionally to the Control and IMP conditions, participants completed the picture task either under goal intention (GI) to stay calm and relaxed or warning instructions highlighting that some pictures contain weapons. In both studies, participants showed lower EDA, reduced HR deceleration and lower AR to the weapon pictures compared to the non-weapon pictures. In Study 2, the IMP was associated with lower EDA compared to the GI condition for the weapon pictures, but not compared to the weapon pictures in the Warning condition. AR were lower for IMP compared to GI and Warning conditions for the weapon pictures.