Comparaison des réponses physiologiques lors d’un exercice incrémental maximal sur vélo immergé et sur terrain sec : aspects biomécaniques, cardiopulmonaires et hémodynamiques.

L’exercice en immersion dans l'eau peut générer des réponses hémodynamiques et cardiorespiratoires différentes à celles de l’exercice sur terraine sec. Cependant, aucune étude n’a comparé ces réponses sur vélo aquatique (VA) à celles sur vélo sur terrain sec (VS) à une même puissance mécanique externe (Pext). À cet égard, le premier travail de cette thèse visait, d’abord, à trouver les équivalences de Pext lors du pédalage sur VA en immersion à la poitrine par rapport au VS au laboratoire, en considérant que cela restait non déterminé à ce jour. Une équation de mécanique des fluides fut utilisée pour calculer la force déployée pour le système de pédalage (pales, leviers, pédales) et des jambes à chaque tour de pédale. Ensuite, cette force totale a été multipliée par la vitesse de pédalage pour estimer la Pext sur VA. Ayant trouvé les équivalences de Pext sur VA et VS, nous nous sommes fixés comme objectif dans la deuxième étude de comparer les réponses hémodynamiques et cardiorespiratoires lors d'un exercice maximal progressif sur VS par rapport au VA à une même Pext. Les résultats ont montré que le VO2 (p<0.0001) et la différence artério-veineuse (C(a-v)O2) (p<0.0001) étaient diminués lors de l’exercice sur VA comparativement à celui sur VS. Parmi les variables hémodynamiques, le volume d’éjection systolique (VES) (p˂0.05) et le débit cardiaque (Qc) (p˂0.05) étaient plus élevés sur VA. En plus, on nota une diminution significative de la fréquence cardiaque (FC) (p˂0.05). Étant donné qu’à une même Pext les réponses physiologiques sont différentes sur VA par rapport à celles sur VS, nous avons effectué une troisième étude pour établir la relation entre les différentes expressions de l'intensité relative de l'exercice (% du VO2max,% de la FCmax,% du VO2 de réserve (% de VO2R) et % de la FC réserve (% FCR)). Les résultats ont démontré que la relation % FCR vs % VO2R était la plus corrélée (régression linéaire) et la plus proche de la ligne d’identité. Ces résultats pourraient aider à mieux prescrire et contrôler l’intensité de l'exercice sur VA pour des sujets sains. Finalement, une dernière étude comparant la réactivation parasympathique après un exercice maximal incrémental effectué sur VA et VS en immersion au niveau de la poitrine a montré que la réactivation parasympathique à court terme était plus prédominante sur VA (i,e. t, delta 10 à delta 60 et T30, p<0.05). Cela suggérait, qu’après un exercice maximal sur VA, la réactivation parasympathique à court terme était accélérée par rapport à celle après l'effort maximal sur VS chez de jeunes sujets sains. En conclusion, nous proposons une méthode de calcul de la puissance mécanique externe sur VA en fonction de la cadence de pédalage. Nous avons démontré que pendant l’exercice sur VA les réponses hémodynamiques et cardiorespiratoires sont différentes de celles sur VS à une même Pext et nous proposons des équations pour le calcul du VO2 dans l’eau ainsi qu’une méthode pour la prescription et le contrôle de l’exercice sur VA. Finalement, la réactivation parasympathique à court terme s’est trouvée accélérée après un effort maximal incrémental sur VA comparativement à celle sur VS.

Altérations de la repolarisation ventriculaire induites par l’exercice dans la sténose congénitale modérée de la valve aortique

Introduction: La surcharge de pression ventriculaire augmente à l’exercice chez les patients avec une sténose de valve aortique (SVA). Lorsqu’il n’y a aucun symptôme apparent, il est cependant difficile d’indiquer l’intervention chirurgicale en utilisant seulement les indices de surcharge de pression ventriculaire. D’autres paramètres, tels que la dispersion de la repolarisation ventriculaire (d-QT), qui augmentent avec le gradient de pression transvalvulaire (GPT), n’ont pas été étudiés dans la SVA. L’objectif de l’étude était de déterminer le modèle de réponse du segment QT et de la d-QT à l’épreuve d’effort chez des enfants avec une SVA congénitale modérée afin d’évaluer l’impact de la surcharge de pression ventriculaire selon une perspective électrophysiologique. Matériel et méthodes: 15 patients SVA modérés ont été comparés à 15 sujets contrôles appariés pour l’âge (14.8±2.5 ans vs. 14.2±1.5 ans) et pour le sexe (66,7% de sujets mâles). Tous les sujets ont fait une épreuve d’effort avec enregistrement électrocardiographique à 12 dérivations. Le segment QT a été mesuré à partir du début du complexe QRS jusqu’à l’apex de l’onde T (QTa) au repos, à l’effort maximal ainsi qu’après 1 et 3 minutes de récupération. La longueur du segment QT a été corrigée selon l’équation de Fridericia et la d-QT a été calculée. Résultats: La longueur du segment QT corrigée (QTc) était similaire au repos entre les groupes d’étude, mais était significativement élevée chez les SVA en comparaison avec le groupe contrôle à l’effort maximal (p=0.004) ainsi qu’après 1 (p<0.001) et 3 (p<0.001) minutes de récupération. Une interaction significative a été identifiée entre les groupes pour la d-QT (p=0.034) et les tests post hoc ont révélé une différence significative seulement au repos (p=0.001). Conclusions: Les anomalies de repolarisation ventriculaire peuvent être révélées par l’évaluation de la repolarisation électrique lors de l’épreuve d’effort chez les SVA modérées asymptomatiques. L’utilisation de la réponse du QT à l’effort pourrait être bénéfique pour l’optimisation de la stratification du risque chez ces patients.

Reliability of performance in repeated sprint cycling tests

We have estimated the reliability of performance in a commonly employed exercise test consisting of repeated sprints on a cycle ergometer. Eight recreationally active young men completed a practice trial and three more trials at 3- to 6-day intervals. Each trial consisted of two bouts of 30-s maximal-effort cycling on an electromagnetically braked cycle ergometer; the bouts were separated by 4 min of rest. The typical (standard) errors of measurement for peak and mean power between trials 2 to 4 were 2.5 and 1.7% respectively for the first bout and 1.9 and 1.8% for the second bout. These errors are substantially less than those in previous reliability studies of single 30-s sprint tests, probably because of differences in quality of ergometer. The typical errors for the difference between bouts (i.e., fatigue) for peak power and mean power were 3.0 and 2.5%, respectively. Typical errors for the average of the two bouts were 1.6 and 1.2% for peak and mean power respectively, which are small enough to give adequate precision for moderate treatment effects in studies with modest sample sizes.

Global positioning system data analysis: velocity ranges and a new definition of sprinting for field sport athletes

Global positioning system (GPS) technology has improved the speed, accuracy, and ease of time-motion analyses of field sport athletes. The large volume of numerical data generated by GPS technology is usually summarized by reporting the distance traveled and time spent in various locomotor categories (e.g., walking, jogging, and running). There are a variety of definitions used in the literature to represent these categories, which makes it nearly impossible to compare findings among studies.

The purpose of this work was to propose standard definitions (velocity ranges) that were determined by an objective analysis of time-motion data. In addition, we discuss the limitations of the existing definition of a sprint and present a new definition of sprinting for field sport athletes.

Twenty-five GPS data files collected from 5 different sports (men’s and women’s field hockey, men’s and women’s soccer, and Australian Rules Football) were analyzed to identify the average velocity distribution. A curve fitting process was then used to determine the optimal placement of 4 Gaussian curves representing the typical locomotor categories. 

Técnica para avaliação da pressão arterial pulmonar de equinos durante o exercício progressivo em esteira rolante

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Indicadores cardiovasculares em repouso e durante um teste incremental em jovens do sexo masculino

O presente estudo comparou valores de glicemia, frequência cardíaca em repouso e durante exercício, além da composição corporal entre hipertensos e normotensos. A amostra foi composta por 32 jovens do sexo masculino, com média de idade de 22,6 anos. Inicialmente, aferiu-se a pressão arterial, para divisão em dois grupos: hipertensos e normotensos. Posteriormente foram mensurados, glicemia em jejum, impedância bioelétrica, antropometria, e a frequência cardíaca no repouso, durante o teste de esforço máximo e na fase de recuperação. A análise estatística foi composta pelo teste t- Student e análise de variância para medidas repetidas two-way, entre os grupos. O valor de significância adotado foi p = 0,05. Os dados analisados mostraram que indivíduos hipertensos apresentam maiores índices metabólicos e valores hemodinâmicos do que indivíduos normotensos, sendo estes indicadores de risco cardiovascular.

Utilização do intercepto-y na avaliação da aptidão anaeróbia e predição da performance de nadadores treinados

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Validade do teste de 30 minutos (T-30) na determinação da capacidade aeróbia, parâmetros de braçada e performance aeróbia de nadadores treinados

O objetivo do presente estudo foi verificar a utilização da velocidade de 30 minutos (VT-30), freqüência de braçada (fB), comprimento de braçada (CB) e índice de braçada (IB), obtidos no teste T-30, como métodos não-invasivos para determinação da performance aeróbia e técnica de nadadores treinados. Catorze nadadores submeteram-se a três esforços de 400m (85, 90 e 100% do esforço máximo) para determinação da velocidade de limiar anaeróbio (VLan) correspondente à concentração fixa de 3,5mM de lactato e um esforço máximo de 30 minutos (VT-30). fB, CB e IB foram calculados nos 10m centrais da piscina (nado limpo) para o teste T-30 (fBT-30, CBT-30 e IBT-30) e progressivo. Através da relação entre VLan e parâmetros de braçada no teste progressivo, determinaram-se freqüência de braçada de limiar (fBLan), comprimento de braçada de limiar (CBLan) e índice de braçada de limiar (IBLan). O tempo para realizar 400m em máximo esforço foi considerado como parâmetro de performance (P400). Não foi encontrada diferença significativa entre VLan (1,29 ± 0,07m.s-1) e VT-30 (1,29 ± 0,08m.s-1), que ainda apresentaram alta correlação (r = 0,90). Os valores de fBLan (33,6 ± 4,14 ciclos/min) e fBT-30 (34,9 ± 3,53 ciclos/min) e de CBLan (2,09 ± 0,20m/ciclo) e CBT-30 (2,09 ± 0,20m/ciclo) também não foram significativamente diferentes. Correlações significativas (p < 0,05) também foram encontradas entre VT-30 e P400 (r = 0,95); fBLan e fBT-30 (r = 0,73); CBLan e CBT-30 (r = 0,89) e IBLan e IBT-30 (r = 0,94). Conclui-se que a VT30 se mostrou confiável para o monitoramento do treinamento, predição da performance e determinação de parâmetros relacionados à técnica de nadadores.

Efeitos da maturação biológica sobre o custo energético, potência aeróbia, máximo déficit acumulado de oxigênio e performances de nadadores

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Validação dos parâmetros aeróbio e anaeróbio a partir de protocolo não invasivo aplicado ao exercício resistido - supino reto

The purpose of this study was to investigate the validity of critical force test from maximal lactate steady state (MLSS) during resistance test using straight bench press. Five healthy male volunteers aged (22.6 ± 2.88 years), weight (76.3 ± 11.49 kg) e height (182.6 ± 7.54cm), trained in resistance exercise, and performed four diferent test to determine: one maximal effort (1RM), critical force using the critical power model (force vs 1/time limit - 20, 25 and 30% 1RM). The CF was the linear coefficient and the anaerobic impulse capacity (CIA) was the angular. MLSS was determined using loads of 80, 90, 100 and 110% of critical force. Blood lactate samples were abtained at each 300sec between each stage of total 1200sec. Maximal 30s test (M30) was accomplished with load of 25% of body weight in SBP. The results showed that the 1 RM was 79.4 Kgf (± 16.98), CF 10.1N (± 2.25), CIA 1756.82 N.s (± 546.96) and the R² 0.984 (± 0,02). The MLSS occurs at 100% CF load. The lactate concentration at the MLSS was 2.2 mmol/L (± 0.77). Significant correlation was observed between MLSS and CF on SBP (r = 0.88 p = 0.05). In M30 the minimum, mean and peak power were (25.0 ± 4.9, 28.0 ± 4.9, and 30.0 ± 4.6 kgf.rps, respectively). The fatigue index was 18.0% (± 6,8). The M30 was significantly correlated with Ppeak and Pmean (r = 0.98 for both, p = 0.003). The CF means has been validated to predict the resistance training and the CIA show to be a representative anaerobic parameter in straight bench press.

Prescribing and regulating exercise with RPE after heart transplant: a pilot study

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The response of the lactate minimum test to a 12-week swimming training

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

An investigation of lower limb joint powers as a predictive measure of countermovement vertical jump height.

Measuring and tracking athletic performance is crucial to an athlete’s development and the countermovement vertical jump is often used to measure athletic performance, particularly lower limb power. The linear power developed in the lower limb is estimated through jump height. However, the relationship between angular power, produced by the joints of the lower limb, and jump height is not well understood. This study examined the contributions of the kinetic value of angular power, and its kinematic component, angular velocity, of the lower limb joints to jump height in the countermovement vertical jump. Kinematic and kinetic data were gathered from twenty varsity-level basketball and volleyball athletes as they performed six maximal effort jumps in four arm swing conditions: no-arm involvement, single-non-dominant arm swing, single-dominant arm swing, and two-arm swing. The displacement of the whole body centre of mass, peak joint powers, peak angular velocity, and locations of the peaks as a percentage of the jump’s takeoff period, were computed. Linear regressions assessed the relationship of the variables to jump height. Results demonstrated that knee peak power (p = 0.001, ß = 0.363, r = 0.363), its location within takeoff period (p = 0.023, ß = -0.256, r = 0.256), and peak knee peak angular velocity (p = 0.005, ß = 0.310, r = 0.310) were moderately linked to increased jump height. Additionally, the location, within the takeoff period, of the peak angular velocities of the hip (p = 0.003, ß = -0.318, r = 0.419) and ankle (p = 0.011, ß = 0.270, r = 0.419) were positively linked to jump height. These results highlight the importance of training the velocity and timing of joint motion beyond traditional power training protocols as well as the importance of further investigation into appropriate testing protocol that is sensitive to the contributions by individual joints in maximal effort jumping.