Die Auswirkung der Ermüdung auf den Forward-Step-Down-Test

Der Zweck dieser Studie ist es, die Auswirkungen zu untersuchen, die ein freiwilliger maximaler kardiovaskulärer Belastungstest (Bruce Treadmill Protocol) auf die Leistung des Forward-Step-Down (FSD)-Tests hat, und zu untersuchen, wie sich die Leistung beim FSD-Test bei mehreren ändert Zeitpunkte nach dem Ermüdungstest.

Unsere Hypothesen für diese Studie lauten wie folgt:

• Null (H0): Die Teilnehmer zeigen zu keinem Zeitpunkt eine Änderung der Punktzahl im FSD-Test nach der Durchführung des Bruce-Tests.
• Alternative (H1): Die Teilnehmer zeigen eine Änderung der Punktzahl im FSD-Test nach Durchführung des Bruce-Tests bei einer oder mehreren der wiederholten Messungen.

Es hat sich gezeigt, dass der FSD-Test mit der Bewegungsqualität korreliert. Defizite in Kraft und Flexibilität, die zu Bewegungsbeeinträchtigungen führen, sind mit Bewertungen im Test verbunden, die eine "mäßige" Bewegungsqualität beschreiben. Ermüdung kann bei einem erhöhten Verletzungsrisiko eine Rolle spielen, wobei ermüdete Teilnehmer in zahlreichen Studien beeinträchtigte Bewegungsmuster zeigten, die das Verletzungsrisiko erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt beinhalten viele der Screening-Tools, die verwendet werden, um den Einfluss von Ermüdung auf die Fähigkeit eines Spielers, weiter zu spielen/zu üben, dynamische oder explosive Bewegungen und stützen sich auf Indikatoren wie die femorale Innenrotation oder Hüft-Adduktionswinkel beim ersten Kontakt mit dem Grad Bewegungsmuster. Diese biomechanischen Indikatoren können für Laien schwer zu beobachten sein, was ihre Verwendung außerhalb einer Klinik einschränkt. Derzeit gibt es keine Forschung zur Rolle des FSD-Tests bei der Beurteilung von Veränderungen im Bewegungsmuster, die auf Ermüdung zurückzuführen sind.

Die Literatur erkennt derzeit an, dass Ermüdung zu veränderten Bewegungsmustern führt. Mehrere Studien haben die Auswirkungen untersucht, die Ermüdung auf die Ausführung anspruchsvoller Bewegungen hat, wie z. B. plyometrische Fallsprünge, Schneiden, Springen und Laufen sowie Landen. Bei höherwertigen Bewertungen wie diesen besteht jedoch ein erhöhtes Verletzungsrisiko, wenn sie bei Ermüdung durchgeführt werden. Daher wäre ein niedrigerer Test wie der FSD-Test ideal als sicheres und effektives Screening-Tool, um die Auswirkungen des Ermüdungsreizes (Spiel) auf die Bewegungsqualität einer Person zu untersuchen. Wie oben erwähnt, wurde der FSD-Test als Maß für die Bewegungsqualität mit akzeptabler Interrater-Zuverlässigkeit validiert. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass eine schlechte Bewegungsqualität während des FSD-Tests mit mehreren Beeinträchtigungen wie Hüftabduktorenkraft und schlechter Flexibilität korreliert. Die vorhandene Literatur diskutiert den Einfluss der Hüftabduktoren auf die Knieposition und das Risiko einer Knieverletzung. Daher wäre ein Funktionstest, der nicht nur die Bewegungsqualität bewertet, sondern mögliche Ursachen für schlechte Bewegung identifiziert, ideal, um Verletzungen vorzubeugen. Die Forschung hat gezeigt, dass sich das posturale Gleichgewicht nach aerober Erschöpfung in Abhängigkeit von der Zeit seit der Erschöpfung unterscheidet, wobei die Leistung unmittelbar nach der Erschöpfung schlecht ist, die Leistung jedoch 10 Minuten nach Beendigung des Ermüdungsreizes verbessert wird. Daher wird diese Studie den FSD-Test nach einer, fünf und zehn Minuten nach dem kardiovaskulären Ermüdungsprotokoll untersuchen, um Leistungsunterschiede in der Bewegungsqualität in Bezug auf Zeit/Erholung zu erkennen. Diese Unterschiede können wichtig sein, denn wenn der FSD-Test als Screening-Tool zur Untersuchung des Ermüdungsniveaus einer Person verwendet werden kann, ist es wichtig, auch den geeigneten Zeitpunkt für die Verwendung des Tests zu kennen, um genaue Ergebnisse zu erhalten.

In dieser Studie wird der Bruce-Test verwendet, um eine kardiovaskuläre Ermüdung zu erreichen. Klinisch handelt es sich um einen „VO2max“-Vorhersagetest (Maximalvolumen des Sauerstoffverbrauchs), der bis zum Versagen (Maximaltest) fortgesetzt werden soll. Bei einem echten VO2max-Test führt der Teilnehmer den kardiovaskulären Test durch, bis die respiratorische Spirometrie ein Plateau des VO2 oder des Sauerstoffverbrauchs zwischen zwei Belastungen misst. Dies zeigt die maximalen kardiovaskulären physiologischen Grenzen dieses Teilnehmers an. Während eines echten VO2max-Tests werden Atemgase analysiert sowie Herzfrequenz-, Blutdruck- und manchmal Blutlaktatproben entnommen. Zusammen bestimmen diese Werte den Erfolg beim Erreichen eines echten VO2max-Tests, demonstrieren die kardiovaskuläre Ermüdung und gewährleisten die Sicherheit des Teilnehmers. Bei ungeübten oder ungesunden Personen wird dieser Punkt oft nicht erreicht.

Die Durchführung eines echten VO2max-Tests ist für den Teilnehmer teurer und zeitaufwendiger als die Durchführung eines maximalen oder submaximalen abgestuften Belastungstests. Daher verwendet das Bruce-Protokoll eine mathematische Ableitung, um VO2max aus der Leistung des Teilnehmers auf dem Bruce vorherzusagen. Um eine genaue Vorhersage der VO2max abzuschätzen und eine kardiovaskuläre Ermüdung sicherzustellen, wird die Zielherzfrequenz oft innerhalb von 10 Schlägen pro Minute der altersbedingten maximalen Herzfrequenz eingestellt, wenn eine niedrigere Fehlerformel wie die Tanaka-Formel verwendet wird. Daher wird in dieser Studie die vom Alter vorhergesagte maximale Herzfrequenz der Teilnehmer unter Verwendung der von Tanaka abgeleiteten Formel mit einer akzeptablen Variabilität von innerhalb von 10 Schlägen pro Minute bei der während des Bruce gemessenen maximalen Herzfrequenz berechnet. Die Tanaka-Formel ist für eine Population gesunder Männer und Frauen genau. In dieser Studie wird „gesund“ definiert als in der Kategorie „geringes Risiko“ für Bewegung, wie vom American College of Sports Medicine angegeben, und ist eines der Einschlusskriterien für diese Studie.

• Vor der Durchführung der Tests werden die Teilnehmer am Ende eines Trainingsphysiologiekurses im Sommersemester 2018 eingewilligt und auf Einschluss- und Ausschlusskriterien überprüft. Dies geschieht, bevor die Schüler mit ihren Belastungstestlabors beginnen, in denen das Bruce-Protokoll durchgeführt wird. Nach der Zustimmung werden die Teilnehmer während der vierwöchigen Datenerhebungsphase im Sommersemester 2018 mit den Tests fortfahren.
• Jeder Teilnehmer führt den Vor- und Nachtest am selben Tag durch. Der Vorermüdungs-FSD-Test findet unmittelbar vor dem Ermüdungsprotokoll (Bruce) statt, und der Nachtest findet eine, fünf und zehn Minuten nach Abschluss des Ermüdungsprotokolls statt. Die anfängliche Ruheherzfrequenz wird gemessen, ebenso wie die Herzfrequenz bei 0, 30 und 60 Sekunden nach Abschluss des Bruce, um sicherzustellen, dass ein gesunder junger Erwachsener gemäß den Einschlusskriterien für Teilnehmer mit „geringem Risiko“ angemessene Herzfrequenzreaktionen auf das Training durchführt. für unerwünschte Ereignisse während intensiver körperlicher Betätigung.
• Die erwartete Dauer, um alle erforderlichen Teilnehmer zu erhalten, beträgt bis zu 4 Wochen.
• Die geschätzte Zeit für die Untersuchungen zur Durchführung der Primäranalyse beträgt 3 Monate
• Die geschätzte Zeit, um das Manuskript für die Veröffentlichung vorzubereiten, beträgt 1 Jahr.

Bei dieser Studie handelt es sich um ein Messwiederholungsdesign, bei dem sich alle Teilnehmer sowohl einer FSD-Testbewertung vor als auch nach der Ermüdung unterziehen. Zwei spezialisierte Physiotherapeuten für Orthopädie führen die FSD-Bewertungen durch. Die Ermittler werden die Bewertungsrichtlinien gemäß dem Park-Artikel überprüfen und die Bewertung des Tests vor der Datenerfassung üben, um eine gute Interrater-Zuverlässigkeit sicherzustellen. Die Ergebnisse des FSD-Tests jedes Gutachters werden nach der Datensammlung und vor der Datenanalyse gemittelt, wobei jeder Gutachter vor der Mittelwertbildung für das Ergebnis des anderen verblindet wird. Die Teilnehmer sind gesunde Physiotherapiestudenten. Ermüdung wird über das Bruce-Protokoll induziert, das zur Bewertung der maximalen kardiovaskulären Kapazität verwendet wird. Das verwendete Laufband ist ein HP Cosmos Quasar (HP Cosmos, Deutschland). Die verwendeten Herzfrequenzmonitore sind Polar-Monitore (Polar Electro Inc, Bethpage, NY)

Der FSD-Test bewertet die Bewegungsqualität des Teilnehmers während eines wiederholten Abstiegs von einem 20-cm-Schritt. Das tragende Bein ist das dominante Bein (das Bein, das der Teilnehmer verwenden würde, um einen Ball zu kicken), wie es im Experiment von Park et al. verwendet wird. Der FSD-Test besteht aus fünf wiederholten Bewegungen des Vorwärtsschritts nach unten, wobei eine Punktzahl für den gesamten Satz von fünf Wiederholungen vergeben wird. Für jeden Satz von fünf Bewegungen beobachtet der Bewerter und erstellt eine Bewertung für diesen Satz von fünf Bewegungen. Für die Datenanalyse verwenden die Ermittler den Durchschnitt jeder Punktzahl für jeden FSD-Test. Wenn zum Beispiel beim Vortest für einen Teilnehmer ein Ermittler den FSD des Vortests mit 2/6 bewertete und der zweite Ermittler den Vortest mit 1/6 bewertete, ist die „durchschnittliche“ Punktzahl für den Vortest des Teilnehmers Test ist ein 1,5/6. Dasselbe Verfahren würde für die drei FSD-Tests nach dem Test wiederholt werden.

Das Bruce-Protokoll ist selbstlimitierend, wobei die Teilnehmer bei maximaler Anstrengung aufhören. Die maximale Anstrengung wird als innerhalb von 10 Schlägen pro Minute der von den Teilnehmern prognostizierten maximalen Herzfrequenz definiert, die nach der Formel „208 (0,7 x Alter)“ berechnet wird, die von Tanaka aus einer Population gesunder Männer und Frauen abgeleitet wurde. Der Herzfrequenz-Cutoff innerhalb von 10 Schlägen pro Minute wurde als Benchmark für das Erreichen der maximalen Anstrengung in einem maximalen Belastungstest verwendet, der auf der berechneten maximalen Herzfrequenz unter Verwendung der Tanaka-Formel basiert. Die Borg-Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung (RPE) der Teilnehmer wird ebenfalls als Teil des Bruce-Protokolls aufgezeichnet; Da die Teilnehmer jedoch wissen, dass sie den FSD-Test nach dem Bruce-Protokoll durchführen müssen, verwenden die Ermittler die Herzfrequenz anstelle des RPE als Maß für die Anstrengung aufgrund ihrer objektiveren Natur und um eine mögliche Gefährdung der Gültigkeit der Ermüdung zu vermeiden Protokoll. Während des Bruce-Protokolls werden Laufbandgeschwindigkeit und Steigung alle drei Minuten erhöht, bis die Testperson den Test freiwillig bei maximaler Anstrengung stoppt. Herzfrequenz und RPE werden während des Bruce-Protokolls jede Minute überwacht, wobei der Blutdruck vor und nach dem Laufbandtest als Teil des Trainingsphysiologie-Kurses gemessen wird.