Validierung des Blutsauerstoffspiegeltests bei gut trainierten Sportlern

Die untersuchte Gruppe bestand aus 49 gut trainierten Eisschnellläufern, die mittels Stichprobenauswahl rekrutiert wurden (von 58, die sich freiwillig zur Teilnahme an der Studie bereit erklärten). Alle Studienteilnehmer waren Mitglieder der polnischen Entwicklungsnationalmannschaft oder der polnischen Elitenationalmannschaft im Langstrecken- oder Kurzstrecken-Eisschnelllauf. Die Einschlusskriterien waren wie folgt: ein gültiges ärztliches Attest für Wettkampf-Eisschnelllauf, mindestens sechs Jahre Training und keine vorherige Erfahrung mit Atem- oder Atemmuskeltraining. Die Ausschlusskriterien waren wie folgt: alle chronischen Erkrankungen, kürzlich aufgetretene akute Erkrankungen innerhalb der letzten 4 Wochen, COVID-19-Infektion innerhalb der letzten 6 Monate, kürzlicher Aufenthalt in einer Höhe von mehr als 1500 Metern über dem Meeresspiegel innerhalb der letzten 4 Wochen und die Einnahme laufender Medikamente. Die erforderliche Stichprobengröße wurde mit G* Power (Version 3.1.9.2; Deutschland) berechnet, wobei die Effektgröße ƒ² = 0,35, das Signifikanzniveau auf α = 0,05, die Potenz (1 – β) = 0,95 und die Anzahl der Prädiktoren = 1 festgelegt waren (Lineare multiple Regression: Festes Modell, R²-Abweichung von Null). Den Berechnungen zufolge betrug die erforderliche Gesamtstichprobengröße 40 Teilnehmer. In unserer Studie wurden 58 Teilnehmer rekrutiert, um mögliche Studienabbrecher zu berücksichtigen. Schließlich absolvierten 49 Teilnehmer alle erforderlichen Verfahren und wurden in die weitere Analyse einbezogen.

In der Studie werden drei Tests verwendet:

Der Blood Oxygen Level Test (BOLT) wurde gemäß den Oxygen Advantage-Richtlinien durchgeführt. Die Studienteilnehmer ruhten sich 15 Minuten aus, bevor sie den BOLT-Score maßen. Während dieser Zeit wurden sie sorgfältig in die Durchführung der Messung eingewiesen. Es wurde betont, dass wir nicht messen, wie lange man den Atem anhalten kann, sondern die Zeit, die der Körper braucht, um auf Luftmangel zu reagieren und das Verlangen zu atmen zu verspüren. Nach einigen normalen Atemzügen durch die Nase hielten die Teilnehmer nach dem Ausatmen den Atem an, bis sie den ersten deutlichen Wunsch zum Atmen verspürten oder die ersten unwillkürlichen Kontraktionen der Atemmuskulatur verspürten. Ersteres wurde von den Teilnehmern beurteilt, letzteres wurde von den Forschern auch visuell beurteilt. Die Nase wurde mit den Fingern verschlossen, um einen Gasaustausch zu verhindern. Die Forscher maßen die Zeit mit einer Finis 3x300M Stoppuhr (FINIS USA, Livermore, CA, USA). Die Zeit in Sekunden, auf eine Dezimalstelle genau, wurde als BOLT-Score notiert.

Der Wingate Anaerobic Test (WAnT) wurde mit dem Fahrradergometer Monark 874E (Monark Exercise AB, Schweden) durchgeführt. Vor WAnT führten die Teilnehmer ein 5-minütiges Aufwärmtraining mit einem Widerstand zwischen 0,8 und 1,2 W/kg durch. Als nächstes führten die Teilnehmer einen Sprint von maximal 6 Sekunden durch, wobei der Widerstand auf 7,5 % der individuellen Körpermasse eingestellt wurde. Nach einer Ruhepause von 2 bis 5 Minuten absolvierten die Teilnehmer ein 30-sekündiges WAnT mit einem Widerstand von 7,5 % der individuellen Körpermasse. Sie wurden angewiesen, so schnell wie möglich die höchste Spitzenleistung zu erreichen und diese über die gesamte Testdauer aufrechtzuerhalten. Die Teilnehmer erhielten motivierende und enthusiastische verbale Unterstützung. Folgende Kennzahlen wurden gemessen und in die weitere Analyse einbezogen: Spitzenleistung (Ppeak), Gesamtarbeit (TW), WSSR. Alle Indizes wurden mit der speziellen Software (MCE 6.0, JBA Z. Staniak, Polen) berechnet, die mit dem Fahrradergometer verbunden ist.

Der kardiopulmonale Belastungstest (CPET) wurde mit dem Cortex Metamax B3 (Cortex Biophysik GmbH, Leipzig, Deutschland), der Atem-zu-Atemzug-Methode und dem Cyclus II Ergometer (RBM, Leipzig, Deutschland) durchgeführt. Die Teilnehmer durchliefen einen schrittweisen Rampentest, der bei 55–70 W begann und die Last schrittweise um 0,17–0,28 erhöhte W·sec-1, individuell angepasst an die Körpermasse. Die Teilnehmer wurden angewiesen, die Anstrengung bis zur völligen Erschöpfung fortzusetzen. Alle Teilnehmer erfüllten die Kriterien der maximalen Anstrengung (Wiecha et al. 2023): 1) Atemaustauschverhältnis ≥ 1,10, (2) vorhandenes VO2-Plateau (Wachstum < 100 ml·min-1 in VO2 trotz erhöhter Radleistung), (3) Atemfrequenz ≥ 45 Atemzüge·min-1, (4) angegebene subjektive Belastungsintensität während CPET ≥ 18 gemäß der Borg-Skala (Borg 1998), (5) Blutlaktatkonzentration ≥8 mmol·L-1, (6) Herzspitzenwert Frequenz ≥ 15 Schläge·min-1 unter der vorhergesagten maximalen Herzfrequenz (HFmax) (Lach et al. 2021). Die folgenden Indizes wurden in 15-Sekunden-Intervallen gemessen und in die weitere Analyse einbezogen: maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) in ml·min-¹·kg-¹ und Zeit vom Erreichen des VO2max bis zum Ende des Tests (TtC) in Sekunden.

Alle Athleten wurden mit den Testabläufen vertraut gemacht, da sie diese bereits mehrfach durchgeführt hatten. Das medizinische Screening wird an einem Testtag morgens durchgeführt. Alle Athleten müssen sich der medizinischen Untersuchung unterziehen.

Darüber hinaus werden die Ergebnisse des Leistungstests zur Validierung des BOLT-Tests im Hinblick auf den Zusammenhang mit der sportlichen Leistung verwendet.