Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

VO2max and Substrate Crossover Point (VO2MAX-CROSS)

28 августа 2026 г. обновлено: Celil Kaçoğlu

Higher VO2max Delays Substrate Switching and Shifts the Crossover Point to Greater Oxygen Uptake During Incremental Exerciseebys

This study aims to investigate the relationship between maximal oxygen uptake (VO2max) and the substrate crossover point during incremental exercise. A total of 20 physical education students are recruited to complete a maximal incremental treadmill test using the standard Bruce protocol. Indirect calorimetry is utilized to assess oxygen uptake (VO2), carbon dioxide production (VCO2), and energy substrate utilization patterns. The substrate crossover point is operationally defined at a respiratory exchange ratio (RER) threshold of 0.85, indicating the metabolic transition toward predominant carbohydrate oxidation. The primary objective is to evaluate how variations in aerobic capacity influence the timing, oxygen uptake, and heart rate (HR) responses at this metabolic transition threshold.

Обзор исследования

Подробное описание

This study evaluates the relationship between maximal oxygen uptake (VO2max) and the substrate crossover point during incremental treadmill exercise in young, physically active individuals. Substrate utilization kinetics and metabolic flexibility represent critical components of cardiovascular conditioning and endurance performance; however, the impact of continuous variations in aerobic capacity on the onset of metabolic transition requires detailed investigation.

Participants undergo anthropometric testing followed by a maximal graded exercise test on a motor-driven treadmill following the standard Bruce protocol. Breath-by-breath expired gas analysis using indirect calorimetry continuously monitors oxygen uptake (VO2), carbon dioxide production (VCO2), and minute ventilation (VE) throughout the test. Respiratory exchange ratio (RER) values are calculated continuously. The substrate crossover point is operationally defined as the exercise intensity corresponding to an RER threshold of 0.85, representing the metabolic transition where carbohydrate oxidation becomes the predominant contributor to total energy expenditure over lipid oxidation.

Key outcome measures extracted at this threshold include:

Time to reach the crossover point (minutes)

Absolute oxygen uptake at crossover (liters per minute [L/min])

Relative oxygen uptake at crossover (milliliters per kilogram per minute [mL/kg/min])

Percentage of maximal oxygen uptake at crossover (%VO2max)

Heart rate at crossover (beats per minute [bpm])

Statistical associations between maximal aerobic capacity (VO2max) and the primary outcome measures at the crossover point are analyzed using linear correlation and regression models to determine how cardiorespiratory fitness alters substrate switching kinetics under progressive physical strain.

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Действительный)

20

Фаза

  • Непригодный

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

  • Взрослый

Принимает здоровых добровольцев

Да

Описание

Inclusion Criteria:

  • Healthy male or female physical education students aged 18 to 30 years
  • Regularly physically active (participating in structured physical activity at least 3 days per week)
  • Medically cleared and capable of performing maximal graded treadmill exercise testing to voluntary exhaustion
  • Willing and able to provide written informed consent

Exclusion Criteria:

  • History of cardiovascular, pulmonary, metabolic, renal, or neuromuscular disorders
  • Acute musculoskeletal injury or orthopedic condition that impairs treadmill running or maximal exertion
  • Current use of prescription medications, stimulants, or dietary supplements known to alter metabolic rate, heart rate, or substrate oxidation
  • Use of tobacco, nicotine products, or alcohol within 24 hours prior to testing
  • Consumption of caffeine or vigorous physical exercise within 24 hours prior to the exercise trial

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Фундаментальная наука
  • Распределение: Н/Д
  • Интервенционная модель: Одногрупповое задание
  • Маскировка: Нет (открытая этикетка)

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Экспериментальный: Exercise Testing Group
: Healthy young adult participants who undergo a single maximal incremental treadmill exercise test using the Bruce Protocol to assess cardiorespiratory fitness (VO2max) and substrate crossover kinetics.
Participants perform a maximal treadmill exercise test following the standardized Bruce Protocol. The test begins with a warm-up, followed by progressive 3-minute stages with continuous increases in speed and incline until voluntary exhaustion. Indirect calorimetry is used continuously via breath-by-breath gas analysis to measure VO2VCO2, and RER for substrate crossover determination.
Другие имена:
  • Bruce Treadmill Protocol
  • Maximal Incremental Exercise Test
  • Graded Exercise Testing (GXT)
  • Maximal Treadmill Exercise Test

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Time to reach the substrate crossover point
Временное ограничение: Time Frame: Baseline (single test session, Day 1)

Measure Description: Elapsed time (in minutes) from the start of the incremental treadmill test (Bruce protocol) to the point where the respiratory exchange ratio (RER) reaches 0.85, indicating the metabolic crossover where carbohydrate oxidation becomes the predominant fuel source.

Time Frame: Baseline (single exercise test session, Day 1) Unit of Measure: Minutes

Time Frame: Baseline (single test session, Day 1)
Relative oxygen uptake at the crossover point
Временное ограничение: Measure Description: Measured continuously during the incremental exercise test using indirect calorimetry, recorded specifically at the point where the respiratory exchange ratio (RER) reaches 0.85. Time Frame: Baseline

Measure Title: Relative oxygen uptake at the substrate crossover point Measure Description: Oxygen uptake (VO2) normalized to body weight (mL/kg/min) recorded at the moment the substrate crossover point (respiratory exchange ratio [RER] = 0.85) is reached during the maximal incremental treadmill test (Bruce protocol).

Time Frame: Baseline

Measure Description: Measured continuously during the incremental exercise test using indirect calorimetry, recorded specifically at the point where the respiratory exchange ratio (RER) reaches 0.85. Time Frame: Baseline

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Percentage of VO2max at the crossover point
Временное ограничение: Measure Description: Relative oxygen uptake (VO2) at the substrate crossover point (respiratory exchange ratio [RER] = 0.85) expressed as a % of the participant's maximal oxygen uptake (VO2max), calculated upon completion of the Bruce protocol

Measure Title: Percentage of maximal oxygen uptake at the substrate crossover point

Measure Description: Relative oxygen uptake (VO2) at the substrate crossover point (respiratory exchange ratio [RER] = 0.85) expressed as a percentage (%) of the participant's maximal oxygen uptake (VO2max) during the Bruce protocol treadmill test.

Time Frame: Baseline

Measure Description: Relative oxygen uptake (VO2) at the substrate crossover point (respiratory exchange ratio [RER] = 0.85) expressed as a % of the participant's maximal oxygen uptake (VO2max), calculated upon completion of the Bruce protocol
Heart rate at the crossover point
Временное ограничение: Measure Description: Heart rate (HR) in beats per minute (bpm) measured continuously during the incremental treadmill test (Bruce protocol), recorded at the substrate crossover threshold (respiratory exchange ratio [RER] = 0.85). Time Frame: Baseline

Measure Title: Heart rate at the substrate crossover point Measure Description: Heart rate (HR) recorded in beats per minute (bpm) using a telemetric heart rate monitor at the point where the substrate crossover threshold (respiratory exchange ratio [RER] = 0.85) is achieved during the maximal incremental treadmill test (Bruce protocol).

Time Frame: Baseline

Measure Description: Heart rate (HR) in beats per minute (bpm) measured continuously during the incremental treadmill test (Bruce protocol), recorded at the substrate crossover threshold (respiratory exchange ratio [RER] = 0.85). Time Frame: Baseline
Maximal oxygen consumption (VO2max)
Временное ограничение: Measure Description: Relative maximal oxygen uptake (VO2max in mL/kg/min) assessed at maximal exertion at the end of the Bruce protocol treadmill test to voluntary exhaustion via indirect calorimetry. Time Frame: Baseline

Measure Description:

The highest rate of relative oxygen uptake (VO2 in mL/kg/min) attained during the maximal graded exercise test (Bruce protocol) to voluntary exhaustion via indirect calorimetry.

Time Frame: Baseline

Measure Description: Relative maximal oxygen uptake (VO2max in mL/kg/min) assessed at maximal exertion at the end of the Bruce protocol treadmill test to voluntary exhaustion via indirect calorimetry. Time Frame: Baseline

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

Следователи

  • Главный следователь: celil kaçoğlu, Ph.D., Eskişehir Teknik Üniversitesi

Публикации и полезные ссылки

Лицо, ответственное за внесение сведений об исследовании, добровольно предоставляет эти публикации. Это может быть что угодно, связанное с исследованием.

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

1 мая 2026 г.

Первичное завершение (Действительный)

30 июня 2026 г.

Завершение исследования (Действительный)

15 июля 2026 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

25 августа 2026 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

28 августа 2026 г.

Первый опубликованный (Действительный)

2 сентября 2026 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

2 сентября 2026 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

28 августа 2026 г.

Последняя проверка

1 августа 2026 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

НЕТ

Описание плана IPD

Individual participant data will not be publicly shared due to privacy and ethical constraints aimed at protecting participant confidentiality. However, de-identified aggregated data or specific data sets may be made available from the corresponding author upon reasonable academic request.

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Нет

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться