DAYANIKLILIK ÖLÇÜMÜ DOÇ.DR.MİTAT KOZ 1 İndirekt KalorimetriOksijen Tüketim Hızı VO2 2 Egzersiz yapan bireyin oksijen tüketim hızının (VO2) ölçümünden enerji tüketimi hesaplanabilir. Buna indirekt kalorimetri yöntemi denir. VO2 max Kavramı 3 VO2 max maksimal oksijen tüketim hızıdır ve kardiyorespiratuvar dayanıklılığın eskiden beri kabul edilmiş kriteridir. VO2 max aerobik kapasitenin ölçüm birimidir. VO2 max NORMLARI (ERKEKLER İÇİN)(ml/kg/min) 18-25 years old excellent 36-45 years old 46-55 years old 56-65 years old 65+ years old >60 >56 >51 >45 >41 >37 good 52-60 49-56 43-51 39-45 36-41 33-37 above average 47-51 43-48 39-42 35-38 32-35 29-32 average 42-46 40-42 35-38 32-35 30-31 26-28 below average 37-41 35-39 31-34 29-31 26-29 22-25 poor 30-36 30-34 26-30 25-28 22-25 20-21 <30 <30 <26 <25 <22 <20 very poor 4 26-35 years old VO2 max NORMLARI (BAYANLAR İÇİN)(ml/kg/min) 18-25 years old 26-35 years old 36-45 years old 46-55 years old 56-65 years old 65+ years old >56 >52 >45 >40 >37 >32 good 47-56 45-52 38-45 34-40 32-37 28-32 above average 42-46 39-44 34-37 31-33 28-31 25-27 average 38-41 35-38 31-33 28-30 25-27 22-24 below average 33-37 31-34 27-30 25-27 22-24 19-22 poor 28-32 26-30 22-26 20-24 18-21 17-18 <28 <26 <22 <20 <18 <17 excellent very poor 5 VO2 Ölçümü 6 VO2 nin gerçek ölçümü açık devre spirometri adı verilen bir yöntem kullanılarak laboratuvarlarda, kliniklerde ve sahalarda yapılabilir. Açık devre spirometri sistemi toplanan solunum havasındaki O2 ve CO2 nin ölçümünü kapsar. Bu yöntemle VO2 ölçümüne direkt ölçüm de denir. 7 US College Track, Male: 57.4 College Students, Male: 44.6 Highest Recorded Female (Cross-Country Skier): 74 Highest Recorded Male (Cross-Country Skier): 94 Steve Prefontaine, US runner, 84.4 Frank Shorter, US Olympic Marathon winner, 71.3 Ingrid Kristiansen, ex-Marathon World Record Holder, 71.2 Derek Clayton, Australian ex-Marathon World Record holder, 69.7 Jeff Galloway, US Runner, 73.0 Greg LeMond, professional cyclist, 92.5 Matt Carpenter, Pikes Peak marathon course record holder, 92 Miguel Indurain, professional cyclist, 88 VO2 Ölçümü; İndirekt Yol 8 Oksijen tüketim hızının (VO2) ve maksimal oksijen tüketim hızının (VO2 max)bu şekilde doğrudan ölçümü pahalı bir yöntem olduğundan çok kullanışlı değildir. Bu nedenle VO2 max direkt olarak ölçmek mümkün olmadığı zaman, submaksimal egzersizlerden elde edilen değerler (kalp hızı ve iş yükü gibi) yardımıyla ve çeşitli metabolik hesaplamalar kullanılarak indirekt olarak hesaplanabilmekte veya tahmin edilebilmektedir. 9 Metabolik hesaplamalar yoluyla VO2 max bulunacaksa şu noktalar göz önünde bulundurulmalıdır; 10 Hata payları ortalama % 7 kadardır. Bu denklemler yalnızca submaksimal egzersizler için geçerlidir. Bu denklemler çevresel etkenlerden etkilenmezken yürüme anomalileri, rüzgar, yağmur gibi mekanik etkinliği değiştiren faktörler sonuçları etkileyebilir. Maksimal-Submaksimal Egzersiz Testi 11 Maksimal düzeyde eforu gerektiren testler VO2 max’ u ölçmek için kullanılırken, submaksimal düzeydeki eforların kullanıldığı testler VO2 max tahmin etmek veya hesaplamak için kullanılır. Maksimal Test 12 VO2 max maksimal egzersiz testi esnasında solunum gazlarının direkt analizi ile ölçülebilir (direkt ölçüm) veya ulaşılan maksimal egzersiz şiddetinden denklemler yoluyla tahmin edilir/hesaplanabilir. Maksimal Test 13 Maksimal test pahalıdır, eğitimli personel gerektirir ve zaman alıcıdır. Bu nedenlerden VO2 max un direkt ölçümü genellikle araştırma amaçlı, elit düzey sporcular veya klinik durumlar için kullanılır. Maksimal Test; İndirekt Ölçüm 14 VO2 max un maksimal testte ulaşılan egzersiz şiddetinden hesaplanması ikinci en doğru metoddur. Katılımcının bitkinlik sınırına kadar egzersiz yapmak zorunda olması bu yöntemin dezavantajıdır. Submaksimal Test 15 Maksimal eforu gerektiren testlere dayanan ölçümler herkes için kardiyorespiratuvar dayanıklılığın belirlenmesinde kullanışlı bir metod olmadığından submaksimal egzersiz testleri geliştirilmiştir. Submaksimal Testler 16 Submaksimal egzersiz testlerindeki temel amaç şiddetteti gittikçe artan bir egzersiz anında oluşan kalp atım hızı cevabı ile oksijen tüketim hızı arasındaki ilişkiyi belirlemek ve bunu VO2 max u tahmin etmek için kullanmaktır. Submaksimal Testler 17 Submaksimal testler kalp hızı ve VO2 arasındaki, gerçekte de maksimal kalp atım hızı ve VO2 max arasındaki lineer ilişkinin varlığına dayanmaktadır. Submaksimal Testler 18 Bu ilişkiyi doğru belirlemek için kalp hızı ve oksijen tüketim hızı iki yada daha fazla submaksimal egzersiz şiddetlerinde ölçülmelidir. Submaksimal Egzersiz Testleri ile İlgili Varsayımlar 19 Dengeye ulaşmış kalp hızı her egzersiz iş yüklerinde elde edilmelidir. Oksijen tüketimi (VO2 ölçülmemişse) iş yükü ve kalp hızı arasında lineer bir ilişki vardır. Belli bir yaştaki maksimal kalp hızı herkes için aynıdır. Mekanik etkinlik herkes için aynıdır. Test protokolleri 20 Sürekli ve İntermittent Protokoller 21 Maksimal ve submaksimal çeşitli test protokollerinin her ikisi içinde sürekli ve intermittent protokoller bulunmaktadır. Sürekli protokoller dinlenim araları vermeden iş yükünde artış basmaklarından oluşmaktadır. İntermittent protokoller ise iş ve dinlenim aralarının değiştirilmesinden oluşmaktadır. Sürekli-İntermittent Protokoller 22 İntermittent protokoller bazı gruplar ve durumlar için avantajlı olmasına karşın uzun zaman alması nedeniyle sürekli protokoller rutin egzersiz testlerindeki protokoller olarak kullanılmaktadır. Test Tipleri 23 Bisiklet Ergometresi Testleri Koşu bandı Testleri Basamak testleri Saha testleri Submaksimal Bisiklet Ergometresi Testleri (SBET) 24 SBET oldukça popüler testlerdir ve değişik protokoller bulunmaktadır. YMCA (Young Men’s Christian Association) protokolünde 3 dakikalık peryotlar halinde 2-3 aşamalı sürekli egzersiz yapılır. Test birbirini takip eden 2 aşamada katılımcının kalp atım hızını 110-150 ye çıkartmayı hedeflemektedir. YMCA Protokolü 25 Uygulanan her yük 3 dakika süreyle uygulanır, kalp hızı ölçümü ikinci ve üçüncü dakikanın son 15-30 saniyesi esnasında yapılır. Eğer iki ölçüm arasındaki far 5 atım değilse aynı yükle 1 dakika daha egzersize devam edilir. Her aşamanın son dakikası esnasında ölçülen kalp hızındaki iş yükü kaydedilir, buradan tahmini maksimal kalp hızındaki iş yükü bulunarak, VO2max hesaplanabilir. YMCA Protokolü 1.Aşama 150 kgm/dk (0,5 Kg) KH<80 2.Aşama 3.Aşama 4.Aşama 26 750 (2,5 Kg) 900 (3 Kg) 1050 (3,5 Kg) KH 80-89 KH 90-100 KH>100 600 (2 Kg) 750 (2,5 Kg) 900 (3 Kg) 450 (1,5 Kg) 600 (2 Kg) 750 (2,5 Kg) 300 (1Kg) 450 (1.5 Kg) 600 (2 Kg) Test yaş tahmini maksimal kalp atım hızının % 70 ine ulaşıldığında bitirilmelidir. Astrand-Rhyming Bisiklet Ergometresi Testi Tek aşamalı ve 6 dakika süren bir testtir. Başlangıç iş yükü bireyin aktivitesine ve cinsiyetine göre belirlenir. Sedanter İş Yükü (kgm/dk) – – Erkek Kadın 300 veya 600 (50-100 watt) 300 veya 450 (50-75 watt) Antrene – – 27 Erkek Kadın 600 veya 900 (100-150 watt) 450 veya 600 (75-100 watt) Pedal Hızı 50 rmp Kalp hızı ölçümleri 5. Ve 6. Dakikaların sonunda yapılır 2 ölçüm ortalaması nomogramdan VO2 max hesaplaması yapılır. Bulunan değer yaş düzeltme faktörü ile çarpılır. Hata payı +- % 15 tir. Fox Denklemi 28 900 Kgm/dk da (150 watt) 5 dakikalık egzersiz sonrası elde edilen kalp atım hızından “6,3 x 0,0193 x kalp atım hızı” formülünden VO2 max hesaplanması prensibine dayanır. Bu test yalnızca erkekler içindir. PWC170 Bisiklet Ergometre Testi (physical working capacity) 29 9 dakika süre ile durmaksızın 60 devirde pedal çevirir. Bu süre zarfında yük 2 defa artırılır(3. Ve 6.dakikalarda). Kalp hızı her yüklemenin son 15 saniyesi sırasında ölçülür ve yüklemeler kalp hızını 170 civarına çıkaracak şekilde ayarlanır. Başlangıç iş yükü 1 watt/kg vücut ağırlığı olarak seçilir. PWC170 Bisiklet Ergometre Testi (physical working capacity) İlk Yükleme Sonunda Yük Ayarlaması Kalp Hızı %Yük artışı <100 70 100-110 60 111-120 50 121-130 40 131-140 30 141-150 20 151-160 10 İkinci Yükleme Sonunda Yük Ayarlaması Kalp Hızı %Yük artışı <130 70 130-140 50 141-150 30 151-165 10 *İlk yükleme sonunda kalp hızı 155 i geçerse test durdurulmalı ve daha az bir başlangıç iş yükü ile başlanmalıdır. 30 *İkinci yükleme sonunda kalp hızı 165 i geçerse test bitirilmelidir. Submaksimal Koşu Bandı Testleri 31 Submaksimal egzersizlerde primer egzersiz modalitesi bisiklet ergometresi olmasına karşın, pek çok uygulamada koşu bantları da kullanılır. Koşu bantlarının kullanıldığı testlerde önceden belirlenmiş kalp hızı nokta olarak alınır (genellikle tahmini maksimal kalp hızı yedeğinin % 85 i kullanılır); ((Maksimal KH-Dinlenim KH) x 0,85) + Dinlenim KH En çok tercih edilen submaksimal koşu bandı test protokolü Bruce ve Balke dir. Saha Testleri 32 Cooper Testi (12 dakikalık koşu testi) 2400 m koşu Rockport yürüyüş testi Balke testi (15 dakikalık koşu) 20 metre mekik koşusu testi Cooper Testi 33 1960 Dr.Kenneth Cooper Rockport Yürüyüş Testi (1 mil koşu testi 34 VO2 max (ml/kg/dk)=132,853 - (0,0769 x vücut ağırığı) - (0,3877 x yaş) + (6,315 x cinsiyet) (3,2649 x süre) - (0,1565 x kalp atım hızı) Vücut ağırlığı libre cinsinden; cinsiyet bayan 0, erkek1; süre dakika; kalp atım hızı yarış sonunda bulunan değer 15 Dakikalık Balke Koşu Testi 35 VO2 max (ml/kg/dk)= 2,67 x 15 dakikada koşulan mesafe (metre olarak) + 9,6 20 metre mekik koşusu testi 36 20 metrelik mesafe başlangıçta yavaş tempoda olmak üzere gittikçe artan tempoda koşulur, turlar sayılır. Hız her 10 saniyede bir artar. Koşulan mekik sayısından VO2max tahmin edilir. Basamak Testleri 37 Basamak testleri iş kapasitesini ölçmeyi veya VO2max tahmin etmeyi amaçlar. Bazıları ise kardiyovasküler uygunluk durumunu ölçer. Basamak Testleri 38 Harvard basamak testi: Egzersiz sonrası toparlanma kalp atım sayısı kullanılarak fiziksel verimlilik indeksi hesaplanır. Testin orijinalinde 5 dakika süre ile basamağa 30 defa inilip çıkılır ve testin bitiminde 1-1.5, 2-2.5, ve 3-3.5 inci dakikalar arasında kalp atım hızı sayılır; FVİ=(Egzersiz Süresi(sn) x 100)/(2 x üç yarımşar dakikalık toparlanma nabzı). Basamak Yüksekliği 50 cm Basamak Testleri 39 Harvard basamak testinin bugün bir çok modifiye edilmiş hali bulunmaktadır.