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DOI: 10.1055/s-0034-1399096
Reliabilität ausgewählter Parameter der Fahrradergospirometrie anhand des PowerCube-Ergo-Atemgasanalysators
Reliability of Selected Parameters of Cycling Ergospirometry from the PowerCube-Ergo Respiratory Gas AnalyserPublikationsverlauf
Publikationsdatum:
24. Februar 2015 (online)
Zusammenfassung
Ziel der Studie war es, die Reliabilität 1.) der wichtigsten Größen der Fahrradergospirometrie (maximale Leistung [Pmax] und Sauerstoffaufnahme [V̇O2peak], ventilatorische Schwellen 1 [VT 1] und 2 [VT 2] sowie Radfahrökonomie [CE] und Wirkungsgrad [GE]), 2.) der gebräuchlichsten sekundären Ausbelastungsparameter (maximale Herzfrequenz [HFmax], respiratorischer Quotient [RQmax], Blutlaktatkonzentration [BLAmax] und subjektives Belastungsempfinden [RPEmax]) und 3.) der belastungsinduzierten Verläufe der Atemgase (Sauerstoffaufnahme [V̇O2], Kohlendioxidabgabe [V̇CO2] und Atemminutenvolumen [V̇E]) anhand des PowerCube-Ergo-Atemgasanalysators zu erheben und einheitlich gemäß internationaler Standards der Statistik zu berechnen. 12 Frauen und 12 Männer (28 ± 4 Jahre; 23,2 ± 2,4 kg/m2) absolvierten zwei Fahrradergospirometrien (20 Watt/min) im Abstand von einer Woche. Die Reliabilität wurde anhand der Mittelwertdifferenzen (t-Test und Effektstärken), der Retestkorrelation (Intraklassenkorrelationskoeffizient [ICC]) und der intraindividuellen Variabilität (Standardmessfehler [SEM]) der Messwerte berechnet. Von den wichtigsten Größen der Fahrradergospirometrie sind die Pmax, die V̇O2peak und die VT 1 ausgezeichnet reproduzierbar (ICC ≥ 0,969; p = 0,000) und hoch messgenau (%SEM ≤ 4,6). Von den gebräuchlichsten sekundären Ausbelastungsparametern gilt dies nur für die HFmax (ICC = 0,922; p = 0,000; %SEM = 1,0). Der PowerCube-Ergo ermöglicht ausgezeichnet reproduzierbare Messungen der V̇O2, der V̇CO2 und des V̇E (ICC ≥ 0,991; p = 0,000), wobei die Messgenauigkeit der V̇O2 (SEM = 0,10 l/min) und des V̇E (SEM = 3,13 l/min) den Qualitätsrichtlinien leistungsphysiologischer Labore genügt. Die Ergebnisse sind bei zukünftigen Interventionsstudien für die sichere Unterscheidung zwischen einem tatsächlichen Interventionseffekt und einem Messfehler sowie für die Planung von Stichprobenumfängen von praktischer Bedeutsamkeit.
Abstract
This study aimed to investigate the reliability of 1) the key parameters of cycling ergospirometry (maximum power output [Pmax] and oxygen uptake [V̇O2peak], ventilatory thresholds 1 [VT 1] and 2 [VT 2], and cycling efficiency [CE] and gross efficiency [GE]), 2) the commonly used parameters to quantify exhaustion (maximum heart rate [HFmax], respiratory quotient [RQmax], blood lactate concentration [BLAmax], and ratings of perceived exhaustion [RPEmax]), and 3) the kinetics of exercise induced gas exchange measurements (oxygen uptake [V̇O2], carbon dioxide output [V̇CO2], and minute ventilation [V̇E]) using the PowerCube-Ergo metabolic system in consideration of international statistical recommendations. 12 women and 12 men (28 ± 4 years; 23.2 ± 2.4 kg/m2) performed two cycling tests (20 watt/min) separated by one week. The reliability was calculated based on differences in means (t test and effect sizes), retest correlation (intraclass correlation coefficient [ICC]), and within-subject variation (standard error of measurement [SEM]). Of the key parameters of cycling ergospirometry, an excellent reliability (ICC ≥ 0.969; p = 0.000) and high accuracy (%SEM ≤ 4.6) were found for Pmax, V̇O2peak, and VT 1. Of the most commonly used parameters to quantify exhaustion, an excellent reliability (ICC = 0.922; p = 0.000) and high accuracy (%SEM = 1.0) existed only for HFmax. The gas exchange measurements (V̇O2, V̇CO2 und V̇E) of the PowerCube-Ergo were all excellently reliable (ICC ≥ 0,991; p = 0.000) and the accuracy of V̇O2 (SEM = 0.10 l/min) and V̇E (SEM = 3.13 l/min) fulfilled the quality guidance of exercise physiology laboratories. For future studies and practical purposes, the results are vital for the decision as to whether a difference between two tests represents a true intervention effect or just a measurement error and for the estimation of required sample sizes.