2017年6月8日
我们提出了一种用于测试健全个体以及截瘫和四肢瘫个体上肢肌肉在3分钟持续时间内有氧和无氧功率的实验方案。该方案针对有无残疾个体的上肢运动,在应用方面提供了具体的调整方法。
本方案的总体目标是通过三分钟运动客观地测量脊髓损伤患者的手臂力量。该方法有助于回答运动科学领域的关键问题,例如膳食补充剂对运动表现的影响。该测试的主要优势在于其适用于健全运动员以及脊髓损伤运动员。
首先,打开上肢功率车。然后启动配套软件。在软件控制界面中,选择一个持续三分钟的全力功率车测试。
根据参与者的体重,将相对扭矩系数设为 0.2。例如,体重为 100 千克的参与者需要 20 牛·米的扭矩。然而,四肢瘫痪参与者的扭矩系数则取决于损伤部位。
接下来,调节手摇曲柄的高度至受试者的肩关节处,并记录该设置。高度从地面测量至曲柄的固定点。然后,调整座椅高度。
身体健全的参与者可使用提供的椅子。调整椅子的位置,并记录墙壁固定点与椅子之间的距离。对于使用轮椅的参与者,使用固定装置将轮椅相对于手摇曲柄进行固定。
然后记录轮椅与墙壁之间的距离。对于使用轮椅的受试者,还需固定其上半身,如有需要,可使用腕带将手固定在踏板上。为分析全血乳酸浓度,首先使用 12 毫摩尔的标准液校准血液分析仪。
然后对受试者的耳垂进行消毒,并使用毛细管采集第一份血样。将血液释放到商用溶血杯中,并摇匀使其混入溶液。随后将溶血杯放入乳酸分析仪的第一个样品位置。
为了监测受试者的心率,将心率带固定在受试者的胸部,并将监测器安装到臂力功率计上。使用监测器的控制按钮采集数据。
为了采集耗氧量数据,测试前需在取下口罩的情况下校准系统。通过软件控制启动容积校准,当误差低于3%时保存校准结果。然后使用校准气体继续进行自动气体校准。当显示8个绿色指示灯时,表明校准完成且过程成功。
保存结果,然后安全关闭校准气体瓶。接着,将肺量计从面罩上取下,以便在室内空气中进行校准。随后启动由软件控制的肺量计校准程序。
现在将肺量计重新连接到面罩上,并将面罩戴在受试者面部。然后,将管路固定在受试者身上,以免妨碍曲柄的运动。此时即可测量氧气消耗量。
在开始测试前一分钟启动基线测量。然后以两分钟的热身开始测试。在热身的最后30秒内,将踏频维持在60转/分钟,并在最后10秒进行倒计时,随后进入全力测试阶段。
现在让受试者尽可能快速地加速臂力功率计,并尝试以该转速持续运动整整三分钟。为保持标准,不要鼓励受试者,但需提醒其每30秒的时间间隔。三分钟后,开始进入整理运动阶段。
立即从耳垂处通过毛细血管采集血样,用于乳酸测定。在接下来的10分钟内,每2分钟采集一次血样。冷却3分钟后,停止测量氧气消耗,并取下面罩。
所有血液样本采集完毕后,需同时使用乳酸分析仪进行处理。本研究采用21名经常锻炼的非吸烟志愿者,对所描述的运动测试的重测信度进行了考察。除峰值时间依赖于受试者的反应时间外,其余参数在两次测试间均表现出中等程度的一致性。
根据测试间的峰值功率比较以及数据的Bland-Altman图分析,三分钟全力上肢摇柄试验在健康受试者中具有良好的可靠性。在第二项实验中,该测试在17名健康受试者、10名截瘫受试者和7名颈5至颈7节段完全性损伤的四肢瘫受试者中进行。总体而言,健康受试者和截瘫受试者在最大功率和平均功率方面表现出非常相似的结果,而四肢瘫受试者的功率输出显著较低。观看本视频后,您应能够充分掌握如何在上肢摇柄测功仪上进行三分钟全力测试。
一旦掌握,该技术若操作得当,可在45分钟内完成。在实施该实验流程时,重要的是要记住事先进行适应性试验,并校准测试过程中使用的所有设备。
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本方案旨在客观评估健全个体及脊髓损伤患者上肢肌肉在三分钟内的有氧和无氧功率。该方案包含针对截瘫和四肢瘫患者需求定制的上肢运动特定改良措施。
本方案可为健全人群和脊髓损伤人群提供标准化的高强度上肢运动测试,支持对运动表现变化进行可靠评估。该方法能够灵敏地检测精英运动员的微小表现提升,在运动科学和康复研究中具有重要意义。由于该方法注重可重复的实验条件和与运动项目的相关性,因此在临床前和转化性运动生理学研究中具有较高的应用价值。
该方法通过提供客观且具有机制性信息的上肢运动数据,支持临床前项目中的决策评估,从而契合从发现生物学到先导物识别的研究流程。