Innholdsfortegnelse Forord...2 1. Innledning...3 2. Teori...5 2.1 Romaskinen...5 2.2 Indre og ytre arbeid...5 2.3 Energikrav...6 2.4 Energiforbruk...7 2.4.1 Aerob energiomsetning...7 2.4.2 Anaerob energiomsetning...7 2.4.3 Hjertefrekvens...8 2.5 Reliabilitet...8 3. Material og metode...9 3.1 Forsøkspersoner...9 3.2 Romaskiner...9 3.3 Protokoll...9 3.3.1 Dag 1...10 3.3.2 Dag 2 og 3...11 3.4 Beregning av belastning/ytre arbeid...12 3.5 Pulsmåling...13 3.6 Oksygenopptak...13 3.7 Laktatmåling...14 4. Resultater...15 4.1 Hjertefrekvens...15 4.2 Puls i forhold til oksygenopptak...17 4.3 Laktatkonsentrasjonen ved hver belastning...18 4.4 Makstest sammenlikning slides/stasjonær...20 4.5 Oksygenopptak og laktatkonsentrasjon ved 0-test...22 4.6 Gjennomsnittlig forskjell mellom slides og stasjonær...23 5.0 Diskusjon...25 Referanser...30 Vedlegg 1, Informasjon til forsøkspersoner Vedlegg 2, Testskjema Andersen og Brandin 1
Forord Dette er en forsknings og utviklings oppgave skrevet ved Norges idrettshøgskole. Vi valgte denne oppgaven fordi vi syntes det hørtes interessant ut å sammenlikne de to ulike måtene å benytte Concept II. Etter som maskinen er mye brukt verden over, og ikke har blitt testen på denne måten før. Vi vil gjerne takke våre forsøkspersoner, både de som deltok på øvingstesting og de som deltok i selve forsøket. Det var utlyst en konkurranse under forsøkene som ble vunnet av Tobias Eriksson, Mølndals roddklubb, Sverige. Vi takker også personalet på laboratoriet, Erlend Hem og Svein Leirstein, for at de hjalp oss å komme i gang med testingen. Vår veileder har vært Esther Verburg, forskningsassistent ved NIH. En takk går også til henne, på tross av livlige diskusjoner. Vi har fått hjelp under skrivingen av oppgaven, til bl. a. regning, statistikk og gjennomlesning. Vi takker alle som har hjulpet oss med dette. Det har vært spennende og lærerikt å jobbe med denne oppgaven. Maria L. Brandin og Marthe Andersen Oslo, mai 2002. Andersen og Brandin 2
1. Innledning Roing som konkurranseidrett startet i 1716 på Themsen i London. Denne konkurransen var kun åpen for profesjonelle roere. I 1829 kunne også gentlemen konkurrere i roing, dette var i Oxford-Cambridge løpet. Royal Henley regattaen, som fremdeles gjennomføres hvert år, startet allerede i 1839. Rosporten fikk godt feste og har vært en av idrettene under hele historien av de moderne olympiske sommerlekene. Allerede på 1920-tallet gjorde Liljestrand og Lindhard forsøk med måling av oksygenopptaket i en spesialkonstruert båt, der roeren satt stille med overkroppen. Ved disse målingene nådde roerne verdier på ca 2 l/min. Senere utførte Åstrand og Rodahl, 1977, undersøkelser som viser at vinnere på internasjonalt mesterskap i 1971 hadde 6,1 l/min og at de med dårligere plasseringer hadde lavere maksimalt oksygenopptak. Garett, Jr. og Kirkendall konkluderer med at for å hevde seg innen rosporten internasjonalt må menn ha et maksimalt oksygenopptak på over 6,0 l/min og kvinner over 4,5 l/min. Dette indikerer at det maksimale O2-opptaket har mye å si for den maksimale hastigheten en roer kan yte, og dermed også prestasjonsevnen. Det har vist seg at tidene roerne ror på under konkurranse forbedrer seg litt år for år. Dette begrunner Secher (1973) med at størrelsen på roerne øker, den maksimale aerobe kapasiteten øker, treningen blir mer effektiv samtidig som materialet stadig utvikles. En av årsakene som bidrar til at kapasiteten hos roerne øker er at romaskinenene i dag likner mye på roing på vannet. Maskinen benyttes under perioder når været ikke tillater trening utendørs. Dette fører til at roerne får mer grenspesifikk trening hele året, hvilket sees som positivt innen sporten. På grunn av den tekniske og fysiologiske likheten benyttes maskinene for testing av den fysiske kapasiteten hos de aktive. Det er selvfølgelig lettere å teste fysiologiske parametere ved roing på en romaksin, siden den står stille på gulvet inne i et rom. Her måles både laktatprofil og maksimalt oksygenopptak, slik at man har kontroll på at de parameterne man gjennom historien har erfart er viktige for høy prestasjon utvikles i riktig retning hos hver roer. Ut fra verdier fra testene styres treningen slik at den blir optimal for hver enkelt. En vanlig test for å måle prestasjonsevnen på romaskin er et simulert 2000 meters løp. På denne distansen arrangeres nasjonale og internasjonale konkurranser. Til en hver tid finnes det en oppdatert rankingliste der roere verden over kan sammenlikne sin fysiske kapasitet med hverandre. Den mest brukte romaksinen, og den som benyttes for konkurranser, er Concept II. Andersen og Brandin 3
Denne ble utviklet og produseres i Morrisville i USA av brødrene Dreissigecker. Det er derfor interessant å se på forskjellene på denne maskinen under disse forsøkene. Allerede da den første romaskinen ble utviklet diskuterte man hvordan bevegelsene på denne stemte overens med arbeidet på vannet. På en stasjonær romaskin er det jo roeren som forflytter sin egen vekt fram og tilbake gjennom draget. Dette skjer ikke på vannet. (Martindale og Robertson, 1984) Her er det nemlig båten som glir under roeren under hvilefasen i draget. For å forsøke å etterlikne denne delen av rodraget bedre har man gjort romaskinene bevegelige. Formålet er å få en mer roliknende følelse i draget. Martindale og Robertson,1984, sammenliknet en stasjonær romaskin med en bevegelig romaskin, der det biomekaniske studiet viste at bevegelig romaskin krevde mindre energi enn roing på en stasjonær romaskin. Et annet forsøk med bevegelig romaskin, ble gjort gjennom å oppfinne en maskin som kalles Rowperfect. Denne kan benyttes til både bevegelig og stasjonær roing ved noen omjusteringer. Fysiologiske tester er blitt foretatt i Irland av Mahony (1998) og medarbeidere, der man sammenliknet energiforbruket ved roing på en bevegelig Rowperfect og en stasjonær Rowperfect. Her fant man ingen forskjeller i energiforbruket på de to variantene, derimot opplevde forsøkspersonene en forskjell i følelsen under rodraget. Den bevegelige roergometeren ga en mer rolik følelse. Det samme fant også Martindale og Robertson. Siden det da er gjort forsøk på Rowperfect, men denne maskinen er ikke mye brukt internasjonalt, velger vi å benytte Concept II. Problemstillingen for oppgaven er å sammenlikne energiforbruket på en Concept II stasjonær romaskin og en Concept II romaskin på slides. Hypotesen er at energiforbruket på en stasjonær romaskin burde være større på grunn av den større massen som må forflyttes under bevegelsen. Dette betyr at det indre arbeidet forventes å være større på en stasjonær romaskin enn på slides. I forsøket vil det bli benyttet Concept II romaskin som gjøres bevegelig ved hjelp av slides. Concept II slides TM er en slags vogn som beveger seg på hjul på skinner. (se kp. 2.1) Andersen og Brandin 4
2. Teori 2.1 Romaskinen I dette forsøket brukes Concept II romaskin og Concept II slides TM. Prinsippet med en romaskin er at man sitter på et bevegelig sete med føttene festet i et fotbrett. Arbeidet utføres ved å dra i gang og holde fart på et viftehjul ved hjelp av et håndtak som er festet i et kjede til viftehjulet. Dette hjulet bremses ved inntak av luft. Mengden luft, altså motstanden, kan reguleres gjennom størrelsen på åpningen på hjulets side. Denne motstanden kan reguleres nøye gjennom den såkalte drag factoren, der den justeres med hensyn til lufttrykket. Concept II romaskin, stasjonær. Concept II romaskin på Concept II slides TM 2.2 Indre og ytre arbeid Den effekten som vises i displayet på romaskinen er ikke det reelle arbeidet som har blitt utført. Arbeid på en romaskin kan deles opp i to deler, indre og ytre. Ved å holde det ytre arbeidet konstant, vil forskjeller i det indre arbeidet være det som utgjør forskjeller i energibruk. Det indre arbeidet registreres ikke av romaskinens display. Ytre arbeidet er det arbeidet som gjøres på gjenstander, i en robåt energi som overføres til åre/vann og gir båten større hastighet. På romaskinen registreres hastigheten på hjulet og dermed kan det ytre arbeidet beregnes. Romaskinen har et display hvor dette arbeidet vises i ulike parametere, bl.a. Watt. Andersen og Brandin 5
Indre arbeidet er arbeid som ikke fører til øket effekt på gjenstander. Altså arbeid som ikke syns. Det indre arbeidet på romaskinen er bl. a. det arbeidet som gjøres på vei tilbake til nytt drag. Under denne fasen skjer en oppbremsing av kroppen fordi fartsretningen skal forandres. Teorien bak en bevegelig romaskin er at det indre arbeidet er forsøkt minsket ved å sette hele maskinen på hjul, slides. Forskjellen som oppstår her er at kroppen står stille over samme punkt på gulvet, mens romaskinen forflytter seg. Da er det altså romaskinen som må bremses opp for å forandre fartsretning. Det blir da forskjell i det indre arbeidet fordi massen som må bremses opp er betydelig mindre. Når romaskinen står fast på gulvet, stasjonær, må man ved hvert nye drag bremse opp sin egen kroppsvekt som er på vei framover, f.eks. 80 kg. Setter man maskinen på slides er massen som må bremses opp altså romaskinens og vognene maskinen står på, ca 50 kg. Tidligere forsøk gjort på bevegelige romaskiner viser ingen forskjell i energiomsetning. Det eneste man har funnet er den rent følelsesmessige forskjellen forsøkspersonene rapporterte om. (Mahony, 1998) Antall drag i minuttet, takt, er en annen parameter som kan sees i sammenheng med den totale arbeidsmengden. Det finnes en viss korrelasjon mellom øket takt og hastighet på maskinen. For å forsikre oss om at arbeidet på de to maskinene skal bli så likt som mulig forutbestemmes også takten. Gjennom å gjøre en test uten motstand i draget, altså gjøre det ytre arbeidet lik null, ønsket vi å undersøke om det oppstod utslag i resultatene som bare kunne skyldes ulikheter i det indre arbeidet på de to maskinene. Dette kaller vi en 0-test. 2.3 Energikrav Forskjellen i energikrav for roing på stasjonær og slides kan regnes ut, der man regner arbeidskravet for kun bevegelsen til roeren eller maskinen. For å gjøre beregningene mulige blir bevegelsen regnet som en pendel, konstant fart og kraft gjennom hele bevegelsen. Det er regnet med masse på roeren på 80kg og tyngdeforflyttning 0,7m. Gjennomdraget tar 0,8 sekunder som er ¼ av hele draget. For utregningen på slides har vi maskinenes vekt på 30kg pluss deler av den bevegelige vognen som til sammen blir ca 50kg. Dette er massen som må forflyttes i hvert drag. I tillegg kommer friksjonsarbeidet mellom vognene og skinnene, og strammingen i strikkene som holder vognene på plass hjelper roeren med tilbakebevegelsen. Andersen og Brandin 6
E kin, stasjonær = ½ mv 2 = 30,625 J/gjennomdrag 122,5 J/ hele drag I 24 takt tilsvarer dette en effekt på 49 Watt. E kin, slides = ½ mv 2 76,6 J/ hele drag I 24 takt tilsvarer dette en effekt på 30,6 Watt. ( Sternheim og Kane, 1991) Martindale og Robertson, 1984, regnet på energikravet ved roing ved å filme bevegelsen og regne på akselrasjon og retardasjon av kroppsdeler. De fant at man beveger kroppsdelene mindre i forhold til hverandre på bevegelig romaskin. Spesielt de tyngste delene på kroppen beveget seg mindre. Dette virker da energisparende. 2.4 Energiforbruk Både det indre og det ytre arbeidet krever energi for roeren. Altså det totale energiforbruket på romaskinene vil være det indre og ytre arbeidet sammenlagt. Forandringer av en av disse påvirker derfor det totale energiforbruket. Energi kan frigjøres aerob eller anaerobt. Aerob energiomsetning krever tilførsel av oksygen, mens anaerob energiomsetning ikke krever det. Aerob og anaerob energiomsetning utgjør til sammen kroppens totale energiomsetning. Oksygenopptaket kan brukes som mål på den aerobe delen, mens laktatkonsentrasjonen i blodet brukes som en indikator på den anaerobe delen. ( Mc Ardle m. fl., 2001) 2.4.1 Aerob energiomsetning Aerob energiomsetning er produksjon av ATP med forbruk av oksygen (O 2 ), og nedbrytning av dette ATP`et. ATP er musklenes energikilde. Det er vanskelig å måle ATP-omsetningen direkte, men fordi en gitt mengde O 2 alltid gir omtrent samme mengde ATP vil forbruket av O 2 være et direkte og tilstrekkelig nøyaktig mål på den aerobe ATP produksjonen. Oksygenopptaket (VO 2 ) brukes derfor som et mål på energiomsetningen. (R. Bahr, m. fl., 1991) Oksygenopptaket måles ved analysering av inspirert og ekspirert luft. Ekspirert luft blandes og analyseres, og man får et mål på gasskonsentrasjonen. Oksygenopptaket benevnes i ml*kg -1 *min -1 eller l*min -1. 2.4.2 Anaerob energiomsetning Laktatproduksjonen gir en indikasjon på hvor vidt anaerob energiomsetning har vært viktig for et arbeid. Ved arbeid under laktatterskelen vil den areobe energiomsetnigen utgjøre den Andersen og Brandin 7
største delen av den totale energiomsetnigen. Når arbeidet er over terskelen vil den anaerobe energiomsetningen bidra. Ved arbeid akkumuleres La - i musklene og ved økende belastning øker produksjonen. Dette skjer på grunn av at det ikke finnes tilstrekkelig mengde oksygen til at næringsstoffene forbrennes fullstendig. Pyrodruesyre er endeproduktet i glykolysen. På grunn av det manglende oksygenet gjøres pyrodruesyre om til melkesyre, som igjen spaltes til La - og H +. La - transportes ut i blodbanen og kan her måles ved blodprøvetaking. Blodet analyseres med en blodlaktatanalysator. Ved en arbeidsintensitet på 40 50 % av VO 2 maks er mengden melkesyre som blir produsert ikke større enn at muskulaturen selv (internt) er i stand til å ta seg av å oksidere den like fort som den produseres. Ved en belastning tilsvarende 75 85 % av VO 2 maks begynner imidlertid produksjonen av melkesyre fra de arbeidende muskelceller å bli så stor at noe transporteres ut i blodet og [La - ] bl begynner å øke eller stabiliserer seg på en høyere konsentrasjon enn i hvile. Siden man måler [La - ] i blodet og ikke i muskelen, vet man ikke hvor stor selve produksjonen av melkesyre har vært. Men [La - ] bl gir en god indikasjon på den anaerobe energiomsetningen. Forskjeller i den målte laktatverdien ved samme arbeidsbelastning, indikerer forskjell i den anaerobe energiomsetningen. 2.4.3 Hjertefrekvens Hjertefrekvensen måles i slag*min -1, og stiger under submaksimale belastninger tilnærmet lineært med økende belastning. Det vil da medføre at forskjeller i hjertefrekvens på de to maskinene, indikere forskjell i energiforbruk. (Mc Ardle m.fl. 2001) 2.5 Reliabilitet Tester på Concept II har vist seg å ha høy reliabilitet hos gode roere. Det vil si at om man tester samme roer under like forhold vil man få veldig like resultater. Dette har EJ Schabort (1998) vist i Sør Afrika med gjentatt testing. De viste at variasjonene i snittwatt på 3 stk 2000 meters tester var på gjennomsnittlig 2% (1,3-3,1%). Korrelasjonen mellom test og retest var på 0,96 (0,87-0,99). Derfor har vi valgt å benytte forsøkspersoner med gode tekniske ferdigheter i roing. Vi håper derfor å eliminere feilkilder som treningseffekt og ulik arbeidsøkonomi i de ulike testene. Andersen og Brandin 8
3. Material og metode 3.1 Forsøkspersoner Tabell 3.1.1 Oversikt over forsøkspersoner. Forsøksperson Kjønn Alder,år Vekt, kg Tid 5000m Tid kunnet ro,år 1 M 27 93,3 16:45 8 2 M 19 93 16:54 5 3 M 23 76 17:17 15 4 K 33 59 20:10 11 5 K 38 87 18:40 27 6 M 21 92 18:48 7 Forsøksgruppen bestod av fire menn og to kvinner. De har rodd aktivt mellom 5 og 27 år, veier mellom 59 og 93,3 kg og alderen spenner fra 19 til 38 år. 5000-meters resultatene er gode innenfor de respektive klassene og varierer fra 16:45 til 20:10. Alle forsøkspersoner har trent på både slides og stasjonær romaskin. 3.2 Romaskiner Romaskinene som ble brukt i dette forsøket er Concept II fra Morrisville i USA og Concept II slides TM. Dette er den mest benyttede romaskinen på markedet, som gjør at sammenlikning av disse to prinsipielt ulike måtene å bruke maskinene på er interessant. Det utførte ytre arbeidet registreres av sensorer i viftehjulet og vises i displayet. Benevning som vises er Watt, kalorier og tid per 500 meter. Displayet har en komputer som kan stilles inn for nedtelling både i tid og distanse. 3.3 Protokoll Forsøkspersonene møtte opp på laboratoriet på NIH 3 ganger. Før hver testdag ble forsøkspersonene oppfordret til å forberede seg som om det skulle være en regatta. Første gang ble forsøkspersonene informert om forsøkets opplegg og hensikt. En 0-test ble også gjennomført denne gangen. Andre dagen ble submaks- og makstest gjennomført på en av maskinene og den tredje dagen utførte de samme test på den andre maskinen. Forsøkspersonene fikk 24 timers hvile mellom testene dag 2 og 3. 0-testen bestod av 5 minutter roing uten motstand i draget. Submakstesten ble innledet med 10 minutter Andersen og Brandin 9
oppvarming etterfulgt av fem belastninger med økende motstand, hver på 4 minutter. Etter en pause på 10 minutter ble makstesten gjennomført, den bestod av et simulert 2000-meters løp. 3.3.1 Dag 1 O måles 2 La måles 0-Bel. 0-Bel. Hvile Hvile Figur 3.4.1 Testforløpet dag 1. Det ble først foretatt et lite møte hvor forsøkspersonene ble informert om hele testopplegget. Informasjonshefte og helsesjekkskjema ble delt ut for gjennomlesning og underskrift. Rekkefølgen på forsøkspersonene ble bestemt. Etter dette ble forsøkspersonene vist rundt på laboratoriet, hvor utstyret som skulle brukes ble vist fram og prøvd ut. Før alle testene stilte forsøkspersonen inn fotbrettet på maskinen, satte på pulsbåndet og tok på seg hjelmen, nærmere forklaring i kapittel 3.5 og 3.6. Første dagen ble det foretatt en 0-test. For å gjennomføre en slik test, ble romaskinens motstandsmekanisme tatt ut. Før testen ble det foretatt måling av hvilemetabolisme, forsøkspersonen satt stille på romaskinen i tre minutter. Oksygenopptak og puls ble målt hvert 30. sekund. (Hvilemetabolismen blir i de senere resultatene trukket fra O 2 -verdiene.) Direkte etter disse tre minuttene begynte Fp å ro. Takten skulle holdes på 24 drag per minutt. Dette ble målt manuelt og det ble gitt tilbakemelding til Fp ca. hvert 15. sekund, slik at roingen ble foretatt på riktig frekvens. Testen varte i fem minutter og VO 2 og puls ble registreret hvert 30. sekund. Laktatprøve ble tatt direkte etter testens slutt. Fp fikk deretter fem minutters pause for å bytte ut romaskinen. Fp gjennomførte igjen de fem minuttene roing på samme måte som tidligere, men nå altså på den andre romaskinen. Andersen og Brandin 10
3.3.2 Dag 2 og 3 Arbeidsnivå Hvile O måles 2 La måles Oppvarming Sub 1 Sub2 Sub3 Sub4 Sub5 Hvile Maks Figur 3.4.2 Testforløpet dag 2 og 3. Hver forsøksperson ble igjen kort informert om dagens testforløp (figur 3.4.2). Forsøkspersonen tok på seg utstyret og stilte inn romaskinen. Testen ble innledet med måling av hvilemetabolisme, der VO 2 og puls måltes hvert 30. sekund i tre minutter. Direkte etter dette begynte forsøkspersonen å ro på oppvarmingsbelastningen i ti minutter. De ulike belastningene er regnet ut for hver enkelt forsøksperson, forklares i kapittel 3.4. Takten på oppvarmingen var 18 drag per minutt. Takten var den samme for alle forsøkspersoner. Under disse ti minuttene ble pulsen registrert hvert minutt. Etter sju minutter bes forsøkspersonen om å putte munnstykket i munnen, neseklype ble satt på av en testleder, og VO 2 ble målt de to siste minuttene. Etter oppvarmingen fikk Fp ett minutt pause hvor det ble tatt en laktatprøve. Deretter begynte submakstesten som bestod av fem belastninger på fire minutter hver. Mellom hver belastning var det ett minutt pause hvor en laktatprøve ble tatt. Hver belastning var utregnet på grunnlag av tidligere resultater på 5000 meters tester, se kapittel 3.4. Takten var forhåndbestemt og var på 20, 22, 24, 26, og 28 drag per minutt på de respektive submaksbelastningene. Etter to minutter på hver belastning ble forsøkspersonen bedt om å Andersen og Brandin 11
putte inn munnstykket, neseklypen ble satt på og VO 2 registret hvert 30 sekund det siste halvannet minuttet. Watt takt og puls ble registrert hvert minutt under hele submakstesten. Når laktatprøven etter den femte belastningen var tatt, fikk Fp ti minutter pause hvor han/hun kunne strekke litt på seg, drikke og mentalt forberede seg til makstesten. Displayet på romaskinen ble stilt inn på 2000-meter. Under makstesten ble VO 2 og puls målt hvert 30. sekund. I tillegg ble tiden per 500-meter registrert. Etter avsluttet test ble munnstykke beholdt i munnen til nærmeste 30. sekund for å få en siste måling. Laktatprøver ble tatt 1, 3, og 5 minutter etter avsluttet test. Sluttid og snittwatt ble nedskrevet. For dag 3 gjaldt samme prosedyre, men med den andre romaskinen. Fire av Fp ene rodde først på stasjonær og så på slides, mens to gjorde motsatt. 3.4 Beregning av belastning/ytre arbeid Belastningene på submakstrinnene er beregnet ut fra forsøkspersonenes tidligere resultat på 5000 meters tester. Sluttiden for disse testene er over femten minutter og vi kan derfor forutsette at de har ligget rundt laktatterskelen under hele løpet. Vi kunne gjennom å se på sluttiden regne ut snitt tiden per 500 meter og regne om resultatet i Watt ved hjelp av formelen: 2,75 * (distanse/ tid i sek) 3 (Åke Fiskestrand, 1999) Sluttresultatet i Watt ble avrundet nærmeste fem, og denne effekten ble benyttet som siste belastning i submakstesten. De andre belastningene under submakstesten ble trappet ned 25 Watt for hver belastning til og med oppvarmingen. Takten under submakstesten var bestemt på forhånd, der oppvarmingen ble kjørt i 18 takt og deretter 2 taktslag høyere for hver belastning. Under hele testen var det viktig at takten og Watten ble holdt slik den var bestemt, slik at sammenlikning mellom resultatene fra de to maskinene kunne gjennomføres. Dette ble sjekket av testlederne hvert halve minutt og feedback ble gitt til Fp. For at lufttrykket ikke skulle påvirke den ytre motstanden ble det den såkalte drag factoren innstilt på 135 hver dag. Drag factoren registrerer hvor mye motstand en viss hastighet på viftehjulet gir. Denne benyttes for å regne om hastigheten på hjulet til effekt, det ytre arbeidet. Ved for eksempel lavere lufttrykk vil en gitt hastighet på hjulet resultert i lavere luftmotstand og dermed lavere ytre arbeide. Man justerer så åpningen på luftinntaket slik at motstanden blir den samme fra dag til dag. Andersen og Brandin 12
3.5 Pulsmåling Polar accurex pulsmåler fra Polar Elecho OY fra Finland ble benyttet. Måleusikkerheten for denne type pulsmåler er på +/- 1% eller +/- ett slag, kommer an på hva som er høyest. Pulsen ble målt kontinuerlig under alle deler av testen. Forsøkspersonen hadde et elektronisk pulsbelte rundt brystkassen, som sendte signaler til pulsklokken. Pulsklokken var innstilt på å lagre hvert 15. sekund, mens vi noterte pulsverdiene hvert minutt under alle deler av testene bortsett fra under maks-testen. Der ble pulsen skrevet ned hvert 30. sekund. 3.6 Oksygenopptak For å måle oksygenopptaket benyttet vi Oxycon Champion, Jaeger; oksygenopptaksanalysator fra Tyskland, med munnstykke og Hans Rudolph 3-veis ventil. På grunn av at robevegelsen umuliggjorde at slangen kunne henge i luften foran, slik den gjør på en tredemølle eller sykkelergometer, ble den festet på en hockey hjelm slik at slangen ikke forstyrret roeren i draget. Munnstykket ble på grunn av dette hengende foran munnen på roeren og kunne lett puttes inn eller fjernes. For at slangen ikke skulle hindre robevegelsen valgte vi en slange på 2,35 meter. Den måtte også være så lang fordi den skulle ha en bue over inntaket til miksekammeret. Slangen var 2,95 dm 3, og beregninger viste at utluftningstiden ved hvile ventilasjon var på ca 5 sekunder. Måleusikkerheten på oksygenanalyseapparaturen er <2%. I tillegg kommer usikkerhetene angående utlufting av slangen og miksekammeret. Denne feilkilden kan minimaliseres ved å være nøye med når man putter i munnstykket. Gjøres det i tilstrekkelig tid før målingen skal tas, ligger det ingen større måleusikkerhet her. Oksygenopptaket ble målt det siste halvannet minuttet i hvert intervall. Munnstykket ble satt inn i munnen med hjelp av forsøkspersonen (Fp) og neseklype ble satt på de siste to minuttene på de submaksimale belastningene og de tre siste minuttene under oppvarmingen. På grunn av at vi anvendte en ekstra lang slange var det viktig at munnstykket og neseklypen kom på i god tid før første måling skulle foretas. Dette fordi slangen og miksekammeret måtte luftes ut, slik at rett luft ble analysert. Vi fikk da tre registrerte målinger av oksygenopptaket ved hver belastning. Av disse verdiene ble det regnet ut et snitt som ble betraktet som arbeidets aerobe krav. På 0-testen, hvilemetabolismen og makstesten hadde forsøkspersonen munnstykket inne og neseklypen på hele tiden. Etter avsluttet 2000-meter så man til at Fp beholdt munnstykket inne og neseklypen på til en siste måling var registrert. Andersen og Brandin 13
3.7 Laktatmåling For beregning av laktatkonsentrasjonen ble det benyttet en en 1500 sport, YSI; laktatanalysator fra USA. Måleusikkerheten på analysatoren er +/- 3%. Feilmålinger kan oppstå ved utilstrekkelig vasking av huden og utilstrekkelig mengde blod for analysering. Laktatkonsentrasjonen ble målt ved at Fp ble stukket i fingeren og blod samlet opp i et kapillærrør, injisert og analysert i laktatanalysatoren. Laktatprøver ble tatt etter arbeidet på 0- belastning, oppvarming og etter hver belastning under submaks-testen. Det var satt av ett minutt til å gjennomføre dette. Laktat ble målt rett etter maks-testen og deretter hvert andre minutt til vi var sikre på at den høyeste konsentrasjonen var målt. Bildet viser fp 5 på stasjonær Concept II, hjelm med slange og oksygenanalysatoren kan sees på bildet. Bildet viser en av testlederne på en Concept II på slides. Andersen og Brandin 14
4. Resultater 4.1 Hjertefrekvens Steady rate oppnås ved hver belastning på de to maskinene. Figurene som er tatt med er representative for hele gruppen, figur 4.1.1 og 4.1.2. Som man kan lese ut av disse følger pulsen samme mønster ved begge testene. Hjertefrekvens roer3 (Fp 1) 220 200 180 Hjertefrekvens (slag/min) 160 140 120 100 80 stasjonær slides 60 0 10 20 30 40 50 60 Tid (min) Figur 4.1.1 Hjertefrekvensen til Fp 1 på de to maskinene under hele testen. På figuren kan man ane en liten tendens til at pulsen er gjennomgående 2-3 slag høyere for stasjonær enn for slides ved submaks belastningene. På makstesten derimot er forløpet motsatt. Her er pulsen ved roing på slides høyere. Andersen og Brandin 15
Hjertefrekvens roer 2 (Fp 3) 200 180 Hjertefrekvens (slag/min) 160 140 120 100 80 60 stasjonær Slides 40 0 10 20 30 40 50 60 Tid (min) Figur 4.1.2 Hjertefrekvensen til Fp 3 på de to maskinene under hele testen. Tilsvarende som man kunne se på figur 4.1.1 følger pulsutviklingen ved de to maskinene hverandre. Forsøksperson 3 har derimot høyere puls på slides enn på stasjonær, altså motsatt av forsøksperson 1. Forskjellene er dog ikke så tydelige for Fp 3. Disse pulskurvene er representative for hele forsøksgruppen, der noen har høyere puls på slides og noen har høyere puls på stasjonær. Gjennomgående for hele forsøksgruppen er at etter hvert som belastningen øker minker differansen i hjertefrekvens mellom de to maskinene. Andersen og Brandin 16
4.2 Puls i forhold til oksygenopptak Når man ser på puls i forhold til O 2 -opptaket, kan man se at det aerobe energiforbruket har vært forskjellig, men igjen finner vi ikke noe gjennomgående for en maskin, figur 4.2.1 og 4.2.2. Det kommer også fram at de målte forskjellene er veldig små. For fp 1 skiller oksygenopptaket på det meste med 0,2 l/min og for fp 3 skiller det på det meste med 0,23 l/min. Ved ulike deler av testen er det aerobe energiforbruket det samme på begge maskinene, altså kurvene ligger oppå hverandre og de forløper likt. Det vil da si at den aerobe energiomsetningen utvikler seg nokså likt, uavhengig av hvilken maskin man benytter. Puls og VO2/belastning, Fp 1 Puls, (slag/min) 210 180 150 120 90 60 30 0 Slides, puls Stasjonær, puls Slides, VO2 Stasjonær, VO2 7 6 5 4 3 2 1 0 VO2, (l/min) 0-test Oppvarming Submaks 1. Submaks 2. Submaks 3. Submaks 4. Submaks 5. Maks Figur 4.2.1 Puls i forhold til oksygenopptaket under hele testen, Fp 1. Hvilemetabolismen er trukket fra O 2 - verdiene. Puls og VO2/belastning, Fp 2 210 6 Puls, (slag/min) 180 150 120 90 60 30 Slides, puls Stasjonær, puls Slides, VO2 Stasjonær, VO2 5 4 3 2 1 VO2, (l/min) 0 0 0-test Oppvarming Submaks 1. Submaks 2. Submaks 3. Submaks 4. Submaks 5. Maks Figur 4.2.3 Puls i forhold til oksygenopptaket under hele testen, Fp 2. Hvilemetabolismen er trukket fra O 2 - verdiene. Andersen og Brandin 17
4.3 Laktatkonsentrasjonen ved hver belastning Kurvene for laktatkonsentrasjonen i blodet viser at utviklingen av den anaerobe energiomsetningen er lik på de to maskinene. Det er individuelle forskjeller som vist under, men ingen gjennomgående trend. Det ser ut som at roing på stasjonær romaskin gir en høyere laktatkonsentrasjon i blodet etter makstesten. En av fem forsøkspersoner viser et tydelig utfall mot andre siden, d.v.s. høyere [La - ] bl etter makstest på slides. La-/belastning, Fp 1 14 La- (mmol/l) 12 10 8 6 4 Slides, La- Stasjonær, La- 2 0 0-test Oppvarming Submaks 1. Submaks 2. Submaks 3. Submaks 4. Submaks 5. Maks Figur 4.3.1 Laktatkonsentrasjonen i blodet under hele testen, Fp 1. La-/belastning, Fp 2 12 La- (mmol/l) 10 8 6 4 2 Slides, La- Stasjonær, La- 0 0-test Oppvarming Submaks 1. Submaks 2. Submaks 3. Submaks 4. Submaks 5. Maks Figur 4.3.2 Laktatkonsentrasjonen i blodet under hele testen, Fp 2. Andersen og Brandin 18
En av forsøkspersonene peker seg ut gjennom å ha en stor forskjell på laktatkonsentrasjonen gjennom testene på de ulike maskinene. Forskjellen øker med økende belastning. Maskinen med høyest laktatkonsentrasjon er stasjonær. Figur 4.3.3. La-/belastning, Fp 3 10 La- (mmol/l) 8 6 4 2 Slides, La- Stasjonær, La- 0 0-test Oppvarming Submaks 1. Submaks 2. Submaks 3. Submaks 4. Submaks 5. Maks Figur 4.3.3 Laktatkonsentrasjonen i blodet under hele testen, Fp 3. Andersen og Brandin 19
4.4 Makstest sammenlikning slides/stasjonær Tre forsøkspersoner gjør et større arbeid under makstesten på slides. De andre tre gjør et større arbeid på stasjonær. Man ser en sammenheng mellom resultat i snittwatt og laktatkonsentrasjonen. De 3 forsøkspersonene med høyere snittwatt på makstesten ved roing på stasjonær, (fp 1, fp 2 og fp 6) har sin høyeste [La-] bl etter denne testen. Fp 4 har høyere snittwatt på slides og også sin høyeste [La-] bl etter denne testen. For fp 3 er denne sammenhengen ikke gjeldende. Hos denne finner man høyest [La-] bl etter roing ved lavere snittwatt. For fp 5 ble det ikke gjennomført laktatmålinger ved den ene makstesten. Makstest snittwatt, slides/stasjonær 500 400 Slides Stasjonær Watt 300 200 100 0 Fp 1 Fp 2 Fp 3 Fp 4 Fp 5 Fp 6 Figur 4.4.1 Gjennomsnittlig watt for hvert drag under makstesten, alle forsøkspersoner, slides og stasjonær romaskin. Makstest La-, slides/stasjonær La-,(mmol/l) 14 12 10 8 6 4 Slides Stasjonær 2 0 Fp 1 Fp 2 Fp 3 Fp 4 Fp 5 Fp 6 Figur 4.4.2 Laktatkonsentrasjonen i blodet ett minutt etter avsluttet makstest. Forsøksperson 5 ble ikke målt etter roing på stasjonær. Alle andre forsøkspersoner ble målt etter roing på både stasjonær og slides. Andersen og Brandin 20