운동 테스트 중 휴대용 근육 산소 공급 모니터를 사용한 역치 결정의 신뢰성: 체계적 검토 및 메타

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12649(2023) 이 기사 인용

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지난 몇 년 동안 대사/호흡기 역치를 결정하기 위해 휴대용 근적외선 분광법(NIRS) 기술이 제안되었습니다. 이 체계적인 검토 및 메타 분석은 운동 테스트 중 임계값을 결정하기 위한 휴대용 근육 산소 모니터의 신뢰성을 평가하는 것을 목표로 했습니다. 제안된 PICO 질문은 다음과 같습니다. 휴대용 NIRS를 사용하여 근육 산소화 역치의 운동 강도가 운동선수에서 결정된 운동 강도에 대한 젖산염 및 환기 역치와 비교하여 신뢰할 수 있습니까? Pubmed, Scopus 및 Web of Science를 검색했으며 검토는 PRISMA 지침에 따라 수행되었습니다. 15개의 기사가 포함되었습니다. 가장 높은 편향을 나타내는 영역은 혼란 요인(중등도 또는 고위험 93%)과 참가자 선택(중등도 또는 고위험 100%)이었습니다. 첫 번째 환기 또는 젖산염 역치의 운동 강도와 첫 번째 근육 산소화 역치 사이의 클래스 내 상관 계수는 0.53(단지 3개 연구의 데이터로 획득)인 반면, 두 번째 역치는 0.80이었습니다. 본 연구는 휴대용 근육 산소 공급 모니터가 두 번째 환기 및 젖산염 역치를 결정하는 데 중간에서 양호한 신뢰성을 가지고 있음에도 불구하고 수학적 감지 방법, 첫 번째 역치를 감지하는 능력, 여러 영역에서의 감지를 조사하기 위한 추가 연구가 필요함을 보여줍니다. , 그리고 임계값을 결정하는 데 성별, 성능 수준 및 지방 조직의 영향이 있습니다.

많은 스포츠에서는 대사/환기 역치를 감지하기 위해 다양한 운동 테스트 방법이 수행됩니다. 이러한 영역 또는 지점은 생리학적 결과(예: 점(V), 산소량(VO2), 혈중 젖산, 심박수 등)의 비선형 증가를 특징으로 하므로 강도의 3단계 모델을 허용하는 두 개의 생리학적 중단점을 결정합니다. 적용1,2,3. 이러한 데이터는 훈련을 최적화하고 심혈관 건강과 지구력을 향상시키기 위해 신체 상태와 프로그래밍 강도를 평가하는 트레이너와 운동선수에게 중요합니다4,5. 따라서 임계값 감지를 위한 신뢰할 수 있는 방법을 갖는 것이 매우 중요합니다.

환기 또는 대사 역치는 일반적으로 증분 테스트 중에 얻은 가스 교환 또는 혈액 젖산 데이터에 의해 결정됩니다4,7. 가스 교환은 호흡 보상점(또는 호흡 보상점이라고도 함)을 감지할 수 있는 가스 교환 측정(도트(V), VO2, 이산화탄소량(VCO2) 및 분당 환기(VE))의 변화를 평가하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다. 환기 역치(VT)로)8. 예를 들어, 자주 사용되는 한 가지 방법은 분당 환기, 산소 환기 등가, 이산화탄소 환기 등가, 산소 흡수 및 이산화탄소 생성의 비선형 증가를 감지하여 첫 번째 및 두 번째 환기 역치를 결정하는 환기 방법입니다9 . 널리 사용되는 또 다른 방법은 혈액 젖산염 측정입니다. 현대 생리학에서 젖산은 에너지 기질 활용, 세포 신호 전달 및 적응에 광범위한 영향을 미치는 주요 대사 중간체로 간주됩니다11. 젖산은 해당과정의 최종 산물이고 미토콘드리아 호흡의 주요 에너지원으로서 산소 비의존적 에너지 생산과 산소 의존적 에너지 생산을 연결하는 역할을 하기 때문에 미토콘드리아에도 중요합니다4,11. 따라서 젖산염은 미토콘드리아 세망으로 들어가 산화적 인산화를 통해 세포 에너지 항상성을 지원하며, 이 과정은 젖산염 처리를 돕습니다. 혈중 젖산염 농도를 이용한 역치 결정은 수학적 모델13,14에 고정된 값(예: 2 또는 4mmol L−1)12에서 얻을 수 있습니다.

그러나 두 방법 모두 가스 교환의 경제적 비용, 혈액 한 방울을 추출해야 하는 필요성, 젖산에 대한 지속적인 측정이 불가능하다는 점 등의 한계점을 가지고 있어 새로운 방법론을 탐구하는 것이 흥미로울 수 있습니다. 또한, 근육 산소 포화도(SmO2)를 사용하여 임계값을 결정하는 것이 폐가스 교환 또는 혈액 젖산염 방법에 대한 유효한 대안이 될 수 있다고 제안되었습니다16,17.