[ Ana Sayfa | Editörler | Danışma Kurulu | Dergi Hakkında | İçindekiler | Arşiv | Yayın Arama | Yazarlara Bilgi | E-Posta ]
Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Tıp Dergisi
2011, Cilt 25, Sayı 1, Sayfa(lar) 043-047
[ Özet ] [ PDF ] [ Benzer Makaleler ] [ Yazara E-Posta ] [ Editöre E-Posta ]
Sedanter Bireylerde Artan Yüke Karşı Yapılan Egzersiz Testi Sırasında Kalp Atım Hızı-İş Gücü Arasındaki İlişkinin Aerobik-Anaerobik Bölgelerinde İncelenerek Kalp Atım Etkinliğinin Belirlenmesi
Hüsamettin KAYA1, İhsan SERHATLIOĞLU2
1Fırat Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyoistatistik Anabilim Dalı, Elazığ, TÜRKİYE
2Fırat Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Biyofizik Anabilim Dalı, Elazığ, TÜRKİYE
Anahtar Kelimeler: Egzersiz, anaerobik eşik, kalp atım hızı, iş gücü
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, iş gücünün düzenli olarak arttığı egzersiz testinde kalp atım hızı-iş gücü ilişkisinin egzersizin aerobik ve anaerobik bölgelerinde verdiği cevabı inceleyerek kalbin etkin kullanım durumunu belirlemektir.

Gereç ve Yöntem: Toplam 37 sedanter erkek denek şiddeti düzenli artan yüke karşı (15W/dk) yapılan egzersiz testine katıldılar. Egzersiz sırasında, kalp atım hızları polar kalp saatiyle solunum parametreleri spirometre ile ölçülüp kaydedildi. Aerobik-anaerobik metabolizma değişim bölgesi olan anaerobik eşik (AE) non-invazif olarak solunum-iş gücü ilişkisiyle hesaplandı. Eşleştirilmiş t-testi istatistiksel analiz için kullanıldı ve p<0.05 anlamlı kabul edildi.

Bulgular: Egzersiz sırasında kalp atım değerleri istirahatten ısınmaya (79.8±1.4 atım/dk - 104.2±1.9 atım/dk) kadar %30 luk artış gözlendi. Kalp atım hızı ısınma dönemi ile AE (104.2±1.9 atım/dk - 148.3±2.1 atım/dk) arasında (yani aerobik egzersiz bölgesinde) %42' lik artış gösterdi. Wmax' daki kalp atım sayısı (189.7±1.9 atım/dk) ısınma dönemine göre %82, AE'ye göre ise %27' lik artış gösterdi. Aaerobik egzersiz bölgesinde iş gücü değişimi ile kalp atım hızı değişiminin oranı ortalama 2.3±0.08 olup, anaerobik egzersiz bölgesinde ise ortalama 1.9±0.07' ye düşmüştür (%18'lik) (p<0.05).

Sonuç: Şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz testi sırasında kalp atım hızı ile üretilen iş gücü arasındaki ilişki metabolizmaya bağlı değişiklik göstermekte olup kalbin etkinliği anaerobik bölgede üretilen iş gücüne oranla azalma göstermektedir. Bu ise aerobik kapasitesi düşük olan bireylerin değerlendirilmesinde önemli bir kriter olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Giriş
    Normal, sporcu veya hasta bireylerin iş yapabilme kapasiteleri ve yaptıkları işi sürdürebilme durumları kardiyovasküler, metabolik ve respiratuvar sistemlerin sağlamlık derecesi ile yakından ilişkilidir1,2.

    Kardiyopulmoner egzersiz testleri sırasında vücutta artan metabolik stresi ve enerji ihtiyacını karşılamak için kardiyovasküler sistem aktivitesi metabolik ihtiyaca uygun şekilde artış göstermektedir3. Egzersiz sırasında, kalp atım sayısındaki ve atım hacmindeki değişmeler vücudun artan metabolik ihtiyacına göre ayarlanmaktadır. Artan enerji ihtiyacına karşılık artan kalp atım sayısı ve atım hacim dengesinin sağlanması uygulanan iş gücünün birey tarafından devam ettirebilmesini sağlayan önemli bir konudur4.

    İş gücünün düzenli olarak arttığı egzersiz testi sırasında vücudun metabolik ihtiyacı istirahat seviyesinden bireyin tolare edebileceği en yüksek iş seviyesi olan maksimal egzersiz kapasitesine kadar değişimler göstermektedir5,6. Şiddeti düzenli olarak artan egzersizin başında enerji ihtiyacı aerobik metabolizma tarafından sağlanmakta olup belirli bir iş gücünün üstünde ise (maksimal iş kapasitesinin yaklaşık %40-%65 arasında) artan enerji ihtiyacı anaerobik metabolizma tarafından sağlanmaya başlanır2. Bu aerobik metabolizmadan anaerobik metabolizmaya geçiş noktası Anaerobik Eşik (AE) olarak tanımlanmıştır7. AE klinik bilimler ve spor bilimleri tarafından yaygın olarak aerobik fitnes değerlendirilmesinde kullanılmaktadır8,9. AE üstü ve altı metabolik anlamda O2'nin sağlanması ve metabolik yan ürün olan CO2'nin uzaklaştırılması açısında iki farklı bölgeyi tanımlamakta olup10, bu bölgelerdeki iş gücü ile kalp atım hızı arasındaki ilişki önemli bir parametre olarak organ ve sistemlerin fonksiyonel durumlarının göstergesi olabileceğini düşündürmektedir.

    Bu çalışmanın amacı, iş gücünün düzenli olarak arttığı egzersiz testi sırasında kalp atım hızı-iş gücü ilişkisinin egzersizin aerobik ve anaerobik bölgelerinde verdiği cevabı inceleyerek kalbin etkin kullanım durumunu belirlemektir.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Materyal ve Metot
    Toplam 37 sağlıklı genç erkek denek şiddeti düzenli artan yüke karşı yapılan egzersiz testine tabi tutuldular. Deneklerin fiziksel karakteristikleri Tablo 1'de verilmiştir. Denekler lokal Etik Kurul'dan alınan onay formunu okuyup onayladıktan sonra çalışmaya gönüllü olarak katıldılar. Deneklerin vücut ağırlığı ve kompozisyon analizi sabah açlığını takiben sabah 08:00-10:00 saatleri aralığında ayaktan ayağa biyoelektrik empedans analiz yöntemiyle (Tanita, Body Composition Analyser, TBF-300 M) değerlendirildi11,12.


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Tablo 1: Deneklerin yaş, boy, ağırlık, vücut kitle indeksi (VKİ), kilogram başına üretilen iş gücü miktarı, anaerobik eşikteki ve maksimal iş gücündeki ortalama değerler (n=37).

    Deneklere elektromanyetik bisiklet ergometre ile (Examiner Lode, Holland) şiddeti düzenli olarak artan yüke (15 W/dk) karşı yapılan egzersiz testi uygulandı13. Test, dört dakikalık 20 W (60 RPM) ısınma dönemi ile başladı ve iş gücü bilgisayar kontrollü olarak dakikada 15 W artırılarak deneklerin tolare edemeyecekleri seviyeye kadar devam ettirildi. Bu noktada iş gücü tekrar 20 W' a indirilerek iyileşme dönemi ile test sonlandırıldı.

    Egzersiz sırasında, kalp atım hızları polar kalp saatiyle, solunum parametreleri ise spirometre (Spiro Lab, Italy) ile ölçülüp kaydedildi. Hedeflenen kalp atım değeri karvonen metodu ile 220 – yaş formülü kullanılarak hesaplandı14,15. Aerobik-anaerobik metabolizma değişim bölgesi olan AE non-invaziv olarak solunum-iş gücü ilişkisiyle hesaplandı (Şekil 1). Lineer Regrasyon Analizi ile değerler arasındaki lineer ilişki değerlendirildi. Eşleştirilmiş t-testi aerobik ve anaerobik bölgelerin istatistiksel analiz için kullanıldı. p<0.05 anlamlı kabul edildi.


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Şekil 1: Bir örnek deneğin şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz sırasında dakika solunum (VE) ile iş gücü arasındaki ilişki ile anaerobik eşik belirlenmesi. Yatay solid çizgi metabolizma iş gücünü göstermektedir. Dikey çizgi ise anaerobik eşiği göstermektedir.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Bulgular
    Deneklerin maksimal egzersiz kapasiteleri (Wmax) ve AE değerleri sırasıyla: 196±5.3 W, 117.8±2.7 W olarak bulundu. AE ile Wmax oranı %60 olarak bulundu (Tablo 1). Kalp atım sayısının istirahat, ısınma dönemi, AE'deki ve Wmax'daki ortalama değerleri şekil 2'de görüldüğü gibidir. Egzersiz sırasında kalp atım değerleri istirahatten ısınmaya (79.8±1.4 atım/dk -104.2±1.9 atım/dk) kadar %30' luk artış gözlendi. Isınma döneminden sonra iş gücü ile birlikte kalp atım hızı artmaya başladı ve AE'de 148.3±2.1 atım/dk ya çıkmıştır. Isınma dönemi ile AE arasında (yani aerobik egzersiz bölgesinde) kalp atım sayısında %42' lik artış gözlendi. Aerobik egzersiz bölgesinde kalp atım rezervinin %62'sini kullanmıştır.


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Şekil 2: Şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz sırasında deneklerin istirahat (0W), ısınma dönemi (20W), AE' deki ve Wmax' taki kalp atım (ortalama +SS) değerleri (n=37).

    AE üstü bölgede artan iş gücü kalp atım hızında artışa neden olup Wmax' daki kalp atım sayısı ise 189.7±1.9 atım/dk ya çıkmıştır. AE üstü bölgede ise kalp atım hızında ısınma dönemine göre %82, AE'ye göre ise %27' lik artış gözlendi. Maksimal kalp atımının beklenen kalp atıma oranı %96.1±2.7' dir.

    AE altı (aerobik egzersiz bölgesinde) iş gücü değişimi ile kalp atım hızı değişiminin oranı ortalama 2.3±0.08 bulunmuştur. AE üstünde (anaerobik egzersiz bölgesinde) ise iş gücü değişimi ile kalp atım hızı değişiminin oranı ortalama 1.9±0.07' ye düşmüştür (%18'lik düşüş gözlendi). Bu iki farklı egzersiz bölgesindeki hesaplanan değişimler arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulundu (p<0.05, Şekil 3).


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Şekil 3: Şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz sırasında; A. deneklerin aerobik bölgedeki ortalama iş gücü ve kalp atımı hızı oranın VKİ değerlerine göre dağılımı, B. deneklerin anaerobik bölgedeki ortalama iş gücü ve kalp atımı hızı oranın VKİ değerlerine göre dağılımı (n=37).

    Kalp atım hızı artış oranı ile iş gücü artış oranı arasındaki ilişkinin aerobik ve anaerobik egzersiz bölgelerinde verdiği cevap Şekil 4'te verilmiştir. Bu şekilde de görüldüğü gibi aerobik bölgedeki korelasyon (R=0.57 p<0.0001) ve anaerobik bölgedeki korelasyon (R=0.56 p<0.0001) değerlerinde anlamlı lineer bir ilişki bulunmaktadır (Şekil 4).


    Büyütmek İçin Tıklayın
    Şekil 4: Şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz sırasında; A. deneklerin ısınma ve anaerobik eşikteki kalp atım hızı farkları ve iş gücü farkları arasındaki korelasyon, B. deneklerin maksimal iş gücü ve anaerobik eşikteki kalp atım hızı farkları ve iş gücü farkları arasındaki korelasyon (n=37).

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Tartışma
    Kardiyopulmoner sistem kapasitesi aerobik fitnesin önemli belirleyicilerdendir. Egzersiz sırasında artan enerji ihtiyacının karşılanabilmesi için ve metabolizma yan ürünlerinin ortamdan uzaklaştırılması egzersize devam edebilme açısından önemlidir2. Şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz testi hem aerobik hem de anaerobik egzersiz bölgeleri içermektedir. Bu iki farklı metabolizma bölgesindeki kardiyak sistemin cevabı organ ve sistemlerin fonksiyonel durumlarının belirlenmesinde önemlidir5,16.

    Literatürde belirtildiği gibi denekler egzersiz kapasitelerinin yaklaşık %60'ına kadar aerobik metabolizmayla devam etmişlerdir2,17. Bu seviyenin üzerinde ise anaerobik metabolizma ile maksimal egzersiz kapasitesine kadar devam edilmiştir. Sporcularda görülen egzersiz kapasitelerindeki artış aerobik fitnes artışının bir göstergesidir18.

    Bu çalışmanın önemli bulgularından bir tanesi her bir kalp atımı için aerobik ve anaerobik egzersiz bölgelerindeki iş üretim kapasitelerinin belirlenmesiydi. Aerobik egzersiz bölgesinde bir kalp atımı ile ortalama 2.3±0.08 W'lık iş üretebilirken anaerobik bölgede ise ortalama 1.9±0.07 W' lık iş üretebilmiştir. Bu iki farklı bölgede istatistiksel olarak iki farklı cevabın elde edilmesi ayırıcı tanı olarak önemli bir noktadır. Literatürde egzersiz kalp atım ilişkisi19, egzersiz kalp atım değişkenliği20, egzersiz kalp atım rezervi21,22 aerobik fitnes değerlendirmesinde yaygın olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte kalp atım başına üretilen iş kapasitesi henüz literatürde geniş olarak değerlendirilmemiştir. Bunun önemi aerobik fitnesi düşük veya yüksek olan bireylerde elde edilecek cevaplarla karşılaştırılarak farklılıkların ortaya konulabileceğini göstermesidir.

    Kalp atım rezervi iş gücünü devam ettirebilmede önemli kriterlerden birisi olup23, bu çalışmada şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz testi sırasında uygulanan iş gücü ile arasındaki ilişki hem aerobik hem de anaerobik bölgede lineer olarak değişmektedir (Şekil 4).

    Aerobik ve anaerobik metabolizmanın ayrı ayrı veya birlikte görüldüğü şiddeti düzenli olarak artan yüke karşı yapılan egzersiz testi sırasında kalp atım hızı ile üretilen iş gücü arasındaki ilişki metabolizmaya bağlı değişiklik göstermekte olup kalbin etkinliği anaerobik bölgede üretilen iş gücüne oranla azalma göstermektedir. Anaerobik egzersiz bölgesinde kalbin iş üretim etkinliğindeki azalma aerobik fitnesi düşük olan bireylerin değerlendirilmesinde önemli bir kriter olabilir.

    Sonuç olarak atım başına iş üretebilme kapasitesinin metabolizmaya bağlı faklılık göstermesi; aerobik fitnesi yüksek olan sporcuların değerlendirilmesinde veya aerobik fitnesi düşük olan hastaların değerlendirilmesinde kullanılabileceğini düşünmekteyiz.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • Kaynaklar

    1) Agostoni P, Cattadori G. Patterns of response diagnostic for cardiac disease. Eur Respir Mon 2007; 40: 93–107.

    2) Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, Stringer WW, Whipp BJ. Principles of Exercise Testing and Interpretation: Including Pathophysiology and Clinical Applications. 4th ed. Philadelphia, Pa: Lippincott Williams & Wilkins, 2004.

    3) Ramiz C, Ozcelik O, Effects of progressively increasing work rate exercise on body substrate utilisation. Turkish Journal of Endocrinology and Metabolism. 2002; 2: 81-84.

    4) Stringer WW. Cardiopulmonary exercise testing: current applications. Expert Rev Respir Med 2010; 4: 179–188.

    5) Ward SA. Discriminating features of responses in cardiopulmonary exercise testing. Eur Respir Mon 2007; 40: 36–68.

    6) Whipp BJ, Wagner PD, Agusti A. Determinants of the physiological systems responses to muscular exercise in healthy subjects Clinical Exercise Testing. 2010; 1-35.

    7) Wasserman K, McIlroy MB. Detecting the threshold of anaerobic metabolism in cardiac patients during exercise. Am J Cardiol 1964; 14: 844-852.

    8) Kubukeli ZN, Noakes TD, Dennis SC. Training techniques to improve endurance exercise performances. Sports Med 2002; 32: 489-509.

    9) Hermassi S, Chelly MS, Fathloun M, Shephard RJ. The effect of heavy- vs. moderate-load training on the development of strength, power, and throwing ball velocity in male handball players. J Strength Cond Res 2010; 24: 2408-2418.

    10) Özçelik, O, Ayan V, Aslan M. Artan yüke karşı yapılan egzersiz sırasında O2 alınımı-iş gücü arasındaki ilişki. Fırat Tıp Dergisi 2002; 7: 602-607.

    11) Çolak R, Özçelik O, Aslan M, Özcan M. Genç erişkinlerde vücut bileşimlerinin değerlendirilmesinde vücut kitle indeksi ve biyoelektrik impedans analizinin karşılaştırılması. Fırat Tıp Dergisi 2002; 7: 706-711.

    12) Utter AC, Nieman DC, Ward AN, Butterworth DE. Use of the leg-to-leg bioelectrical impedance method in assessing body-composition change in obese women. Am J Clin Nutr 1999; 69: 603–607.

    13) Whipp BJ, Davis JA, Torres F, Wasserman K. A test to determine parameters of aerobic function during exercise. J Appl Physiol 1981; 50: 217-221.

    14) Karvonen JJ, Kentala E, Mustala O. The effects of training on heart rate: a “longitudinal” study. Ann Med Exp Biol Fenn 1957; 35: 307-315.

    15) Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. Age-predicted maximal heart rate revisited. J Am Coll Cardiol 2001; 37: 153-156.

    16) Palange P, Ward SA, Carlsen K-H, et all. Recommendations on the use of exercise testing in clinical practice. Eur Respir J 2007; 29: 185–209.

    17) Hansen JE, Sue DY, Wasserman K. Predicted values for clinical exercise testing. Am Rev Respir Dis 1984; 129: 49-55.

    18) Guellich A, Seiler S.Lactate profile changes in relation to training characteristics in junior elite cyclists. Int J Sports Physiol Perform. 2010; 5:316-327.

    19) Özçelik O, Aslan M, Ayan V, Keleştimur H. Egzersiz sırasında kalp atım hızı–iş gücü ilişkisinin metabolik değişim bölgesinin hesaplanmasındaki etkinliği. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi 2003; 17: 119-126.

    20) Hughes JW, Casey E, Doe VH, et all. Depression and heart rate variability in cardiac rehabilitation patients: exploring the roles of physical activity and fitness. Percept Mot Skills. 2010; 111: 608-624.

    21) Cunha FA, Midgley AW, Monteiro WD, Farinatti PT. Influence of cardiopulmonary exercise testing protocol and resting VO2 assessment on %HRmax, %HRR, %VO2max and %VO2R relationships. Int J Sports Med. 2010; 31: 319-326.

    22) Lounana J, Campion F, Noakes TD, Medelli J. Relationship between %HRmax, %HR reserve, %VO2max, and %VO2 reserve in elite cyclists. Med Sci Sports Exerc 2007; 39: 350-357.

    23) Özçelik O, Çolak R, Doğukan A. Obezlerde kalp atım rezervinin egzersiz performansı üzerine etkileri. Fırat Tıp Dergisi 2002; 7: 745-749.

  • Başa Dön
  • Özet
  • Giriş
  • Materyal ve Metot
  • Bulgular
  • Tartışma
  • Kaynaklar
  • [ Başa Dön ] [ Özet ] [ PDF ] [ Benzer Makaleler ] [ Yazara E-Posta ] [ Editöre E-Posta ]
    [ Ana Sayfa | Editörler | Danışma Kurulu | Dergi Hakkında | İçindekiler | Arşiv | Yayın Arama | Yazarlara Bilgi | E-Posta ]