レクリエーションサイクリストの乳酸値の予測のための動的心拍数と出力モデリング

科学分野:

• 運動生理学 運動生理学
• スポーツ科学 スポーツ科学
• バイオメディカルエンジニアリング

背景:

• 第2乳酸値 (LT2) の評価は,耐久力トレーニングの最適化に不可欠です.
• 伝統的なLT2評価では,侵襲的な血液中乳酸の測定が必要です.
• LT2の推定のための非侵襲的な方法は,スポーツ選手やコーチにとって非常に望ましいものです.

研究 の 目的:

• サイクリストにおける第2乳酸値 (LT2) を推定するための非侵襲的方法を提示し,検証する.
• ディスクリート時間転送関数 (TF) テクニックを使用して,出力 (PO) に対するダイナミックな心拍数 (HR) 応答をモデル化します.
• LT2推定のための時間変数 (TV) と時間不変数 (TI) TFモデルの精度を比較する.

主な方法:

• 11人の訓練されたサイクリストは,HR,PO,ガス交換,および乳酸の測定を同時に行う段階的なステップテストを受けました.
• HR-POダイナミクスを分析するために,2つの離散時間移転関数モデル (時間不変数および時間変数) が開発されました.
• LT2はモデルの偏差から推定され,改変Dmax法を使用して,研究室で得られたLT2と比較して検証されました.

主要な成果:

• 時間変数 (TV) モデルは,時間不変数 (TI) モデルと比較して,LT2の見積もりにおいて著しく高い精度を示した.
• TVモデルの推定値は,平均絶対誤差が4%で,参加者の91%で10W以内のLT2を予測した (Pearson r = 0.947).
• TVモデルは,HR-POのダイナミックな変化を,特に重度から重度のエクササイズ強度への移行時に,確実に捉えました.

結論:

• 提案された時間変数移転関数モデリングアプローチは,サイクリストにおけるLT2の推定のための正確で実用的な非侵襲的方法を提供します.
• この方法は,容易に入手可能な心拍数と出力データを利用し,実験室とフィールドの両方の設定に適しています.
• このテクニックの非侵襲的な性質は,運動選手とコーチが代謝値のモニタリングのアクセシビリティを高めます.