perifere doorbloeding en oxygenatie in de voorarmspier bij...
TRANSCRIPT
Faculteit Geneeskunde en gezondheidswetenschappen
Opleiding Lichamelijke Opvoeding en Bewegingswetenschappen
Academiejaar 2013 – 2014
Perifere doorbloeding en oxygenatie in de voorarmspier
bij klimmers tijdens een dynamische handknijptest
Masterproef voorgelegd tot het behalen van de graad van Master in de Lichamelijke
Opvoeding en de Bewegingswetenschappen
Door : Liesbeth Wulteputte
Promotor : Prof. Dr. Jan Boone
Begeleider : Drs. Bert Celie
II
III
VOORWOORD
Al sinds de start in 1ste
bachelor droomde ik ervan om een thesis te schrijven met klimmers als
onderwerp. Het is de sport waar ik naar toe leef en waar ik elke dag mee bezig ben. Om mijn
sport dan nog eens wetenschappelijk te bestuderen en met tips voor trainingsmethodieken als
conclusie was een gegeven waar ik alleen maar op kon hopen. In het voorlaatste jaar van mijn
opleiding werd dit werkelijkheid. Doctoraatstudent Bert Celie kwam mij persoonlijk melden
dat er het volgende jaar toch onderzoek gedaan zou worden bij klimmers en dit voor
doorbloeding en zuurstofextractie. Ik was enorm gemotiveerd om klimmers te ronselen en
wou voor mijn onderzoek enkel de beste.
Tijdens het schrijven van deze thesis onderging mijn enthousiasme een bergrit van de Tour de
France. Ik wil daarom Bert Celie en prof. dr. Jan Boone bedanken om mij steeds te begeleiden
tijdens deze rit en de nodige kritische feedback te geven. Dankzij hen kon ik elke keer weer
vol goede moed beginnen aan het schrijven van een nieuw deel, al leek dit soms niet zo.
Zonder hen was dit niet mogelijk.
Verder wil ik ook de klimmers uit dit onderzoek bedanken. Vaak offerden zij een trainingsdag
op voor onze test, maar kwamen ze steeds enthousiast toe omdat dit onderwerp hen ook zo
fascineert.
Tenslotte wil ik ook mijn vriend, ouders en vrienden bedanken om mij steeds te steunen
tijdens het schrijven van deze scriptie.
IV
ABSTRACT
Doelstelling: Van klimmers wordt er verwacht dat ze specifieke trainingsadaptaties zullen
vertonen ter hoogte van de voorarm aangezien deze spiergroep specifiek getraind wordt. In
deze studie werd er dan ook beoogd om het fysiologisch profiel van de klimmer te bepalen en
dit voor doorbloeding en deoxygenatie. Deze parameters hebben we nodig om het musculair
zuurstofverbruik te bepalen volgens de wet van Fick. Verder werd ook de vasculaire
conductie nagegaan. De klimmers in dit onderzoek werden nadien vergeleken met controles
om zo de specifieke trainingsstatus van de voorarm te kunnen analyseren.
Methodiek: 18 klimmers en 13 sedentaire controles namen deel aan dit onderzoek. Vooraleer
de inspanningstest gestart werd, werd eerst een arteriële occlusie uitgevoerd om zo de
maximale deoxy[Hb+Mb] welke een maat is voor microvasculaire O2 extractie uit te lokken.
Nadien werd er gestart aan 20% van de eerder bekomen MVC. Het protocol bestaat uit 2 min
knijpen aan een bepaalde intensiteit en 1 min rust wat steeds herhaald wordt met een hogere
intensiteit. De test werd uitgevoerd tot uitputting. Doorbloeding werd geregistreerd na elke
inspanning a.d.h.v. Doppler Ultrasound en deoxy[Hb+Mb] werd continu gemeten d.m.v.
Near-Infrared Spectroscopy. De doorbloeding werd geregistreerd ter hoogte van de a.
brachialis en de NIRS-probe werd geplaatst op de mediale spierbuik van de m. flexor carpi
radialis en m. flexor carpi ulnaris.
Resultaten: Uit de statistische analyse bleek dat er 2 interactie-effecten waren en dit voor
doorbloeding en absolute deoxygenatie. Verder werd er voor elke parameter een hoofdeffect
voor intensiteit gevonden. Enkel voor relatieve deoxygenatie werd geen significant verschil
tussen beide groepen gevonden. Er werden ook significante correlaties gerapporteerd tussen
MVC en doorbloeding enerzijds en MVC en absolute deoxygenatie anderzijds. Ook tussen
doorbloeding en absolute deoxygenatie werd een significant positief verband gevonden.
Conclusie: Klimmers tonen zoals vooraf verwacht trainingsadaptaties ter hoogte van de
voorarm en dit zowel voor perifere doorbloeding als oxygenatie. Relatief gezien hebben
klimmers en controles echter een zelfde deoxygenatiewaarde wat aantoont dat ze een gelijk
aandeel O2 zullen extraheren. Gezien klimmers een hogere MVC hadden, zullen ze wel steeds
een grotere nood hebben aan zuurstof in vergelijking met controles voor dezelfde intensiteit.
V
Om verder onderzoek bij de klimpopulatie te optimaliseren, dient er wel rekening gehouden te
worden met de huidige methodologische limitaties.
VI
INHOUDSTABEL
VOORWOORD ................................................................................................................... III
ABSTRACT ........................................................................................................................ IV
INHOUDSTABEL .............................................................................................................. VI
LITERATUURSTUDIE .........................................................................................................1
1. MUSCULAIRE ENERGIELEVERING .......................................................................1
2. FYSIOLOGISCH PROFIEL VAN DE KLIMSPORT ..................................................3
2.1. Lead......................................................................................................................4
2.2. Boulder .................................................................................................................7
2.3. Conclusie ..............................................................................................................9
3. PERIFERE DOORBLOEDING EN OXYGENATIE ...................................................9
3.1. Validiteit en betrouwbaarheid voor het meten van doorbloeding ...........................9
3.2. Validiteit en betrouwbaarheid voor het meten van oxygenatie ............................. 11
4. PERIFERE DOORBLOEDING EN OXYGENATIE BIJ SPORTPOPULATIES ....... 13
4.1. Algemeen ........................................................................................................... 13
4.2. Perifere doorbloeding bij klimmers ..................................................................... 14
4.3. Perifere oxygenatie bij klimmers ......................................................................... 16
5. PROBLEEMSTELLING EN HYPOTHESE .............................................................. 17
METHODE EN TECHNIEKEN ........................................................................................... 18
1. POPULATIE ............................................................................................................. 18
2. MATERIAAL ............................................................................................................ 18
3. STUDIEDESIGN EN TESTPROTOCOL .................................................................. 19
4. DATA-ANALYSE .................................................................................................... 21
4.1. Doorbloeding ...................................................................................................... 21
4.2. Perifere oxygenatie ............................................................................................. 21
4.3. Vasculaire conductie ........................................................................................... 22
5. STATISTISCHE ANALYSE ..................................................................................... 22
VII
RESULTATEN .................................................................................................................... 24
1. ANTROPOMETRIE .................................................................................................. 24
2. MAXIMALE HANDKNIJPKRACHT ....................................................................... 24
3. PERIFERE DOORBLOEDING ................................................................................. 25
3.1. Arteriële occlusie ................................................................................................ 25
3.2. Tijdens inspanning .............................................................................................. 25
4. PERIFERE OXYGENATIE....................................................................................... 26
4.1. Arteriële occlusie ................................................................................................ 26
4.2. Absolute deoxygenatie ........................................................................................ 27
4.3. Relatieve deoxygenatie ....................................................................................... 27
5. CORRELATIES ........................................................................................................ 28
5.1. Verband perifere doorbloeding en deoxygenatie.................................................. 28
5.2. Verband tussen MVC, maximale doorbloeding en maximale deoxygenatie ......... 29
6. VASCULAIRE CONDUCTIE ................................................................................... 30
6.1. Mean arterial pressure (MAP) ............................................................................. 30
6.2. Vasculaire conductie ........................................................................................... 31
7. LEAD & BOULDER ................................................................................................. 31
DISCUSSIE ......................................................................................................................... 32
1. DOORBLOEDING TIJDENS INSPANNING ........................................................... 32
2. DEOXYGENATIE TIJDENS INSPANNING............................................................ 34
3. DOORBLOEDING EN DEOXYGENATIE............................................................... 35
4. VASCULAIRE CONDUCTIE ................................................................................... 36
5. LEAD VS BOULDER ............................................................................................... 36
6. LIMITATIES ............................................................................................................. 37
CONCLUSIE ....................................................................................................................... 39
REFERENTIELIJST ............................................................................................................ 40
BIJLAGES ........................................................................................................................... 44
1. Infobrief..................................................................................................................... 44
LITERATUURSTUDIE
1
LITERATUURSTUDIE
1. MUSCULAIRE ENERGIELEVERING
De energielevering in de spier gebeurt op 3 verschillende manieren. Het fosfocreatine-
systeem en het anaeroob lactisch systeem zorgen voor energie bij explosieve (max. 14
seconden) of bij korte inspanningen (max. 3 minuten). Het aeroob lactisch systeem
daarentegen zal zuurstof gebruiken om energie te leveren bij langdurige inspanningen
(Wilmore et al. 2012). Het functioneren van het aeroob metabolisme kan gekwantificeerd
worden aan de hand van de Wet van Fick. Deze wet stelt immers dat het lokale
zuurstofverbruik in de spier (mVO2) gelijk is aan het product van de doorbloeding (Qm) en
de zuurstofextractie ( a-v O2 verschil ).
mVO2 = Qm * (a-v) O2 verschil
De doorbloeding is echter niet alleen belangrijk voor de zuurstofvoorziening van de spier
maar zal het lichaam eveneens bevoorraden met voedingsstoffen en helpen met afvoeren van
afvalstoffen. Deze levering wordt mogelijk gemaakt door het cardiovasculair systeem wat het
geheel van het hart, arteriën, venen, capillairen en zuurstofrijk bloed omvat. Het bloed wordt
van het hart naar de periferie gestuwd via de arteriën en capillairen. Deze stuwing vindt plaats
door drukverschillen binnen het cardiovasculair systeem : het bloed stroomt steeds van een
gebied met hoge druk naar een gebied met een lagere druk. Deze drukverschillen zijn
afhankelijk van de lengte en diameter van de bloedvaten en de viscositeit van het bloed. Als
de druk binnen de bloedvaten verandert, heeft dit te maken met het vergroten of verkleinen
van de diameter van het bloedvat. Deze wijzigingen worden bepaald door 2 mechanismen:
autoregulatie en extrinsieke neurale controle. Lokale controle van bloedvoorziening wordt
autoregulatie of intrinsieke controle genoemd. De arteriën bepalen autonoom of ze verwijden
of versmallen naargelang de nood aan zuurstof of het voorkomen van afvalproducten. Bij
extrinsieke controle zal het zenuwstelsel, en meer specifiek het sympathisch zenuwstelsel,
zorgen voor de wijzigingen in bloedtoevoer. In rust zal de doorbloeding vooral extrinsiek
gereguleerd worden.
LITERATUURSTUDIE
2
De doorbloeding wijzigt naargelang de staat van het lichaam. Bij inspanning zal het
sympathisch zenuwstelsel ervoor zorgen dat er een algemene vasoconstrictie plaats vindt en
het bloed herverdeeld wordt van de inactieve regio’s in het lichaam en naar de actieve
spiermassa gaat waardoor ook de bloeddruk zal stijgen. Zo gaat er in rust slechts 15-20% van
het hartminuutvolume naar de spieren en bij intensieve inspanning tot 80 à 85%. Deze grotere
bloedtoevoer wordt de hyperemische respons ten gevolge van inspanning genoemd. Proctor et
Newcomer (2006) tonen aan dat deze respons groter zal zijn in de armen dan in de benen (zie
figuur 1). Na een arteriële occlusie zal er een kleinere relatieve toename zijn van doorbloeding
in de benen dan in de armen wat het gevolg zou kunnen zijn van wijzigingen in het
endothelium en de vaatwand door een hogere bloeddruk gedurende het rechtstaan (Newcomer
et al. 2004).
Door herhaaldelijk het cardiovasculair systeem te prikkelen, zullen er trainingsadaptaties
plaatsvinden in het cardiovasculair systeem dat ook de doorbloeding zal beïnvloeden. Op
perifeer niveau zorgt uithoudingstraining voor aanpassingen zoals een toename van de
capillairen in de actieve spiermassa, een hogere capillaire densiteit en een hogere rekrutering
van deze bestaande capillairen (Wilmore et al. 2012). Al deze aanpassingen impliceren een
hogere perfusie ter hoogte van de spier. Op cardiovasculair niveau, zal uithoudingstraining het
bloedvolume, slagvolume, hartminuutvolume en de vasculaire conductie verhogen en voor
een effectievere herverdeling van het bloed zorgen zodat de actieve spiermassa steeds
bevoorraad kan worden met zuurstofrijk bloed. De maximale hartfrequentie blijft quasi
ongewijzigd (Wilmore et al., 2012, Sinoway et al., 1986, Blomqvist 1983).
Figuur 1 – Piek in hyperemische respons na 10 min arteriële occlusie in armen ( ) en benen ( ) – Newcomer et al. (2004)
LITERATUURSTUDIE
3
Zoals hierboven vermeld, wordt zuurstof via het bloed aangereikt aan de spieren waarbij de
uitwisseling van zuurstof tussen de capillairen en het spierweefsel O2-diffusie wordt
genoemd. In rust bevat arterieel bloed 20ml zuurstof per 100ml bloed. Als het bloed doorheen
de capillairen naar de venen gaat, bevat het bloed nog maar 15 à 16ml zuurstof per 100ml
bloed. Dit verschil in zuurstof tussen arterieel en veneus bloed wordt het arterio-veneus O2
verschil genoemd, wat hier 4 à 5ml per 100ml bedraagt. Deze zuurstofextractie of oxygenatie
is proportioneel met het gebruik ervan voor oxidatieve energielevering. Gedurende intensieve
inspanningen zal het arterio-veneus O2 verschil stijgen aangezien de actieve spiermassa meer
zuurstof nodig heeft. Dit arterio-veneus O2 verschil ligt dan rond de 15 tot 16ml zuurstof per
100ml bloed (Wilmore et al., 2012). Het bloed geeft sneller zuurstof af in de actieve spieren
omdat de PO2 (= partiële druk van O2 in het bloed) in de spieren drastisch lager is dan in het
arterieel bloed, juist door deze contractie. Zowel kracht- als uithoudingstraining zal het
arterio-veneus O2 verschil ook doen stijgen (Uchiyama et al., 2011). Uithoudingstraining leidt
namelijk tot een stijging in mitochondriën en effectievere werking van oxidatieve enzymen. In
de studie van Uchiyama et al. (2011) geldt dit ook voor krachttraining, hoewel dit
tegenstrijdig is met andere hypothesen die beweren dat krachttraining het aantal
mitochondriën zou doen dalen (Chilibeck et al., 1999). Oxygenatie verandert tijdens
inspanning door verschillende lokale aanpassingen in de spieren. Door lactaatproductie en
stijging in CO2 en temperatuur zal hemoglobine sneller zijn zuurstofmolecules loslaten,
waardoor er gemakkelijker zuurstof wordt opgenomen in de spieren (Wilmore et al., 2012).
Bij maximale inspanningen zal de oxygenatie echter gelimiteerd zijn en dit ziet men doordat
de VO2 een plateau zal bereiken, VO2max genaamd. Deze afvlakking komt onder meer tot
stand doordat het cardiorespiratoir systeem zo’n hoge hoeveelheid O2 niet meer kan
transporteren (Bassett et Howley, 2000).
2. FYSIOLOGISCH PROFIEL VAN DE KLIMSPORT
Als men een topprestatie wil bekomen, zal het fysiologisch profiel van de atleet en in dit geval
dat van de klimmer moeten overeenkomen met het fysiologisch profiel van de uitgeoefende
sport. Binnen de klimsport zijn er verschillende disciplines zoals het leadklimmen en het
boulderen. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat het leadklimmen en boulderen niet meer
in dezelfde categorie genomen mag worden wanneer men de fysiologische eigenschappen van
deze sport wil bestuderen. Ze hebben namelijk elk specifieke verschillen op fysiologisch en
fysiek vlak (Fanchini et al., 2013).
LITERATUURSTUDIE
4
2.1. Lead
2.1.1. Fysiologisch profiel van het leadklimmen
Leadklimmen wordt uitgevoerd op hoge klimwanden (12 tot 18m) waarbij de klimmer
gedurende lange tijd aan de muur hangt (2 tot 7 minuten). Bij competities bestaat 1 route uit
ongeveer 40 à 60 bewegingen. De moeilijkheid van een route wordt aangegeven door de
moeilijkheidsgraad of niveau. Er zijn verschillende waarderingssystemen, maar in Europa
gebruikt men vooral het Franse systeem. Het niveau is numeriek en gaat met stijgende
moeilijkheid van 1 tot en met 9. Elke numerieke graad wordt verder nog eens onderverdeeld
met de letters a, b en c en eventueel met toevoegen van een +. Het zwaarst geklommen niveau
ligt tot nu toe op 9b+ in lead. Klimmen bestaat voornamelijk uit zeer intensieve isometrische
contracties afgewisseld met korte rustpauzes (White et al., 2010, Philippe et al., 2012).
Bertuzzi et al. (2007) onderzochten welke energiesystemen er worden aangesproken tijdens
het klimmen van lengteroutes met verschillende moeilijkheidsgraad. Hieruit bleek dat vooral
het aeroob en anaeroob alactisch systeem de belangrijkste energieleveranciers zijn die elk 40
tot 50% verantwoordelijk zijn voor de energievoorziening (zie figuur 2). Het aeroob systeem
zal energie produceren met behulp van zuurstof en wordt voornamelijk geactiveerd bij
langdurige en matig intensieve inspanningen. Het anaeroob alactisch systeem maakt gebruik
van fosfocreatine om energie vrij te maken tijdens korte en explosieve bewegingen.
Leadklimmen is dus over het algemeen een matig intensieve sport afgewisseld met explosieve
bewegingen. De bijdrage van de verschillende energiesystemen is verder niet afhankelijk van
getraindheid, moeilijkheid van de route en kracht van het bovenlichaam.
Figuur 2 – Energielevering bij klimmers Bertuzzi et al. (2007)
LITERATUURSTUDIE
5
De productie van lactaat geeft een zicht op het anaeroob lactisch metabolisme, waarbij
koolhydraten en glycogeen in de glycolyse worden omgezet tot pyruvaat en op zijn beurt tot
lactaat en H+ wordt omgezet. De netto lactaatproductie voor boulder en lead is ongeveer gelijk
(3 tot 7 mmol L-1
) en dit waarschijnlijk doordat beide disciplines gekenmerkt worden door
langdurige en herhaalde isometrische inspanning (La Torre et al., 2009). Toch zijn de
maximale lactaatwaarden die gevonden worden tijdens het klimmen lager dan de maximale
lactaatwaarden tijdens een maximale inspanningstest op een loopband of fietsergometer
hoogstwaarschijnlijk doordat er tijdens het klimmen een kleinere spiermassa in het
bovenlichaam wordt aangesproken in vergelijking met de grote actieve spiermassa in het
onderlichaam tijdens lopen of fietsen (Watts, 2004).
De Geus et al. (2006) onderzochten de fysiologische reacties die plaats vonden tijdens het
indoor leadklimmen. De VO2max werd vooraf bepaald tijdens een maximale inspanningstest
op een loopband. Tijdens het klimmen lag de maximale VO2 en gemiddelde VO2
respectievelijk rond de 40 ml kg-1
min-1
en 34 ml kg-1
min-1
. Deze waarden liggen hoger in
vergelijking met andere onderzoeken (Billat et al. 1995, Mermier et al. 1997, Watts &
Drobish 1998, Watts et al. 2000). Ook geeft deze studie een beeld over de lactaatwaarden die
worden beïnvloed door de moeilijkheid. Zo werd er een lagere lactaatwaarde gevonden in een
traversé (een langere route die quasi horizontaal loopt en die daarom ook gekenmerkt wordt
door horizontale bewegingen) maar deze was niet significant verschillend van de verticale en
overhangende routes. In andere studies werd deze conclusie ook vastgesteld : lactaat stijgt
indien de wand meer zal overhangen (Mermier et al., 1997, Watts & Drobish, 1998). De
lactaatwaarden in deze studie liggen rond de 6mmol L-1
wat duidt op een anaerobe activiteit.
Tabel 1 – Overzicht van percentages VO2 en HF
% VO2 % HF Intensiteit
De Geus et al.
(2006)
82,42 % (max klim)
69,04 % (gem klim)
Tussen 80 en 90 %
Tussen 70 en 80 %
Anaeroob
Aeroob
Billat et al.
(1995)
45,44 % (max klim) Tussen 60 en 70 %
Herstel/efficiënt energiegebruik
Mermier et al.
(1997)
49,31 % (max klim) Tussen 60 en 70 %
Herstel/efficiënt energiegebruik
Watts & Drobish
(1998)
61,54% (max klim)
Tussen 70 en 80 %
Aeroob
Watts et al.
(2000)
63,17 % (max klim)
48,91 % (gem klim)
Tussen 70 en 80%
Tussen 60 en 70 %
Aeroob
Herstel/efficiënt energiegebruik
LITERATUURSTUDIE
6
Met behulp van de verkregen maximale VO2 tijdens klimmen en lopen kan men berekenen
aan welk percentage van de VO2max het klimmen zich situeert. Via verdere omzettingen kan
men ook de hartslagzone verkrijgen overeenkomstig met het percentage van de VO2max.
Deze berekeningen werden gedaan voor de studies van De Geus et al. (2006), Billat et al.
(1995), Mermier et al. (1997), Watts & Drobish et al. (1998) en Watts (2000) (tabel 1).
Hieruit kan afgeleid worden dat leadklimmen zich situeert in herstel en de aerobe zone. Enkel
in de studie van De Geus et al. (2009) komt klimmen uit als een partieel anaerobe activiteit.
Sheel et al. (2003) rapporteren eveneens een stijgende VO2 tijdens het klimmen met stijgende
moeilijkheid. Bij hen zal klimmen zich rond de 45% (gemakkelijke route) tot 51% (moeilijke
route) van de VO2max verkregen bij een maximale fietstest situeren. In hun onderzoek stijgt
ook de hartfrequentie naarmate de route moeilijker wordt waarbij de stijging disproportioneel
is in vergelijking met die van VO2 (zie figuur 3). Zij verklaren dit doordat klimmen
intermittente isometrische contracties vraagt van de voorarmmusculatuur die een stijgende
bloeddruk en hartfrequentie zullen uitlokken. Metabolieten zullen zich tijdens de inspanning
opstapelen in de weefsels en zenden feedback naar het centraal zenuwstelsel (= metaboreflex)
wat een sterke sympathische respons opwekt. Het gevolg hiervan zijn onder andere een
hogere hartfrequentie, grotere mobilisatie van centraal bloedvolume en hartminuutvolume en
een stijging in de systemische arteriële bloeddruk (Sheel et al., 2013).
Om vermoeidheid uit te stellen, moeten leadklimmers de kracht die ze uitoefenen op de
grepen aanpassen door de intensiteit van de contractie te regelen (Fanchini et al., 2013).
Tijdens het klimmen zullen de klimmers verschillende rustmomenten zoeken in de route,
waardoor het oxidatief systeem belangrijk wordt. Door een beter oxidatief systeem kan het
lichaam meer energie vragen op de plaatsen waar het nodig is en neemt ook de partiële
resynthese van de fosfaatreserves sneller plaats. Gedurende deze rustmomenten ziet men
klimmers vaak hun armen schudden als een actieve recuperatietechniek om de doorbloeding
te vergroten en zo afvalstoffen sneller af te voeren. Dit brengt echter geen voordeel mee op
Figuur 3 – Aandeel van zuurstofverbuik en hartfrequentie t.o.v. maximale
waarden verkregen tijdens fietstest. Sheel et al. (2003)
LITERATUURSTUDIE
7
het vlak van prestatie want zo is de meest voordelige manier om te recupereren het
optimaliseren van hun rustpositie (Green et al., 2010).
De meest gebruikte spieren tijdens het klimmen zijn de spieren in de voorarm (m. flexor carpi
ulnaris, m. flexor carpi radialis en m. flexor pollicis longus), de bovenarm (m. biceps brachii)
en het bovenlichaam (m. latissimus dorsi). Door training zullen deze spieren ook specifieker
ontwikkeld worden. Studies tonen dan ook aan dat de uithouding van de vingerflexoren een
determinant is in de klimprestatie (Quaine et al., 2003, Philippe et al., 2012).
2.1.2. Fysiologisch profiel van de leadklimmer
De gemiddelde lichaamslengte van de mannelijke leadklimmer ligt rond de 1m77 (±6 cm), bij
vrouwen is dit rond 1m64 (±4,7 cm) (Watts, 2004). Uit datzelfde onderzoek kan men ook het
gemiddelde lichaamsgewicht en vetpercentage bepalen wat op 66,3kg (±6,1 kg) en 7,13%
(±2,3) voor de man uitkomt, en 50,9 kg (± 4,6) en 11,63% (± 2) voor de vrouwelijke
klimsters.
In verschillende onderzoeken werd de VO2max van klimmers nagegaan tijdens maximale
inspanningstesten. In de studie van De Geus et al. (2006) kwam dit uit op 52 ml kg-1
min-1
(±
5) wat overeenkomt met resultaten uit andere studies (55 ml kg-1
min-1
(±5) Billat et al.
(1995), 51 ml kg-1
min-1
(±7) Watts & Drobish (1998)). Dit is een vrij hoge waarde waardoor
er kan worden afgeleid dat klimmers goed aeroob getraind zijn.
2.2. Boulder
2.2.1. Fysiologisch profiel van het boulderen
Boulderen bestaat uit het klimmen van korte overhangende wanden (4m) met krachtige en
explosieve bewegingen terwijl het leadklimmen vooral rond statische bewegingen draait.
Volgens de reglementen mag een boulder slechts 14 bewegingen tellen en de klimmers mogen
meerdere pogingen doen in diezelfde route. Op competities volgens internationaal format
krijgen de deelnemers 6 of 4 min de tijd om een boulder te toppen, naargelang het om een
halve finale of finale gaat. Het is hierbij mogelijk dat een boulder reeds in de eerste poging
wordt uitgeklommen terwijl andere atleten er de volle 4 of 6 minuten voor nodig hebben.
LITERATUURSTUDIE
8
Onder de wanden liggen er dikke valmatten ter beveiliging van de klimmers. Het hoogst
geklommen niveau in boulder ligt tot nu toe op 8c+.
Fanchini et al. (2013) rapporteerden de belangrijke verschillen tussen lead en boulder en dit
voornamelijk wat betreft kracht. Boulder vergt veel meer maximale kracht dan het
leadklimmen omdat de activiteitsduur veel korter is, het aantal pogingen om te toppen hoger
is, de tijd gespendeerd in statische posities minder is en de bewegingen veel explosiever zijn.
In de resultaten wordt er dan ook weergegeven dat boulderaars een grotere maximale kracht
hadden in de vingerflexoren en dat ze ook sneller kracht kunnen produceren dan hun
tegenhangers. Het boulderen wordt daarom ook gekenmerkt door bewegingen die snelle en
explosieve spiercontracties vragen.
Volgens het onderzoek van La Torre et al (2009) zal een contractie tijdens het boulderen
minder lang duren dan tijdens het leadklimmen waardoor het ook een grotere inspanning
vraagt. Verder vermelden ze ook dat er minder lactaat geproduceerd wordt tijdens kortere
pogingen in een boulder aangezien de anaerobe glycolyse pas goed begint te werken 5
seconden na het begin van de contractie en het 10 à 15 seconden later pas zijn hoogtepunt
bereikt. Indien een poging dus meer dan 20 sec duurt, zullen de lactaatwaarden beginnen
stijgen.
White et al. (2010) analyseerden aan de hand van videobeelden een nationale
bouldercompetitie in Groot-Brittannië om het competitief aspect van boulderen te bestuderen.
Ze onderzochten onder andere de inspannings-rust ratio gedurende een periode van 6 minuten
en deze kwam neer op 1:4, waaruit nogmaals besloten kan worden dat boulderen een
intermittente sport is. Verder gingen ze ook de inspannings-rust ratio na in de voorarm per
boulder. Dit gaf een waarde van 13:1. (zie figuur 4) Deze waarde verschilt echter enorm van
de inspannings-rust ratio in de voorarm tijdens het leadklimmen, zijnde 3:1. Er moet dus
duidelijk nog onderzoek gedaan worden op competitief niveau binnen het boulderen.
Figuur 4 – Inspannings-rust ratio. White et al. (2010)
LITERATUURSTUDIE
9
Aan de hand van deze resultaten kan er wel besloten worden dat re-oxygenatie zeer belangrijk
is tijdens het boulderen. Aangezien de inspanningsperiode van grotere duur is en de
recuperatie bijna miniem, moet er zich tijdens de rustfase een snelle re-oxygenatie voltrekken.
Over het algemeen is er vrij weinig onderzoek gebeurd naar de specifieke eigenschappen van
doorbloeding en oxygenatie bij boulderaars. Er kan wel geconcludeerd worden dat er hier ook
trainingsadaptaties zullen plaats vinden.
2.2.2. Fysiologisch profiel van boulderklimmers
Het fysiologisch profiel van boulderklimmers is echter nog beperkt bestudeerd en
gerapporteerd in de huidige wetenschappelijke literatuut. In het onderzoek van La Torre et al.
(2009) bepaalde men eveneens de antropometrie van de klimmers. De mannen in dit
onderzoek waren 1m76 (±6 cm) groot en wogen 63kg (±3). De vrouwelijke atleten waren
gemiddeld 1m61 (±4 cm) groot en wogen 52 kg (±4,5). Op vlak van VO2 is er slechts weinig
gerapporteerd.
2.3. Conclusie
Bij het fysiologisch profiel van de atleet kan worden opgemerkt dat klimmers, zowel lead als
boulder, een kleiner gestalte en lager lichaamsgewicht dan sedentaire controles (La Torre et
al. 2009, Watts et al. 1993). Uit bovenstaande paragrafen kan verder nog geconcludeerd
worden dat er een duidelijk verschil in energielevering is bij beide disciplines. Er kan echter
wel gesteld worden dat het aeroob systeem belangrijk is, gezien de isometrisch intermittente
contracties die het klimmen typeren. Het aeroob systeem wordt beïnvloed door de
doorbloeding en oxygenatie die bijgevolg uitgebreid besproken moeten worden.
3. PERIFERE DOORBLOEDING EN OXYGENATIE
3.1. Validiteit en betrouwbaarheid voor het meten van doorbloeding
Doorbloeding verandert continu tijdens inspanning. Het is dan ook uitermate belangrijk om
dit gegeven te kunnen meten tijdens fysieke activiteit en in rust. Het meten van de regionale
doorbloeding in een lidmaat kan door verschillende technieken worden nagegaan. Hierin
wordt nog een onderscheid gemaakt tussen invasieve en non-invasieve technieken.
LITERATUURSTUDIE
10
Figuur 5 – Weergave van doorbloeding a.d.h.v. Doppler Ultra Sound tijdens ritmisch contraheren van
de voorarm. Casey et al. (2008)
Bovenste figuur : Ultrasound weergave van a. brachialis (rood = arterieel bloed) Onderste figuur : weergave van snelheid van het bloed in a. brachialis
Bo
Bij de invasieve technieken wordt er gebruik gemaakt van elektromagnetische flow meters of
kleuringstechnieken. Bij deze laatste wordt er een kleurstof in het bloed gespoten die men laat
circuleren in het bloed. Nadien kan men via beeldvorming de concentratie kleurstof nagaan en
zo ook de doorbloeding bepalen. Wegens het invasieve karakter van beide technieken wordt
er aangeraden om deze niet te gebruiken. Binnen de niet-invasieve technieken is er sprake van
veneuze occlusie plethysmografie (VOP) en Doppler UltraSound. VOP gaat de
volumestijging in een lidmaat na tijdens een occlusie waarbij de veneuze terugkeer verhinderd
wordt, maar de arteriële bloedtoevoer nog steeds doorgaat. Aan de hand van de zwelling kan
men via formules de doorbloeding meten. Deze techniek is gemakkelijk te hanteren maar
wordt afgeraden bij inspanning aangezien er dan fouten optreden (Casey et al., 2008). Met
behulp van Doppler-UltraSound kan de doorbloeding in het lichaam op een non-invasieve
manier bepaald worden. Aan de hand van ultrasone geluidsgolven kan men de snelheid van
het bloed en de diameter van het bloedvat bepalen die nadien worden vermenigvuldigd om zo
de doorbloeding te berekenen (Radegran, 1999, Casey et al., 2008) (zie figuur 5).
Gemiddelde snelheid bloed (cm/s)*oppervlakte bloedvat (cm²)*60 = doorbloeding (ml/min)
LITERATUURSTUDIE
11
Wegens het non-invasieve karakter van veneuze occlusie plethysmografie en Doppler Ultra
Sound wordt er geopteerd voor deze twee technieken om de doorbloeding te meten. Bij VOP
wordt er echter vermeld dat deze vertekenende resultaten kan geven bij inspanning. Doppler
Ultrasound daarentegen wordt positief bevonden bij het gebruik tijdens inspanning. Zo kan
men deze meettechniek gebruiken bij zowel statische als dynamische bewegingen. De
doorbloeding wordt hierbij het best gemeten in de grote arteriën zoals de arteria brachialis en
de arteria femoralis waardoor been- en voorarmactiviteit de ideale inspanningen zijn. (Casey
et al., 2008). In de studie van Meirelles et al. (2007) werd Doppler ultrasound betrouwbaar
bevonden om het endothelium te bestuderen en zo ook de doorbloeding. In de review van
Rowland & Obert (2002) werd de validiteit en betrouwbaarheid van Doppler ultrasound
nagegaan tijdens inspanning. De metingen werden echter geregistreerd ter hoogte van de
stijgende aorta maar Doppler ultrasound bleek wel valide en betrouwbaar.
3.2. Validiteit en betrouwbaarheid voor het meten van oxygenatie
De standaard om het zuurstofverbruik in arm of been na te gaan is de combinatie van veneuze
occlusie plethysmografie en een gasanalyse van een veneus bloedstaal om zo de doorbloeding
en het arterio-veneus O2 verschil te bepalen. De bloedgasanalyse op een veneus bloedstaal
staat bekend als de gouden standaard. In de vorige paragraaf werd reeds weergegeven dat de
doorbloeding tijdens inspanning het nauwkeurigste wordt weergegeven met het echo-doppler-
onderzoek. Een gasanalyse uitvoeren op een veneus bloedstaal anderzijds, is vrij invasief en
vraagt veel expertise van de persoon die de testen afneemt (Van Beekvelt et al., 2002).
Near-InfraRed Spectroscopy daarentegen is een niet-invasieve methode om de
beschikbaarheid van zuurstof en het gebruik ervan door weefsels na te gaan. Met behulp van
infrarode stralen die al dan niet teruggekaatst worden door bepaalde moleculen kan men de
hoeveelheid zuurstof bepalen in het bloed. De 3 gekende moleculen die infrarood licht kunnen
absorberen zijn hemoglobine (Hb), myoglobine (Mb) en cytochroom c oxidase. De mate van
absorptie hangt verder af van de aan- of afwezigheid van zuurstof waardoor zo de
concentratie van oxy- en deoxy[Hb+Mb] bepaald kan worden. Onderhuids vet kan echter wel
de sterkte van het signaal beïnvloeden zodat men dit bijgevolg ook in rekening zal moeten
brengen (Van Beekvelt et al., 2001). De doorbloeding van de huid zou weliswaar een effect
hebben op de door NIRS gemeten waarden zoals bloedvolume (Tew et al., 2010). Hierbij
werd door het lidmaat te verwarmen een vasodilatatie uitgelokt met een hogere
LITERATUURSTUDIE
12
huiddoorbloeding als gevolg. Tijdens inspanning echter, beïnvloedde de huiddoorbloeding de
NIRS-waarden niet. Hieruit kan geconcludeerd worden dat NIRS ook gebruikt kan worden
voor het meten van oxygenatie tijdens maximale of langdurige inspanningen die de
huiddoorbloeding zullen verhogen. Er worden verschillende parameters gebruikt om de exacte
waarde van oxygenatie in de spier te meten. NIRS zelf bepaalt 4 waarden: de totale
hoeveelheid hemoglobine (totHb), oxyHb, deoxyHb en percentage van hemoglobine dat
verzadigd is met zuurstof (saturatie). Van Beekvelt et al. (2002) gebruiken Hbdiff om mVO2 te
bepalen, wat het verschil tussen oxy- en deoxyHb inhoudt. Grassi et al. (2007) stellen echter
dat de waarde deoxy[Hb+Mb] een significante indicator is voor de zuurstofextractie in de
spier aangezien dit ongevoelig is voor veranderingen in bloedvolume.
NIRS is reeds betrouwbaar bewezen op het meten van oxygenatie in zowel de hersenen als in
de spieren (Piantadosi et al., 1986). Mancini et al. (1994) bevonden betrouwbare en valide
resultaten voor NIRS op spierniveau gedurende voorarmtraining en gebruikten hierbij
deoxy[Hb+Mb] om de oxygenatie te bepalen. Verder werd er ook in hun onderzoek
aangetoond dat de huiddoorbloeding het signaal van NIRS om musculair zuurstofverbruik te
bepalen niet zal beïnvloeden. Boushel et al. (2000) gebruikten NIRS om oxygenatie te meten
in de kuit bij dynamische plantaire flexie en in de quadriceps tijdens extensies van de knie en
fietsen met betrouwbare resultaten als gevolg. In een ander onderzoek van Boushel et al.
(1998) zijn er eveneens betrouwbare resultaten gevonden voor oxygenatie gemeten in de
voorarm door NIRS tijdens een ritmische handknijptest waarbij men totHb gebruikt als
parameter. In het onderzoek van Celie et al. (2012) wordt NIRS gebruikt om eveneens de
oxygenatie te meten in de voorarm gedurende een handknijptest. Uit deze studie blijkt dat
deoxy[Hb+Mb] een betrouwbare en belangrijke factor is om de zuurstofextractie te bepalen.
Op voorhand werd er een arteriële occlusie uitgevoerd waardoor de maximale deoxy[Hb+Mb]
kan worden bepaald. Na ongeveer 5 minuten bereikt de deoxy[Hb+Mb] een steady-state en dit
wordt de deoxy[Hb+Mb] in rust genoemd. Aan de hand van deze 2 waarden bepaalt men de
relatieve maximale zuurstofextractie. Per stijgende inspanningsintensiteit wordt ook de
relatieve zuurstofextractie bepaald door de absolute waarde per inspanningsintensiteit op de
rustwaarde te plaatsen.
De meest betrouwbare en valide methodes om doorbloeding en oxygenatie na te gaan zijn
respectievelijk Doppler UltraSound en Near Infrared Spectroscopy omwille van hun gunstige
resultaten in rust en tijdens inspanning. Over de combinatie van beiden is er echter weinig
wetenschappelijk gebeurd en dient dit dus nog verder bestudeerd te worden.
LITERATUURSTUDIE
13
4. PERIFERE DOORBLOEDING EN OXYGENATIE BIJ SPORTPOPULATIES
4.1. Algemeen
In de review van Poole et al. (2011) stelt men dat er verschillende zaken optreden als acuut
perifeer effect ten gevolge van inspanning. Zo zullen er meer capillairen aangesproken
worden, zal het hematocriet in de capillairen (aantal rode bloedcellen in verhouding met rest
van bloed) 3 keer zo hoog zijn dan voor de inspanning, zullen de capillairen over een grotere
oppervlakte O2 kunnen opnemen, zal de PO2 in de spiercellen dalen en zal de glycolax
(oppervlakte van het endothelium) van formatie wijzigen (zie figuur 6 ).
Het is hierdoor zeer interessant om de perifere doorbloeding en oxygenatie bij sportpopulaties
na te gaan. Zoals reeds vermeld, zijn Doppler en NIRS valide en betrouwbare technieken om
doorbloeding en oxygenatie na te gaan. De combinatie van deze 2 wordt echter zelden
gebruikt. Beide technieken werden reeds apart gebruikt tijdens inspanningen zoals fietsen
(beenactiviteit) en handknijptesten (voorarmactiviteit) (Casey et al., 2008 Boushel et al.,
1998). Miyachi et al. (1998) onderzochten de effecten van uithoudingstraining in de vorm van
fietstraining op de doorbloeding aan de hand van Doppler. Zij kwamen tot de conclusie dat
uithoudingstraining de doorbloeding zal vergroten. Deze metingen werden echter
geregistreerd ter hoogte van de aorta. Walther et al. (2008) gebruikten Doppler Ultrasound om
de doorbloeding na te gaan bij zwemmers, fietsers en ongetrainde controles. Tijdens extensies
Figuur 6 – Hypothese van Poole et al. (2011). Acute perifere effecten ten gevolge van inspanning
(1) meer capillairen worden aangesproken (2) hematocriet stijgt (3) capillair neemt over gehele
oppervlakte zuurstof op (4) dalen intramyocyte P02 (5) glycolax formatie wijzigt.
LITERATUURSTUDIE
14
van het been was de doorbloeding van de wielrenners significant hoger dan die van de
zwemmers en controles en ook de zwemmers hadden een hogere doorbloeding dan de
controles, wat wijst op een hogere doorbloeding door uithoudingstraining. Men onderzocht
eveneens de doorbloeding tijdens elleboogextensie met een significant hoogste doorbloeding
voor de zwemmers als resultaat. Bij duursporters ziet men dus een hogere doorbloeding in de
specifieke ledematen zoals benen bij wielrenners en armen bij zwemmers. Toch treedt er ook
een algemeen grotere doorbloeding op bij deze duursporters in vergelijking met sedentaire
controles, wat kan wijzen op algemene cardiovasculaire aanpassingen door
uithoudingstraining.
Uit onderzoek van Ferri et al. (2012) bleek de maximale capaciteit van de spier om zuurstof te
extraheren een bepalende prestatiefactor bij 1500 meter-lopers. Deze parameter werd
nagegaan met behulp van NIRS door [deoxy(Hb+Mb)] te analyseren. De reden om deze
waarde te gebruiken is omdat [deoxy(Hb+Mb)] ongevoelig is voor veranderingen in
bloedvolume, zoals reeds eerder vermeld. Brizendine et al. (2013) onderzochten aan de hand
van NIRS het spiermetabolisme bij uithoudingsatleten met een hoge oxidatieve capaciteit ter
hoogte van de spieren. De re-oxygenatie na inspanning bij de wielrenners in dit onderzoek
ging twee maal sneller als die van sedentaire controles.
4.2. Perifere doorbloeding bij klimmers
De klimsport brengt net zoals vele sporten trainingsadaptaties met zich mee. Zo bestaat
klimmen voornamelijk uit de combinatie van weerstandstraining en intensieve intermittente
uithoudingstraining (Philippe et al., 2012). De chronische adaptaties die plaats vinden door
deze soort training worden gekenmerkt door een toename aan capillairen in de spieren, een
verhoogde doorbloedingcapaciteit van de bloedvaten en wijzigingen in de vasodilatorische
functie. Deze aanpassingen hebben veel voordelen zoals een betere substraatvoorziening en
het efficiënter verwijderen van afvalstoffen tijdens rust (Delp 1995). Wimer et al. (2012)
voerden een onderzoek uit naar de doorbloeding en vasculaire conductie bij rotsklimmers,
duurlopers en een controlegroep (zie figuur 7). De vasculaire conductie kan bekomen worden
door de doorbloeding te delen door de gemiddelde arteriële bloeddruk en is een maat om aan
te tonen hoe effectief een vloeistof getransporteerd wordt door een medium, in dit geval het
bloed door de arteriën en capillairen. Uit de resultaten blijkt dat tijdens inspanning de stijging
in doorbloeding van de voorarm het grootst was bij de klimmers. Verder kon er geen verschil
LITERATUURSTUDIE
15
gemaakt worden tussen controles en lopers. Ook de vasculaire conductie bleek groter te zijn
bij rotsklimmers.
Ferguson et al. (1997) onderzochten eveneens de doorbloeding en vasculaire conductie bij
klimmers en sedentaire controles. Bij hen hadden klimmers ook een hogere doorbloeding bij
langdurige isometrische contracties. De vasculaire conductie tijdens deze test lag ook hoger
bij klimmers dan bij controles. Er werd ook een ritmisch isometrische handknijptest
uitgevoerd gelijkaardig aan de test van Wimer et al. (2012) waarbij de vasculaire conductie
groter neigde (trend tot significantie) bij de klimmers en dit dus in lijn met het onderzoek van
Wimer et al. (2012) die een significant verschil zagen. Verder hebben klimmers ook een
grotere hyperemische respons na inspanning in vergelijking met de 2 andere groepen
waardoor ze een groter percentage van de hyperemische doorbloeding efficiënter kunnen
herverdelen.
Figuur 7 – Doorbloeding en vasculaire conductie bij klimmers, lopers en controles gedurende
dynamische handknijptest en cold pressor test. Wimer & Baldi (2012)
LITERATUURSTUDIE
16
4.3. Perifere oxygenatie bij klimmers
Aangezien klimmen een intermittente sport is, is er ook sprake van rustfases waarin de spier
zal re-oxygeneren. MacLeod et al. (2007) hebben aangetoond dat de re-oxygenatie tijdens
rustfases bij klimmers significant sneller gaat dan die van niet-klimmers. In hun onderzoek
voerden de klimmers intermittente isometrische contracties uit. Contracties van 10 seconden
werden hierbij afgewisseld met 3 seconden rust. Verder wordt beweerd dat de re-oxygenatie
beïnvloed kan worden door de densiteit van de capillairen, de vasodilatoire capaciteit en de
relaxatieduur van de spiervezel. (MacLeod et al., 2007) (zie figuur 8).
Het grootste voordeel van een snellere re-oxygenatie is de snellere resynthese van
fosfocreatine (McMahon et al., 2002, Tomlin et al., 2001).
Philippe et al. (2012) onderzochten de prestatie van de vingerflexoren en de oxygenatie in de
voorarm. Zij bevonden een snellere reoxygenatie in de voorarm in vergelijking met niet-
klimmers tijdens een intermittente isometrische test waarbij de proefpersonen 10 seconden
kracht moesten uitoefen op het testapparaat aan een vooraf bepaalde intensiteit met daarna 3
seconden rust. ( Opstelling test : zie figuur 9)
Figuur 9 – Testapparaat uit studie Philippe et al. (2012)
Figuur 8 – Re-oxygenatie bij klimmers en niet-klimmers MacLeod et al. (2007)
LITERATUURSTUDIE
17
5. PROBLEEMSTELLING EN HYPOTHESE
De klimsport is aan een duidelijke opmars bezig wat gestaafd kan worden door een toename
aan klimzalen, wedstrijden en atleten. Tegelijk is er maar weinig wetenschappelijk onderzoek
uitgevoerd naar deze sport zoals eerder vermeld in bovenstaande literatuurstudie.
Wetenschappelijke ondersteuning is echter nodig om goede trainingsmodaliteiten te voorzien.
Een van de belangrijkste spiergroepen die gebruikt worden tijdens het klimmen zijn de
spieren van de voorarm. Slechts enkele testen kunnen hiervoor klimspecifiek genoemd
worden, waaronder het testapparaat van MacLeod et al. (2007) en een handknijptest zoals uit
het onderzoek van Celie et al. (2012). Beide testen vragen de nodige contracties van de
voorarmspieren. In deze studie wordt geopteerd voor de handknijptest vanwege het vele
onderzoek en door de gemakkelijke hanteerbaarheid. Perifere doorbloeding en oxygenatie
gemeten door Doppler en NIRS werden eveneens nog maar weinig gebruikt ondanks hun
betrouwbare resultaten. Het doel van deze studie is dan ook om de perifere fysiologische
eigenschappen van klimmers na te gaan voor doorbloeding en oxygenatie en dit voor zowel
lead als boulder.
Na het lezen van bovenstaande literatuurstudie kunnen volgende hypotheses gesteld worden :
i. Gezien de combinatie van weerstandstraining en intensieve intermittente
uithoudingstraining heeft klimmen een invloed op chronische trainingsadaptaties
ter hoogte van het cardiovasculair systeem (Philippe et al., 2012, Delp 1995).
Klimmers zullen wegens de specifieke getraindheid een hogere doorbloeding
hebben in de voorarm dan sedentaire controles zoals eerder aangetoond door
Wimer et al. (2012).
ii. Klimmers zullen een grotere deoxygenatie, als reflectie van een verbeterde O2
extractie, hebben tijdens inspanning in vergelijking met controles.
iii. Omwille van de typische krachttraining binnen het boulderen en de daarbij
passende trainingseffecten zoals hypertrofie en extra capillarisatie binnen deze
nieuwe spiermassa, zullen deze klimmers een hogere doorbloeding hebben dan
leadklimmers. Leadklimmers daarentegen zullen een grotere deoxygenatie hebben
ten opzichte van boulder doordat zijn meer op weerstand en uithouding trainen en
daarom ook de trainingseffecten hiervan meepikken zoals een efficiënter werkend
oxidatief systeem (Wilmore et al., 2012).
METHODE EN TECHNIEKEN
18
METHODE EN TECHNIEKEN
1. POPULATIE
Bij 31 proefpersonen werd de perifere doorbloeding en oxygenatie nagegaan. Verder werd de
vasculaire conductie nagegaan bij slechts 10 testpersonen aangezien dit aspect later werd
toegevoegd aan het testprotocol. Er werden 18 klimmers onderzocht die ofwel op competitief
vlak presteren ofwel aan de rotsen of op beide. 5 vrouwen en 13 mannen maakten deel uit van
deze steekproef. Verder werden er ook 13 sedentaire personen getest ter controle waarvan 5
vrouwen en 8 mannen (overzicht antropometrie zie Resultaten, tabel 3). Binnen de
klimpopulatie werd er een onderscheid gemaakt tussen lead (10 pp) en boulder (8pp). Het
gemiddelde niveau voor lead lag op 8a+ en voor boulder op 7c. Er De proefpersonen werden
gematcht op antropometrische aspecten. Alle testen werden afgenomen in het vaatlabo van het
Universitair Ziekenhuis Gent. Verder tekenden alle proefpersonen een informed consent (zie
bijlage).
2. MATERIAAL
Voor het bepalen van de MVC (= maximale vrijwillige kracht) en gedurende de handknijptest
werd een hydraulische handdynamometer gebruikt (Saehan corporation, Masan, Korea)
(figuur 10). Dit toestel is niet klimspecifiek maar activeert dezelfde spieren die ook bij het
klimmen gebruikt worden.
Om de doorbloeding te meten, werd een Doppler Ultra Sound (Vivid 7, GE Medical Systems,
Milwaukee, WI) gebruikt. Dit toestel bevindt zich in het vaatlabo van het Universitair
Ziekenhuis Gent. De probe werd geplaatst aan de mediale zijde van de elleboogholte om zo
de doorbloeding in de a. brachialis te registreren. Met behulp van ultrasone geluidsgolven die
gereflecteerd worden door de erytrocyten kan men de snelheid van het bloed bepalen. Men
Figuur 10 – Hydraulische handdynamometer
METHODE EN TECHNIEKEN
19
kan eveneens de diameter en dus ook oppervlakte van het bloedvat meten waardoor er via een
formule de doorbloeding kan bekomen worden.
Gemiddelde snelheid bloed (cm/s) * oppervlakte bloedvat (cm²) * 60 = doorbloeding (ml/min)
Near Infrared Spectroscopy (Oxiplex TS, ISS, Champaign, IL, USA) gaat de perifere
oxygenatie na met behulp van infrarood stralen. De NIRS-probe bestaat uit 8 diodes die
infrarood licht uitzenden en 1 detector die de stralen weer absorbeert. Het infrarood licht
wordt continu uitgezonden in een golflengte van 750 – 830 nm. De probe die deze stralen
uitzendt, wordt geplaatst op de mediale spierbuik van de m. flexor carpi radialis en m. flexor
carpi ulnaris. Deze musculatuur bleek sterk ontwikkeld bij klimmers, waardoor de probe veel
preciezer aangebracht moest worden. De mate van absorptie hangt af van het al dan niet
weerkaatsen van de infrarood stralen door bepaalde moleculen. De enige 3 gekende
moleculen die hiertoe in staat zijn, zijn hemoglobine (Hb), myoglobine (Mb) en cytochroom
oxidase c. De hoeveelheid van deze laatste is bijna verwaarloosbaar. Verder kan er geen
onderscheid gemaakt worden tussen Hb en Mb. De absorptie hangt ook af van de
aanwezigheid van zuurstof op de molecule en hierdoor kan men de concentratie van oxy- en
deoxyhemoglobine bepalen (Boushel et al., 2000). Aangezien de NIRS-probe op de voorarm
wordt geplaatst en beïnvloed wordt door onderhuids vet, is het belangrijk om juist op deze
plaats de hoeveelheid vet na te gaan. De huidplooi op de voorarm werd gemeten aan de hand
van een huidplooimeter.
3. STUDIEDESIGN EN TESTPROTOCOL
Deze cross-sectionele studie onderzoekt de perifere doorbloeding, oxygenatie en vasculaire
conductie bij eliteklimmers en sedentaire controles.
Voor de studie werd de antropometrie bepaald voor onder meer lengte, gewicht en huidplooi.
De proefpersoon werd dan gevraagd om rustig plaats te nemen op de behandeltafel met de
dominante arm op een kussen. Nadien werd er aan de proefpersoon gevraagd om maximaal te
knijpen in het handknijptoestel (MVC) waarvoor hij/zij 3 pogingen kreeg met minstens 3
minuten rust tussen om zo uitputting te vermijden. Ondertussen werd de NIRS-probe op de
dominante arm bevestigd en nadien afgedekt met een deken opdat extern licht de
infraroodstralen niet zouden verstoren (zie figuur 11).
METHODE EN TECHNIEKEN
20
Nadien werd er op beide bovenarmen een pneumatische cuff geplaatst. Op de dominante arm
wass dit de cuff om arteriële occlusie te induceren, op de niet-dominante arm om de
bloeddruk na te gaan die nodig is voor de vasculaire conductie. Tijdens baseline 1 (BL1) werd
de rustwaarde voor de doorbloeding in de voorarm gemeten met behulp van Doppler
Ultrasound, werd de bloeddruk in rust gemeten en diende er gewacht te worden tot er een
steady-state is in deoxy[Hb+Mb], één van de parameters gemeten door NIRS die de
hoeveelheid hemoglobine en myoglobine weergeeft. Als er een duidelijke basislijn
geregistreerd werd, kon de arteriële occlusie gestart worden door inflatie van de pneumatische
cuff op de dominante arm tot 260 mmHg. Gezien er op dat moment geen arterieel bloed meer
naar de voorarm zal stromen, zal ook de deoxy[Hb+Mb] toenemen omdat de O2 extractie
gemaximaliseerd wordt. Tijdens deze occlusie werd ook de bloeddruk geregistreerd. Op een
bepaald moment zal er zich een plateaufase voordoen in deoxy[Hb+Mb]. Op dat moment
werd de druk op de cuff losgelaten en werd de doorbloeding naar de voorarm meteen gemeten
(AO) en dit wordt de hyperemische respons ten gevolge van occlusie genoemd. Ook hier werd
de bloeddruk geregistreerd.
Na de arteriële occlusie kreeg de patiënt 5 minuten rust waarbij er een 2de
basislijn ontstaat in
deoxy[Hb+Mb]. Gedurende deze basislijn 2 (BL2) werden doorbloeding, bloeddruk en
deoxy[Hb+Mb] geregistreerd. Na het bereiken van deze BL2 kon er gestart worden met de
handknijptest. Het protocol bestaat uit verschillende stappen met stijgende intensiteit. Elke
stap duurt 2 minuten waarbij er afwisselend 1 seconde contractie en 1 seconde rust worden
uitgevoerd aangegeven door een metronoom, gevolgd door 1 minuut rust. Er werd gestart met
20% van de eerder bekomen MVC en deze zal steeds met 10% stijgen. Na elke stap werd de
doorbloeding en bloeddruk nagegaan. De test gaat door tot uitputting of totdat er niet
voldoende kracht geleverd kan worden. Het testprotocol wordt weergegeven op figuur 12.
Figuur 11 - afgedekte NIRS-probe op dominante arm na arteriële occlusie
METHODE EN TECHNIEKEN
21
4. DATA-ANALYSE
4.1. Doorbloeding
In deze studie wordt de stijging in doorbloeding nagegaan ten gevolge van inspanning. De
stijging in doorbloeding na occlusie wordt bepaald door de rustwaarde tijdens baseline 1 (BL)
af te trekken van de waarde verkregen net na de arteriële occlusie (AO) wat de amplitude
weergeeft. De toename van doorbloeding wordt ook gemeten per intensiteit. Hierbij wordt de
rustwaarde tijdens baseline 2 (BL2) afgetrokken van de maximale doorbloeding per
intensiteit.
4.2. Perifere oxygenatie
Perifere oxygenatie wordt zoals reeds vermeld nagegaan door NIRS. NIRS geeft 4 parameters
: tot[Hb+Mb] (totale hoeveelheid hemoglobine en myoglobine), oxy[Hb+Mb],
deoxy[Hb+Mb] en saturatie. Uit verschillende onderzoeken blijkt dat deoxy[Hb+Mb] de
enige parameter is die het minst beïnvloed wordt door bloedvolume en moet daarom als
betrouwbare en belangrijke factor beschouwd worden om perifere oxygenatie te bepalen, wat
ook bevestigd wordt door Celie et al. (2012). De perifere oxygenatie wordt relatief en
absoluut gemeten. Net zoals bij doorbloeding wordt ook hier BL2 afgetrokken van de
deoxy[Hb+Mb] per stijgende intensiteit wat de absolute waarden geeft. Om hierna de
relatieve waarde te bekomen, wordt elke gemeten waarde per intensiteit uitgedrukt ten
opzichte van de amplitude bereikt tijdens occlusie.
Figuur 12 – Weergave protocol handknijptest Celie et al. 2012 Bij elke groene pijl wordt doorbloeding gemeten, bij de rode pijl wordt bloeddruk gemeten.
BL 2
AO
BL 1
METHODE EN TECHNIEKEN
22
4.3. Vasculaire conductie
Vasculaire conductie wordt bekomen door de doorbloeding te delen door de gemiddelde
arteriële bloeddruk. De gemiddelde arteriële bloeddruk (MAP) kan men aflezen van de
bloeddrukmeter. Doorbloeding wordt verkregen d.m.v. Doppler Ultrasound. Vasculaire
conductie werd berekend voor BL1, 20%, 30%, 40%, 50% en de maximaal bereikte waarde.
5. STATISTISCHE ANALYSE
Alle analyses werden verwerkt met SPSS software (versie 21; SPSS Lead Technologies Inc.,
Chicago, IL, USA). Om verschillen in antropometrie na te gaan werden er 2 two-way anova’s
uitgevoerd voor lichaamslengte en lichaamsgewicht met als fixed factors geslacht en conditie.
Er werd een MANOVA met herhaalde metingen uitgevoerd om verschillen in doorbloeding,
deoxygenatie en vasculaire conductie na te gaan bij klimmers en controles en dit voor
verschillende intensiteiten. Bij een significant hoofdeffect van intensiteit werd via pairwise
comparisons naar significantie tussen verschillende intensiteiten gezocht. Bij een significant
hoofdeffect voor groep werd via een independent sample T-test het verschil tussen groepen
per intensiteit nagegaan. Verder werd er bekeken of er een verschil is tussen lead en
boulderklimmers en dit voor MVC, doorbloeding, absolute en relatieve deoxygenatie aan de
hand van een Mann-Whitney U test.
Er werd nagegaan of er een relatie bestaat tussen MVC en maximale doorbloeding enerzijds
en deoxygenatie anderzijds door middel van correlaties. Er werden eveneens correlaties
bekeken tussen doorbloeding enerzijds en deoxygenatie anderzijds en dit voor absolute en
relatieve waarden.
Tabel 2 geeft een overzicht van de verschillende variabelen.
METHODE EN TECHNIEKEN
23
Afhankelijke variabelen Onafhankelijke variabelen
Antropometrie : lengte en gewicht Conditie (klim-controle)
Klimniveau Discipline (lead-boulder)
MVC Geslacht
Doorbloeding (BL1, AO, BL2, per intensiteit)
Deoxy_abs (BL1, AO, BL2, per intensiteit)
Deoxy_rel (BL1, AO, BL2, per intensiteit)
Vasculaire conductie (BL1, per intensiteit)
MAP (BL1, per intensiteit)
Tabel 2 – Overzicht van de variabelen
RESULTATEN
24
RESULTATEN
1. ANTROPOMETRIE
Gezien de gematchte groep proefpersonen werden er geen significante verschillen gevonden
tussen beide groepen voor wat betreft antropometrische kenmerken.
Lichaamslengte (p=0,764) Lichaamsgewicht (p=0,255) Leeftijd (p=0,710)
Klim 177,7 ± 9,9 66,5 ± 9,1 23 ± 5
Controle 176,6 ± 9, 71,3 ± 13,9 24 ± 4
Tabel 3 – Antropometrie proefpersonen
2. MAXIMALE HANDKNIJPKRACHT
In deze studie werden er significante verschillen gevonden tussen klimmers en controles op
het vlak van maximale handknijpkracht. Klimmers konden meer kracht produceren dan
controles (figuur 13), dit waarschijnlijk gerelateerd aan de krachttraining die eigen is aan het
optimaal presteren binnen de klimsport.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
100%
MV
C in
kg
MVC
Klimmers
Controles
Figuur 13 – Verschil in MVC tussen klimmers en controle ** : p=0,007
**
RESULTATEN
25
3. PERIFERE DOORBLOEDING
Doorbloeding in rust wordt weergegeven door basislijn 1. Deze verschilt niet significant
tussen beide groepen. Klimmers hadden een waarde van 44,47 (±20,44) ml/min en controles
51,04 (±32,83) ml/min.
3.1.Arteriële occlusie
De hyperemische respons die ontstond ten gevolge van de arteriële occlusie blijkt significant
hoger te zijn bij klimmers dan bij controles (zie figuur 14).
Figuur 14 – Verschil in hyperemische respons na arteriële occlusie (p=0.011)
3.2.Tijdens inspanning
Tijdens submaximale inspanning werd er een significant interactie-effect (p=0,007) gevonden
voor doorbloeding. Klimmers vertoonden een significant ander patroon dan controles per
intensiteit. Verder werden er significante hoofdeffecten gevonden voor intensiteit (p<0,001)
en conditie (p=0,014). Klimmers zullen per stijgende intensiteit steeds een hogere
doorbloeding hebben dan de controles (zie figuur 15). Verder verschilt de maximaal bereikte
doorbloedingswaarde significant van alle intensiteiten (0.001 < p < 0.005). Ook hier is er een
significant verschil in doorbloeding tussen klimmers en controles met de hoogste
doorbloeding voor de klimmers
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Amplitude
Do
orb
loe
din
g in
ml/
min
Hyperemische respons na arteriële occlusie
Klimmers
Controles
**
RESULTATEN
26
4. PERIFERE OXYGENATIE
Deoxygenatie in rust wordt ook hier weergegeven door basislijn 1. Klimmers situeerden hier
rond de 39,88 (±19,33) µM en controles rond de 28,39 (±12,61) µM.
4.1.Arteriële occlusie
Net als bij de perifere doorbloeding zal ook de perifere oxygenatie wijzigen tijdens arteriële
occlusie. In dit onderzoek werd er een significant verschil gevonden tussen klimmers en
controles wat betreft deoxy[Hb+Mb] na arteriële occlusie (zie figuur 16). Klimmers hadden
een grotere amplitude dan controles.
0
50
100
150
200
250
300
Amplitude occl
Deo
xy[H
b+M
b] i
n µ
M
Amplitude deoxy[Hb+Mb] na arteriële occlusie
Klimmers
Controles
**
Figuur 16 – Amplitude deoxy[Hb+Mb] na arteriële occlusie ** : p=0.005
0
200
400
600
800
1000
1200
20% MVC 30%MVC 40%MVC 50%MVC MAX
Do
orb
loe
din
g in
ml/
min
Stijging in doorbloeding tijdens inspanning
Klimmers
Controles
Figuur 15 – Verschil in doorbloeding tijdens submaximale inspanning *** : p<0.001 ** : 0.001<p<0.01 * : 0.01<p<0.05 $ : 0.05 <p<0.1
$
*
* **
** **
*** ** * *** ***
*
* ***
** ** ***
RESULTATEN
27
4.2.Absolute deoxygenatie
Net zoals bij de perifere doorbloeding, is hier ook sprake van een significant interactie-effect
(p=0,023). Klimmers vertonen een ander patroon voor absolute deoxygenatie ten op zichte
van verschillende intensiteiten. Klimmers hadden behalve voor 20 en 30% van de MVC
steeds een significant hogere absolute deoxy[Hb+Mb] dan controles per stijgende intensiteit.
Verder is er ook steeds een significant verschil in absolute deoxygenatie per intensiteit en dit
voor de gehele groep, namelijk dat deoxy[Hb+Mb] steeds zal stijgen (figuur 17).
Figuur 17 – Verschil in absolute deoxy[Hb+Mb] voor de verschillende intensiteiten
*** : p<0.001 ** : 0.001<p<0.01 * : 0.01<p<0.05 $ : 0.05<p<0.1
4.3.Relatieve deoxygenatie
Er werd geen significant interactie-effect gevonden voor relatieve deoxygenatie. Voor
relatieve deoxygenatie zullen de percentages in deoxy[Hb+Mb] voor de gehele groep
significant stijgen per intensiteit (figuur 18), wat meteen ook de uitleg is voor het significant
hoofdeffect voor intensiteit (p<0,001). Tussen klimmers en controles werd er geen verschil
gevonden (p=0,521).
0
50
100
150
200
250
300
350
20%MVC 30%MVC 40%MVC 50%MVC MAX
Deo
xy[H
b+M
b] i
n µ
M
Absolute deoxy[Hb+Mb] waarden
Klimmers
Controles N.S.
.
N.S. **
**
*
*** ** * $
*** $
$
** *
RESULTATEN
28
5. CORRELATIES
5.1. Verband perifere doorbloeding en deoxygenatie
Na het apart vergelijken van doorbloeding en oxygenatie werd er nagegaan of er een verband
bestond tussen beide gegevens. Dit werd gedaan voor relatieve en absolute deoxygenatie.
Enkel tussen doorbloeding en absolute deoxygenatie werd een significant positief verband
gevonden (figuur 19).
0
50
100
150
200
250
300
350
0 200 400 600 800 1000 1200
Deo
xy_a
bs
in µ
M
Doorbloeding in ml/min
Correlatie tussen FBF en deoxy_abs
Figuur 19 – Pearson correlatie = 0.466 en p<0.001
0
20
40
60
80
100
120
20%MVC 30%MVC 40%MVC 50%MVC MAX
Deo
xy[H
b+M
b] i
n %
Percentuele deoxy[Hb+Mb]
Klimmers
Controles
Figuur 18 - Verschil in relatieve deoxy[Hb+Mb] voor de verschillende intensiteiten *** : p<0.001 ** : 0.001<p<0.01 * : 0.01<p<0.05 $ : 0.05<p<0.1
*** **
** ** * *
** ** *
RESULTATEN
29
5.2. Verband tussen MVC, maximale doorbloeding en maximale deoxygenatie
Er werd een positief significant verband gevonden tussen maximale handknijpkracht en
maximale doorbloeding enerzijds en tussen maximale handknijpkracht en maximale absolute
deoxygenatie anderzijds. Spreidingsgrafieken staan weergegeven in figuur 20.
Figuur 20 – Correlaties tussen MVC en FBF en MVC en absolute deoxygenatie MVC – FBF : Pearson correlatie = 0.634 en p=0.011 MVC – deoxy_abs : Pearson correlatie = 0.426 en p=0.021
0
50
100
150
200
250
300
350
0 20 40 60 80 100 M
ax d
eoxy
_ab
s in
µM
MVC in kg
Correlatie tussen MVC en deoxy_abs
0
200
400
600
800
1000
1200
0 20 40 60 80 100 Max
do
orb
loed
ing
in m
l/m
in
MVC in kg
Correlatie tussen MVC en FBF
RESULTATEN
30
6. VASCULAIRE CONDUCTIE
Vasculaire conductie wordt bekomen door de doorbloeding te delen door de gemiddelde
arteriële druk. De doorbloeding werd reeds in bovenstaande paragrafen besproken.
6.1. Mean arterial pressure (MAP)
De gemiddelde arteriële bloeddruk vertoont bij beide condities een gelijkaardig verloop. De
MAP zal per intensiteit stijgen maar verschilt niet tussen klimmers en controles (zie figuur
21).
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
BL 1 20%MVC 30%MVC 40%MVC 50%MVC MAX
MA
P in
mm
Hg
Mean Arterial Pressure
Klimmers
Controles
Figuur 21 – Verschil in MAP Baseline 1 verschilt significant van alle stappen
*** : p<0.001 ** : 0.001<p<0.01 * : 0.01<p<0.05 $ : 0.05<p<0.1
** ** ** **
* ** **
RESULTATEN
31
6.2. Vasculaire conductie
Gedurende het handknijpprotocol zal de vasculaire conductie steeds wijzigen. Er werd
hiervoor geen significant interactie-effect gevonden. Voor de gehele groep is er een stijgende
lijn merkbaar waarbij vasculaire conductie zal toenemen met de intensiteit. Verder werd er
ook geconstateerd dat klimmers steeds een grotere vasculaire conductie hadden dan de
controles (figuur 22).
Figuur 22 – Verschil in vasculaire conductie BL1 verschilt significant van alle stappen
*** : p<0,001 ** : 0,001 < p < 0,01 * : 0,01 < p < 0,05 $ : 0,1 < p < 0,5
7. LEAD & BOULDER
Er werd geen significant verschil gevonden tussen lead en boulder voor de opgegeven
variabelen MVC, FBF_BL1, FBF_max, Deoxy_BL1, Deoxy_abs_max en Deoxy_rel_max.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
BL 1 20%MVC 30%MVC 40%MVC 50%MVC MAX
Vasculaire conductie
Klimmers
Controles
$ **
*** * ***
** **
DISCUSSIE
32
DISCUSSIE
Na uitgebreid de resultaten te analyseren kan tot de volgende bevindingen gekomen worden :
- De MVC is significant hoger bij klimmers in vergelijking met controles. Hieruit kan
ook afgeleid worden dat voor een zelfde intensiteit, bijvoorbeeld 30%, klimmers reeds
meer energie zullen moeten verbruiken dan controles. Deze hogere MVC komt tot
stand door typische krachttraining binnen het klimmen wat voor een toename van de
maximale kracht zorgt met neuromusculaire adaptaties als gevolg.
- De doorbloeding bij klimmers en controles is ongeveer gelijk in rust. Tijdens
inspanning, zowel maximaal als submaximaal, wordt de doorbloeding significant
hoger bij klimmers dan bij controles.
- Op het vlak van absolute deoxygenatie is er een significant verschil aanwezig,
namelijk dat dit gegeven zal stijgen met de intensiteit en steeds hoger is bij klimmers.
Als de relatieve waarden bekeken worden die uitgezet worden ten opzichte van de
amplitude in deoxy[Hb+Mb] tijdens de arteriële occlusie, bemerken we geen
significant verschil tussen klimmers en controles, maar deze zal wel stijgen met de
intensiteit.
- Vasculaire conductie was significant hoger bij klimmers en dit voor het gehele verloop
van het protocol.
- Er werden geen verschillen gevonden op het vlak van doorbloeding en deoxygenatie
tussen leadklimmers en boulderklimmers.
1. DOORBLOEDING TIJDENS INSPANNING
In dit onderzoek blijkt dat de doorbloeding zal stijgen naargelang de intensiteit toeneemt. Dit
valt logisch te verklaren doordat de spier in zuurstofnood komt indien de intensiteit verhoogd
wordt waarop het lichaam reageert door de doorbloeding naar die actieve spier te doen
toenemen. Voor de gehele groep steeg de doorbloeding dan ook per stijgende intensiteit. Ook
de maximaal behaalde doorbloedingswaarde verschilt significant van alle submaximale
waarden.
Bovendien werd er eveneens een verband gevonden tussen MVC en de maximale
spierdoorbloeding. Hoe hoger de maximale handknijpkracht van een persoon, hoe hoger de
maximale spierdoorbloeding. Dit kan verklaard worden doordat een hogere MVC bereikt zal
worden bijvoorbeeld ten gevolge van krachttraining. Deze krachttraining heeft
cardiovasculaire aanpassingen zoals bijvoorbeeld capillarisatie en angiogenese als gevolg
DISCUSSIE
33
(Wilmore et al. 2012). Verder induceert een hogere MVC ook een hogere metabole vraag. Uit
deze twee aspecten zou een hogere doorbloeding kunnen volgen.
Voor doorbloeding werd er een significant verschil gevonden tussen klimmers en controles en
dit voor alle intensiteiten. Klimmers hadden een basiswaarde van gemiddeld 44,47 ml/ min en
een maximale waarde van gemiddeld 573,57 ml/min. De doorbloeding van controles in rust
was gemiddeld 51,04 ml/min en maximaal 321,99 ml/min. De maximale doorbloeding bij
klimmers was dus 13 x zo hoog als in rust en bijna dubbel zoveel als controles. Er dient ook
vermeld te worden dat het significant verschil niet beïnvloed werd door de basiswaarden in
rust gezien deze voor klimmers en controles quasi gelijk waren.
Studie Proefpersonen Doorbloedingrust Doorbloedinginspanning x verhoogd
Huidige studie Klimmers 44,47 ml min-1
573,57 ml min-1
x 13
Controles 51,04 ml min-1
321,99 ml min-1
x 6
Wimer & Baldi
(2012)
Klimmers
(aan 30% MVC)
5 ml 100 ml-1
min-1
of 63,35 ml min-1
25 ml 100 ml-1
min-1
of 316,75 ml min-1
x 5
Walther et al.
(2008)
Zwemmers
(gemeten in arm)
133,4 ml min-1
1636,7 ml min-1
x 12
Walther et al.
(2008)
Zwemmers
(gemeten in been)
239,8 ml min-1
3298,6 ml min-1
x 13
Walther et al.
(2008)
Wielrenners
(gemeten in arm)
96,4 ml min-1
995,4 ml min-1
x 10
Walther et al.
(2008)
Wielrenners
(gemeten in been)
273,5 ml min-1
4548,2 ml min-1
x 16
Tabel 4 – Vergelijking doorbloeding tijdens inspanning bij sportpopulaties
Dit verschil tussen klimmers en controles werd eveneens aangetoond in de studies van Wimer
& Baldi (2012) en Ferguson & Brown (1997). In deze onderzoeken werden er echter geen
contracties uitgevoerd met stijgende intensiteit, maar werd de intensiteit respectievelijk
vastgelegd op 30 en 40% van de MVC. De significant hogere doorbloeding kan verklaard
worden door specifieke trainingsadaptaties ter hoogte van de voorarm die uitgelokt worden
door de isometrische contracties, typisch aan het klimmen.
Walther et al. (2008) onderzochten het verschil in doorbloeding in rust en maximaal bij
wielrenners en zwemmers. Ook bij hen zien we een significant grotere stijging in
doorbloeding met de grootste stijging in het lidmaat specifiek aan de sport. Zo zal de
DISCUSSIE
34
doorbloeding bij wielrenners 16 x zo groot zijn in het been tijdens inspanning in vergelijking
met rust en bij zwemmers situeert dit zich rond 12 x in de armen en 13 x in de benen (zie tabel
4). De gerapporteerde stijging in doorbloeding in huidig onderzoek komt dus overeen met
stijgingen in andere sportpopulaties. Absoluut gezien is de doorbloeding bij klimmers wel
lager. Dit kan verklaard worden doordat in het onderzoek van Walther et al. (2008) de
doorbloeding geregistreerd werd ter hoogte van de a. femoralis (voor het been) en de fossa
axillaris (voor de arm). Deze arteriën liggen proximaler en zouden een hoger slagvolume
kunnen hebben omdat ze grotere spiergroepen moeten bevoorraden.
Hierbij aansluitend blijkt ook uit het huidige onderzoek dat klimmers een grotere
hyperemische respons zullen uitlokken na een arteriële occlusie in vergelijking met controles.
Dit werd eerder al onderzocht in de studie van Ferguson & Brown (1997) waarbij er een
arteriële occlusie van 10 minuten werd uitgevoerd bij klimmers en controles. De klimmers
vertoonden ook hier een grotere hyperemische respons ten opzichte van controles. De stijging
zou het gevolg kunnen zijn van aanpassingen in het vasculair bed van de voorarm. In het
onderzoek van Alomari et al. (2010) ondergingen proefpersonen een trainingsprogramma van
4 weken onder de vorm van handknijpcontracties. Hier had de getrainde groep ook een
grotere doorbloeding na occlusie, wat wel degelijk aantoont dat er lokale aanpassingen zullen
optreden in de voorarmspier met onder andere een hogere doorbloeding als gevolg. Indien er
reeds na 4 weken adaptaties op perifeer vasculair niveau te vinden zijn, kan dit ook mede de
trainingsadaptaties van klimmers verklaren. De klimmers in ons onderzoek trainen minimum
3x per week wat voldoende prikkels zal geven voor chronische adaptaties.
2. DEOXYGENATIE TIJDENS INSPANNING
Deoxygenatie werd absoluut en relatief gemeten. Beide gegevens zullen stijgen indien de
intensiteit toeneemt. Absolute deoxygenatie verschilde significant voor beide groepen. De
klimmers zullen steeds een hogere absolute deoxygenatie hebben dan de controles. Ook hier
dient er opgemerkt te worden dat de klimmers steeds op een zwaardere absolute belasting
werken waardoor de metabole belasting ook hoger ligt. Uit de absolute deoxy[Hb+Mb] kan
dan ook geïnterpreteerd worden dat de mate van microvasculaire extractie groter is bij
klimmers. Verder kan de stijging in zuurstofextractie verklaard worden door de hypothese die
gesteld wordt in de review van Poole et al. (2011). Meer capillairen worden aangesproken
tijdens inspanning in vergelijking met rust waardoor het hematocriet in de capillairen dan ook
bijna 3 maal zo hoog zal zijn (Kindig et al., 2002). De PO2-gradiënt in de spiercellen zal dalen
DISCUSSIE
35
waardoor hemoglobine en myoglobine meer zuurstofpartikels zullen afgeven. Verder werd er
geen significant verschil gevonden tussen klimmers en controles voor relatieve deoxygenatie.
MacLeod et al. (2007) onderzochten de zuurstofextractie bij klimmers en dit onder de vorm
van reoxygenatie gemeten door ΔHbO2. Dit verschilt van de huidige studie die de
deoxygenatie registreert door middel van deoxy[Hb+Mb]. Verder werden eveneens
contracties van de voorarmspier uitgevoerd, maar dit steeds tegen 40% van de vooraf
verkregen MVC. Toch kan uit dit en het huidig onderzoek afgeleid worden dat klimmers
trainingsadaptaties hebben op het vlak van zuurstofextractie, of dit nu tijdens of na inspanning
is. Deze trainingsstatus op oxidatief vlak wordt ook gestaafd door de significant hogere
amplitude in deoxygenatie na arteriële occlusie. Ook hier zullen er perifere aanpassingen
ontstaan in de voorarmspier ten gevolge van de specifieke getraindheid van deze spiergroep
zoals eerder vermeld bij doorbloeding. Verder zullen er tijdens het klimmen vaak partiële of
volledige occlusies optreden in de voorarm, weliswaar van veel kortere duur (Usaj et al.
2007). Tijdens deze momenten zal het lichaam er al het nodige aan doen om toch zuurstof te
kunnen opnemen. Juist door deze adaptaties zullen klimmers wellicht een grotere amplitude in
absolute deoxygenatie vertonen.
In voorgaande studies werden steeds isometrische contracties uitgevoerd, ritmisch of continu.
Deze contracties worden ook gebruikt tijdens het klimmen en zijn dus geschikt om
fysiologische eigenschappen te onderzoeken. In de huidige studie worden er cyclische
contracties uitgevoerd wat meteen een verschil geeft. Uit de studie van Lewis et al. (1983)
blijkt dat er echter geen verschil is tussen statische en dynamische handknijpcontracties op het
vlak van pressor respons (=stijging in arteriële bloeddruk).
Ook hier werden verbanden nagegaan tussen maximale handknijpkracht en maximaal bereikte
deoxygenatiewaarden. Er bleek hierbij enkel een significant verband te bestaan bij absolute
deoxygenatie. Hoe hoger de maximale handknijpkracht, hoe groter de maximaal bereikte
absolute deoxygenatiewaarde.
3. DOORBLOEDING EN DEOXYGENATIE
In de huidige studie werd er aangetoond dat de MVC en dus ook de absolute belasting per
intensiteit groter was bij klimmers ten opzichte van controles en dit wellicht door de
adaptaties ten gevolge van het frequent aanspreken van de voorarmmusculatuur tijdens het
klimmen. Dit induceert dat de absolute metabole belasting bijgevolg op elke intensiteit, zowel
submaximaal als maximaal, hoger was bij klimmers in vergelijking met controles.
DISCUSSIE
36
Volgens het principe van Fick
mVO2 = Qm * (a-v) O2-verschil
kan het lichaam beantwoorden aan een stijging in deze metabole vraag door enerzijds de
zuurstofvoorziening naar de spier te verhogen door middel van stijging in doorbloeding en
anderzijds door de microvasculaire O2 extractie van capillair naar myocyt op te voeren. Door
meermaals per week te trainen kan er aangenomen worden dat klimmers centrale, maar vooral
ook perifere trainingsadaptaties hebben ondergaan die beide componenten ondersteunen (zie
hierboven) en die dus toestaan om een zwaardere absolute inspanning te leveren. Dit blijkt uit
het gegeven dat zowel de bloedvoorziening als de absolute O2 extractie (deoxy[Hb+Mb])
hoger zijn bij klimmers in vergelijking met controles. Hierbij valt echter op te merken dat de
stijging in doorbloeding bij klimmers in vergelijking met controles proportioneel veel sterker
is toegenomen dan de O2 extractie. In deze context valt op dat de relatieve stijging in
deoxy[Hb+Mb] tijdens inspanning ten opzichte van de stijging in deoxy[Hb+Mb] tijdens de
arteriële occlusie niet verschilt tussen klimmers en controles. Een mogelijke verklaring
hiervoor is dat de trainingsadaptaties bij klimmers zodanig de bloedvoorziening faciliteren dat
de relatieve microvasculaire O2 extractie op eenzelfde niveau kan blijven.
4. VASCULAIRE CONDUCTIE
Vasculaire conductie bleek in deze studie significant hoger bij klimmers dan bij controles. Dit
verschil wordt ook aangetoond in de studie van Wimer & Baldi (2012) die klimmers op dit
vlak vergeleken met duurlopers en controles gedurende een dynamische handknijptest. In het
onderzoek van Ferguson & Brown (1997) was er een trend tot significantie waarbij klimmers
een hogere vasculaire conductie neigden te hebben gedurende ritmische isometrische
contracties. Uit deze resultaten kan toch worden afgeleid dat klimmers over een verbeterde
vasodilatorische capaciteit beschikken. Zoals reeds vermeld in de literatuurstudie zullen er
structurele trainingsadaptaties plaatsvinden die de vasculaire conductie zullen wijzigen zoals
een stijging in oppervlakte van het capillaire bed, de mogelijkheid van de arteriën om een
grotere doorbloeding tegemoet te komen en functionele adaptaties in het vasculaire spierbed.
5. LEAD VS BOULDER
In deze pilootstudie probeerden we de fysiologische eigenschappen op het vlak van
doorbloeding en O2 extractie te onderzoeken bij klimmers. Gezien er binnen de klimsport
verschillende disciplines bestaan met elk hun specifieke bewegingen, werd er geprobeerd om
DISCUSSIE
37
ook hier verschillen te zoeken. Uit de resultaten kan echter afgeleid worden dat we geen
significante verschillen hebben gevonden voor doorbloeding en deoxygenatie tussen lead en
boulder. Beide groepen tonen wel duidelijke trainingsadaptaties ter hoogte van de voorarm
gezien de significante verschillen in vergelijking met sedentaire controles.
Uit dit onderzoek blijkt dat er geen verschil is tussen doorbloeding en deoxygenatie bij beide
condities maar dit verschil zou eventueel wel kunnen bestaan in de productie van metabole
bijproducten. La Torre et al. (2009) zagen echter een gelijkwaardige lactaatwaarde voor
boulder en leadklimmers.
Het niet significante verschil tussen lead en boulder zou eventueel te verklaren zijn door de
klimpopulatie in dit onderzoek. Het is namelijk zeer moeilijk om klimmers te vinden die enkel
boulderen of leadklimmen. Beide disciplines worden namelijk geïntegreerd in het
trainingsschema waarbij boulderen telt voor krachttraining en leadklimmen voornamelijk voor
krachtuithouding en weerstandstraining. Klimmers die aan Belgische competities deelnemen
zullen dan ook vaak de focus verleggen van boulder in het najaar naar lead in het voorjaar. Dit
fenomeen valt ook op in het wereldbekercircuit waarbij topklimmers zowel op lead als
boulder zullen presteren. Toch werd er geprobeerd om de proefpersonen zo veel mogelijk in 1
categorie te plaatsen.
Verder zou er ook de vraag gesteld kunnen worden over het aantal klimmers. Aan dit
onderzoek namen 10 leadklimmers en 8 boulderklimmers deel. In het onderzoek van Fanchini
et al. (2013) was deze verdeling 10 – 10 en werden er significante verschillen gevonden voor
maximale vingerkracht en snelheid waarmee kracht geproduceerd werd tussen beide groepen.
Het aantal proefpersonen per discipline was in hun studie geen limitatie waardoor dit ook in
het huidig onderzoek geen probleem zou moeten geven.
6. LIMITATIES
Na het lezen van bovenstaande discussie kunnen er enkele limitaties vermeld worden. Zo is de
handknijptest ten eerste niet klimspecifiek. Ze vraagt echter wel de nodige contracties van de
voorarmmusculatuur, maar de mogelijkheid bestaat dat de spieren tijdens typische
klimhoudingen anders aangesproken worden. Zo zou het testapparaat van Philippe et al.
(2012) meer aanleunen bij een typische klimbeweging.
Ten tweede is het uiterst moeilijk om eliteklimmers te vinden die enkel boulder of enkel lead
doen vanwege het gebruik van beide disciplines in huidige trainingsmethodieken.
DISCUSSIE
38
Daarnaast kan de duur van de contractie tijdens de handknijptest ook in vraag gesteld worden.
In de huidige studie was de verhouding tussen contractie en rust 1 sec – 1 sec. Tijdens het
klimmen zal een contractie echter veel langer duren wat ook weergegeven wordt in de studie
van White et al. (2010). De verhouding inspanning-rust was tijdens boulderen 13:1 seconden
en tijdens leadklimmen 3:1 seconden. Hieruit kan geconcludeerd worden dat er een
verschillend testprotocol zal moeten bestaan voor lead of boulder.
Verder werd er ook een geen rekening gehouden met onderhuids vet wat ook het signaal van
deoxy[Hb+Mb] kan beïnvloeden. In de studie van Van Beekvelt et al. (2001) werd er
namelijk aangetoond dat indien er een hoger subcutaan vetpercentage aanwezig was, de
musculaire zuurstofextractie gemeten door NIRS beduidend lager was in vergelijking met
personen met een lager vetpercentage. Het infrarood licht zal de spier minder kunnen
penetreren indien het subcutaan vetgehalte toeneemt (zie figuur 23).
Figuur 23 – Invloed van dikte van het subcutaan vetweefsel op zuurstofextractie gemeten door NIRS. Van Beekvelt et al., (2001)
CONCLUSIE
39
CONCLUSIE
Na het lezen van bovenstaand onderzoek kan een antwoord geformuleerd worden op de eerder
gestelde hypotheses :
i. Gezien de combinatie van weerstandstraining en intensieve intermittente
uithoudingstraining heeft klimmen een invloed op chronische trainingsadaptaties
ter hoogte van het cardiovasculair systeem (Philippe et al. 2012, Delp 1995).
Klimmers zullen wegens de specifieke getraindheid een hogere doorbloeding
hebben in de voorarm dan sedentaire controles zoals eerder aangetoond door
Wimer & Baldi. (2012).
ii. Klimmers zullen een grotere deoxygenatie, als reflectie van een verbeterde O2
extractie, hebben tijdens inspanning in vergelijking met controles.
iii. Omwille van de typische krachttraining binnen het boulderen en de daarbij
passende trainingseffecten zoals hypertrofie en extra capillarisatie binnen deze
nieuwe spiermassa, zullen deze klimmers een hogere doorbloeding hebben dan
leadklimmers. Leadklimmers daarentegen zullen een grotere deoxygenatie hebben
ten opzichte van boulder doordat zijn meer op weerstand en uithouding trainen en
daarom ook de trainingseffecten hiervan meepikken zoals een efficiënter werkend
oxidatief systeem (Wilmore et al. 2012).
Klimmers zullen inderdaad een hogere doorbloeding vertonen tijdens inspanning en na
arteriële occlusie. Deze verschillen zijn te wijten aan getraindheid met adaptaties in het
vasculair spierbed als gevolg. Ook de tweede hypothese kan uit voorgaande resultaten
aanvaard worden, maar enkel voor absolute deoxygenatie. Ook hier zullen de specifieke
trainingsadaptaties de reden zijn voor het significante verschil.
Als laatste kon er geen verschil gevonden worden tussen lead en boulder. Indien men later
toch nog de specifieke verschillen wil onderzoeken tussen lead en boulder, zal er rekening
moeten gehouden worden met eerder vermelde limitaties.
REFERENTIELIJST
40
REFERENTIELIJST
Alomari M.A., Mekary R.A., Welsch M.A. (2010) Rapid vascular modifications to localized
rhythmic handgrip training and detraining. Eur J Appl Physiol, 109, 803 – 809.
Blomqvist C.G., Saltin B. (1983) Cardiovascular adapatations to physical training. Annual
review of physiol, 45, 169 – 189.
Boushel R., Pott F., Madsen P., Radegran G., Nowak M., Quistorff B., Secher N. (1998)
Muscle metabolism from near infrared spectroscopy during rhythmic handgrip in humans. Eur
J Appl Physiol, 79, 41 – 48.
Boushel R., Piantadosi C.A. (2000) Near-infrared spectroscopy for monitoring muscle
oxygenation. Acta Physiol Scand, 168, 615 – 622.
Brizendine J.T., Ryan T.E., Larson R.D., McCully K.K. (2013) Skeletal muscle metabolism in
endurance athletes with near-infrared spectroscopy. Med Sci Sports Exerc., 45:5, 869 -875.
De Blasi R.A., Ferrari M., Natali A., Conti G. Mega A., Gasparetto A. (1994) Noninvasive
measurement of forearm blood flow and oxygen consumption by near-infrared spectroscopy.
J Appl Physiol, 76:3, 1388 – 1393.
Delp M.D. (1995) Effects of exercise training on endothelium-dependent peripheral vascular
responsiveness. Med. Sci. Sports Exerc., 27:8, 1152 – 1157.
Casey D.P., Curry T.B., Joyner M.J. (2008) Measuring muscle blood flow: a key link between
systemic and regional metabolism. Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 11, 580 – 586.
Celie B., Boone J., Van Coster R., Bourgois J. (2012) Reliability of near infrared
spectroscopy (NIRS) for measuring forearm oxygenation during incremental handgrip
exercise. Eur J Appl Physiol, 112, 2369 – 2374.
De Geus B., Villanueva O’Driscoll S., Meeusen R. (2006) Influence of climbing style on
physiological responses during indoor rock climbing on routes with the same difficulty. Eur J
Appl Physiol, 98, 489 – 496.
Delp M.D. (1995) Effects of exercise training on endothelium-dependent peripheral vascular
responsiveness. Med Sci Sports Exerc, 27:8, 1152 – 1157.
REFERENTIELIJST
41
Fanchini M., Violette F., Impellizzeri F., Maffiuletti N. (2013) Differences in climbing-
specific strength between boulder and lead rock climbers. J Strength Cond Res, 27:2, 310 –
314.
Ferguson R., Brown M. (1997) Arterial blood pressure and forearm vascular conductance
responses to sustained and rhythmic isometric exercise and arterial occlusion. Eur J Appl
Physiol, 76, 174 – 180.
Ferri A., Adamo S., La Torre A., Marzorati M., Bishop D.J., Miserocchi G. (2011)
Determinants of performance in 1500-m runners. Eur J Appl Physiol, 112, 3033 – 3043.
Grassi B., Marzorati M., Lanfranconi F., Ferri A., Longaretti M., Stucchi A., … Morandi L.
(2007) Impaired oxygen extraction in metabolic myopathies: detection and quantification by
near-infrared spectroscopy. Muscle Nerve, 35:4, 510 – 520.
Green J., Stannard S. (2010) Active recovery strategies and handgrip performance in trained
vs. untrained climbers. J Strength Cond Res, 24:2, 494 – 501.
Kindig C.A., Richardson T.E., Poole D.C. (2002) Skeletal muscle capillary hemodynamics
from rest to contractions: implications for oxygen transfer. J Appl Physiol, 92, 2513 – 2520.
La Torre A., Crespi D., Serpiello F., Merati G. (2009) Heart rate and blood lactate evaluation
in bouldering elite athletes. J Sports Med Phys Fitness, 49, 19 – 24.
Lewis S.F., Taylor W.F., Bastian B.C., Graham R.M., Pettinger W.A., Blomqvist C.Q. (1983)
Hemodynamic responses to static and dynamic handgrip before and after autonomic blockade.
Clin Sci (Lond), 64:4, 593 – 600.
Macleod D., Sutherland D.L., Buntin L., Whitaker A., Aitchison T., Watt I., … Grant S.
(2007) Physiological determinants of climbing-specific finger endurance and sport rock
climbing performance. Journal of Sports Sciences, 25:12, 1433 – 1443.
McMahon S., Jenkins D. (2002) Factors affecting the rate of phosphocreatine resynthesis
following intense exercise. Sports Med, 32, 761 – 784.
Miyachi M., Iemitsu M., Okutsu M., Onodera S. (1998) Effects of endurance training on the
size and blood flow of the arterial conductance vessels in humans. Acta Physiol Scand, 163,
13 – 16.
REFERENTIELIJST
42
Meirelles C.D., Leite S.P., Montenegro C.A.B., Gomes P.S.C. (2007) Reliability of brachial
artery flow-mediated dilatation measurement using ultrasound. Arq Bras Cardiol, 89:3, 176 –
183.
Mermier C.M., Robergs R.A., McMinn S.M., Heyward V.H. (1997) Energy expenditure and
physiological responses during indoor rock climbing. Br J Sports Med, 31:3, 224 – 228.
Newcomer S.C., Leuenberger U.A., Hogeman C.S., Handly B.D., Proctor D.N. (2004)
Different vasodilator responses of human arms and legs. J Physiol, 556:3, 1001 – 1011.
Philippe M., Wegst D., Müller T., Raschner C., Burtscher M. (2012) Climbing-specific finger
flexor performance and forearm muscle oxygenation in elite male and female sport climbers.
Eur J Appl Physiol, 112, 2839 – 2847.
Poole D.C., Copp S.W., Hirai D.M. et Musch T.I. (2011) Dynamics of muscle
microcirculatory and blood-myocite O2 flux during contractions. Acta Physiol, 202, 293 –
310.
Proctor D.N., Newcomer S.C. (2006) Is there a difference in vascular reactivity of the arms
and legs? Med Sci Sports Exerc, 38, 1819 – 1828.
Quaine F., Vigouroux L., Martin L. (2003) Finger flexors fatigue in trained rock climbers and
untrained sedentary subjects. Int J Sports Med, 24, 424 – 427.
Radegran G. (1999) Limb and skeletal muscle blood flow measurements at rest and during
exercise in human subjects. Proceedings of the Nutrition Society, 58, 887 – 898.
Rowland T., Obert P. (2002) Doppler Echocardiography for the estimation of cardiac output
with exercise. Sports Med, 32:15, 973 – 986.
Sheel W., Seddon N., Knight A., McKenzie D.C., Warburton D.E.R. (2003) Physiological
responses to indoor rock-climbing and their relationship to maximal cycle ergometry. Med Sci
Sports Exerc, 35:7, 1225 – 1231.
Sinoway L.I., Musch T.I., Minotti J.R., Zelis R. (1986) Enhanced maximal metabolic
vasodilatation in the dominant forearms of tennis players. J Appl Physiol, 61:2, 673 – 678.
REFERENTIELIJST
43
Tew G.A., Ruddock A.D., Saxton J.M. (2010) Skin blood flow differentially affects near-
infrared spectroscopy-derived measures of muscle oxygen saturation and blood volume at rest
and during dynamic leg exercise. Eur J Appl Physiol, 110, 1083 – 1089.
Tomlin D.L., Wenger H.A. (2001) The relationship between aerobic fitness and recovery
from high intensity intermittent exercise. Sports Med, 31, 1 – 11.
Uchiyama K., Miaki H., Terada S., Hoso M. (2011) Effect of muscle strength training and
muscle endurance training on muscle deoxygenation level and endurance performance. J.
Phys. Ther. Sci., 23, 349 – 355.
Van Beekvelt M.C.P., Borghuis M.S., Van Engelen B.G.M., Wevers R.A., Colier W.N.J.M.
(2001) Adipose tissue thickness affects in vivo quantitative near-IR spectroscopy in human
skeletal muscle. Clinical Science, 101, 21 – 28.
Van Beekvelt M.C.P., Van Engelen B.G.M., Wevers R.A., Colier W.N.J.M. (2002) In vivo
quantitative near-infrared spectroscopy in skeletal muscle during incremental isometric
handgrip exercise. Clin Physiol & Func IM, 22, 210 – 217.
Walther G., Nottin S., Karpoff L., Pérez-Martin A., Dauzat M., Obert P. (2008) Flow-
mediated dilation and exercise-induced hyperaemia in highly trained athletes : comparison of
the upper and lower limb vasculature. Acta Physiol, 193, 139 – 150.
Watts PB, Drobish KM (1998) Physiological responses to simulated rock climbing at different
angles. Med Sci Sports Exerc, 30:7, 1118 – 1122.
Watts PB. (2004) Physiology of difficult rock climbing. Eur J Appl Physiol, 91, 361 – 372.
White D., Olsen P. (2010) A time motion analysis of bouldering style competitive rock
climbing. J Strength Cond Res, 24, 1356 – 1360.
Wilmore J.H., Costill D.L. & Kenney W.L. (2012) Physiology of Sport and Exercise. Human
kinetics. 55-62, 152-156, 175-176, 256-257.
Wimer G., Baldi J. (2012) Limb-specific training affects exercise hyperemia but not
sympathetic vasoconstriction. Eur J Appl Physiol, 112, 3819 – 3828.
BIJLAGES
44
BIJLAGES
1. Infobrief
Informatiebrief voor deelnemers aan studies
Titel van de studie:
Oxygenatie en spiervermoeidheid van de voorarmspieren tijdens een maximale cyclische
handknijptest bij diverse populaties.
Beschrijving van de studie:
Ontwikkeling van een niet-invasieve screeningsmethode voor mensen met de spierziekte
mitochondriale myopathie. Door middel van prestatie op een inspanningstest worden mensen
gescreend of ze al dan niet deze aandoening zouden hebben. Ook bij CVS patiënten wordt de respons
bestudeerd op deze test.
Deel 1:
1. Lichaamsafmetingen
- Lichaamsgrootte
- Lichaamsgewicht
- Lichaamsvetpercentage (10 huidplooien methode: Op 10 vaste
plaatsen(subscapillair, abdominaal,…) op het lichaam worden huidplooien
gemeten. Door deze afmetingen in een formule te plaatsen, wordt het
vetpercentage berekend.)
FACULTEIT
GENEESKUNDE EN GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Vakgroep Bewegings- en Sportwetenschappen
Bert Celie
Prof. Dr. Jan Bourgois
BIJLAGES
45
Deel 2:
Bij het tweede deel wordt er eveneens een inspanningstest uitgevoerd, maar in dit
geval is het een handknijptest, die veel minder algemene vermoeidheid induceert dan
een fietstest. Eerst wordt met een handknijptoestel de maximale handknijpkracht
(MVC) gemeten. Daarna is er alvorens de test echt begint eveneens een arteriële
occlusie van de voorarm. Na een tien minuten lange pauze begint het echte protocol
met stijgende belastingsintensiteit. Dit bestaat uit een periode van 2 minuten waar
cyclisch contractie met relaxatie wordt afgewisseld op het tempo van een metronoom
(1 seconde contractie- 1 seconde relaxatie). Het begint aan 30% van de MVC. Na de
twee minuten is er één minuut rust alvorens weer twee minuten cyclisch te contraheren
aan 40% MVC. Zo neemt de belastingsintensiteit gradueel toe.
Bij deze test is er registratie van:
Doorbloeding en zuurstof extractie: De Near infrared Spectroscopy (NIRS)
registreert via infrarood straling de doorbloeding en de hoeveelheid zuurstof in
het bloed. Het is niet-invasief en doet dus geen pijn. De probe zal op de
voorarm bevestigd worden tijdens deze test.
Doppler ultrasound is een non-invasieve techniek die gebruikt zal worden om
de doorbloeding te meten. Non invasief betekent dat er gemeten wordt van
buiten het lichaam uit. Het betreft een techniek waarbij aan de hand van geluid
de doorbloeding gemeten wordt.
NOOT: Verwittig onmiddellijk de proefleiders wanneer je je slecht voelt, of wanneer je een
pauze nodig hebt. Als proefpersoon mag je op elk ogenblik de proeven onderbreken en elke
verdere deelname stop zetten. De gegevens van deze studie worden enkel voor
wetenschappelijke doeleinden gebruikt. De proefpersoon heeft hierin steeds inzage.
Alle testen zullen doorgaan in het sportmedisch centrum in P2 in het UZ te Gent.
BIJLAGES
46
Wat wordt verwacht van de deelnemer?
Voor het welslagen van de studie, is het uitermate belangrijk dat we uw toestemming krijgen om de
nodige gegevens te verzamelen en te verwerken en dat u volledig meewerkt met de onderzoeker en dat
u zijn/haar instructies nauwlettend opvolgt.
Deelname en beëindiging:
De deelname aan deze studie vindt plaats op vrijwillige basis. U kan weigeren om deel te nemen aan
de studie, en u kunt zich op elk ogenblik terugtrekken uit de studie zonder dat u hiervoor een reden
moet opgeven en zonder dat dit op enigerlei wijze een invloed zal hebben op uw verdere relatie en/of
behandeling met de onderzoeker en/of de behandelende arts.
Als u wenst deel te nemen, vragen wij u onderstaand toestemmingsformulier te ondertekenen.
De duur van deel 1 en 2 van het onderzoek bedraagt ongeveer 50 minuten.
Risico’s en voordelen:
Mogelijke risico’s van de proeven zijn lichte spierstijfheid van de onderste ledematen ten gevolge van
het de inspanning.
Het is een maximale inspanningstest, waarbij er, ondanks nauwlettende hartregistratie een hoger risico
bestaat op cardiovasculair falen dan in een gewone situatie. Ook is er altijd een geneesheer aanwezig.
U hebt het recht op elk ogenblik vragen te stellen over de mogelijke en/of gekende risico’s van deze
studie. Als er in het verloop van de studie gegevens aan het licht komen die een invloed zouden
kunnen hebben op uw bereidheid om te blijven deelnemen aan deze studie, zult u daarvan op de
hoogte worden gebracht.
Deze studie werd goedgekeurd door een onafhankelijke Commissie voor Medische Ethiek verbonden
aan het UZ Gent. In geen geval dient u de goedkeuring door de Commissie voor Medische Ethiek te
beschouwen als een aanzet tot deelname aan deze studie.
Op korte termijn is het enige voordeel dat er misschien een screening kan plaatsvinden zonder
invasieve methodes (geen afname van een spierbiopt), maar op lange termijn zou dit onderzoek
kunnen contribueren aan de ontwikkeling van nieuwe methodes om de ernst van deze aandoening te
verminderen.
BIJLAGES
47
Kosten:
Uw deelname aan deze studie brengt geen extra kosten mee voor U.
Vertrouwelijkheid:
In overeenstemming met de Belgische wet van 8 december 1992 en de Belgische wet van 22 augustus
2002, zal u persoonlijke levenssfeer worden gerespecteerd en zal u toegang krijgen tot de verzamelde
gegevens. Elk onjuist gegeven kan op uw verzoek verbeterd worden.
Vertegenwoordigers van de opdrachtgever, auditoren, de Commissie voor Medische Ethiek en de
bevoegde overheden hebben rechtstreeks toegang tot Uw dossiers om de procedures van de studie
en/of de gegevens te controleren, zonder de vertrouwelijkheid te schenden. Dit kan enkel binnen de
grenzen die door de betreffende wetten zijn toegestaan. Door het toestemmingsformulier, na
voorafgaande uitleg, te ondertekenen stemt U in met deze toegang.
Als u akkoord gaat om aan deze studie deel te nemen, zullen uw persoonlijke gegevens tijdens deze
studie worden verzameld en gecodeerd (hierbij kan men uw gegevens nog terug koppelen naar uw
persoonlijk dossier).
Verslagen waarin U wordt geïdentificeerd, zullen niet openlijk beschikbaar zijn. Als de resultaten van
de studie worden gepubliceerd, zal uw identiteit vertrouwelijke informatie blijven.
Wij garanderen u ook dat persoonlijke gegevens verworven in dit onderzoek niet doorgespeeld worden
naar de ‘sportwereld’ waar deze gegevens zouden gebruikt kunnen worden voor selectie. Dit gebeurt
voor alle duidelijkheid niet. Gegevens worden louter voor wetenschappelijk onderzoek gebruikt.
Letsels ten gevolge van deelname aan de studie:
De onderzoeker voorziet in een vergoeding en/of medische behandeling in het geval van
schade en/of letsel tengevolge van deelname aan de studie. Voor dit doeleinde is een
verzekering afgesloten met foutloze aansprakelijkheid conform de wet inzake experimenten
op de menselijke persoon van 7 mei 2004. Op dat ogenblik kunnen uw gegevens doorgegeven
worden aan de verzekeraar.
BIJLAGES
48
Contactpersoon:
Als U aanvullende informatie wenst over de studie of over uw rechten en plichten, kunt U in de loop
van de studie op elk ogenblik contact opnemen met:
Bert Celie, [email protected], 09/264.86.84, 0494/19.84.23
Prof. Dr. Jan bourgois, [email protected], 09/264.62.97
BIJLAGES
49
Toestemmingsformulier
Ik, _________________________________________ heb het document “Informatiebrief voor
deelnemers aan studies met als voettekst “Informed consent (versie 1)” dd 15/08/2010 pagina 1 tot en met
4 gelezen en er een kopij van gekregen. Ik stem in met de inhoud van het document en stem ook in
deel te nemen aan deze studie.
Belangrijk binnen deze studie is om eerlijk te antwoorden op volgende vragen:
- Zijn er ooit inspanningsgebonden klachten geweest van bewustzijnsverlies (syncope)?
_________________________________________________________________
- Zijn er in de familie gevallen van plotse dood op het sportveld (jonger dan 40 jaar)
gekend? __________________________________________________________
Ik heb een kopij gekregen van dit ondertekende en gedateerde formulier voor
“Toestemmingsformulier”. Ik heb uitleg gekregen over de aard en het doel van de studie en over wat
men van mij verwacht. Ik heb uitleg gekregen over de mogelijke risico’s en voordelen van de studie.
Men heeft me de gelegenheid en voldoende tijd gegeven om vragen te stellen over de studie, en ik heb
op al mijn vragen een bevredigend antwoord gekregen.
Ik stem ermee in om volledig samen te werken met de toeziende onderzoekers.
Ik ben me ervan bewust dat deze studie werd goedgekeurd door een onafhankelijke Commissie voor
Medische Ethiek verbonden aan het UZ Gent. Deze goedkeuring was in geen geval de aanzet om te
beslissen om deel te nemen aan deze studie.
Ik mag me op elk ogenblik uit de studie terugtrekken zonder een reden voor deze beslissing op te
geven en zonder dat dit op enigerlei wijze een invloed zal hebben op mijn verdere relatie met de
onderzoekers.
Ik begrijp dat auditors, vertegenwoordigers van de opdrachtgever, de Commissie voor Medische
Ethiek of bevoegde overheden, mijn gegevens mogelijk willen inspecteren om de verzamelde
informatie te controleren. Door dit document te ondertekenen, geef ik toestemming voor deze controle.
Bovendien ben ik op de hoogte dat bepaalde gegevens doorgegeven worden aan de opdrachtgever. Ik
geef hiervoor mijn toestemming, zelfs indien dit betekent dat mijn gegevens doorgegeven worden aan
een land buiten de Europese Unie. Ten alle tijden zal mijn privacy gerespecteerd worden.
Men heeft mij ingelicht over het bestaan van een verzekeringspolis in geval er letsel zou ontstaan dat
aan de studieprocedures is toe te schrijven.
BIJLAGES
50
Ik ben bereid op vrijwillige basis deel te nemen aan deze studie.
Naam van de vrijwilliger: _________________________________________
Datum: _________________________________________
Handtekening:
Ik bevestig dat ik de aard en het doel van de studie heb uitgelegd aan de bovenvermelde vrijwilliger.
De vrijwilliger stemde toe om deel te nemen door zijn/haar persoonlijk gedateerde handtekening te
plaatsen.
Naam van de persoon
die voorafgaande uitleg
heeft gegeven: _________________________________________
Datum: _________________________________________
Handtekening: