Affidabilità della determinazione della soglia utilizzando monitor portatili di ossigenazione muscolare durante i test da sforzo: una revisione sistematica e una meta

May 30, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12649 (2023) Citare questo articolo

Dettagli sulle metriche

Negli ultimi anni è stata suggerita la tecnologia portatile della spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS) per determinare le soglie metaboliche/ventilatrici. Questa revisione sistematica e meta-analisi mirava a valutare l'affidabilità di un monitor portatile per l'ossigenazione muscolare nel determinare le soglie durante i test da sforzo. La domanda PICO proposta era: l’intensità dell’esercizio delle soglie di ossigenazione muscolare, utilizzando NIRS portatili, è affidabile rispetto alle soglie del lattato e della ventilazione per l’intensità dell’esercizio determinate negli atleti? È stata effettuata una ricerca su Pubmed, Scopus e Web of Science e la revisione è stata condotta seguendo le linee guida PRISMA. Sono stati inclusi quindici articoli. I domini che presentavano i bias più elevati erano i fattori di confondimento (93% con rischio moderato o alto) e la selezione dei partecipanti (100% con rischio moderato o alto). Il coefficiente di correlazione intra-classe tra l'intensità dell'esercizio della prima soglia ventilatoria o del lattato e la prima soglia di ossigenazione muscolare era 0,53 (ottenuto con dati provenienti da soli 3 studi), mentre la seconda soglia era 0,80. Il presente lavoro mostra che, sebbene un monitor portatile per l'ossigenazione muscolare abbia un'affidabilità da moderata a buona per determinare la seconda soglia ventilatoria e quella del lattato, sono necessarie ulteriori ricerche per studiare i metodi matematici di rilevamento, la capacità di rilevare la prima soglia, il rilevamento in più regioni e l'effetto del sesso, del livello di prestazione e del tessuto adiposo nel determinare le soglie.

In molti sport vengono eseguiti vari metodi di test da sforzo per rilevare le soglie metaboliche/ventilatorie. Queste zone o punti sono caratterizzati da aumenti non lineari dei risultati fisiologici (ad esempio, punto (V), volume di ossigeno (VO2), lattato nel sangue, frequenza cardiaca, ecc.) determinando così due punti di interruzione fisiologici che consentono al modello a tre fasi di intensità di essere applicato1,2,3. Questi dati sono importanti per gli allenatori e gli atleti per valutare le condizioni fisiche e programmare le intensità per ottimizzare l'allenamento e migliorare la forma cardiovascolare e la resistenza4,5. Pertanto, è di grande importanza disporre di un metodo affidabile per il rilevamento della soglia6.

La soglia ventilatoria o metabolica è solitamente determinata rispettivamente dai dati sugli scambi gassosi o sul lattato nel sangue, ottenuti durante test incrementali4,7. Lo scambio di gas è uno dei metodi più comunemente utilizzati per valutare l'evoluzione delle misurazioni dello scambio di gas (punto (V), VO2, volume di anidride carbonica (VCO2) e ventilazione minuto (VE)) che consentono il rilevamento del punto di compensazione respiratoria (denominato anche come soglia ventilatoria (TV))8. Ad esempio, un metodo spesso utilizzato è il metodo ventilatorio che consiste nel determinare la prima e la seconda soglia ventilatoria rilevando aumenti non lineari della ventilazione minuto, l'equivalente ventilatorio per l'ossigeno, l'equivalente ventilatorio per l'anidride carbonica, il consumo di ossigeno e la produzione di anidride carbonica9 . Un altro metodo ampiamente utilizzato è la misurazione del lattato nel sangue10. Nella fisiologia contemporanea, il lattato è considerato un importante intermedio metabolico che ha un impatto ad ampio raggio sull'utilizzo del substrato energetico, sulla segnalazione cellulare e sull'adattamento11. È importante anche per i mitocondri poiché il lattato è il prodotto finale della glicolisi e svolge un ruolo nel collegare la produzione di energia indipendente dall'ossigeno e dipendente dall'ossigeno, come principale fonte di energia per la respirazione mitocondriale4,11. Quindi, il lattato entra nel reticolo mitocondriale per supportare l'omeostasi energetica cellulare mediante fosforilazione ossidativa e questo processo aiuta lo smaltimento del lattato11. La determinazione della soglia utilizzando la concentrazione di lattato nel sangue può essere ottenuta da valori fissati (ad esempio, 2 o 4 mmol L−1)12 in modelli matematici13,14.

Tuttavia, entrambi i metodi presentano limitazioni associate, come il costo economico dello scambio di gas e la necessità di estrarre una goccia di sangue o la sua incapacità di misurare continuamente il lattato15, il che rende interessante esplorare nuove metodologie. Inoltre, è stato suggerito che la determinazione delle soglie utilizzando la saturazione di ossigeno muscolare (SmO2) potrebbe essere una valida alternativa ai metodi dello scambio di gas polmonare o del lattato nel sangue16,17.