perifere doorbloeding en oxygenatie in de voorarmspier bij...

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

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 %


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


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


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


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).


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


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


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.


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

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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:

perifere doorbloeding en oxygenatie in de voorarmspier bij...

Documents