Matematiksel kritik gücün geçerliliğinin analizi
Analysing the validity of mathematical critical power
Yazar: REFİK ÇABUK
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZKAYA
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Hareket ve Antrenman Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Spor = Sports
Dizin: Egzersiz = Exercise ; Geçerlik = Validity ; Kas kuvveti = Muscle strength ; Matematiksel modeller = Mathematical models ; Solunum = Respiration ; Spor = Sports ; Sporcular = Sportsmen ; Ventilasyon = Ventilation

Özet:
Matematiksel kritik güç (KG); ağır egzersiz alanının üst sınırıdır ve "yorgunluk oluşmadan uzun süreler devam ettirilebilen en yüksek güç çıktısını" verir. Lineer toplam iş (KGlin-iş), lineer 1/zaman (KGlin-1/z), lineer olmayan-2 parametreli (KG2-hip), lineer olmayan-3 parametreli (KG3-hip), ve üstel (KGüst) fonksiyonlar, bir KG değeri belirlemede yaygın olarak kullanılan matematiksel modellerdir. Dahası, KG değeri en düşük toplam standart hata metodu kullanılarak da elde edilebilir (KGfit). Pek çok çalışmada KG'nin geçerliliği sınanmış olsa da, daha önce yapılan hiçbir çalışmada KG geçerliliğini fizyolojik tanımına uygun olarak test etmemiştir. Bu çalışmanın amacı, KG tahminlerinin geçerliliğini, "egzersiz VO2'sinin VO2maks'ın %95'ine ulaşmadan stabil tutulabildiği en yüksek egzersiz şiddeti" olarak kabul edilen kritik eşik (KE) konseptine dayalı olarak analiz etmektir. Bu çalışmaya 14 iyi antrene sporcu gönüllü olarak katıldı (VO2maks: 65,88±4,79 mL·dk-1·kg-1 ve ZG: 372,85±63,11 W). Her bisikletçinin ventilasyon eşiği (VE) ve solunumsal kompanzasyon noktası (SKN) değerleri, şiddeti kademeli olarak artan testlerle değerlendirildi. VO2maks değerleri, sabit yüklü doğrulama testleriyle analiz edildi. KG değerlerini analiz edebilmek için, 2-10 dakika aralığında sonlanan dört adet sabit yüklü egzersiz testi yapıldı. Bisikletçilerin bireysel KE düzeyleri, bitkinliğe kadar sürdürülen sabit yüklü egzersizlerle test edildi. Elde edilen sonuçlara göre; yalnızca KGüst'den elde edilen güç çıktısı (323,8±46,84'e kıyasla 325,71±43,09 W; p=0,619), VO2 (61,38±4,24'e kıyasla 61,88±4,67 mL·dk-1·kg-1; p=0,795) ve tükenme zamanı (15,41±11,18'e kıyasla 13,6±4,33 dakika; p=0,609) verileri KE'den elde edilenlerle tutarlıydı. Dahası KGüst, SKN ile benzer güç üretim düzeylerine karşılık gelirken (327,35±44,51 W; p=0,357); KG3-hip, SE ile tutarlıydı (286,01±46,36'e kıyasla 278,25±37,59 W; p=0,246). Sonuç olarak, KGüst'ün diğer matematiksel varsayımlara kıyasla KE'yi tahmin edebilen en doğru yaklaşım olduğu ve tek bir test seansından elde edilebilen SKN'nin KE'yi tahmin etmenin pratik bir yolu olabileceği sonucuna varıldı.

Abstract:
Mathematical critical power (CP) defines "the upper boundary of heavy exercise domain" and represents "the highest power output that is sustainable for a very long time without fatigue". Linear total-work (CPlin-work), linear-1/time (CPlin-1/t), nonlinear-2 (CP2-hyp), nonlinear-3 (CP3-hyp) and exponential (CPexp) functions have been widely used mathematical models to estimate the CP. Moreover, the CP can be obtained by the sum of the smallest coefficient of variations (CPfit). Although there are several studies on the validity of CP, none have been conducted to test its accuracy based on the physiological basis of the CP. This study therefore aimed at  evaluating its validity based on critical threshold (CT) concept accepted as "the highest exercise intensity where VO2 can be stabilized before reaching 95% of VO2max". 14 well-trained male cyclists (VO2max: 65.88±4.79 mL·min-1·kg-1 and PO: 372.85±63.11) participated in this study. The ventilatory threshold (VT) and respiratory compensation point (RCP) of each cyclist were evaluated by an incremental test. VO2max values were analysed by constant-load verification phases. CP values were estimated by four exhaustive severe-intensity exercises lasting between 2 and 10 minutes. Cyclists' individual CT values were found through several constant-load exercises to volitional exhaustion. According to results, only the CPexp could successfully estimate the power output (323.8±46.84 vs. 325.71±43.09 W; p=0.619), VO2 response (61.38±4.24 vs. 61.88±4.67 mL·min-1·kg-1; p=0.795) and time to limit (15.41±11.18 vs. 13.6±4.33 minutes; p=0.609) values corresponding to physiological CT. Moreover, CPexp  corresponded to the RCP (327.35±44.51 W; p=0.357), while the CP3-hyp was equal to the VT (286.01±46.36 vs. 278.25±37.59 W; p=0.246). In conclusion, this study shows that the CPexp is the best mathematical assumption amongst the other mathematical models, and the RCP can be a practical way to predict a power output corresponding to the CT.