Effect of the Canadian Air Force training programme on a submaximal exercise test.

7/28/2019 Effect of the Canadian Air Force training programme on a submaximal exercise test.

1/20

Q u a r t e r l y J o u r n a l o f E x p e r i m e n t a l P h y s i o l o g y ( 1 9 7 9 ) 6 4 , 1 8 5 - 2 0 4

E f f e c t o f t h e C a n a d i a n A i r F o r c e T r a i n i n g P r o g r a m m e o na S u b m a x i m a l E x e r c i s e T e s tC . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN a n d J . P . NEWELLFrom t h e D e p a r t m e n t o f C a r d i o v a s c u l a r S t u d i e s , t h e U n i v e r s i t y a n d K i l l i n g b e c kH o s p i t a l , L e e d s .(RECEIVED F OR PUBLICATION 2 8 NOVEMBER 1 9 7 8 )V a l i d a t i o n o f t h e s u b m a x i m a l h e a r t r a t e / o x y g e n c o n s u m p t i o n r e l a t i o n s h i p a s a n i n d e x o f' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' r e q u i r e s t h e d e m o n s t r a t i o n o f s y s t e m a t i c a l t e r a t i o n s i n t h i sr e l a t i o n s h i p c o n c o m i t a n t w i t h i n t e r v e n t i o n s d e s i g n e d t o a l t e r p h y s i c a l f i t n e s s . To f u l f i lt h o s e c r i t e r i a a l o n g i t u d i n a l t r a i n i n g / d e - t r a i n i n g s t u d y w a s u n d e r t a k e n . P r e v i o u s l ys e d e n t a r y a d u l t s u b j e c t s u n d e r t o o k t h e C a n a d i a n A i r f o r c e 5BX-XBX e x e r c i s ep r o g r a m m e . S u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t s w e r e p e r f o r m e d b e f o r e a n d a f t e r t r a i n i n g , a n df o l l o w i n g s e v e r a l w e e k s c e s s a t i o n o f t r a i n i n g . A r e g r e s s i o n l i n e o f s u b m a x i m a l h e a r t r a t eo n s u b m a x i m a l o x y g e n c o n s u m p t i o n w a s c a l c u l a t e d f r o m t h e d a t a o f e a c h s u b m a x i m a le x e r c i s e t e s t . A l t e r a t i o n s i n t h e r e g r e s s i o n l i n e s w e r e e x a m i n e d f o r e a c h s u b j e c ti n d i v i d u a l l y b y t e s t i n g s t a t i s t i c a l l y f o r d i f f e r e n c e i n s l o p e a n d e l e v a t i o n b e t w e e n a n y p a i ro f l i n e s . S u b j e c t s who u n d e r t o o k t h e t r a i n i n g / d e - t r a i n i n g s t u d y d e m o n s t r a t e d s i g n i f i c a n t -s y s t e m a t i c a l t e r a t i o n s i n t h e e l e v a t i o n o f t h e r e g r e s s i o n l i n e s c o n c o m i t a n t w i t h p e r i o d s o ft r a i n i n g a n d d e - t r a i n i n g . T h e r e p r o d u c i b i l i t y o f t h e s u b m a x i m a l h e a r t r a t e / o x y g e nc o n s u m p t i o n r e l a t i o n s h i p w a s e x a m i n e d i n t w o a d d i t i o n a l g r o u p s o f s u b j e c t s . Group Ar e p e a t e d a s u b m a x i m a l t e s t o n 3 o r 4 s u c c e s s i v e d a y s ; Group B w e r e t e s t e d b e f o r e a n da f t e r 1 6 w e e k s o f n o r m a l a c t i v i t y . S u b j e c t s i n Group A d e m o n s t r a t e d n o n s i g n i f i c a n t ,r a n d o m a l t e r a t i o n s i n t h e r e g r e s s i o n l i n e s o n r e p e a t e d t e s t i n g a n d s u b j e c t s i n G r o u p Bd e m o n s t r a t e d r a n d o m , t h o u g h o n o c c a s i o n s i g n i f i c a n t , a l t e r a t i o n s i n t h e r e g r e s s i o n l i n e s .T h e e l e v a t i o n o f t h e s u b m a x i m a l h e a r t r a t e / o x y g e n c o n s u m p t i o n r e l a t i o n s h i p i s t h e r e f o r ea v a l i d i n d e x f o r d e t e c t i n g s e q u e n t i a l c h a n g e s i n ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' i n i n d i v i d u a ls u b j e c t s .

I n t h e m a n a g e m e n t o f p a t i e n t s w i t h h e a r t d i s e a s e , i t i s o f t e n d e s i r a b l e t o a s s e s sc h a n g e s i n ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' . I n t h e s e p a t i e n t s a n i n d e x o f ' c a r d i o r e s p i -r a t o r y f i t n e s s ' b a s e d o n a s u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t h a s s e v e r a l a d v a n t a g e s o v e ro n e b a s e d o n a m a x i m a l t e s t ( s e e D i s c u s s i o n ) . H o w e v e r , b e f o r e s u c h a n i n d e xc a n b e a d o p t e d f o r u s e i n p a t i e n t s i t r e q u i r e s v a l i d a t i o n i n n o r m a l i n d i v i d u a l s .S u c h a s t u d y i n v o l v e s f i r s t , t h e d e m o n s t r a t i o n o f a s y s t e m a t i c c h a n g e i n t h ei n d e x c o n c o m i t a n t w i t h a n i n t e r v e n t i o n d e s i g n e d t o i m p r o v e p h y s i c a l f i t n e s s ( i . e .a c o u r s e o f p h y s i c a l t r a i n i n g ) a n d s e c o n d , a s y s t e m a t i c b u t o p p o s i t e c h a n g e i nt h e i n d e x w h e n t h i s i n t e r v e n t i o n i s w i t h d r a w n ( i . e . a d e - t r a i n i n g p e r i o d ) .F u r t h e r m o r e , s u c h c h a n g e s s h o u l d b e d e t e c t a b l e i n i n d i v i d u a l s u b j e c t s .T h e s u b m a x i m a l h e a r t r a t e / o x y g e n c o n s u m p t i o n ( H R / f ' 2 ) r e l a t i o n s h i p h a sf o r m e d t h e b a s i s o f s e v e r a l i n d i c e s o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' [ e . g . C o t e s ,1 9 7 1 ; S p i r o , J u n i p e r , Bowman a n d E d w a r d s , 1 9 7 4 ] . H o w e v e r , t h e e x p e r i m e n t a l

1 8 5) by guest on July 6, 2013ep.physoc.orgDownloaded from Exp Physiol (
http://ep.physoc.org/http://ep.physoc.org/


2/20

1 8 6 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLd e s i g n o f t h e s e s t u d i e s d o e s n o t s a t i s f y t h e c r i t e r i a f o r v a l i d a t i o n o u t l i n e d a b o v e .T h u s t h e p r e s e n t i n v e s t i g a t i o n w a s u n d e r t a k e n t o d e t e r m i n e w h e t h e r t h es u b m a x i m a l H R / 1 o 2 r e l a t i o n s h i p c o u l d b e u s e d a s a n i n d e x o f ' c a r d i o r e s p i -r a t o r y f i t n e s s ' b y p e r f o r m i n g a ' l o n g i t u d i n a l ' t r a i n i n g s t u d y o n a g r o u p o fn o r m a l human v o l u n t e e r s . I n a d d i t i o n , t h e r e p r o d u c i b i l i t y o f t h i s r e l a t i o n s h i pw a s a l s o i n v e s t i g a t e d , f i r s t b y r e p e a t i n g t h e e x e r c i s e t e s t i n t h e s a m e i n d i v i d u a lo v e r s e v e r a l d a y s , a n d s e c o n d , b y r e p e a t i n g t h e t e s t a f t e r a n i n t e r v e n i n g p e r i o do f s e v e r a l w e e k s . A p r e l i m i n a r y r e p o r t r e l a t i n g t o p a r t o f t h i s i n v e s t i g a t i o n h a sa l r e a d y b e e n g i v e n [ K a p p a g o d a , L i n d e n a n d N e w e l l , 1 9 7 7 ] .M e t h o d sS u b j e c t s

T h e s t u d y w a s c o n d u c t e d o n 1 8 n o r m a l human v o l u n t e e r s . T h e y c o m p r i s e dv a r i o u s g r a d e s o f U n i v e r s i t y a n d H o s p i t a l s t a f f . None h a d p r e v i o u s e x p e r i e n c eo f e x e r c i s e e x p e r i m e n t a t i o n o r p h y s i c a l t r a i n i n g p r o g r a m m e s . A l l s u b j e c t s w e r ec o n s i d e r e d ' s e d e n t a r y ' o n t h e b a s i s o f t h e i r r e p o r t e d d a i l y a c t i v i t i e s , d u r i n g a n do u t o f w o r k i n g h o u r s . S e v e n s u b j e c t s u n d e r t o o k a l o n g i t u d i n a l t r a i n i n g / d e -t r a i n i n g s t u d y a n d 1 2 s u b j e c t s t h e r e p r o d u c i b i l i t y s t u d y ; o n e s u b j e c t p a r t i c i -p a t e d i n b o t h . D e t a i l s o f a l l 1 8 s u b j e c t s a r e g i v e n i n T a b l e I .T a b l e I . D e t a i l s o f s u b j e c t s1 . T r a i n i n g / d e - t r a i n i n g

A g e H e i g h t T o t a l B o d y W e i g h t ( k g )S u b j e c t S e x ( y r ) ( m ) W e e k s 0 8 1 6 +4J . P . M 3 0 1 - 6 5 6 3 - 0 6 3 - 0 6 2 5 6 3 - 3M . P . F 2 1 1 - 5 3 4 3 - 3 4 3 - 4 4 2 - 2 4 2 - 7M . R . F 3 2 1 - 6 3 6 8 - 5 6 8 5 6 8 - 3 . 6 8 - 0M.W. F 1 8 1 - 6 5 5 4 - 6 5 4 4 5 2 - 6 5 4 2J . O . P . F 3 0 1 - 6 2 5 4 - 9 5 5 - 6 5 5 2 5 5 0N . S . M 3 2 1 - 6 6 6 8 - 0 6 9 - 0 6 8 - 5 6 9 5J . P . N . M 3 1 1 - 8 8 8 2 - 0 8 1 - 0 8 1 - 0 8 1 - 52 . R e p r o d u c i b i l i t yG r o u p AD.M. M 3 8 1 - 6 9 6 8 - 5J . I . M 2 9 1 - 8 2 7 5 8G . M . M 2 9 1 - 7 5 70 0D . I . F 2 9 1 - 5 8 5 5 - 0R . D . F 4 7 1 - 5 8 6 8 - 3G . A . M 3 4 1 - 7 1 7 0 5J . P . N . M 3 1 1 - 8 8 820G r o u p BJ . L . F 1 9 1 - 5 5 6 2 - 5 6 1 - 8P . M . F 2 3 1 - 6 0 6 7 - 5 6 8 - 0D . N . F 2 5 1 - 5 0 4 6 - 7 4 7 - 0J . Y . F 3 1 1 - 5 5 6 1 - 2 6 1 - 0R . W . M 2 9 1 - 7 8 8 5 5 8 6 5

) by guest on July 6, 2013ep.physoc.orgDownloaded from Exp Physiol (


3/20

PHYSICAL TRAINING 1 8 7E x e r c i s e t e s t

A l l s u b j e c t s r e p o r t e d t o t h e l a b o r a t o r y a t l e a s t t w o h o u r s a f t e r t h e i r m o s tr e c e n t m e a l . A f t e r s i t t i n g o r l y i n g q u i e t l y f o r 1 5 - 2 0 m i n t h e y m o u n t e d a ne l e c t r i c a l l y b r a k e d b i c y c l e e r g o m e t e r ( E l e m a S c h o n a n d e r T y p e 3 8 0 ) a n d t h ep r o c e d u r e w a s e x p l a i n e d t o t h e m . S a d d l e h e i g h t w a s s e t a t maximum c o m f o r -t a b l e l e g e x t e n s i o n a n d r e m a i n e d u n c h a n g e d f o r e a c h i n d i v i d u a l o n s u b s e q u e n tr e - t e s t i n g . F o l l o w i n g t h e a t t a c h m e n t o f t h r e e E . C . G . e l e c t r o d e s t h e s u b j e c tr e m a i n e d s e a t e d o n t h e b i c y c l e e r g o m e t e r f o r 5 - 1 0 m i n i n o r d e r t o o b t a i n as t e a d y ' i n i t i a l h e a r t r a t e ' . T h i s w a s u s e d a s a n i n d e x o f r e c o v e r y f o l l o w i n ge x e r c i s e . U s u a l l y , s i x s u b m a x i m a l l o a d s w e r e p r e s e n t e d t o e a c h s u b j e c t . T h e s ew e r e a r r a n g e d i n t h r e e p a i r s i n a d i s c o n t i n u o u s b u t i n c r e a s i n g s e r i e s a si l l u s t r a t e d i n F i g . 1 .P r o t o c o l f o r E x e r c i s e T e s t

0r e s t

T i m e -.F I G . 1 . E x e r c i s e t e s t p r o t o c o l : R e l a t i v e c h a n g e s i n w o r k l o a d a r e r e p r e s e n t e d o n v e r t i c a l a x i s .T h e s e c h a n g e s a r e r e l a t e d t o t i m e o n t h e h o r i z o n t a l a x i s . S u b j e c t s m o u n t e d t h e b i c y c l ee r g o m e t e r a t t i m e i n d i c a t e d b y t h e a r r o w p o i n t i n g d o w n .

A t e a c h l o a d , t h e s u b j e c t p e d a l l e d f o r a n o m i n a l 5 - 6 m i n a t 6 0 r . p . m . u n t i l t h ec r i t e r i a f o r a s t e a d y s t a t e a s d e f i n e d b e l o w w a s a t t a i n e d . T h e h e a r t r a t e ( H . R . )a n d t h e o x y g e n c o n s u m p t i o n ( V O 2 ) w e r e t h e n m e a s u r e d . R e s t p e r i o d s b e t w e e ne a c h l o a d w e r e n o t f i x e d b u t p r o l o n g e d u n t i l t h e r e c o v e r y H . R . w a s w i t h i n 1 0 %o f t h e i n i t i a l H . R .T h e l o a d s w e r e s e l e c t e d a c c o r d i n g t o t h e i n c r e a s e i n H . R . i n r e s p o n s e t o t h ei n i t i a l l o a d . T h e r a n g e o f l o a d s w a s s u c h t h a t a n i n c r e a s e i n H . R . o f 5 0 - 7 0b e a t s / m i n . w a s a c h i e v e d d u r i n g t h e c o m p l e t e t e s t . S u c h a p r o c e d u r e a l l o w e da d e q u a t e d e f i n i t i o n o f t h e H R / 4 o 2 r e l a t i o n s h i p w i t h o u t d e p a r t u r e f r o m l i n e a r i t y .T y p i c a l l o a d s u s e d w e r e a s f o l l o w s : f e m a l e v o l u n t e e r s : 3 2 - 8 , 6 5 6 , 9 8 4 , W ( 2 0 0 ,4 0 0 , 6 0 0 , k p m . m i n - 1 ) ; m a l e v o l u n t e e r s : 3 2 - 8 , 8 2 0 , 1 3 1 2 , W ( 2 0 0 , 5 0 0 , 8 0 0 ,k p m . m i n - 1 ) . L a b o r a t o r y v e n t i l a t i o n w a s a s s i s t e d b y m e a n s o f w a l l m o u n t e df a n s a n d a l l s u b j e c t s e x e r c i s e d i n a n a m b i e n t t e m p e r a t u r e 1 9 - 2 2 C , h u m i d i t y4 5 - 6 0 % .



4/20

1 8 8 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLV 0 2 w a s m e a s u r e d c o n t i n u o u s l y d u r i n g e x e r c i s e b y a n o p e n c i r c u i t ' f l o wt h r o u g h ' t e c h n i q u e w h i c h h a s b e e n d e s c r i b e d p r e v i o u s l y [ K a p p a g o d a , S t o k e ra n d L i n d e n , 1 9 7 4 ] . T h i s t e c h n i q u e i s f r e e f r o m s y s t e m a t i c e r r o r a n d i t s r a n d o me r r o r ( i . e . 9 5 0 % t o l e r a n c e l i m i t s ) i s + 4. T h i s a p p a r a t u s p r o v i d e d a d i r e c t

d i g i t a l d i s p l a y o f P o , i n m l . m i n - . T h e o u t p u t w a s a l s o a m p l i f i e d (EM MAs y s t e m , S . E . L a b o r a t o r i e s L t d . , F e l t h a m , M i d d l e s e x ) a n d r e c o r d e d o n a U/Vr e c o r d e r ( M o d e l 2 1 0 0 , S . E . L a b o r a t o r i e s L t d . ) . T h i s m e t h o d w a s p a r t i c u l a r l ys u i t a b l e f o r m e a s u r i n g ' s t e a d y s t a t e ' v a l u e s o f s u b m a x i m a l C 2 s i n c e t h ea p p r o a c h a n d a t t a i n m e n t o f a s t e a d y s t a t e w a s r e a d i l y a s s e s s e d a s a p l a t e a u i nt h e t r a c i n g o n t h e U/V r e c o r d e r a n d a s t e a d y r e a d i n g o n t h e d i g i t a l d i s p l a y . A l lv a l u e s o f f 0 2 w e r e e x p r e s s e d a t 2 0 C a n d 6 4 0 mm.Hg.An e l e c t r o c a r d i o g r a m w a s o b t a i n e d f r o m a c o n v e n t i o n a l a r r a y o f t h r e e c h e s tl e a d s a n d w a s r e c o r d e d a l o n g s i d e t h e t r a c i n g o f P 0 2 ' H . R . w a s d e t e r m i n e d b yc o u n t i n g c a r d i a c c y c l e s o v e r a t l e a s t o n e m i n u t e d u r i n g t h e ' s t e a d y s t a t e ' o f C O YAn a d d i t i o n a l o u t p u t f r o m t h e E . C . G . a m p l i f i e r w a s u s e d t o d r i v e a c a r -d i o t a c h o m e t e r ( T y p e 4 9 1 3 , S . E . L a b o r a t o r i e s L t d . ) t o p r o v i d e a c o n t i n u o u sd i g i t a l d i s p l a y o f t h e H . R .C r i t e r i a f o r t h e a c h i e v e m e n t o f a ' s t e a d y s t a t e ' w e r e t h e r e f o r e : ( i ) A s u s t a i n e d' p l a t e a u ' o f V O 2 f o r a t l e a s t o n e m i n u t e (


5/20

PHYSICAL TRAINING 1 8 9T e s t C A f t e r 1 6 w e e k s c o i n c i d e n t w i t h a t t a i n i n g t h e ' g o a l l e v e l o f t h e ' 5 B X ,XBX' programmeT e s t D A f t e r a 4 w e e k d e - t r a i n i n g p e r i o d , i . e . o m i t t i n g t h e e x e r c i s ep r o g r a m m e b u t o t h e r w i s e c o n t i n u i n g n o r m a l d a i l y a c t i v i t i e s .

( 2 ) R e p r o d u c i b i l i t x s t t u d i 'T h e t w e l v e s u b j e c t s w e r e t e s t e d u s i n g t h e s a m e e x e r c i s e t e s t m e t l h o d s a l n dp r o t o c o l a s t h e t r a i n i n g s t u d y g r o u p . I n s e v e n o f t h e s e s u b j e c t s ( g r o u p A ) t h e s et e s t s w e r e c a r r i e d o u t o v e r 3 o r 4 s u c c e s s i v e d a y s . T h e o n e s u b j e c t ( J . P . N . ) whoa l s o p a r t i c i p a t e d i n t h e t r a i n i n g s t u d y c o m p l e t e d t h i s s e q u e n c e o f e x e r c i s e t e s t sp r i o r t o c o m m e n c i n g t r a i n i n g .I n t h e r e m a i n i n g f i v e s u b j e c t s ( g r o u p B ) t w o e x e r c i s e t e s t s w e r e p e r f o r m e d

w i t h a n i n t e r v e n i n g p e r i o d o f 1 6 w e e k s ( i . e . c o r r e s p o n d i n g t o t e s t s A a n d C o ft h e t r a i n i n g s t u d y ) d u r i n g w h i c h t h e y c o n t i n u e d t h e i r n o r m a l d a i l y a c t i v i t i e s .R e s u l t sE f f e c t o f t r a i n i n g , d e - t r a i n i n g

S e v e n s u b j e c t s ( f o u r f e m a l e s a n d t h r e e m a l e s ) c o m p l e t e d t h e t r a i n i n g p r o -g r a m m e . T h e i r mean a g e , w e i g h t a n d h e i g l h t w e r e 2 7 - 7 y r ( r a n g e 1 8 3 2 ) , 620 k g( r a n g e 4 3 Y 3 - 8 2 0 ) a n d 1 - 6 6 m ( r a n g e 1 - 5 3 1 8 8 ) r e s p e c t i v e l y .T h e d a t a f r o m e a c h e x e r c i s e t e s t w a s a n a l y s e d t o y i e l d a r e g r e s s i o n o fs u b m a x i m a l H . R . o n s u b m a x i m a l j 7 , i . e . t h e H . R . w a s c o n s i d e r e d t o b e t h ed e p e n d e n t v a r i a b l e a n d t h e V O 2 t h e i n d e p e n d e n t o n e . T h e r e s u l t s f r o m e a c hi n d i v i d u a l w e r e t h e r e f o r e e x p r e s s e d a s a s e r i e s o f f o u r r e g r e s s i o n l i n e s o b t a i n e df r o m t h e f o u r e x e r c i s e t e s t s A , B , C a n d D . T h u s i t w a s p o s s i b l e t o s t u d y t h es y s t e m a t i c c h a n g e s i n t h e H R / f / , , r e l a t i o n s h i p i n e a c h s u b j e c t . T h e d a t a f r o mo n e s u b j e c t ( M . P . ) t o g e t h e r w i t h t h e f i t t e d r e g r e s s i o n l i n e s o f s u b m a x i m a l H . R .o n V 0 2 a r e p r e s e n t e d i n F i g . 2 . I t i s e v i d e n t t h a t i n t h i s s u b j e c t a p e r i o d o ft r a i n i n g w a s a s s o c i a t e d w i t h movement o f t h e r e g r e s s i o n l i n e t o t h e r i g h t ( i . e .f r o m l i n e A t o l i n e C ) . C e s s a t i o n o f t r a i n i n g , b u t o t h e r w i s e c o n t i n u i n g n o r m a la c t i v i t y , w a s a s s o c i a t e d w i t h a r e v e r s a l o f t h i s t r e n d ( f r o m l i n e C t o l i n e D ) .F u r t h e r m o r e , t h i s s u b j e c t r e v e r t e d t o h e r p r e - t r a i n i n g p o s i t i o n a f t e r t h i s p e r i o do f d e - t r a i n i n g . T h e t e s t B ( a f t e r 8 w e e k s ) y i e l d e d a r e g r e s s i o n l i n e i n t e r m e d i a t ei n p o s i t i o n b e t w e e n l i n e s A a n d C . F o r t h e s a k e o f c l a r i t y i t i s n o t s h o w n i nF i g . 2 .T h e r e s u l t s o f t h e r e m a i n i n g s i x s u b j e c t s a r e i l l u s t r a t e d i n F i g . 3 . I n f i v e o ft h e s e s u b j e c t s ( J . P . , M . R . , J . O . P . , N . S . , J . P . N . ) t h e 1 6 w e e k t r a i n i n g p e r i o d w a sa s s o c i a t e d w i t h a movement o f t h e r e g r e s s i o n l i n e s t o t h e r i g h t ( l i n e A t o l i n eC ) , w h i l e d e - t r a i n i n g w a s a s s o c i a t e d w i t h a c o n s i s t e n t movement t o t h e l e f t f r o mt h i s 1 6 w e e k t r a i n i n g p o s i t i o n ( l i n e C t o l i n e D ) . H o w e v e r , t h e e x t e n t o f t h i sr e v e r s a l b y 4 w e e k s d e - t r a i n i n g v a r i e d i n t h e s e f i v e s u b j e c t s . T h e s e ' m o v e m e n t s 'o f t h e r e g r e s s i o n l i n e s a p p e a r e d t o b e a c o m p o s i t e o f d i f f e r e n c e s i n b o t h t h es l o p e a n d t h e e l e v a t i o n b e t w e e n a n y p a i r o f l i n e s .



6/20

1 9 0 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLT h e r e s u l t s o f t h e o t h e r s u b j e c t ( M . W . ) r e q u i r e i n t e r p r e t a t i o n . When t h i ss u b j e c t w a s t e s t e d a f t e r 8 w e e k s o f t r a i n i n g , t h e r e g r e s s i o n l i n e s h o w e d amovement t o t h e r i g h t f r o m t h e p r e - t r a i n i n g p o s i t i o n c o n s i s t e n t w i t h t h e p a t t e r nn o t e d i n o t h e r s u b j e c t s . H o w e v e r , t h e t e s t a f t e r 1 6 w e e k s y i e l d e d a r e g r e s s i o nl i n e w h i c h h a d r e v e r t e d t o t h e p r e - t r a i n i n g p o s i t i o n . On t h e d a y o f t h i s t e s t t h es u b j e c t c o m p l a i n e d o f f e e l i n g u n w e l l a n d s u b s e q u e n t l y d e v e l o p e d g a s t r o -

1 8 0 A

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ C~ D8 0

.0

0 0 - 5 1 . 0 1 * 5Oxygen C o n s u m p t i o n ( I / m i n )

Test r pA o-99


7/20

PHYSICAL TRAINING 1 9 1

1 8 0 M RDA

A CDC

8 0

1 8 0 D AC MW ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ cB

.0

NS JPN0 ,D . * | | t 9 J

A~~~~~~~~~~~~~~

80

1 0

0 i - O 2-0 0 1 - 0 2-0O x y g e n C o n s u m p t i o n ( I / m i n )

F I G . 3 . T r a i n i n g / d e - t r a i n i n g s t u d y . C o m p o s i t e p l o t s o f s u b m a x i m a l HR ( b e a t s . m i n - ' ) o n t h eo r d i n a t e a g a i n s t s u b m a x i m a l P o 4 ( I . m i n - ' ) o n t h e a b s c i s s a f o r 6 s u b j e c t s . R e g r e s s i o n l i n e sc a l c u l a t e d f r o m t h e d a t a o f e x e r c i s e t e s t s A , C a n d D a r e d r a w n f o r e a c h s u b j e c t .



8/20

1 9 2 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLb e t w e e n t h e r e g r e s s i o n l i n e s o f s u b m a x i m a l H . R . o n P o 2 [ S n e d e c o r a n dC o c h r a n , 1 9 6 7 ] .L e v e l s o f s i g n i f i c a n c e w e r e a s c r i b e d t o t h e d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e s l o p e s o f ap a i r o f r e g r e s s i o n l i n e s a n d t h e i r e l e v a t i o n s , t h e l a t t e r b e i n g e x p r e s s e d i n t e r m so f t h e a d j u s t e d m e a n s . T h i s t e s t w a s a p p l i e d t o t h e r e s u l t s o f e a c h o f o u rs u b j e c t s who u n d e r t o o k t h e t r a i n i n g / d e - t r a i n i n g p r o t o c o l . T h e t e s t w a s a p p l i e di n t h e f o l l o w i n g s e q u e n c e :

( i ) b e t w e e n t e s t A a n d t e s t B - a f t e r 8 w e e k s t r a i n i n g( i i ) b e t w e e n t e s t A a n d t e s t C - a f t e r 1 6 w e e k s t r a i n i n g

( i i i ) b e t w e e n t e s t C a n d t e s t D - a f t e r 4 w e e k s o f d e - t r a i n i n g .T h e l e v e l s o f s i g n i f i c a n c e o b t a i n e d f r o m t h e s e c o m p a r i s o n s a r e i l l u s t r a t e d i nT a b l e I I .

T a b l e I I . E f f e c t o f t r a i n i n g : C o m p a r i s o n s o f r e g r e s s i o n l i n e : S u b m a x i m a l H R / 1 / 0 2S u b j e c t C o m p a r i s o nT e s t A- B T e s t A-C T e s t C-DJ . P . S l o p e NS NS NSE l e v a t i o n < 0 - 0 1


9/20

PHYSICAL TRAINING 1 9 3T h u s , w i t h i n t h i s g r o u p o f s u b j e c t s , t h e s u b m a x i m a l H R ! V / 0 2 , e x p r e s s e d a s t h el i n e a r r e g r e s s i o n o f H . R . o n f i 2 , c h a n g e d i n a s y s t e m a t i c manner w i t h t r a i n i n ga n d d e - t r a i n i n g .

D e t e r m i n a t i o n o f t h e r e p r o d u i c i b i l i t y o f t h e t e s tT w e l v e s u b j e c t s ( s i x m a l e s a n d s i x f e m a l e s ) u n d e r t o o k t h e r e p r o d u c i b i l i t ys t u d y . T h e i r mean a g e , w e i g h t a n d h e i g h t w e r e 3 0 y r ( r a n g e 1 9 - - 4 7 ) , 6 7 8 k g( r a n g e 4 6 7 - - 8 5 5 ) a n d 1 - 5 5 m ( r a n g e 1 - 5 5 - 1 8 8 ) r e s p e c t i v e l y . T h e r e s u l t s f r o mt h e s e 1 2 s u b j e c t s w e r e e x a m i n e d i n t h e s a m e way a s t h e r e s u l t s o f t h o s ep a r t i c i p a t i n g i n t h e t r a i n i n g / d e - t r a i n i n g p r o t o c o l .G r o u p A . A l i n e a r r e g r e s s i o n o f s u b m a x i m a l H . R . o n ,was o b t a i n e d f o re a c h e x e r c i s e t e s t . T h e d a t a f r o m o n e o f t h e s e s u b j e c t s ( D . M . ) i s s h o w n i n F i g . 4a n d a c o m p o s i t e o f t h e r e s u l t s i n t h e r e m a i n i n g 6 s u b j e c t s i n F i g . 5 . T h e s l o p e sa n d t h e e l e v a t i o n s o f t h e r e g r e s s i o n l i n e s o b t a i n e d o n Day 1 w e r e c o m p a r e dw i t h t h o s e o b t a i n e d i n Day 2 a n d Day 3 r e s p e c t i v e l y a n d t h e s e r e s u l t s a r es u m m a r i z e d i n T a b l e I l l a . I n s i x o f t h e s e v e n s u b j e c t s n o c o n s i s t e n t c h a n g e sw e r e s e e n . H o w e v e r i n o n e s u b j e c t ( G . M . ) a s i g n i f i c a n t r e d u c t i o n i n e l e v a t i o n180

Ec n_ 0

8 00 5 10 15Oxygen C o n s u m p t i o n ( V m i n )

Test r p1 098


10/20

1 9 4 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELL

180' GM1 2

2

80 4V1 3

I0

1 8 0 R

8 03

180,~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

: 1 22~~~~~~~~~~~

0 1 . 0 t o 8 0 3 2 - 0O x y g e n C o n s u m p t i o n ( 1 / m i n )F I G . 5 . R e p r o d u c i b i l i t y s t u d y : C o m p o s i t e p l o t s o f s u b m a x i m a l HR ( b e a t s . m i n - ' ) o n t h e o r d i n a t ea g a i n s t s u b m a x i m a l P o ( I . m i n - ' ) on t h e a b s c i s s a f o r 6 s u b j e c t s f r o m G r o u p A . R e g r e s s i o nl i n e s c a l c u l a t e d f r o m t h d a t a o f e x e r c i s e t e s t s o v e r 3 o r 4 c o n s e c u t i v e d a y s a r e d r a w n f o re a c h s u b j e c t .



11/20

PHYSICAL TRAINING 1 9 5w a s s e e n b e t w e e n t h e l i n e o b t a i n e d o n Day 1 a n d Day 3 ( P < 0 0 1 ) . A s a r e s u l ta n a d d i t i o n a l t e s t w a s p e r f o r m e d o n Day 4 . T h i s t e s t y i e l d e d a l i n e w h i c hi n d i c a t e d a r e v e r s a l o f t h i s t r e n d ( F i g . 5 ) . T h u s , t h e r e s u l t s i n t h i s g r o u p o f s e v e np a t i e n t s s u p p o r t a n h y p o t h e s i s t h a t f a m i l i a r i t y w i t h t h e l a b o r a t o r y e n v i r o n m e n ta n d a p p a r a t u s c o u l d n o t e x p l a i n t h e s y s t e m a t i c c h a n g e s i n t h e H R / $ ' 0 2r e l a t i o n s h i p f o u n d i n t h e t r a i n i n g / d e - t r a i n i n g s t u d y .G r o u p B . T h e r e g r e s s i o n l i n e s o b t a i n e d f r o m t h e f i v e s u b j e c t s who u n d e r w e n ta n e x e r c i s e t e s t b e f o r e a n d a f t e r a 1 6 w e e k i n t e r v a l a r e p r e s e n t e d i n F i g . 6 , a n dt h e r e s u l t s o f t h e s t a t i s t i c a l a n a l y s i s i n T a b l e I l I b . T h e r e w a s n o s i g n i f i c a n ta l t e r a t i o n i n e i t h e r s l o p e o r e l e v a t i o n i n t w o s u b j e c t s ( J . L . , J . Y . ) , a s i g n i f i c a n ti n c r e a s e i n e l e v a t i o n (P


12/20

1 9 6 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELL

1 8 0 C

1 E 8 0 '|JL A PMCA80

8 0 A-80A0DN JYC

(I)~ ~ O ygnCnu pto Im n

c c4 . 0

4..~ ~ ~ so

CU~~~~~~~~~~~~~

0~~~~~

F I G . 6 . R e p r o d u c i b i l i t y s t u d y : C o m p o s i t e p l o t s o f s u b m a x i m a l HR ( b e a t s . m i n - 1 ) on t h e o r d i n a t ea g a i n s t s u b m a x c i m a l C O ( l . m i n - 1 ) on t h e a b s c i s s a f o r 5 s u b j e c t s i n G r o u p B . R e g r e s s i o nl i n e s c a l c u l a t e d f r o m t h e d a t a o f e x e r c i s e t e s t s p e r f o r m e d b e f o r e a n d a f t e r a 1 6 w e e k" c o n t r o l ' p e r i o d a r e d r a w n f o r e a c h s u b j e c t .



13/20

PHYSICAL TRAINING 1 9 7t h e s y s t e m a t i c a n d c o n s i s t e n t c h a n g e s a s s o c i a t e d w i t h t r a i n i n g s h o w n i n F i g . 3 .F u r t h e r , i n t h e t w o s u b j e c t s t h a t s h o w e d a s i g n i f i c a n t r e d u c t i o n i n t h e e l e v a t i o no f t h e l i n e ( D . N . a n d R . W . ) t h e m a g n i t u d e o f t h i s c h a n g e i s n o t i c e a b l y s m a l l e rt h a n o f t h a t a s s o c i a t e d w i t h t h e t r a i n i n g p e r i o d .D i s c u s s i o nT h e d e f i n i t i o n o f p h y s i c a l f i t n e s s h a s b e e n t h e s u b j e c t o f c o n s i d e r a b l e c o n -t r o v e r s y e x t e n d i n g o v e r s e v e r a l d e c a d e s [ e . g . E d h o l m , 1 9 6 9 ] a n d i t i s b e y o n dt h e s c o p e o f t h i s d i s c u s s i o n t o e n t e r i n t o i t . F r o m a p r a g m a t i c s t a n d p o i n t , i t c a nb e s t a t e d t h a t p h y s i c a l t r a i n i n g i s a s s o c i a t e d w i t h a g a i n o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r yf i t n e s s ' w h i l e t h e a b s e n c e ( o r w i t h d r a w a l ) o f t r a i n i n g i s a s s o c i a t e d w i t h a l o s s o ff i t n e s s . I f t h i s p r o p o s i t i o n i s a c c e p t e d , t h e a p p r o p r i a t e m e t h o d o f v a l i d a t i n g a n yi n d e x o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' w o u l d i n v o l v e t h e d e m o n s t r a t i o n o f f i r s t , ac h a n g e i n t h e i n d e x c o n c o m i t a n t w i t h a c o u r s e o f p h y s i c a l t r a i n i n g a n d s e c o n d ,a r e v e r s a l o f t h i s c h a n g e w i t h t h e c e s s a t i o n o f t r a i n i n g . I t i s i m p l i c i t t h a t s u c hc h a n g e s m u s t b e d e m o n s t r a t e d i n i n d i v i d u a l s u b j e c t s .Maximum o x y g e n c o n s u m p t i o n

F o r r e a s o n s t h a t a r e i n t h e m a i n i n t u i t i v e , maximum o x y g e n c o n s u m p t i o n( K 2 m a x ) i s w i d e l y a c c e p t e d a s t h e b e s t i n d e x o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' [ e . g .S h e p h a r d , A l l e n , B e n a d e , D a v i e s , D i - P r a m p e r o , H e d m a n , M e r r i m a n , M y h r ea n d S i m m o n d s , 1 9 6 8 a , b ; C l a u s e n , 1 9 7 7 ] . H o w e v e r , i n p r a c t i c e , i t s v a l i d a t i o nd e p e n d s o n t h e d e m o n s t r a t i o n o f c h a n g e s i n t h e m e a s u r e d v a l u e w h i c h a r ec o n c o m i t a n t w i t h i n t e r v e n t i o n s d e s i g n e d t o a l t e r ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' e . g .b e d r e s t a n d t r a i n i n g ( S a l t i n , B l o m q v i s t , M i t c h e l l , J o h n s o n , W i l d e n t h a l a n dC h a p m a n , 1 9 6 8 ] . I t i s i m p o r t a n t t o b e a r i n m i n d t h e p r e c i s e c i r c u m s t a n c e su n d e r w h i c h t h i s i n d e x c o u l d b e a p p l i e d . F i r s t , i s o l a t e d m e a s u r e m e n t s o fC O 2 m a x i n d i c a t e l i t t l e a b o u t t h e ' s t a t e o f f i t n e s s ' o f an i n d i v i d u a l a t a n yp a r t i c u l a r t i m e a n d l o n g i t u d i n a l s t u d i e s a r e m a n d a t o r y [ A s t r a n d , 1 9 7 6 ] .S e c o n d , o b j e c t i v e c r i t e r i a s u c h a s t h o s e s u m m a r i z e d b y A s t r a n d [ 1 9 7 6 ] m u s t b er i g o r o u s l y a p p l i e d i n d e t e r m i n i n g ' o 2 m a x . F i n a l l y , i t i s n e c e s s a r y f i r s t t od e t e r m i n e t h e r e p r o d u c i b i l i t y o f a m e a s u r e m e n t o f 1 / 2 max w i t h i n i n d i v i d u a l s o ft h e p r o p o s e d p o p u l a t i o n u n d e r s t u d y . T h e f e w p u b l i s h e d a c c o u n t s o f r e p e a t e dm e a s u r e m e n t s m a d e i n s i n g l e i n d i v i d u a l s g i v e 9 5 0 t o l e r a n c e l i m i t s ( i . e . 2 x s . d . )o f + 5 t o 1 5 % [ e . g . A s t r a n d , A s t r a n d , C h r i s t e n s e n a n d H e d m a n , 1 9 6 0 ;H e r m a n s e n , 1 9 7 3 ] ; t h e t o l e r a n c e l i m i t s w i l l b e g r e a t e r t h a n 2 x s . d . b e c a u s e n i su s u a l l y s m a l l [ G o l d s t e i n , 1 9 6 4 ] . A l s o t h e 9 5 0 % c o n f i d e n c e l i m i t s o f f 7 0 2 m a x ,e v e n e x c l u d i n g s e d e n t a r y s u b j e c t s a n d e n d u r a n c e a t h l e t e s i s l a r g e , a b o u t +40%[ A s t r a n d , 1 9 7 6 ] . T h e s e v a l u e s m u s t b e c o m p a r e d w i t h a n a v e r a g e g r o u p m e a ni n c r e a s e a f t e r t r a i n i n g o f 1 5 - 2 0 0 % i n n o r m a l s u b j e c t s [ e . g . A d a m s , McHenry a n dB e r n a u e r , 1 9 7 4 ] . T h u s i t i s n o t u s e f u l t o u s e t h i s t e s t t o e s t i m a t e t h e ' p h y s i c a lf i t n e s s ' o f a n i n d i v i d u a l .A g a i n w h i l s t i t may b e p o s s i b l e t o c o m p l y w i t h a l l t h e a b o v e c o n d i t i o n s i nn o r m a l i n d i v i d u a l s t h i s i s l e s s p r a c t i c a b l e i n c l i n i c a l s t u d i e s . A s a r e s u l t m e t h o d s



14/20

1 9 8 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLo f e s t i m a t i n g t h e f / 0 2 m ax f r o m s u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t d a t a m u s t b ec o n s i d e r e d .I n d i r e c t m e t h o d s o f e s t i m a t i n g o 0 2 max

T h e m a j o r i t y o f t h e s e t e c h n i q u e s a r e b a s e d u p o n t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h eH . R . a n d f i 2 i n s u b j e c t s p e r f o r m i n g d i f f e r e n t g r a d e s o f s u b m a x i m a l e x e r c i s e . I ti s g e n e r a l l y a g r e e d t h a t t h i s r e l a t i o n s h i p i s l i n e a r u p t o a p p r o x i m a t e l y 7 0 - 8 0 %o f V o 2 m a x , a f t e r w h i c h i t b e c o m e s a s y m p t o t i c [ e . g . M a r i t z , M o r r i s o n , P e t e r ,S t r y d o m a n d W y n d h a m , 1 9 6 1 ; D a v i e s , 1 9 6 8 ] . F o r a g i v e n s u b j e c t , t h i s c u r v ec o u l d b e i d e n t i f i e d i n o n e o f t h r e e w a y s : ( a ) u s i n g o n e ' f i x e d ' p o i n t ( i . e . a na s s u m e d r e s t i n g H . R . a n d P O 2 ) a n d a s e c o n d ' m e a s u r e d ' p o i n t ( i . e . H . R . a n dm e a s u r e d o r e s t i m a t e d C O 2 a t a s i n g l e s u b m a x i m a l w o r k l o a d ) [ A s t r a n d a n dR h y m i n g , 1 9 5 4 ] ; ( b ) u s i n g t w o ' m e a s u r e d ' p o i n t s ( i . e . H . R . a n d e s t i m a t e d V 0 2 a tt w o s u b m a x i m a l l o a d s [ M a r g a r i a , Aghemo a n d R o v e l l i , 1 9 6 5 ] ; ( c ) u s i n gm e a s u r e m e n t s o f H . R . a n d P O 2 o b t a i n e d a t s e v e r a l s u b m a x i m a l l o a d s [ e . g .p a i r e d o b s e r v a t i o n s a t f o u r d i f f e r e n t l o a d s , M a r i t z e t a l . , 1 9 6 1 ] .O n c e t h i s r e l a t i o n s h i p h a s b e e n i d e n t i f i e d i t s l i n e a r e x t r a p o l a t i o n t o ap r e d i c t e d maximum h e a r t r a t e w i l l e s t i m a t e V 0 2 m a x . D e p e n d i n g o n how c l o s e l yt h e p r e d i c t e d maximum H . R . a p p r o a c h e s t h e t r u e v a l u e f o r t h e i n d i v i d u a l , i t i sp o s s i b l e t o e i t h e r u n d e r e s t i m a t e o r o v e r e s t i m a t e t h e V O 2 m a x , a s i l l u s t r a t e d i nt h e p u b l i s h e d d a t a o f i n v e s t i g a t o r s who h a v e s o u g h t t o c o m p a r e i n d i r e c tm e a s u r e m e n t s f o r V O 2 max [ e . g . D a v i e s , 1 9 6 8 ; M a r g a r i a e t a l . , 1 9 6 5 ; R o w e l l ,T a y l o r a n d W a n g , 1 9 6 4 ] .D e s p i t e t h e s e s h o r t c o m i n g s , e s t i m a t e d f i 0 2 max c o u l d b e u s e d a s a n i n d e x o fp h y s i c a l f i t n e s s i n i n d i v i d u a l s u b j e c t s p r o v i d e d f i r s t , t h e e s t i m a t e h a s a s m a l lr a n d o m e r r o r a n d s e c o n d , i n c r e a s e s w i t h p h y s i c a l t r a i n i n g a n d d e c r e a s e s w i t hd e - t r a i n i n g . T h e b e s t a v a i l a b l e e s t i m a t e s o f t h e r a n d o m e r r o r o f a n e s t i m a t e dV 0 2 m a x y i e l d 95% t o l e r a n c e l i m i t s a p p r o a c h i n g 40% o f t h e m e a s u r e d v a l u e[ s e e T a b l e 1 2 , M a r i t z e t a l . , 1 9 6 1 ] . S u c h w i d e l i m i t s p r e v e n t t h e u s e o f t h i se s t i m a t e t o d e t e c t c h a n g e s i n t h e ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' o f i n d i v i d u a ls u b j e c t s . Fox [ 1 9 7 3 ] s i m p l i f i e d t h e t e c h n i q u e b y m e a s u r i n g H . R . a t a s i n g l es u b m a x i m a l e x e r c i s e l o a d o f 150W a n d s h o w i n g a s i g n i f i c a n t c o r r e l a t i o n w i t ht h e d i r e c t l y m e a s u r e d / 2 m a x i n a g r o u p o f 8 7 u n t r a i n e d m a l e s u b j e c t s . B u t t h e9 5 % t o l e r a n c e l i m i t s o f s u c h a p r e d i c t i o n ( d e f i n e d b y 2 x s . d . a n d n o t 2 x s . e . m .a s i m p l i e d i n h i s p a p e r ) a r e l i k e l y t o b e t o o g r e a t t o m e r i t i t s u s e i n s e q u e n t i a ls t u d i e s o n p h y s i c a l f i t n e s s [ F i g . 1 , F o x , 1 9 7 3 ] . I n d e e d , t h e r e w a s n o c o r r e l a t i o nb e t w e e n t h e p r e d i c t e d a n d m e a s u r e d c h a n g e s i n V 0 2 max r e s u l t i n g f r o m t h et r a i n i n g o f a c o m p o s i t e g r o u p o f s u b j e c t s f r o m t h i s a u t h o r ' s s t u d y a n d o t h e r ss e l e c t e d f r o m r e l a t e d l i t e r a t u r e [ F i g . 3 , F o x , 1 9 7 3 ] .F i n a l l y , s e v e r a l g r o u p s o f i n v e s t i g a t o r s h a v e a p p l i e d m u l t i p l e r e g r e s s i o nt e c h n i q u e s t o p r e d i c t f 7 0 2 max f r o m c o m b i n e d s u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t a n da n t h r o p o m e t r i c d a t a [ e . g . H e r m i s t o n a n d F a u l k n e r , 1 9 7 1 ; J e t t e , C a m p b e l l ,Mongeon a n d R o u t h i e r , 1 9 7 6 ] . H o w e v e r , a g a i n , t h e s c a t t e r o f t h e d a t a w o u l da p p e a r t o p r e c l u d e t h e u s e o f t h e s e t e c h n i q u e s a s m e a n s o f p r e d i c t i n g f i 0 2 maxi n i n d i v i d u a l s .



15/20

PHYSICAL TRAINING 1 9 9From t h e s e f i n d i n g s i t i s c o n c l u d e d t h a t i n d i r e c t m e t h o d s o f e s t i m a t i n gf / , 2 m a x ar e u n s u i t a b l e f o r f o l l o w i n g c h a n g e s i n c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s i ni n d i v i d u a l s u b j e c t s .

S u b m a x i m a l t e s t sAn i n d e x o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' b a s e d o n s u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t d a t aa p p e a r e d b e s t s u i t e d t o o u r p u r p o s e .T h e s u b m a x i m a l H R / V , , 2 r e l a t i o n s h i p h a s t h e a d v a n t a g e o f b e i n g c o n s t r u c t e df r o m r e l a t i v e l y s i m p l e ' n o n - i n v a s i v e ' m e a s u r e m e n t s a n d h a s b e e n u s e d a s t h eb a s i s f o r v a r i o u s s u b m a x i m a l i n d i c e s o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' . S i n c e t h er e l a t i o n s h i p i s l i n e a r t o a p p r o x i m a t e l y 90% o f a n i n d i v i d u a l ' s maximum H . R .[ M a r i t z e t a l . , 1 9 6 1 ] i t c o u l d b e h a n d l e d b y s i m p l e s t a t i s t i c a l t e c h n i q u e s . C o t e s ,

D a v i e s , E d h o l m , H e a l y a n d T a n n e r [ 1 9 6 9 ] s u g g e s t e d t h a t t h e H . R . a t a f i x e ds u b m a x i m a l V 0 2 ( 1 5 l . m i n - ' ) i n t e r p o l a t e d f r o m s u c h a r e l a t i o n s h i p c o u l d b eu s e d a s a s i m p l e i n d e x o f ' f i t n e s s ' w h i c h a l l o w e d c o m p a r i s o n b e t w e e n i n -d i v i d u a l s t o b e m a d e i n c r o s s - s e c t i o n a l s t u d i e s . T h e v a l i d i t y o f t h i s i n d e x w a se s t a b l i s h e d b y o b t a i n i n g a s i g n i f i c a n t n e g a t i v e c o r r e l a t i o n w i t h d i r e c t l y m e a -s u r e d v a l u e s o f P O 2 max f r o m t h e s a m e p o p u l a t i o n . C o m p a r i s o n s b e t w e e ni n d i v i d u a l s o b v i o u s l y i n v o l v e p r e d i c t i o n s b a s e d u p o n t h i s r e g r e s s i o n l i n e , b u te x a m i n a t i o n o f t h e d a t a i n F i g . 2 o f t h i s p a p e r [ C o t e s e t a l . , 1 9 6 9 ] i n d i c a t e st h a t t h e 9 5 0 % t o l e r a n c e l i m i t s f o r a n y p r e d i c t e d v a l u e w o u l d b e t o o w i d e t o b eo f u s e i n i n d i v i d u a l s u b j e c t s . I n a d d i t i o n , a s i n g l e i n t e r p o l a t i o n i s n e c e s s a r i l y a ni n c o m p l e t e d e s c r i p t i o n o f a r e l a t i o n s h i p w h i c h may v a r y b o t h i n s l o p e a n di n t e r c e p t ; a n a s p e c t w h i c h h a s s u b s e q u e n t l y b e e n d i s c u s s e d b y C o t e s [ 1 9 7 1 ] .S p i r o e t a l . [ 1 9 7 4 ] i n c o r p o r a t e d t h e s l o p e o f t h e s u b m a x i m a l H R / f 7 0 2r e l a t i o n s h i p a n d t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e r e s t i n g a n d p r e d i c t e d maximumH . R . i n t o a n i n d e x o f f i t n e s s w h i c h t h e y c a l l e d t h e ' p h y s i o l o g i c a l s t r a i n i n d e x ' .T h e s e a u t h o r s p r o p o s e d t h a t t h i s i n d e x w o u l d b e s u i t a b l e t o d e m o n s t r a t ed i f f e r e n c e s i n ' f i t n e s s ' b e t w e e n i n d i v i d u a l s . T h i s p r o p o s i t i o n c o u l d h a v e b e e nt e s t e d b y d e m o n s t r a t i n g a s i g n i f i c a n t p o s i t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n d i r e c t l ym e a s u r e d P O 2 m a x , a s a n a c c e p t e d i n d e x o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' , a n d t h e' p h y s i o l o g i c a l s t r a i n i n d e x ' . H o w e v e r t h i s i n f o r m a t i o n i s n o t p r e s e n t e d i n t h i ss t u d y . F u r t h e r m o r e , w h e n t h i s i n d e x w a s u s e d t o d e m o n s t r a t e d i f f e r e n c e sb e t w e e n a g r o u p o f n o r m a l s u b j e c t s a n d p a t i e n t s w i t h c h r o n i c b r o n c h i t i s o fs i m i l a r a g e n o s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e w a s n o t e d [ S p i r o , H a h n , E d w a r d s a n dP r i d e , 1 9 7 5 ] . A l t h o u g h t h e s l o p e s o f t h e r e s p e c t i v e s u b m a x i m a l H R / V or e l a t i o n s h i p s w e r e s i m i l a r [ F i g . 1 , S p i r o e t a l . , 1 9 7 5 ] t h e i r e l e v a t i o n s a p p e a rn o t i c e a b l y d i f f e r e n t . I n d e e d , t h e i n t e r p o l a t e d H . R . a t a s u b m a x i m a l f O 2 o f 0 7 5a n d 1 O l . m i n 1 s h o w e d s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n t h e s e t w o g r o u p s .T h e r e a r e , h o w e v e r , s e v e r a l l o n g i t u d i n a l s t u d i e s i n w h i c h t h e H R / 1 ' 7 2r e l a t i o n s h i p w a s s t u d i e d c o n c u r r e n t w i t h a v a r i e t y o f i n t e r v e n t i o n s , e . g . t h ee f f e c t o f p h y s i c a l t r a i n i n g [ E k b l o m , A s t r a n d , S a l t i n , S t e n b e r g a n d W a l l s t r o m ,1 9 6 8 ] , t h e e f f e c t o f s u r g e r y a n d b e d r e s t [ B a s s e y , B e n n e t , B i r m i n g h a m , F e n t e m ,F i t t o n a n d G o l d s m i t h , 1 9 7 3 ] . H o w e v e r , b e c a u s e t h e r e s u l t s o f t h e s e s t u d i e s w e r ep r e s e n t e d o n a g r o u p r a t h e r t h a n o n a n i n d i v i d u a l b a s i s i t w a s n o t p o s s i b l e t o



16/20

2 0 0 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLj u d g e t h e a b i l i t y o f t h e H . R . / V 2 r e l a t i o n s h i p t o d e t e c t c h a n g e s w i t h i n a s i n g l ei n d i v i d u a l . I n a d d i t i o n , a r e t u r n t o t h e i n i t i a l c o n t r o l s t a t e w a s n o t ( o r c o u l dn o t b e ) i n c o r p o r a t e d i n t h e s t u d y p r o t o c o l .I n c o n t r a s t , t h e p r e s e n t s t u d y w a s d e s i g n e d t o d e t e r m i n e s p e c i f i c a l l y t h ec h a n g e s w h i c h o c c u r i n a n y o n e i n d i v i d u a l . T h u s , b o t h a t r a i n i n g a n d a d e -t r a i n i n g s c h e d u l e w a s i n c o r p o r a t e d i n t h e p r o t o c o l . T h e f i n d i n g s o f t h i s s t u d yh a v e c l e a r l y i n d i c a t e d t h a t t h e s u b m a x i m a l H R / V o 2 r e l a t i o n s h i p a l t e r s i n as y s t e m a t i c f a s h i o n w i t h t r a i n i n g a n d d e - t r a i n i n g . T h e e l e v a t i o n o f t h e l i n e a sd e f i n e d b y t h e a d j u s t e d m e a n s [ S n e d e c o r a n d C o c h r a n , 1 9 6 7 ] a p p e a r s t o b e au s e f u l m e t h o d o f e x a m i n i n g t h e s e a l t e r a t i o n s a n d may b e u s e d t o c o m p a r ec h a n g i n g s t a t e s o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' i n t h e s a m e i n d i v i d u a l .T h e r e p r o d u c i b i l i t y s t u d y

G r o u p A . I n p r a c t i c e i t i s i m p o r t a n t t o d e c i d e w h e t h e r t h e d a t a f r o m a s i n g l ee x e r c i s e t e s t c o u l d b e c o n s i d e r e d r e p r e s e n t a t i v e o f d a t a o b t a i n e d f r o m a d -d i t i o n a l t e s t s r e p e a t e d o v e r s e v e r a l d a y s . T h i s r e q u i r e s t h e d e m o n s t r a t i o n t h a tv a r i a t i o n s i n t h e m e a s u r e d d a t a o n d i f f e r e n t d a y s a r e b o t h s m a l l i n m a g n i t u d ea n d r a n d o m i n n a t u r e . No w s y s t e m a t i c c h a n g e s i n t h e s u b m a x i m a l H R / V o 2r e l a t i o n s h i p o n r e p e a t e d t e s t i n g h a v e b e e n d e s c r i b e d a l t h o u g h t h e m a g n i t u d ea n d m e c h a n i s m o f t h e s e c h a n g e s a p p e a r t o b e i n d i s p u t e [ D a v i e s , T u x w o r t ha n d Y o u n g , 1 9 7 0 ; S h e p h a r d , 1 9 6 9 ] . D a v i e s e t a l . [ 1 9 7 0 ] u n d e r t o o k a p r o -s p e c t i v e s t u d y , o v e r a p e r i o d o f t h r e e w e e k s , o f t h e e f f e c t o f r e p e a t i n g as u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t i n a g r o u p o f f i v e s e d e n t a r y m a l e v o l u n t e e r s , n o n e o fw h o m h a d p r e v i o u s e x p e r i e n c e o f l a b o r a t o r y i n v e s t i g a t i o n s . E a c h s u b j e c tp e r f o r m e d 8 s u b m a x i m a l t e s t s , a l t e r n a t i n g w i t h e i g h t m a x i m a l t e s t s , o n a b i c y c l ee r g o m e t e r . R e p e a t e d t e s t i n g w a s a s s o c i a t e d w i t h s y s t e m a t i c c h a n g e s i n t h er e g r e s s i o n l i n e o f s u b m a x i m a l H . R . o n 0 o 2 * R e s u l t s w e r e e x p r e s s e d b y i n t e r p o l a t -i n g t h e r e g r e s s i o n l i n e s a t a f i x e d s u b m a x i m a l V P 2 o f 1 - 5 l . m i n - 1 a n d as i g n i f i c a n t mean f a l l i n H . R . o f 2 7 b e a t s . m i n - ' o v e r t h e f i r s t f o u r s u b m a x i m a lt e s t s w i t h a n a d d i t i o n a l m e a n f a l l o f 6 b e a t s . m i n - 1 o v e r t h e r e m a i n i n g f o u rs u b m a x i m a l t e s t p e r i o d s w e r e f o u n d . T h e a u t h o r s s u g g e s t t h a t t h e s e c h a n g e sc o u l d r e s u l t f r o m t h e ' r e a d j u s t m e n t ' o f a p r e v i o u s l y ' s e d e n t a r y ' c i r c u l a t i o n ,w h i c h p e r m i t t e d a r e d i s t r i b u t i o n o f b l o o d f l o w t o t h e w o r k i n g m u s c l e s .H o w e v e r , a f a l l i n H . R . a t a f i x e d l e v e l o f s u b m a x i m a l V 0 2 w i t h r e p e t i t i v et e s t i n g i s c o m m o n l y a t t r i b u t e d t o d i m i n i s h e d a n x i e t y t o w a r d s t h e e x p e r i m e n t a ls i t u a t i o n [ A s t r a n d , 1 9 7 6 ] . T h i s j u d g e m e n t c a n o n l y b e m a d e r e t r o s p e c t i v e l y i ne a c h i n d i v i d u a l a n d i t i s a n e f f e c t w h i c h i s l i k e l y t o s h o w m a r k e d i n t e r -i n d i v i d u a l v a r i a t i o n s . S h e p h a r d [ 1 9 6 9 ] u n d e r t o o k a r e t r o s p e c t i v e a n a l y s i s o fd a t a o b t a i n e d b y d i f f e r e n t s u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t m e t h o d s , i . e . b i c y c l ee r g o m e t r y , t r e a d m i l l a n d ' s t e p ' t e s t . S u b j e c t s w e r e a l l o c a t e d t o d i f f e r e n t s e -q u e n c e s o f t h e s e t e s t m e t h o d s ; e a c h t e s t w a s r e p e a t e d f i v e t i m e s o v e r a o n ew e e k p e r i o d . T h e r e f o r e many o f t h e 2 4 y o u n g m en s t u d i e d w e r e e x p o s e d t oo t h e r e x e r c i s e t e s t s p r i o r t o u n d e r g o i n g e x e r c i s e o n a b i c y c l e e r g o m e t e r i n t h em a n n e r o f D a v i e s e t a l . [ 1 9 7 0 ] . T h e a v e r a g e r e s u l t s p l o t t e d i n t h i s p a p e r[ S h e p h a r d , 1 9 6 9 ] s h o w o n l y a m i n o r d i s p l a c e m e n t o f t h e H R / V 0 2 r e l a t i o n s h i p



17/20

PHYSICAL TRAINING 2 0 1a t l e v e l s o f V C 2 a b o v e 2 1 . m i n - ' a n d n o a p p a r e n t f a l l i n H . R . a t a s u b m a x i m a lP O 2 o f 1 5 l . m i n - 1 b e t w e e m t h e f i r s t a n d f i f t h t e s t s , i n c o n t r a s t t o t h e s t u d y o fD a v i e s e t a l . [ 1 9 7 0 ] . T h e f i n d i n g f r o m t h i s a n a l y s i s s u p p o r t e d t h e c o n c l u s i o n sf r o m d a t a i n a p r e v i o u s p a p e r [ S h e p h a r d e t a l . , 1 9 6 8 ] , w h e r e i t w a s f o u n d t h a ta m e a n f a l l o f 2 b e a t s . m i n ' o v e r f i v e d a y s a t a n i n t e r p o l a t e d V 0 2 o f 1 5 l . m i n - 'w a s n o t s t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t .T h e r e f o r e i t w a s n e c e s s a r y t o c o n s i d e r t h i s p r o b l e m i n t h e p r e s e n t s t u d y .S u b j e c t s i n G r o u p A w e r e t e s t e d o n t h r e e s u c c e s s i v e d a y s , s i n c e t h i s w a s t h ep e r i o d d u r i n g w h i c h t h e g r e a t e s t c h a n g e s h a d b e e n n o t e d i n t h e s t u d y b yD a v i e s e t a l . [ 1 9 7 0 ] . S u b j e c t s i n w h o m t h e s u b m a x i m a l H R / f ' 2 r e l a t i o n s h i ps t i l l s h o w e d s i g n i f i c a n t s y s t e m a t i c a l t e r a t i o n s o n t h e t h i r d d a y w e r e t h e n t o b et e s t e d o n f u r t h e r o c c a s i o n s t o d e t e r m i n e w h e t h e r t h i s ' t r e n d ' w a s m a i n t a i n e d o rr e v e r s e d . T h i s s i t u a t i o n o n l y p e r t a i n e d i n t h e c a s e o f s u b j e c t G . M . , i n w h o ma f o u r t h d a y ' s e x e r c i s e t e s t w a s p e r f o r m e d , w h i c h w a s a s s o c i a t e d w i t h a' r e v e r s a l ' o f t h e ' m o v e m e n t ' o f t h e s u b m a x i m a l HR o n f ' 2 r e g r e s s i o n l i n e . I tw a s c o n c l u d e d t h a t r e p e t i t i o n o f o u r s u b m a x i m a l e x e r c i s e t e s t p r o t o c o l i sa s s o c i a t e d w i t h a s m a l l r a n d o m , r a t h e r t h a n s y s t e m a t i c , a l t e r a t i o n i n t h eH R / f ' 0 2 r e l a t i o n s h i p . T h e r e f o r e a s i n g l e d a y ' s t e s t i s s u i t a b l e a s a b a s e l i n e f o rd e t e r m i n i n g c h a n g e s i n ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' .G r o u p B . I t w a s c o n c e i v a b l e t h a t d u r i n g t h e t r a i n i n g p e r i o d o f 1 6 w e e k sf a c t o r s o t h e r t h a n t h e t r a i n i n g p r o g r a m m e m i g h t b e o p e r a t i v e i n i n d u c i n gs y s t e m a t i c c h a n g e s i n t h e H R / f ' 2 r e l a t i o n s h i p ( e . g . s e a s o n a l i n c r e a s e s i n d a i l ya c t i v i t y ) . I t w a s t h e r e f o r e n e c e s s a r y t o r e p e a t t h e e x e r c i s e t e s t i n a f u r t h e r g r o u po f s u b j e c t s ( G r o u p B ) a f t e r a n i n t e r v e n i n g p e r i o d o f 1 6 w e e k s , d u r i n g t h e s a m et i m e o f y e a r .F r o m t h e r e s u l t s o b t a i n e d i t w a s c o n c l u d e d t h a t t h e 1 6 w e e k p e r i o d w i t h o u tt r a i n i n g w a s n o t a s s o c i a t e d w i t h c o n s i s t e n t s y s t e m a t i c a l t e r a t i o n s i n t h e H R / f o ' 2r e l a t i o n s h i p . H o w e v e r , s m a l l r a n d o m , b u t s i g n i f i c a n t , a l t e r a t i o n s i n t h e e l e v a t i o no f t h e H R / f ' 2 r e l a t i o n s h i p w e r e n o t e d i n t h r e e o f t h e s e s u b j e c t s . I t w a s n o tp o s s i b l e t o d e f i n e t h e r e a s o n f o r t h e s e c h a n g e s i n i n d i v i d u a l s u b j e c t s o t h e r t h a nt o i n f e r a s p o n t a n e o u s v a r i a t i o n i n t h e s t a t e o f p h y s i c a l f i t n e s s .T h e 5 B X , XBX t r a i n i n g p r o g r a m m eTo i n d u c e a c o n s i s t e n t i m p r o v e m e n t i n ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' i t w a sn e c e s s a r y t o s e l e c t a p r o v e n a n d ' s t a n d a r d i z e d ' p h y s i c a l t r a i n i n g p r o g r a m m e .E v i d e n c e f o r t h i s c h o i c e c o u l d b e d e r i v e d f r o m t w o s o u r c e s : ( a ) L o n g i t u d i n a ls t u d i e s i n w h i c h d i f f e r e n t p r o t o c o l s h a v e b e e n a p p l i e d t o a v a r i e t y o f s u b j e c t s[ e . g . K i l b o m , 1 9 7 1 ; S i e g e l , B l o m q v i s t a n d M i t c h e l l , 1 9 7 0 ] a n d ( b ) a m o r e

l i m i t e d n u m b e r o f s t u d i e s i n w h i c h t h e r e l a t i v e c o n t r i b u t i o n s o f i n t e n s i t y ,f r e q u e n c y a n d d u r a t i o n o f e x e r c i s e t o i m p r o v e m e n t i n ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s 'w e r e i n v e s t i g a t e d [ e . g . D a v i e s a n d K n i b b s , 1 9 7 1 ; K e a r n e y , S t u l l , E w i n g a n dS t r e i n , 1 9 7 6 ] . S u p p o r t f o r a p a r t i c u l a r t r a i n i n g p r o t o c o l d e r i v e d f r o m s t u d i e s i ng r o u p ( a ) r e q u i r e d e x t e n s i v e r e c i p r o c a l ' c r o s s - r e f e r e n c i n g ' b e t w e e n i n v e s t i g a t i o n s .T h i s a p p r o a c h i s i n v a l i d i f c o m p a r a b l e i m p r o v e m e n t s i n ' c a r d i o r e s p i r a t o r yf i t n e s s ' a r e e x p r e s s e d i n 0 / g a i n max f ' 2 w h e n b o t h t h e r e p r o d u c i b i l i t y a n d t h e) by guest on July 6, 2013ep.physoc.orgDownloaded from Exp Physiol (


18/20

2 0 2 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLc r i t e r i a u s e d t o e s t a b l i s h t h i s m e a s u r e m e n t a r e i n a d e q u a t e l y d e s c r i b e d . T h es t u d i e s i n g r o u p ( b ) d e m a n d t w o p r e r e q u i s i t e s . F i r s t , l a r g e h o m o g e n o u s g r o u p so f s u b j e c t s a r e r e q u i r e d t o p e r m i t a d e q u a t e a l l o c a t i o n t o v a r i o u s p e r m u t a t i o n so f e x e r c i s e i n t e n s i t y , f r e q u e n c y a n d d u r a t i o n , a n d s e c o n d , t h e i n d e x u s e d t od e t e c t d i f f e r e n c e s b e t w e e n t r a i n i n g p r o t o c o l s m u s t b e c l e a r l y d e f i n e d . T h e r e s u l t sf r o m t h e s e s t u d i e s r e m a i n e q u i v o c a l , w i t h t h e o p t i m u m t r a i n i n g p r o g r a m m e , f o rp r e v i o u s l y s e d e n t a r y s u b j e c t s , u n d e f i n e d .W e t h e r e f o r e d e c i d e d t o a d o p t a t r a i n i n g p r o g r a m m e a l r e a d y e x t e n s i v e l y i nu s e , i n w h i c h t h e f r e q u e n c y a n d d u r a t i o n o f t r a i n i n g s e s s i o n s w e r e c l e a r l yd e f i n e d , a n d s o c a p a b l e o f u n a m b i g u o u s d e s c r i p t i o n . Ou r c h o i c e o f t h e 5 B X ,XBX t r a i n i n g p r o g r a m m e s i s a l s o s u p p o r t e d b y t h e i r s u i t a b i l i t y f o r p r e v i o u s l ys e d e n t a r y s u b j e c t s ( s e e M e t h o d s ) . T h e s h o r t d u r a t i o n o f t h e d a i l y e x e r c i s es e q u e n c e c a u s e d m i n i m a l i n t e r f e r e n c e w i t h t h e u s u a l r o u t i n e o f o u r s u b j e c t s .T h e r a t e o f p r o g r e s s i o n w a s r e g u l a t e d , a c c o r d i n g t o a g e , a n d t h e s u b j e c t s w e r ea b l e t o p r o g r e s s i n d e p e n d e n t l y a t t h e i r own p a c e , w h i c h p r o b a b l y h e l p e d a v o i da n y ' d r o p o u t s ' f r o m t h i s p r o g r a m m e . H o w e v e r , d a i l y c o n t a c t w a s m a i n t a i n e dw i t h t h e s u b j e c t s who a l s o c o m m e n t e d o n t h e m o t i v a t i o n n e c e s s a r y t o p r o g r e s st h r o u g h t h e l a t t e r s t a g e s o f t h e p r o g r a m m e , p a r t i c u l a r l y b e c a u s e o f t h er e p e t i t i v e n a t u r e o f t h e e x e r c i s e s e q u e n c e s .Two a d d i t i o n a l r e a s o n s f o r u s i n g t h e s e p r o g r a m m e s w e r e t h e l a c k o fp u b l i s h e d i n f o r m a t i o n c o n c e r n i n g t h e i r e f f i c a c y a n d , i n t h e l o n g e r t e r m , t h e i rs u i t a b i l i t y a s a b a s e f r o m w h i c h t o i n v e s t i g a t e t h e m i n i m a l e x e r c i s e r e q u i r e m e n tn e c e s s a r y t o m a i n t a i n ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' .M a l n o t r a , G u p t a a n d J o s e p h [ 1 9 7 3 ] h a v e p r e s e n t e d t h e r e s u l t s o f a c o m p a r a -t i v e e v a l u a t i o n o f t h e 5 B X , U n i t e d S t a t e s A i r f o r c e , a n d I n d i a n Army e x e r c i s ep r o g r a m m e s u n d e r t a k e n b y t h r e e m a t c h e d g r o u p s o f I n d i a n s o l d i e r s . T h er e s p e c t i v e m e a n % i m p r o v e m e n t i n l 4 2 m a x f o r t h e s e g r o u p s w a s 1 0 3 % , 1 2 7 %a n d 1 2 5 % . H o w e v e r , n e i t h e r t h e s t a t i s t i c a l s i g n i f i c a n c e o f t h e s e i m p r o v e m e n t s ,n o r t h e r e p r o d u c i b i l i t y o f t h e m e t h o d u s e d t o make t h e s e m e a s u r e m e n t s w a ss t a t e d . I n a d d i t i o n t h e 1 2 w e e k t r a i n i n g p r o t o c o l w o u l d b e i n a d e q u a t e t o a l l o wt h e s e s u b j e c t s t o a t t a i n t h e i r ' g o a l l e v e l ' i n t h e 5BX p r o g r a m m e , s o t h e s t a t e di m p r o v e m e n t may r e p r e s e n t a n u n d e r e s t i m a t e . T h e s e c h a n g e s i n C , 2 max w e r ea l l a l s o a c c o m p a n i e d b y a l t e r a t i o n s , n o t i c e a b l y i n e l e v a t i o n , o f t h e s u b m a x i m a lH R / / 2 r e l a t i o n s h i p b u t t h e i r s t a t i s t i c a l s i g n i f i c a n c e w a s n o t p r e s e n t e d .F u r t h e r m o r e t h e s t u d y p r o t o c o l d i d n o t i n c o r p o r a t e a p e r i o d o f d e - t r a i n i n g .T h e s e f i n d i n g s a r e i n g e n e r a l s u p p o r t o f o u r c o n c l u s i o n t h a t c o m p l e t i o n o f t h e5 B X , X BX p r o g r a m m e r e s u l t s i n a n i m p r o v e m e n t o f ' c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s ' .I n p a r t i c u l a r , t h i s p r o g r a m m e a p p e a r s t o b e a n e m i n e n t l y p r a c t i c a l m e a n s o fa c h i e v i n g t h i s a i m .O n c e t h e a g e r e l a t e d ' g o a l l e v e l ' o f t h e p r o g r a m m e i s a t t a i n e d [ P e n g u i nB o o k s , 1 9 6 4 ] i t i s c l a i m e d t h a t f i t n e s s c o u l d b e m a i n t a i n e d b y c o n t i n u i n g t oe x e r c i s e a t t h i s l e v e l b u t a t a r e d u c e d f r e q u e n c y o f t h r e e t i m e s p e r w e e k . Ap r e l i m i n a r y r e p o r t o n a n i n v e s t i g a t i o n o f t h i s c l a i m h a s a l r e a d y b e e n g i v e n[ K a p p a g o d a e t a l . , 1 9 7 7 ] . T h e r e s u l t s f r o m t h e f o u r s u b j e c t s o n t h e ' m a i n t e n -a n c e ' s c h e d u l e a t t h a t t i m e s u g g e s t e d n o ' d e t e r i o r a t i o n ' i n f i t n e s s o v e r a f o u rw e e k p e r i o d . An e n l a r g e d s t u d y i s c u r r e n t l y i n p r o g r e s s .



19/20

PHYSICAL TRAINING 2 0 3A c k n o w l e d g m e n t sT h e a u t h o r s w i t h t o t h a n k t h e M e d i c a l R e s e a r c h C o u n c i l a n d t h e B r i t i s h H e a r tF o u n d a t i o n f o r f i n a n c i a l s u p p o r t . T h e y a l s o t h a n k t h e m e m b e r s o f t h e s t a f f o f t h eP h y s i o t h e r a p y D e p a r t m e n t a t K i l l i n g b e c k H o s p i t a l a n d t h e D e p a r t m e n t o fC a r d i o v a s c u l a r S t u d i e s f o r p a r t i c i p a t i n g i n t h i s i n v e s t i g a t i o n .R e f e r e n c e sA D A M S , W. C . , MCHENRY, M. M. a n d B E R N A U E R , E . C . ( 1 9 7 4 ) . L o n g t e r m p h y s i o l o g i c a d a p t a t i o n st o e x e r c i s e w i t h s p e c i a l r e f e r e n c e t o p e r f o r m a n c e a n d c a r d i o r e s p i r a t o r y f u n c t i o n i n h e a l t h a n dd i s e a s e . A m e r i c a n J o u r n a l o f C a r d i o l o g y , 3 3 , 7 6 5 - 7 7 5 .A S T R A N D , I . , A S T R A N D , P . O . , C H R I S T E N S E N , E . H . a n d HEDMAN, R . ( 1 9 6 0 ) . C i r c u l a t o r y a n dr e s p i r a t o r y a d a p t a t i o n t o s e v e r e m u s c u l a r w o r k . A c t a P h y s i o l o g i c a S c a n d a n a v i c a , 5 0 , 2 5 4 - 2 5 8 .A S T R A N D , P . 0 . ( 1 9 7 6 ) . Q u a n t i f i c a t i o n o f e x e r c i s e c a p a b i l i t y a n d e v a l u a t i o n o f p h y s i c a l c a p a c i t y i nm a n . P r o g r e s s i n C a r d i o v a s c u l a r D i s e a s e s , 1 9 , 5 1 - 6 7 .A S T R A N D , P . 0 . a n d R H Y M I N G , I . ( 1 9 5 4 ) . A nomogram f o r c a l c u l a t i o n o f a e r o b i c c a p a c i t y ( p h y s i c a lf i t n e s s ) f r o m p u l s e r a t e d u r i n g s u b m a x i m a l w o r k . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 7 , 2 1 8 - 2 2 1 .B A S S E Y , E . J . , B E N N E T , T . , B I R M I N G H A M , A . T . , F E N T E M , P . H . , F I T T O N , D . a n d G O L D S M I T H , R .( 1 9 7 3 ) . E f f e c t s o f s u r g i c a l o p e r a t i o n a n d b e d r e s t o n c a r d i o v a s c u l a r r e s p o n s e s t o e x e r c i s e i nh o s p i t a l p a t i e n t s . C a r d i o v a s c u l a r R e s e a r c h , 7 , 5 8 8 - 5 9 2 .C L A U S E N , J . P . ( 1 9 7 7 ) . E f f e c t o f p h y s i c a l t r a i n i n g o n c a r d i o v a s c u l a r a d j u s t m e n t s t o e x e r c i s e i n m a n .P h y s i o l o g i c a l R e v i e w s , 5 7 , 7 7 9 - 8 1 6 .C O T E S , J . E . ( 1 9 7 1 ) . R a t i o n a l e x e r c i s e t e s t i n g : T h e c a s e f o r s i m p l e i n d i c e s o f s u b m a x i m a l e x e r c i s e :v e n t i l a t i o n , t i d a l v o l u m e , a n d c a r d i a c f r e q u e n c y . S c a n d i n a v i a n J o u r n a l o f R e s p i r a t o r y D i s e a s e s .S u p p l e m e n t 7 7 , 1 2 3 - 1 2 7 .C O T E S , J . E . D A V I E S , C . T . M . , E D H O L M , 0 . G . , H E A L Y , M. J . R . a n d T A N N E R , J . M. ( 1 9 6 9 ) . F a c t o r sr e l a t i n g t o t h e a e r o b i c c a p a c i t y o f 4 6 h e a l t h y B r i t i s h m a l e s a n d f e m a l e s a g e s 1 8 t o 2 8 y e a r s .

P r o c e e d i n g s o f t h e R o y a l S o c i e t y B . , 1 7 4 , 9 1 - 1 1 4 .D A V I E S , C . T . M. ( 1 9 6 8 ) . L i m i t a t i o n s t o t h e p r e d i c t i o n o f maximum o x y g e n i n t a k e f r o m c a r d i a cf r e q u e n c y m e a s u r e m e n t s . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 2 4 , 7 0 0 - 7 0 6 .D A V I E S , C . T . M. a n d K N I B B S , A . V . ( 1 9 7 1 ) . T h e t r a i n i n g s t i m u l u s . T h e e f f e c t s o f i n t e n s i t y , d u r a t i o na n d f r e q u e n c y o f e f f o r t o n maximum a e r o b i c p o w e r o u t p u t . I n t e r n a t i o n a l e Z e i t s c h r i f t f u e rA n g e w a n d t e P h y s i o l o g i e , 2 9 , 2 9 9 - 3 0 5 .D A V I E S , C . T . M . , TUXWORTH, W. a n d YOUNG, J . M . ( 1 9 7 0 ) . P h y s i o l o g i c a l e f f e c t s o f r e p e a t e d e x e r c i s e .C l i n i c a l S c i e n c e , 3 9 , 2 4 7 - 2 5 8 .E D H O L M , 0 . C . ( 1 9 6 9 ) . F i t n e s s f o r w h a t ? P r o c e e d i n g s o f t h e R o y a l S o c i e t y o f M e d i c i n e , 6 2 , 6 1 7 - 6 2 0 .E K B L O M , B . , A S T R A N D , P . O . , S A L T I N , B . , S T E N B E R G , J . a n d W A L L S T R O M , B . ( 1 9 6 8 ) . E f f e c t o f t r a i n i n go n c i r c u l a t o r y r e s p o n s e t o e x e r c i s e . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 2 4 , 5 1 8 - 5 2 8 .F o x , E . L . ( 1 9 7 3 ) . A s i m p l e a c c u r a t e t e c h n i q u e f o r p r e d i c t i n g m a x i m a l a e r o b i c p o w e r . J o u r n a l o fA p p l i e d P h y s i o l o g y , 3 5 , 9 1 4 - 9 1 6 .G O L D S T E I N , A . ( 1 9 6 4 ) . B i o s t a t i s t i c s . An I n t r o d u c t o r y T e x t . L o n d o n : C o l l i e r - M a c M i l l a n .H E R M A N S E N , L . ( 1 9 7 3 ) . O x y g e n t r a n s p o r t d u r i n g e x e r c i s e i n human s u b j e c t s . A c t a P h y s i o l o g i c a lS c a n d a n a v i c a , S u p p l . 3 9 9 , 1 - 9 4 .H E R M I S T O N , R . T . a n d F A U L K N E R , J . A . ( 1 9 7 1 ) . P r e d i c t i o n o f m a x i m a l o x y g e n u p t a k e b y a s t e p w i s er e g r e s s i o n t e c h n i q u e . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 3 0 , 8 3 3 - 8 3 7 .J E T T E , M . , C A M P B E L L , J . , MONGEON, J . a n d R O U T H I E R , R . ( 1 9 7 6 ) . T h e C a n a d i a n home f i t n e s s t e s t a sa p r e d i c t o r o f a e r o b i c c a p a c i t y . C a n a d i a n M e d i c a l A s s o c i a t i o n J o u r n a l , 1 1 4 , 6 8 0 - 6 8 2 .K A P P A G O D A , C . T . , L I N D E N , R . J . a n d N E W E L L , J . P . ( 1 9 7 7 ) . V a l i d a t i o n o f a s u b m a x i m a l e x e r c i s et e s t . J o u r n a l o f P h y s i o l o g y , 2 6 8 , 1 9 - 2 0 P .K A P P A G O D A , C . T . , S T O K E R , J . B . a n d L I N D E N , R . J . ( 1 9 7 4 ) . A m e t h o d f o r t h e c o n t i n u o u sm e a s u r e m e n t o f o x y g e n c o n s u m p t i o n . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 3 7 , 6 0 4 - 6 0 7 .K E A R N E Y , J . T . , S T U L L , G . A . , E W I N G , J . L . a n d S T R E I N , J . W. ( 1 9 7 6 ) . C a r d i o r e s p i r a t o r y r e s p o n s e so f s e d e n t a r y c o l l e g e women a s a f u n c t i o n o f t r a i n i n g i n t e n s i t y . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 4 1 ,8 2 2 - 8 2 5 .K I L B O M , A . ( 1 9 7 1 ) . P h y s i c a l t r a i n i n g i n w o m e n . S c a n d i n a v i a n J o u r n a l o f C l i n i c a l L a b o r a t o r yI n v e s t i g a t i o n , 2 8 , S u p p l . 1 1 9 , 1 - 3 4 .M A L H O T R A , M. S . , G U P T A , J . S . a n d J O S E P H , N . T . ( 1 9 7 3 ) . C o m p a r a t i v e e v a l u a t i o n o f d i f f e r e n tt r a i n i n g p r o g r a m m e s o n p h y s i c a l f i t n e s s . I n d i a n J o u r n a l o f P h y s i o l o g y a n d P h a r m a c o l o g y , 1 7 ,3 5 6 - 3 6 3 .



20/20

2 0 4 C . T . KAPPAGODA, R . J . LINDEN AND J . P . NEWELLM A R G A R I A , R . , A G H E M O , P . a n d R O V E L L I , E . ( 1 9 6 5 ) . I n d i r e c t d e t e r m i n a t i o n o f m a x i m a l 02c o n s u m p t i o n i n m a n . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 2 0 , 1 0 7 0 - 1 0 7 3 .M A R I T Z , J . S . , M O R R I S O N , J . F . , P E T E R , J . , S T R Y D O M , N . B . a n d WYNDHAM, C . H . ( 1 9 6 1 ) . A p r a c t i c a lm e t h o d o f e s t i m a t i n g a n i n d i v i d u a l ' s maximum o x y g e n i n t a k e . E r g o n o m i c s , 4 , 9 7 - 1 2 2 .P e n g u i n B o o k s . P h y s i c a l F i t n e s s ( 1 9 6 4 ) .R O W E L L , L . B . , T A Y L O R , H . L . a n d WANG, Y . ( 1 9 6 4 ) . L i m i t a t i o n s t o p r e d i c t i o n o f maximum o x y g e n

i n t a k e . J o u r n a l o f A p p l i e d P h y s i o l o g y , 1 9 , 9 1 9 - 9 2 7 .S A L T I N , B . , B L O M Q V I s T , G . , M I T C H E L L , J . H . , J O H N S O N , R . L . , W I L D E N T H A L , K . a n d CHAPMAN, C . B .( 1 9 6 8 ) . R e s p o n s e t o e x e r c i s e a f t e r b e d r e s t a n d a f t e r t r a i n i n g . C i r c u l a t i o n , S u p p l e m e n t 7 , ( V o l u m e s3 7 - 3 8 ) , 1 - 5 5 .S H E P H A R D , R . J . ( 1 9 6 8 ) . I n t e n s i t y , d u r a t i o n a n d f r e q u e n c y o f e x e r c i s e a s d e t e r m i n a n t s o f t h er e s p o n s e t o a t r a i n i n g r e g i m e . I n t e r n a t i o n a l e Z e i t s c h r i f t f u e r A n g e w a n d t e P h y s i o l o g i e , 2 6 , 2 7 2 -2 7 8 .S H E P H A R D , R . J . ( 1 9 6 9 ) . L e a r n i n g , h a b i t u a t i o n a n d t r a i n i n g . I n t e r n a t i o n a l e Z e i t s c h r i f t f u e rA n g e w a n d t e P h y s i o l o g i e , 2 8 , 3 8 - 4 8 .S H E P H A R D , R . J . , A L L E N , C . , B E N A D E , A . J . S . , D A V I E S , C . T . M . , D I - P R A M P E R O , P . E . , HEDMAN, R . ,M E R R I M A N , J . E . , M Y H R E , K . a n d S I M M O N S , R . ( 1 9 6 8 a ) . T h e maximum o x y g e n i n t a k e . Ani n t e r n a t i o n a l r e f e r e n c e s t a n d a r d o f c a r d i o r e s p i r a t o r y f i t n e s s . B u l l e t i n o f W o r l d H e a l t hO r g a n i z a t i o n , 3 8 , 7 5 7 - 7 6 4 .S H E P H A R D , R . J . , A L L E N , C . , B E N A D E , A . J . S . , D A V I E S , C . T . M . , D I - P R A M P E R O , P . E . , HEDMAN, R . ,M E R R I M A N , J . E . , M Y H R E , K . a n d S I M M O N S , R . ( 1 9 6 8 b ) . S t a n d a r d i z a t i o n o f s u b m a x i m a l e x e r c i s et e s t s . B u l l e t i n o f W o r l d H e a l t h O r g a n i z a t i o n , 3 8 , 7 6 5 - 7 7 5 .S I E G E L , W . , B L O M Q V I S T , F . a n d M I T C H E L L , J . L . ( 1 9 7 0 ) . E f f e c t s o f a q u a n t i t a t e d p h y s i c a l t r a i n i n gp r o g r a m m e o n m i d d l e - a g e d s e d e n t a r y m e n . C i r c u l a t i o n , 4 1 , 1 9 - 2 9 .S N E D E C O R , G . W. a n d C O C H R A N , W. G . ( 1 9 6 7 ) . S t a t i s t i c a l m e t h o d s 6 t h e d n . , p . 4 3 2 . A m e s , I o w a ,( U . S . A . ) , I o w a S t a t e U n i v e r s i t y P r e s s .S P I R O , S . G . , J U N I P E R , E . , BOWMAN, P . a n d E D W A R D S , R . H . T . ( 1 9 7 4 ) . An i n c r e a s i n g w o r k r a t e t e s tf o r a s s e s s i n g t h e p h y s i o l o g i c a l s t r a i n o f s u b m a x i m a l e x e r c i s e . C l i n i c a l S c i e n c e a n d M o l e c u l a rM e d i c i n e , 4 6 , 1 9 1 - 2 0 6 .S P I R O , S . G . , HAHN, H . L . , E D W A R D S , R . H . T . a n d P R I D E , N . B . ( 1 9 7 5 ) . An a n a l y s i s o f t h ep h y s i o l o g i c a l s t r a i n o f s u b m a x i m a l e x e r c i s e i n p a t i e n t s w i t h c h r o n i c o b s t r u c t i v e b r o n c h i t i s .T h o r a x , 3 0 , 4 1 5 - 4 2 5 .

Effect of the Canadian Air Force training programme on a submaximal exercise test.

Documents

Transcript of Effect of the Canadian Air Force training programme on a submaximal exercise test.