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The nature of fatigue development during high-intensity endurance exercise performance

a systematic review and approach of the methodological application of the critical power and speed concept

Nadine Dorner

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Zentrum für Sportwissenschaft und Universitätssport

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Sportwissenschaft

Betreuer*in

Christoph Triska

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DOI

10.25365/thesis.65437

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-24711.62726.895154-2

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Einleitung: Seit die Entdeckung des hyperbolischen Zusammenhangs von Power und Zeit (P-D) das Verständnis von Ausdauerbelastungen revolutioniert hat, versuchen Forscher seine Erhebung und Implementierung zu verbessern und zu vereinfachen. Deswegen wurde der 3-min all-out test (3MT) eingeführt, von dem die Werte EP (end-test power) und WEP (work above EP) abgeleitet werden können, die wiederum die sogenannte „Critical Power“ (CP) und W‘ repräsentieren (die aerobe bzw. anaerobe Komponente des P-D Zusammenhangs). Es gibt Studien die zeigen, dass zwischen den neuen und herkömmlich berechneten Werten Korrelationen und keine signifikanten Unterschiede bestehen. Jedoch treten auch Zweifel auf, dass man die Werte synonym betrachten kann. Zielsetzung: Die Arbeit soll zusammenfassen, was bereits über den P-D Zusammenhang erforscht wurde. Im Speziellen wird die Verwendung des 3MT und dessen Validität geprüft, des Weiteren der Einfluss von Ermüdung auf seine Parameter. Zum Abschluss sollen methodologische Ansätze für die Implementation in die Praxis gegeben werden. Methodik: In PubMed wurden die Suchbegriffe “3 min all out test” OR “single all out test” AND “critical power” OR “critical speed” OR “critical velocity” eingegeben. In die Meta-Analyse wurden jene Studien inkludiert, welche den P-D Zusammenhang durch das Einsetzen eines 3MT und im Vergleich mit konventionellen Methoden erforschten. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden sowohl in qualitativer als auch quantitativer Weise ausgearbeitet und präsentiert. Der methodologische Ansatz wurde im Laufsport unter Labor- und Feldbedingungen durchgeführt. Dabei wurde zuerst ein Stufentest und anschließend wurden zwei 3MTs gemacht, einer in ausgeruhtem und einer in ermüdetem Zustand nach einer Vorermüdung von 1,5 h am Laufband. Die erhaltenen P-D Parameter wurden dann mit persönlichen Rekorden (PR) verglichen. Ergebnisse: Es wurden keine signifikanten Unterschiede und eine kleine Effektstärke (ES) zwischen den von 3MT gewonnen und konventionell berechneten Werten in CP (ES = 0.16; 95% CI: -0.01 to 0.33; p = 0.07) festgestellt. Es gab aber signifikante Unterschiede und eine moderate Effektgröße bei der Erhebung von W‘ (ES = 0.62; 95% CI: 0.81 to 0.44; p < 0.001). Conclusio: Die Ergebnisse zeigen, dass der 3MT valide Werte für CP liefert. Jedoch wurden bedeutende Unterschiede in W‘ festgestellt, was zur Schlussfolgerung führt, dass WEP und W‘ nicht synonym verwendet werden können. Darüber hinaus hat eine Pilot-Testung gezeigt, dass der physiologische Charakter von CP und W‘ unter Ermüdung beeinflusst wird.

Abstract

(Englisch)

Background: Since the discovery of the hyperbolic power-duration (P-D) relationship revolutionized the approach of endurance exercise, researchers try to advance its determination and make it easier to implement. For the latter, the 3-min all-out test (3MT) was applied to derive the parameters EP (end-test power) and WEP (work that can be done above EP), representing the so-called “Critical Power” (CP) and W’, the aerobic and the anaerobic parameters of the P-D relationship. Studies often show correlations and no differences between the “new” and conventional values, however, doubts arise when it comes to the question if they can be used interchangeably. Objective: This thesis should summarize what is known so far when it comes to the P-D relationship, especially in terms of fatigue and the application of the 3MT and if (or how) it provides a useful tool to estimate the P-D parameters. Furthermore, it should give a methodological advice for the implementation into practice. Review Methods: Data was searched up in PubMed by using the search strings “3 min all out test” OR “single all out test” AND “critical power” OR “critical speed” OR “critical velocity”. For the meta-analysis studies were included if they investigated the P-D relationship by using a 3MT and comparing this data to conventional derived CP and W’ parameters. Gained information was processed in qualitative and quantitative ways. The methodological approach was conducted in running under laboratory and field conditions, by the application of a graded exercise test (GXT) and two 3MTs, one in rested and one in a fatigued condition (after 1.5 h of prior running). Determined P-D parameters were then compared to personal records (PR). Results: There was no significant difference and a small effect size (ES) between 3MT and traditional CP values (ES = 0.16; 95% CI: -0.01 to 0.33; p = 0.07), but there was a significant difference and a moderate ES when comparing 3MT and traditional protocols in W’ (ES = 0.62; 95% CI: 0.81 to 0.44; p < 0.001). Conclusions: The results indicate that the 3MT is a valid way to determine CP. However, there were substantial differences in the determined W’ values, leaving the recommendation that WEP and W’ cannot be used interchangeably. Moreover, the physiological characterization of CP and W’ may be different in a fatigued compared to a rested state.

Autor*innen

Nadine Dorner

Haupttitel (Englisch)

The nature of fatigue development during high-intensity endurance exercise performance

Hauptuntertitel (Englisch)

a systematic review and approach of the methodological application of the critical power and speed concept

Paralleltitel (Deutsch)

Der Einfluss von Ermüdung auf die Ausdauer-Parameter "Critical Power" und "Critical Speed"

Publikationsjahr

2021

Umfangsangabe

74 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Christoph Triska

Klassifikation

76 Sport > 76.29 Sport, Sportwissenschaft: Sonstiges

AC Nummer

AC16152596

Utheses ID

57955

Studienkennzahl

UA | 066 | 826 | |

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