Comparison of cardiopulmonary changes during cycle and treadmill tests

Abstract

Background. Our pilot study aimed to investigate cardiopulmonary differences between vita maxima incremental cycle and treadmill tests among elite youth cyclists. Material and methods. 8 elite youth cyclists (6 male, 2 female; age: 17.125±1.8 years) completed a cycle ergometer test using a road racing bike on a Tacx Smart Flux roller, followed by a vita maxima treadmill test 48 hours later. Aerobic capacity, cardiopulmonary, and metabolic parameters were measured during both tests. Results. Based on the paired sample t-test, and Wilcoxon signed-rank test, the maximal load values (W) on the treadmill were significantly higher (t=3.52; p<0.05) than in the cycle test. Volume of utilized oxygen (VO2; ml/min) and volume of exhaled CO2 ( VCO2; ml/min) values (t=4.76 and t=3.45; p<0.05), maximal fat oxidation (Fatmax; g/day) (t=4.34; p<0.05), maximum rate of oxygen consumption (VO2max; ml/kg/min) (t=4.9; p<0.05) and rate of oxygen consumption at lactate threshold (VO2atLT; ml/kg/min) (t=4.04; p<0.05) also showed significantly higher values than in treadmill test. Pearson’s correlation study showed significant correlation between VO2atLT, and most other parameters (VO2, ventilation (VE; BTPS l/min), load at lactate threshold (load at LT), energy expenditure (EE; g/day)). Conclusions. The differences in results may be because of sport-specific adaptation to cycling and the characteristics of running and cycling, such as the different muscle contraction composition (concentric and eccentric) and different metabolic demands. These findings must be taken into account when testing cyclists on a treadmill, and planning their training loads based on these results.

Wprowadzenie. Badanie pilotażowe miało na celu zbadanie sercowo-płucnych różnic przyrostowej vita maxima podczas testów na rowerze i bieżni przeprowadzonych wśród czołowych młodych rowerzystów. Materiał i metody. Ośmioro czołowych młodych rowerzystów (sześciu mężczyzn i dwie kobiety w wieku 17.125±1.8 roku) wykonało najpierw cykl na ergometrze rowerowym z wykorzystaniem roweru wyścigowego Tacx Smart Flux roller, a 48 godzin później test vita maxima na bieżni. Podczas obydwu testów zmierzono wydolność tlenową oraz parametry sercowo-płucne i metaboliczne. Wyniki. Na podstawie badania t par próbek i testu Wilcoxona dla par obserwacji ustalono, że maksymalne wartości obciążenia (W) na bieżni były znacząco wyższe (t=3,52; p<0,05) niż na rowerze. Wartości zużycia tlenu (VO2; ml/min) i wydalonego dwutlenku węgla (VCO2; ml/min) (t=4,76 i t=3,45; p<0,05), maksymalna oksydacja tłuszczu (Fatmax; g/dzień) (t=4,34; p=<0,05), maksymalne zużycie tlenu (VO2max; ml/kg/min) (t=4,9; p<0,05) i zużycie tlenu na progu mleczanowym (VO2atLT; ml/kg/min) (t=4,04; p<0,05) okazały się z kolei istotnie wyższe w teście na bieżni. Badanie korelacji Pearsona wykazało korelację między VO2at LT i większości pozostałych parametrów (VO2, wentylacja (VE; BTPS l/min), obciążenie na progu mleczanowym (load at LT), wydatek energetyczny (EE; g/dzień)). Wnioski. Różnice w uzyskanych wynikach mogły zostać spowodowane predyspozycjami do wykonywania konkretnego sportu, w tym wypadku jazdy na rowerze oraz różnicami między jazdą na rowerze i bieganiem w zakresie struktury kurczliwości (współśrodkowy i niewspółśrodkowy), a także różnymi wymaganiami metabolicznymi. Obserwacje muszą być uwzględnione podczas badania rowerzystów na bieżni i planowania obciążenia ich treningów.