Repeat trial and breath averaging: Recommendations for research of VO2 kinetics of exercise transitions to steady-state

Résumé Fr En

La moyenne de plusieurs cycles respiratoires et la répétition des essais sont très utilisées dans le domaine de la recherche sur la cinétique de la consommation d’oxygène (VO2) vers l’état d’équilibre. Cependant, les recommandations spécifiques décrivant les méthodes correctes de calcul de la moyenne n’ont pas été discutées. Le but de cette étude était d’évaluer les différences d’erreur à l’aide de systèmes de calcul de la moyenne sur plusieurs essais et sur plusieurs cycles respiratoires, et de formuler des recommandations pour les études futures sur le cinétique de VO2. Huit sujets masculins ont été recrutés pour cette étude. Après un test maximal sur ergocycle pour déterminer le seuil ventilatoire de chaque sujet, huit séances d’exercices cyclistes, répétées à l’identique, ont été effectuées. Les tests consistaient en 6 minutes à 85 % du seuil de ventilatoire du sujet. Les données d’essais et de cycles respiratoires multiples ont été traitées à l’aide de méthodes traditionnelles. Les données ont été ensuite ajustées à l’aide d’un modèle mono-exponentiel pour dériver « tau ». Les données d’essais et de cycles respiratoires multiples ont été comparées à une moyenne de 8 essais et à une moyenne de 13 cycles respiratoires. La réduction de l’erreur par rapport à la moyenne des 3 essais et à la moyenne des 3 cycles respiratoires représentait respectivement environ 68 et 70 % de la réduction totale des erreurs. La valeur « tau » avait tendance à augmenter avec l’augmentation de la moyenne des cycles respiratoires et à diminuer avec la moyenne des essais. Il existe un avantage négligeable à moyenner plus de 3 essais pour l’étude de la cinétique de VO2. De même, la moyenne des cycles au-delà de 3 cycles respiratoires augmente artificiellement le « tau ».

Multiple-breath and multiple-trial averaging have been used extensively in research of oxygen uptake kinetics to steady-state. However, specific guidelines outlining correct levels of averaging have not been discussed. The aim of this study was to assess error differences using multiple-trial and multiple-breath averaging systems, and make recommendations for future VO2 kinetics research. Eight male subjects were recruited for this study. Following a maximal cycle test to ascertain each subject’s ventilation threshold, eight identical repetition cycling exercise bouts were administered. The bouts consisted of 6-minute at 85% of the subject’s ventilation threshold. Firstly, multiple-trial and multiple-breath data were processed using traditional methods. As well, data were fit using a mono-exponential model to derive tau. Data for all levels of multiple-trial and multiple-breath methods were compared to an 8-trial and 13-breath average, respectively. Reduction in error from the 3-trial average and a 3-breath average represented ∼68% and ∼70% of total error reduction, respectively. Tau tended to increase with increasing breath averaging and decrease with increasing trial averaging. There is negligible benefit to averaging more than 3 repeat trials in VO2 kinetics research. Breath averaging beyond 3-breaths artificially increases tau.