نوع مقاله : مقاله پژوهشی Released under (CC BY-NC 4.0) license I Open Access I
نویسندگان
1
گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه محقق اردبیلی
2
گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3
استاد گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم تربیتی و روانشناسی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرا ن
4
استادیار گروه آمار و کاربردها، دانشکده علوم ریاضی، دانشگاه محقق اردبیلی ، اردبیل، ایرا
5
استادیار گروه مهندسی کامپیوتر ، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرا ن
6
. استادیار گروه مهندسی کامپیوتر ، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرا ن
7
دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی ، گروه علوم زیستی در ورزش، دانشکده علوم ورزشی و سلامت، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
چکیده
زمینه و هدف:
هدف این مطالعه، اعتبارسنجی یک نرمافزار تازهتوسعهیافته مبتنی بر منحنی عملکرد ضربان قلب و الگوریتم بیشینه فاصله (Dmax) برای تعیین آستانههای هوازی و بیهوازی و مقایسه دقت آن با گازآنالایزر بهعنوان روش استاندارد طلایی بود. با توجه به هزینه بالا، پیچیدگی فنی و بار فیزیولوژیکی آزمونهای تبادل گاز، توسعه ابزارهای غیرتهاجمی و مقرونبهصرفه ضرورت دارد.
روش پژوهش:
در این مطالعه، ۳۰ بازیکن فوتبال نخبه مرد از تیم ملی ناشنوایان ایران در آزمون تردمیل افزایشی تا خستگی شرکت کردند. ضربان قلب بهصورت پیوسته با فرکانس ۱ هرتز توسط دستگاه Polar ثبت و در نرمافزار تحلیل شد. نرمافزار با استفاده از الگوریتم بیشینه فاصله و معادله ناریتا، آستانههای هوازی و بیهوازی را بهصورت خودکار تعیین کرد. همزمان، شاخصهای متابولیک شامل مصرف اکسیژن، تولید دیاکسیدکربن و تهویه ریوی توسط گازآنالایزر بهعنوان مقادیر مرجع اندازهگیری شد. میزان توافق بین دو روش با استفاده از ضریب همبستگی درونکلاسی (ICC) و تحلیل بلاند–آلتمن ارزیابی گردید.
یافتهها:
توافق بسیار بالایی بین آستانههای بهدستآمده از نرمافزار و گازآنالایزر مشاهده شد. ضریب همبستگی درونکلاسی برای آستانه هوازی 0.93 و برای آستانه بیهوازی 1.00 (p<0.001) بود. تحلیل بلاند–آلتمن نبود سوگیری سیستماتیک را نشان داد؛ بهطوریکه میانگین اختلاف برای آستانه هوازی 0.41- ضربه در دقیقه و برای آستانه بیهوازی 0.00 بود و 95٪ دادهها در محدوده توافق قرار داشتند.
نتیجه گیری:
نرمافزار مبتنی بر منحنی عملکرد ضربان قلب و روش Dmax از اعتبار و قابلیت اطمینان بالایی در تعیین آستانههای هوازی و بیهوازی برخوردار است و میتواند بهعنوان جایگزینی عملی، غیرتهاجمی و مقرونبهصرفه برای سیستمهای پیچیده و گران تبادل گاز در ارزیابی عملکرد ورزشی، برنامهریزی تمرین و پایش فیزیولوژیکی ورزشکاران مورد استفاده قرار گیرد.
واژههای کلیدی: آستانه هوازی، آستانه بیهوازی، Dmax، گازآنالایزر، منحنی عملکرد ضربان قلب
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Comparison of Aerobic and Anaerobic Threshold Determination Using Gas Analyzer, Heart Rate Performance Curve-Based Software, and the Distance Maximum-Based Algorithm Method
نویسندگان [English]
-
Mohammed Husam Abd Alwahid Dawood Al-Shammari
1
-
Marefat Siakkohian
2
-
lotfali bolboli
3
-
akbar abravesh
4
-
samad najjar ghabel
5
-
shamim yousefi
6
-
bahar saljougi berenji
7
1
PhD Student in Exercise Physiology, Faculty of Educational Sciences and Psychology, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2
Department of Physical Education &amp; Sport Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
3
Department of Sports Management, Faculty of Psychology and Educational Sciences, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran.
4
Assistant Professor, Department of Statistics and Applications, Faculty of Mathematical Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
5
Assistant Professor, Department of Computer Engineering, Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
6
Assistant Professor, Department of Computer Engineering, Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
7
PhD Student in Exercise Physiology, Department of biological sciences in sports faculty of sports science and health Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
چکیده [English]
Abstract
Background: This study aimed to validate a newly developed software based on the Heart Rate Performance Curve and the Distance Maximum-Based algorithm for determining aerobic and anaerobic thresholds and to compare its accuracy with the gas analyzer as the gold standard. Given the practical limitations of gas exchange tests, including high cost, technical complexity, and physiological burden, non-invasive and cost-effective alternatives are needed. Methods: Thirty elite male football players from the Iranian National Deaf Team performed an incremental maximal treadmill test until exhaustion. Heart rate data were continuously recorded at one hertz using a Polar device and analyzed by the software, which applied the Distance Maximum method and Narita’s equation to automatically determine aerobic and anaerobic thresholds. Simultaneously, oxygen uptake, carbon dioxide output, and ventilation were measured by a gas analyzer as reference values. Agreement between methods was assessed using the Intraclass Correlation Coefficient and Bland–Altman analysis. Results: Excellent agreement was observed between thresholds obtained from the software and the gas analyzer. Intraclass Correlation Coefficient values were 0.93 for the aerobic threshold and 1.00 for the anaerobic threshold (p <0.001). Bland–Altman analysis confirmed the absence of systematic bias, with mean differences of –0.41 beats per minute for the aerobic threshold and 0.00 for the anaerobic threshold, and 95% of data points within limits of agreement. Conclusions: The Heart Rate Performance Curve–Distance Maximum-Based software demonstrated high validity and reliability in determining aerobic and anaerobic thresholds. This non-invasive, cost-effective tool can serve as a practical alternative to gas exchange systems for sports performance assessment, personalized training, and continuous physiological monitoring.
Keywords: Aerobic threshold, Anaerobic threshold, Dmax method, Gas analyzer, Heart Rate Performance Curve (HRPC).
کلیدواژهها [English]
-
Aerobic threshold
-
Anaerobic threshold
-
Dmax method
-
Gas analyzer
-
Heart Rate Performance Curve (HRPC)
)