Andningsmotstånd studeras i vindtunneln

Projektet är ett nordiskt samarbete mellan Sports Tech Research Centre vid Mittuniversitetet, Gymnastik och Idrottshögskolan i Stockholm och Syddansk Universitet i Odense, Danmark. 

Hallå där, Hans Rosdahl från GIH – Vad har ni för spännande på gång i vindtunneln?

Vi har nyligen slutfört och publicerat resultaten från studie där andningsmotstånd i metabola mätsystem studerades med mekanisk simulering av lungventilationen med hjälp av en så kallade metabol simulator. Nu följer vi upp med en ny studie med elitidrottare inom längdåkning och rodd som ventilerar mycket och har en mycket hög maximal syreupptagning, VO2max. På stora rullbandet i vindtunneln testar vi längdåkare som är specialiserade på långlopp. I korthet mäter vi deras prestationsförmåga, syreupptagning och lungventilation vid tre arbetsbelastningar samt vid maximal arbetsbelastning. Längdåkarna får diagonalåka på rullbandet i kontrollerad fart samtidigt som vi gradvis ökar lutningen på rullbandet, vilket ställer högre krav på åkarens energiomsättning. Alla deltar vid två tillfällen, ett där andningsmotståndet är lågt och ett där det är högre, lika högt som i de befintliga kommersiellt tillgängliga automatiserade mätsystemen.

Varför är den här forskningen viktig?

Det här har varit en obesvarad fråga länge som är viktig för både användare och tillverkare av energimätsystem. Ofta när man genomför denna typ av mätningar används olika typer av flödesmätare, andningsslangar, ventiler och blandningskammare som ger olika andningsmotstånd. För att kunna genomföra standardiserade mätningar med elitidrottare är det viktigt att ha kontroll på metoderna och i detta ingår att veta vilket andningsmotstånd utrustningen ger samt hur det påverkar åkarens värden. Speciellt betydelsefullt är det vid test av VO2-max med längdåkare när man använder stora rullband. Här har slangarna för utandningsluften förlängts eftersom avståndet mellan testpersonen och det stationärt placerade metabola mätsystemet vid sidan blivit längre jämfört med liknande mätningar som görs på ergometercykel och mindre löpband.

Vad visar resultaten så här långt?

I de mätningar vi har genomfört med metabol simulator vid GIH fann vi att motståndet i kommersiellt tillgängliga automatiserade metabola mätsystem är för högt i förhållande till befintliga rekommendationer och högre än vid mätning med den klassiska referensmetoden, den så kallade Douglas metoden, samt att andningsmotståndet kan minimeras genom medvetna val av komponenter. Datainsamlingen i den pågående studien går bra men det är ännu för tidigt att dra några säkra slutsatser om effekterna av andningsmotståndet på prestation, ventilation och syreupptagning.

Läs artikeln Breathing resistance in automated metabolic systems is high in comparison with the Douglas Bag method and previous recommendations, som publicerats i Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering.