Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Effects of sprint training under normodbaric hypoxic condition on physiological and blood chemical changes and repeated sprint ability in rugby sevens
Year (A.D.)
2019
Document Type
Thesis
First Advisor
ทศพร ยิ้มลมัย
Second Advisor
อภิวันท์ มนิมนากร
Faculty/College
Faculty of Sports Science (คณะวิทยาศาสตร์การกีฬา)
Degree Name
วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาเอก
Degree Discipline
วิทยาศาสตร์การกีฬา
DOI
10.58837/CHULA.THE.2019.1090
Abstract
งานวิจัยครั้งนี้ได้แบ่งออกเป็น 2 การศึกษา การศึกษาที่ 1 มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลฉับพลันของการสัมผัสอากาศที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำความดันบรรยากาศปกติ (FiO2=14.5%) ที่มีต่อตัวแปรทางสรีรวิทยา สารชีวเคมีในเลือด ปริมาณออกซิเจนในกล้ามเนื้อ และสมรรถภาพการใช้ออกซิเจนสูงสุด (VO2peak) โดยกลุ่มตัวอย่างเป็นนักกีฬารักบี้ 7 คน ตัวแทนทีมชาติไทย เพศชาย จำนวน 7 คน มีอายุระหว่าง 18-33 ปี ทำการทดสอบการตอบสนองของสารชีวเคมีในเลือด ได้แก่ ปริมาณฮีโมโกลบิน (Hb) ปริมาณฮีมาโทคริต (Hct) และระดับโปรตีน HIF-1α และ VEGF ในเซรั่มขณะพัก และตัวแปรทางสรีรวิทยาและปริมาณออกซิเจนในกล้ามเนื้อ ได้แก่ปริมาณฮีโมโกลบินที่จับกับออกซิเจน (O2Hb) ปริมาณฮีโมโกลบินที่ไม่จับกับออกซิเจน (HHb) ปริมาณฮีโมโกลบินและมัยโอโกลบิน (tHb) และดัชนีการใช้ออกซิเจน (TSI) ในกล้ามเนื้อ Vastus lateralis ขณะออกกำลังกายสูงสุดบนลู่กล ในห้องจำลองสภาวะปริมาณออกซิเจนต่ำ (Hypoxic room, FiO2=14.5%) เป็นระยะเวลา 3 ชั่วโมง เปรียบเทียบกับในสภาวะปริมาณออกซิเจนปกติ ผลการวิจัยพบว่า การสัมผัสอากาศที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำ (FiO2=14.5%) เป็นเวลา 3 ชั่วโมง ทำให้มีปริมาณฮีโมโกลบิน และระดับโปรตีน HIF-1α ในเซรั่ม เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญที่ .05 ในขณะที่ระดับโปรตีน VEGF ในเซรั่ม ลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่ .05 เมื่อเปรียบเทียบกับก่อนการสัมผัสอากาศ (FiO2=20.9%) และพบว่า ค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดแดง (SaO2) สมรรถภาพการใช้ออกซิเจนสูงสุด (VO2peak) การระบายอากาศสูงสุด (VEmax) อัตราการเต้นของหัวใจสูงสุด (HRmax) และเวลาที่ใช้ในการออกกำลังกายจนหมดแรง (Time to exhaustion) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ 0.05 ขณะที่ระดับรับรู้ความเหนื่อย (RPE) และความเข้มข้นสูงสุดของแลคเตทในเลือดไม่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังพบว่าปริมาณฮีโมโกลบินที่จับกับออกซิเจนในกล้ามเนื้อ (O2Hb) ก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่ .05 เมื่อเปรียบเทียบกับก่อนการสัมผัสอากาศ ในการศึกษาที่ 2 มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาและเปรียบเทียบผลของการฝึกเสริมด้วยการสปรินท์ที่มีต่อตัวแปรทางสรีรวิทยา ระดับโปรตีน HIF-1α และ VEGF ในเซรั่ม ปริมาณออกซิเจนในกล้ามเนื้อ และความสามารถในการวิ่งสปรินท์ซ้ำในสภาวะที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำความดันบรรยากาศปกติ (FiO2 14.5%) โดยกลุ่มตัวอย่างเป็นนักกีฬารักบี้ 7 คน ตัวแทนทีมชาติไทย เพศชาย อายุระหว่าง 18-33 ปี จำนวน 14 คน แบ่งเป็น 2 กลุ่ม ๆ ละ 7 คน ได้แก่ กลุ่มทดลองทำการฝึกเสริมด้วยการสปรินท์ซ้ำในสภาวะที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำ (FiO2=14.5%) ขณะที่กลุ่มควบคุมทำการฝึกเสริมด้วยการสปรินท์ซ้ำในสภาวะปริมาณออกซิเจนปกติ (FiO2=20.9%) ร่วมกับโปรแกรมฝึกซ้อมปกติ 3 ครั้งต่อสัปดาห์ เป็นเวลา 6 สัปดาห์ โปรแกรมการฝึกวิ่งสปรินท์ซ้ำประกอบด้วยการวิ่งบนลู่วิ่งกลด้วยความเร็วที่ 140% ของความเร็วที่สมรรถภาพการใช้ออกซิเจนสูงสุด (vVO2peak) ความชัน 6% จำนวน 3 เซ็ท ในแต่ละเซ็ททำการสปรินท์เป็นเวลา 6 วินาที จำนวน 10 เที่ยว โดยมีระยะพักระหว่างเที่ยว 30 วินาที และพักระหว่างเซ็ท 4 นาที ก่อนและสัปดาห์ที่ 6 หลังการฝึก วัดระดับโปรตีน HIF-1α และ VEGF ในเซรั่ม ทดสอบ VO2peak ปริมาณการใช้ออกซิเจนในกล้ามเนื้อ และความสามารถในการวิ่งสปรินท์ซ้ำ นำข้อมูลที่ได้มาหาค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ทำการเปรียบเทียบความแตกต่างค่าของทุกตัวแปรก่อนการฝึกและหลังการฝึกภายในกลุ่มและระหว่างกลุ่มโดยใช้ Paired t-test และ Independent t-test ตามลำดับ ในกรณีที่ข้อมูลมีการกระจายตัวไม่ปกติ ทำการเปรียบเทียความแตกต่างของตัวแปรก่อนการฝึกและหลังการฝึกภายในกลุ่มและระหว่างกลุ่มโดยใช้ Wilcoxon Signed Rank Test และ Mann Whiney U Test ตามลำดับ กำหนดความมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ผลการวิจัยพบว่าสัปดาห์ที่ 6 หลังการฝึกเสริมด้วยการวิ่งสปรินท์ซ้ำ กลุ่มทดลอง มีการพัฒนาความสามารถด้านแอโรบิค ได้แก่สมรรถภาพการใช้ออกซิเจนสูงสุด (VO2peak) ระดับโปรตีน HIF-1α และ VEGF ในเซรั่ม และดัชนีการใช้ออกซิเจน (TSI) และปริมาณฮีโมโกลบินที่ไม่จับกับออกซิเจน (HHb) ในกล้ามเนื้อ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 ขณะที่ปริมาณฮีโมโกลบินและฮีมาโตคริทไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อเปรียบเทียบกับก่อนการฝึก นอกจากนี้ยังพบว่าดัชนีความเมื่อยล้า (FI) ในขณะทดสอบการวิ่งสปรินท์ซ้ำ ก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 เมื่อเปรียบเทียบก่อนการฝึก ในทางตรงกันข้ามไม่พบการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรทั้งหมดที่กล่าวมาในกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับ .05 สรุปผลการทดลอง: จากข้อมูลแสดงให้เห็นว่าการฝึกเสริมด้วยการวิ่งสปรินท์ซ้ำในสภาวะที่มีปริมาณออกซิเจนต่ำ เป็นเวลา 6 สัปดาห์ มีประสิทธิภาพในการพัฒนาสมรรถภาพการใช้ออกซิเจนสูงสุดและความสามารถในการวิ่งสปรินท์ซ้ำในนักรักบี้ 7 ดีกว่าการฝึกเสริมในสภาวะปริมาณที่มีออกซิเจนปกติ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของระดับโปรตีน HIF-1α และ VEGF ในเซรั่ม รวมทั้งความสามารถในการใช้ออกซิเจนในกล้ามเนื้อ
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This research comprised 2 studies. The purpose of the first study was to assess the acute responses of on physiological variables, blood biochemistry such as hemoglobin, hematocrit, and serum hypoxic-inducing factor 1 (HIF-1α) and vascular endothelial growth factor (VEGF), and muscle oxygenation parameters such as oxyhemoglobin (O2Hb), deoxyhemoglobin (HHb), total hemoglobin and myoglobin (tHb), and tissue oxygen index (TSI) at the vastus lateralis under normobaric hypoxic condition in rugby sevens. Seven male rugby sevens players volunteered for this study. They were members of the Thailand rugby sevens national team and had no exposure to high altitude (>1500 m) at least 6 months before the start of the experiment. In a single blinded randomized design, each participant underwent an incremental running test on a motorized treadmill to determine peak oxygen uptake (VO2peak) in normobaric normoxia (FiO2=20.9%) and after 3 h exposure to normobaric hypoxia (FiO2=14.5%). Arterial oxygen saturation (SaO2), heart rate (HR), and rated of perceived exertion (RPE) were continuously measured throughout the experiment. Blood sample was collected for determining HIF-α and VEGF concentrations at rest and blood lactate concentration before and at 3 min after exercise. The results showed that hemoglobin concentration and serum HIF-1α were significant increased (p<0.05), While VEGF levels was significant decreased (p<0.05) after 3 h exposure to hypoxia compared with their baseline. Moreover, SaO2, VO2peak, VEpeak, HRpeak and time to exhaustion were significant decreased (p<0.05), while RPE and peak blood lactate and were unchanged as compared to baseline. There was also a significant reduction in O2Hb (p<0.05) but not HHb, tHb, and TSI. The purpose of the second study was to determine the effects of repeated sprint training under normobaric hypoxic (FiO2 14.5%) on sea-level aerobic capacity, running based repeated sprint ability, and muscle oxygenation parameters in rugby sevens. Fourteen male rugby sevens players, age between 18-33 years, participated in the study. They, matched by their VO2peak, were divided into 2 groups: the hypoxic group (RSH, n=7) and the normoxic group (RSN, n=7). Both RSH and RSN group completed 18 sessions of repeated sprint training on a motorized treadmill in either normobaric hypoxic (FiO2=14.5%) or normoxic (FiO2=20.9%) environments, respectively, over a periods of 6 weeks (3 sessions per week). Each training session consisted of 3 sets of 6-s × 10 sprints at 140% velocity at VO2peak (vVO2peak) with 20-s interval of passive recovery and 4 min between each set. Before and after 6 week of training period, VO2peak, serum HIF-1α and VEGF levels, muscle oxygenation at Vastus lateralis, along with running based repeated sprint ability (RAST) were measured and analyzed. Independent sample t-test and paired t-test were used for statistical analysis. The H test of Kruskal-Wallis and Wilcoxon Signed Rank test were used to compare differences in dependent variables between groups and within groups for non-parametric statistical analysis. The level of significance was set at p-value < 0.05. The results showed that after 6 weeks of training RSH induced significant increases in VO2peak, serum HIF-1α and VEGF concentrations, and improvement of TSI and HHb at vastus lateralis compared to prior training but not RSN. In addition, there was a significant decrease in fatigue index, but not peak power and mean power, during running based repeated sprint ability test only in RSH. In conclusion, our results indicated that an addition of 6-wk of sprint training in normobaric hypoxia to normal training had a positive effect on aerobic performance and repeated sprint ability compared to similar training at normoxia. These improvements were concomitant with significant increases in serum HIF-1α and VEGF as well as improvement of muscle oxygenation.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
พราหมณ์กระโทก, วดี, "ผลของการฝึกสปรินท์ในสภาวะปริมาณออกซิเจนต่ำความดันบรรยากาศปกติที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา สารเคมีในเลือด และความสามารถในการสปรินท์ซ้ำในนักกีฬารักบี้ 7 คน" (2019). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 9466.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/9466