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Zur ObjektivitÄt, ValiditÄt und ReliabilitÄt der Bestimmung von Erholungsdauern nach Erschöpfungsversuchen bei schwerer dynamischer Muskelarbeit aus Zeitreihen der Herzschlagfrequenz

Objectivity, validity and reliability of determination of recovery times from time series of heart rate after exhausting ergometer work

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Summary

Records of heart rate after 152 experiments with exhaustion of three male subjects were rated by three experts to determine the end of the recovery phase. Inter-rater-reliability of recovery times vary between 0.87–0.97 according to the method of calculation. An algorithm for the identification of the end of recovery is developed by approximation of the expert-ratings. The corresponding rater-reliability of the algorithm is 0.9. A stepwise multiple regression shows, that most of the variance of recovery times is explained by heart rate at the end of the working phase (63.8%) and by the conditions of the rest phase (18.9%), whereas the stress conditions in the working phase, as type (10.6%), level (20%) and duration (0%) of stressors are concerned, have less explanatory value. These results differ from the literature. The differences are discussed with respect to different criteria for “fatigue” and “recovery”.

Zusammenfassung

VerlÄufe der Herzschlagfrequenz nach 152 grö\tenteils mehrstündigen Erschöpfungsversuchen von drei mÄnnlichen Versuchspersonen am Fahrrad- und Kurbelergometer werden von drei erfahrenen Beurteilern im Hinblick auf die Bestimmung eines Endes der Erholungsphase beurteilt. Die daraus ermittelten Inter-Rater-ReliabilitÄtskoeffizienten der Erholungszeiten erreichten Werte von 0,87–0,97, je nach dem gewÄhlten mathematisch-statistischen Ermittlungsverfahren. Ein Identifizierungsalgorithmus für das Erholungsende in Angleichung an die Rater-Urteile wird entwickelt, wobei an den Herzfrequenzverlauf angeglichene e-Funktionen und Potenzfunktionen, Steigungskriterien und Streuungskriterien des Zeitverlaufs in die Entwicklung einbezogen werden. Der ausgewÄhlte Algortihmus kombiniert ein Streuungskriterium mit einem Steigungskriterium und erreicht eine Rater-ReliabilitÄt von r=0,9 zu den mittleren Expertenurteilen. Durch eine schrittweise multiple Regressionsrechnung wird geprüft, durch was die Erholungsdauer bestimmt ist: Dominierende Einflu\grö\e (63,8% erklÄrter Varianz) ist die Beanspruchungshöhe bei Arbeitsende/Erschöpfung, quantifiziert durch die Arbeits-Herz-schlagfrequenz und die Bedingungen in der Erholungsphase (18,6% erklÄrte Varianz). Der Einflu\ von Belastungsart (10,6% erklÄrte Varianz) und Belastungshöhe (20% erklÄrte Varianz) ist vergleichsweise geringer. Unterschiede in den Ergebnissen zu bisher in der Literatur vorhandenen werden auf die Unterschiedlichkeit von „gesetzten” Kriterien der Ermüdung und Erholung im Sinne von Grenzwerten und Grenzbedingungen auch physiologisch diskutierend zurückgeführt.

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Correspondence to W. Rohmert.

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Herrn Prof. Dr. H.-G. Wenzel zum 60. Geburtstag gewidmet

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Luczak, H., Rohmert, W. Zur ObjektivitÄt, ValiditÄt und ReliabilitÄt der Bestimmung von Erholungsdauern nach Erschöpfungsversuchen bei schwerer dynamischer Muskelarbeit aus Zeitreihen der Herzschlagfrequenz. Europ. J. Appl. Physiol. 53, 133–143 (1984). https://doi.org/10.1007/BF00422576

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Key words

  • exhausting ergometer work
  • Recovery time series of heart rate
  • Variance of recovery times

Schlüsselwörter

  • Ergometer
  • Erschöpfung
  • Zeitreihenanalyse der Herzschlagfrequenz
  • Varianzanalyse der Erholzeitdauer