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Regressionsanalyse der Herzfrequenzzunahme von Kindern bei linear ansteigender Belastung am Fahrradergometer

Regression analysis of the heart rate increase in children during linearly increasing work load on a bicycle ergometer

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Summary

E. A. Müller (1950) has introduced a procedure for the measurement of the “Leistungspulsindex” (LPI) based on the determination of a linear regression between heart rate increase and work load. For this purpose the work load on a bicycle ergometer is increased in proportion to time (about 10 W/min) and the heart rate is recorded continuously. We have performed measurements in children (10–11 years of age) and found that the above mentioned regression is markedly nonlinear and can be described best by two overlapping linear regression lines with different slopes (b 11 and b 12). We propose that under these conditions the regression coefficient b 11 of the first part of the relation can be assumed as LPI. In our analysis we found the linear part of the heart rate to increase between the end of min 2 and min 6 (±1.4) of the experiment in boys. In girls we found the linear part of the regression only until min 3.8 (±1.4). One consequence of our results is related to the calculation of the PWC170 by linear extrapolation which appears to be impossible in all cases in which the relation between work load and heart rate is nonlinear. It seems possible to relate that part of the heart rate increase where the slope suddenly changes to the endurance limit.

Zusammenfassung

E. A. Müller hat 1950 eine Methode zur Messung des Leistungspulsindexes eingeführt, die auf der Bestimmung der linearen Regression zwischen Pulsfrequenzanstieg und Leistung beruht. Unsere Untersuchungen bei zehn- und elfjÄhrigen Kindern haben ergeben, da\ die AbhÄngigkeit des Pulsfrequenzanstieges von der Leistung besser durch eine nichtlineare Regression, insbesonders durch eine überlappende Knickregression beschrieben werden kann. Hierzu werden durch die gekrümmte Kurve zwei einander überlappende Geraden mit den Steigungen b 11 und b 12 angepa\t. Wir schlagen vor, da\ bei diesen nichtlinearen gekrümmten Kurven nur der Regressionskoeffizient b 11 für den ersten Abschnitt der Knickregression als LPI zu bezeichnen ist. Bei der Untersuchung zehn- und elfjÄhriger Knaben war ein linearer Pulsfrequenzanstieg vom Ende der zweiten bis zur sechsten Belastungsminute, bei gleichaltrigen MÄdchen nur bis zur Versuchsminute 3,8 feststellbar, die Streuungen betrugen jeweils ±1,4 min. Aus unseren Resultaten ergeben sich Konsequenzen für die Bestimmung weiterer Parameter aus dem LPI, so da\ z. B. in allen FÄllen, in denen die Beziehung zwischen Leistung und Herzfrequenz nicht linear verlÄuft, eine lineare Extrapolation zur Berechnung der PWC170 nicht möglich scheint. Wir stellen zur Diskussion, den Knick als überschreitung der Dauerleistungsgrenze zu interpretieren.

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Steyer, G.E., Pfeiffer, K.P. & Pessenhofer, H. Regressionsanalyse der Herzfrequenzzunahme von Kindern bei linear ansteigender Belastung am Fahrradergometer. Europ. J. Appl. Physiol. 46, 293–303 (1981). https://doi.org/10.1007/BF00423405

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Key words

  • Exercise tests in children
  • Heart rate index
  • Regression analysis
  • Physical working capacity

Schlüsselwörter

  • Leistungstests bei Kindern
  • Leistungspulsindex
  • Regressionsanalyse
  • Körperliche LeistungsfÄhigkeit