Title (eng)
Arterial stiffness and physical performance capacity in young male soccer players
Parallel title (deu)
Arterielle Gefäßsteifigkeit und physisches Leistungsvermögen in jungen, gesunden, männlichen Fußballspielern
Author
Christian Lorenz
Advisor
Norbert Bachl
Assessor
Norbert Bachl
Ramon Baron
Abstract (deu)
Parameter der arteriellen Gefäßsteifigkeit, wie die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) und der Augmentationsindex (AIx), geben Aufschluss über die Steifigkeit der Arterien und fungieren als unabhängige Prädiktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen, Morbidität sowie Mortalität. Während die PWV Auskunft gibt über lokale Zustände des Arterienbaumes, spiegelt der AIx den systemischen Zustand wieder. Beide Parameter werden von extrinsischen wie intrinsischen Faktoren unterschiedlich beeinflusst und ersetzen sich gegenseitig nicht. Studien, welche sich mit den Auswirkungen von sportlicher Aktivität, akut wie chronisch, auf die arterielle Gefäßsteifigkeit beschäftigt haben, zeigen kein homogenes Bild und hinsichtlich dem Kinder- und Jugendalter eine wissenschaftliche Lücke auf.
Ziel dieser Studie war es daher, neben der Erhebung von Ruhewerten der PWV und des AIx, die akuten Auswirkungen einer Ausbelastung auf einem Fahrradergometer auf die Steifigkeit der zentralen Arterien bei jungen (8 - 18 Jahre), gesunden, männlichen Fußballspielern eines österreichischen Profivereins zu untersuchen. Darüber hinaus sollte herausgefunden werden ob es diesbezüglich Unterschiede in Abhängigkeit des Alters gibt und ob Zusammenhänge zwischen der aeroben, körperlichen Leistungsfähigkeit und der arteriellen Gefäßsteifigkeit in diesem Kollektiv bestehen.
PWV Werte in Ruhe lagen über den existierenden Referenzwerten für diese Altersgruppe. Weiters zeigte sich, dass die körperliche Leistungsfähigkeit der untersuchten Fußballspieler über der von gesunden, nicht-sportlichen Vergleichspersonen lag. Im Mittel zeigten die Nachbelastungswerte der PWV eine 84 prozentige Erhöhung gegenüber den Ruhewerten. Darüber hinaus konnte eine Zunahme der PWV, sowohl in Ruhe als auch nach der Belastung, mit zunehmendem Alter beobachtet werden. Die Differenz zwischen den Ruhe- und Nachbelastungswerten (∆PWV) steigerte sich ebenfalls mit zunehmendem Alter. Der AIx zeigte, im Gegensatz zu anderen Studien, eine negative Korrelation mit dem Alter (p<0.001; ρ=-0.494), sowie negative Korrelationen mit den Ruhe- (p<0.001; ρ=-0.292) und Nachbelastungswerten (p<0.001; ρ=-0.367) der PWV. Watt absolut, sowie Watt/kg Körpergewicht, als Parameter der körperlichen Leistungsfähigkeit, zeigten positive Korrelationen mit den Ruhewerten (absolut: p<0.001; ρ=-0.470, relativ: n.s.) sowie mit dem ∆ der PWV (absolut: p<0.001; ρ=-0.447, relativ: p<0.05; ρ=-0.225). Die Tatsache, dass die ∆PWV Werte ebenfalls mit den Nachbelastungswerten positiv korrelierten (p<0.001; ρ=0.948) zeigt, dass letztere ein großes ∆ der PWV bedingen.
Dies legt den Schluss nahe, dass eine gesteigerte körperliche Leistungsfähigkeit bei gesunden männlichen Fußballspielern im Kinder- und Jugendalter, auf Grund regelmäßigen Trainings, mit einer erhöhten arteriellen Gefäßsteifigkeit in Ruhe einhergeht. Wenngleich Studien gezeigt haben, dass Ausdauertraining bei Erwachsenen den gegenteiligen Effekt hat, könnte es sich bei Kindern und Jugendlichen auf Grund physiologischer Veränderungen im Verlauf der Pubertät anders verhalten. Des Weiteren könnte ein großes ∆ der PWV im Sinne einer großen Adaptabilität der zentralen Arterien und der Aorta eine Kenngröße gesteigerter körperlicher Leistungsfähigkeit sein. Unabhängig ob als Reaktion auf den Reiz oder als Voraussetzung, zeigen diese Ergebnisse die akute Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften des arteriellen Gefäßbaumes auf Grund einer körperlichen Ausbelastung in trainierten Kindern und Jugendlichen.
Abstract (eng)
Arterial stiffness parameters like pulse wave velocity (PWV) and augmentation index (AIx) reflect the mechanical properties of the arteries and constitute independent predictors for cardiovascular diseases, mortality and morbidity. In contrast to PWV, which mirrors local conditions of the arterial tree, AIx reflects the systemic arterial stiffness. Both are differently influenced by extrinsic and intrinsic factors and cannot be used interchangeably. Studies regarding the acute as well as chronic effects of physical exercise on arterial stiffness demonstrate different results and, concerning children and adolescents, are scarce.
Therefore the aim of this study was to ascertain PWV and AIx values at rest (Pre) as well as following a cycle ergometer stress test to exhaustion (Post) in young (8 – 18 years), healthy, male soccer players of an Austrian soccer club. Furthermore, we wanted to find out about influences of age on these parameters and possible correlations between the physical performance capacity and arterial stiffness.
PWV values at rest but also values of the physical performance capacity of the soccer players were increased in contrast to reference values of healthy non-athletes of that age. On average, Post values increases by 84 percent due to the stress test. Furthermore, Pre as well as Post values demonstrated to increase with increasing age. Similar results were found for the difference between Pre and Post values in PWV (∆PWV). In contrast to other studies, AIx showed to be negatively correlated with age (p<0.001; ρ=-0.494). Negative correlations of AIx were also found with Pre (p<0.001; ρ=-0.292) and Post (p<0.001; ρ=-0.367) PWV values. Parameters of the physical performance capacity (Watt absolute, Watt/kg body weight) were positively correlate with Pre (Watt absolute: p<0.001; ρ=-0.470, Watt/kg: n.s.) as well as ∆PWV values (Watt absolute: p<0.001; ρ=-0.447, Watt/kg: p<0.05; ρ=-0.225). As ∆PWV also correlated with Post values of PWV it seems as if a large ∆ is mainly the result of Post PWV values.
In conclusion, it seems as if higher physical performance capacity due to regular training in healthy, young, male soccer players is accompanied by a higher arterial stiffness at rest. Although in adults, endurance training has demonstrated to decrease arterial stiffness, in children and adolescents, it might be different due to a critical period of growth and physiological changes in the cause of puberty. Moreover, a higher ∆PWV could mean a higher adaptability of the central arteries and therefore constitute a parameter for an enhanced physical performance capacity. Independently of whether this is the result of, or the requirement for regular training and higher physical performance, this study has demonstrated an acute influence of physical activity to exhaustion on the mechanical properties of arteries in young, trained, male soccer players.
Keywords (eng)
arterial stiffnessPWVAIxExhaustionergometryphysical performance capacity
Keywords (deu)
Arterielle GefäßsteifigkeitPWVAIxAusbelastungErgometriLeistungsfähigkeit
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1310531
rdau:P60550 (deu)
193 S. : graph. Darst.
Number of pages
193
Association (deu)
Title (eng)
Arterial stiffness and physical performance capacity in young male soccer players
Parallel title (deu)
Arterielle Gefäßsteifigkeit und physisches Leistungsvermögen in jungen, gesunden, männlichen Fußballspielern
Author
Christian Lorenz
Abstract (deu)
Parameter der arteriellen Gefäßsteifigkeit, wie die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) und der Augmentationsindex (AIx), geben Aufschluss über die Steifigkeit der Arterien und fungieren als unabhängige Prädiktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen, Morbidität sowie Mortalität. Während die PWV Auskunft gibt über lokale Zustände des Arterienbaumes, spiegelt der AIx den systemischen Zustand wieder. Beide Parameter werden von extrinsischen wie intrinsischen Faktoren unterschiedlich beeinflusst und ersetzen sich gegenseitig nicht. Studien, welche sich mit den Auswirkungen von sportlicher Aktivität, akut wie chronisch, auf die arterielle Gefäßsteifigkeit beschäftigt haben, zeigen kein homogenes Bild und hinsichtlich dem Kinder- und Jugendalter eine wissenschaftliche Lücke auf.
Ziel dieser Studie war es daher, neben der Erhebung von Ruhewerten der PWV und des AIx, die akuten Auswirkungen einer Ausbelastung auf einem Fahrradergometer auf die Steifigkeit der zentralen Arterien bei jungen (8 - 18 Jahre), gesunden, männlichen Fußballspielern eines österreichischen Profivereins zu untersuchen. Darüber hinaus sollte herausgefunden werden ob es diesbezüglich Unterschiede in Abhängigkeit des Alters gibt und ob Zusammenhänge zwischen der aeroben, körperlichen Leistungsfähigkeit und der arteriellen Gefäßsteifigkeit in diesem Kollektiv bestehen.
PWV Werte in Ruhe lagen über den existierenden Referenzwerten für diese Altersgruppe. Weiters zeigte sich, dass die körperliche Leistungsfähigkeit der untersuchten Fußballspieler über der von gesunden, nicht-sportlichen Vergleichspersonen lag. Im Mittel zeigten die Nachbelastungswerte der PWV eine 84 prozentige Erhöhung gegenüber den Ruhewerten. Darüber hinaus konnte eine Zunahme der PWV, sowohl in Ruhe als auch nach der Belastung, mit zunehmendem Alter beobachtet werden. Die Differenz zwischen den Ruhe- und Nachbelastungswerten (∆PWV) steigerte sich ebenfalls mit zunehmendem Alter. Der AIx zeigte, im Gegensatz zu anderen Studien, eine negative Korrelation mit dem Alter (p<0.001; ρ=-0.494), sowie negative Korrelationen mit den Ruhe- (p<0.001; ρ=-0.292) und Nachbelastungswerten (p<0.001; ρ=-0.367) der PWV. Watt absolut, sowie Watt/kg Körpergewicht, als Parameter der körperlichen Leistungsfähigkeit, zeigten positive Korrelationen mit den Ruhewerten (absolut: p<0.001; ρ=-0.470, relativ: n.s.) sowie mit dem ∆ der PWV (absolut: p<0.001; ρ=-0.447, relativ: p<0.05; ρ=-0.225). Die Tatsache, dass die ∆PWV Werte ebenfalls mit den Nachbelastungswerten positiv korrelierten (p<0.001; ρ=0.948) zeigt, dass letztere ein großes ∆ der PWV bedingen.
Dies legt den Schluss nahe, dass eine gesteigerte körperliche Leistungsfähigkeit bei gesunden männlichen Fußballspielern im Kinder- und Jugendalter, auf Grund regelmäßigen Trainings, mit einer erhöhten arteriellen Gefäßsteifigkeit in Ruhe einhergeht. Wenngleich Studien gezeigt haben, dass Ausdauertraining bei Erwachsenen den gegenteiligen Effekt hat, könnte es sich bei Kindern und Jugendlichen auf Grund physiologischer Veränderungen im Verlauf der Pubertät anders verhalten. Des Weiteren könnte ein großes ∆ der PWV im Sinne einer großen Adaptabilität der zentralen Arterien und der Aorta eine Kenngröße gesteigerter körperlicher Leistungsfähigkeit sein. Unabhängig ob als Reaktion auf den Reiz oder als Voraussetzung, zeigen diese Ergebnisse die akute Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften des arteriellen Gefäßbaumes auf Grund einer körperlichen Ausbelastung in trainierten Kindern und Jugendlichen.
Abstract (eng)
Arterial stiffness parameters like pulse wave velocity (PWV) and augmentation index (AIx) reflect the mechanical properties of the arteries and constitute independent predictors for cardiovascular diseases, mortality and morbidity. In contrast to PWV, which mirrors local conditions of the arterial tree, AIx reflects the systemic arterial stiffness. Both are differently influenced by extrinsic and intrinsic factors and cannot be used interchangeably. Studies regarding the acute as well as chronic effects of physical exercise on arterial stiffness demonstrate different results and, concerning children and adolescents, are scarce.
Therefore the aim of this study was to ascertain PWV and AIx values at rest (Pre) as well as following a cycle ergometer stress test to exhaustion (Post) in young (8 – 18 years), healthy, male soccer players of an Austrian soccer club. Furthermore, we wanted to find out about influences of age on these parameters and possible correlations between the physical performance capacity and arterial stiffness.
PWV values at rest but also values of the physical performance capacity of the soccer players were increased in contrast to reference values of healthy non-athletes of that age. On average, Post values increases by 84 percent due to the stress test. Furthermore, Pre as well as Post values demonstrated to increase with increasing age. Similar results were found for the difference between Pre and Post values in PWV (∆PWV). In contrast to other studies, AIx showed to be negatively correlated with age (p<0.001; ρ=-0.494). Negative correlations of AIx were also found with Pre (p<0.001; ρ=-0.292) and Post (p<0.001; ρ=-0.367) PWV values. Parameters of the physical performance capacity (Watt absolute, Watt/kg body weight) were positively correlate with Pre (Watt absolute: p<0.001; ρ=-0.470, Watt/kg: n.s.) as well as ∆PWV values (Watt absolute: p<0.001; ρ=-0.447, Watt/kg: p<0.05; ρ=-0.225). As ∆PWV also correlated with Post values of PWV it seems as if a large ∆ is mainly the result of Post PWV values.
In conclusion, it seems as if higher physical performance capacity due to regular training in healthy, young, male soccer players is accompanied by a higher arterial stiffness at rest. Although in adults, endurance training has demonstrated to decrease arterial stiffness, in children and adolescents, it might be different due to a critical period of growth and physiological changes in the cause of puberty. Moreover, a higher ∆PWV could mean a higher adaptability of the central arteries and therefore constitute a parameter for an enhanced physical performance capacity. Independently of whether this is the result of, or the requirement for regular training and higher physical performance, this study has demonstrated an acute influence of physical activity to exhaustion on the mechanical properties of arteries in young, trained, male soccer players.
Keywords (eng)
arterial stiffnessPWVAIxExhaustionergometryphysical performance capacity
Keywords (deu)
Arterielle GefäßsteifigkeitPWVAIxAusbelastungErgometriLeistungsfähigkeit
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1310532
Number of pages
193
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