Wir freuen uns, Ihnen eine interne Studie von DU KAN AUKA vorstellen zu dürfen, in der der VO2 Master Analyzer einem ehemaligen Spitzensportler getestet wurde.
Zunächst wird die Wiederholbarkeit anhand folgender Kriterien bewertet:
- Aufeinanderfolgende Tests mit demselben analyzer.
- Comparison of measurements from several VO2 Master analyzers.
Secondly, to assess the accuracy of the VO2 Master against itself and the Vyntus metabolic cart.
Eine kurze Zusammenfassung der Konfiguration
Testperson
A 36 year old male former elite triathlete. Weight 86.5 kg. VO2 Max of around 70 ml/min/kg or 6000 ml/min.
Prüfprotokoll
We used the standard graded exercise test program of the VO2 Master, set with 3 minute intervals of increasing load.
Zum Laufen verwendeten wir ein Woodway-Laufband; das Aufwärmprogramm war auf eine Steigung von 1,7 % und eine Geschwindigkeit von 10 km/h eingestellt. Anschließend erhöhten wir die Geschwindigkeit alle 3 Minuten um 2 km/h bis auf maximal 18 km/h.
Bei den Radfahr-Tests haben wir ein Wattbike verwendet. Das Aufwärmen erfolgte bei einer Belastung von 200 W, die in jedem Intervall um 30 W bis auf maximal 380 W gesteigert wurde.
Testtage
Die Radfahr-Tests wurden am 14. und 17. Juli sowie erneutam 3. September 2023 durchgeführt. Am 14. Juli haben wir zwei verschiedene VO2-Master-Geräte (VM 1 und VM 2) getestet, am 17. Juli haben wir VM 2 erneut getestet. Im September standen uns zwei neue Analysegeräte zur Verfügung, und wir beschlossen, denselben Radfahr-Test auch mit diesen Geräten (VM 3 und VM 4) durchzuführen.
The running tests were performed on February 21st and March 9th, 2024. On the 21st we used the same analyzer as in one of the previous tests (VM1) and the Vyntus metabolic cart, March 9th we tested another VO2 Master (VM 5).
Calibration of the VO2 Master
The O2 sensor is very close to the highly inhomogeneous airflow of your breath, and the difference in humidity and temperature between the ambient air become more prominent in a portable device. The calibration of the VO2 Master is therefore crucial to get reliable results.
We calibrated the VO2 Master by performing the flow and O2 calibration before start. In addition, we have to take into account that the heat and humidity of the test subjects’ breath will change the environment near the sensors during the initial stages of the test. After 5 minutes of the warm-up, we re-calibrate the O2 sensor with the manual calibration while the athlete is wearing the mask. We do not remove the VO2 Master after this point.
Wiederholbarkeit
A test of repeatability by comparing the data from 4 different VO2 Master analyzers.
In Abbildung 1) zeigen wir die VO₂-Daten aller 5 Tests auf dem Wattbike. Alle Tests beginnen bei etwa 35 ml/min/kg bzw. 3000 ml/min und enden bei 66–68 ml/min/kg bzw. ca. 6000 ml/min. Bei der Auswertung der Daten müssen wir berücksichtigen, dass wir einen einzelnen Sportler zweimal pro Tag getestet haben und dass zwischen den beiden Testzeiträumen etwa sieben Wochen lagen. Wir werden uns nun die einzelnen Ergebnissätze genauer ansehen.
In Abbildung 2 vergleichen wir die VO₂-Ergebnisse von VM1 und VM2 am ersten Tag und zeigen die Herzfrequenzdaten, um die erhöhte innere Belastung zwischen den Tests zu veranschaulichen. Die Testperson gab an, sich beim zweiten Test besser vorbereitet gefühlt zu haben. Aus dem Test geht außerdem hervor, dass die VO₂-Werte während des gesamten zweiten Tests zwar höher sind, dies jedoch mit der höheren Herzfrequenz im Einklang steht. Der höchste gemessene VO₂-Wert pro 30 Sekunden betrug 5746 ml/min bei VM1 und 5904 ml/min beim zweiten Test von VM2.
Die Tests am 14. und 17. Juli liegen zeitlich so nah beieinander, dass die Leistung des Athleten vergleichbar sein dürfte. In Abbildung 3) vergleichen wir den ersten Test am 14. (VM1) mit dem Test am 17. (VM2 Test 2). Die VO2-Daten sind zwischen den Tests eindeutig konsistent. Bei diesen Tests ist außerdem eine leicht höhere Herzfrequenz von Tag 1 zu Tag 2 zu beobachten, die jedoch niedriger ist als beim zweiten Test am Tag 1, wie die rote Kurve veranschaulicht.
In Figure 4, we present the comparison of VO2 data gathered on September 3rd. The VO2 data on this day was closer than on the test on July 14th (Figure 2). This difference may be due to the longer break, roughly 15 minutes difference, between tests. It is also worth noting that the performance of the athlete overall was better, reaching a slightly higher VO2 max around 68 ml/min/kg compared to 66 ml/min/kg from the tests in July. The athlete was also able to hold 380 Watts about a minute longer.
Genauigkeit im Vergleich zum Vyntus
Zunächst eine kurze Zusammenfassung der Unterschiede zwischen Mischkammern und tragbaren Geräten
In most labs you will find a standard metabolic system with a mixing chamber, like the Vyntus, an important difference from the portable VO2 Master.
Die Mischkammer dient dazu, sicherzustellen, dass das gemessene Gas homogen ist; dadurch werden die Daten jedoch zu 30-Sekunden-Durchschnittswerten geglättet, wodurch wichtige Informationen über die einzelnen Atemzüge verloren gehen.
The primary challenge of the portable device is the relatively high flow of air near the O2 sensor. In the VO2 Master this is solved by inserting a venturi tube (user piece). To ensure that the user piece does in fact homogenize the air flow, it is crucial that the lips of the test person does not come into contact with the tube. That again is solved by choosing the correct mask size, and by ensuring that the mask is positioned correctly. If done correctly the portable devices gives important insights into breath-to-breath data, and perhaps most importantly, you can measure in the field.
Nun zu den Ergebnissen der Laufversuche und dem Vergleich mit Vyntus
Bei den im Februar und März durchgeführten Tests hatten wir die Möglichkeit, die Ergebnisse mit denen des Vyntus-Stoffwechselmessgeräts, einem stationären Laborsystem, zu vergleichen. Die Ergebnisse sind in Abbildung 5 dargestellt.
The data between the two VO2 Master analyzers can be seen to align very well between the two days. The Vyntus gave slightly higher VO2 measurements from approx. 5 to 10 minutes. At higher intensity the results were very close. The maximum on each dataset was reached at 16 kph for VM1 and VM5, and at 18 kph for the Vyntus. The VO2 Max was measured remarkably close at 6206 ml/min, 6214 ml/min and 6245 ml/min respectively, around 72 ml/min/kg.
Zusammenfassung
Overall, the tests were consistent with what we can expect from testing the same athlete multiple times over multiple days. The results also illustrated the repeatability of both a single VO2 Master with itself and between different analyzers. In this study we also see that the results from the VO2 Masters was accurate compared to the Vyntus system, with almost identical results at higher loads.
