AKADEMIA WYCHOWANIA FIZYCZNEGO im. Bronisława Czecha w Krakowie

(1)

AKADEMIA WYCHOWANIA FIZYCZNEGO

im. Bronisława Czecha w Krakowie

Mgr Przemysław Pajor

PRACA DOKTORSKA

Okołodobowa zmienność wydolności fizycznej i sekrecji hormonów u mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych

Praca napisana pod kierunkiem:

dr hab. Tomasz Pałka prof. AWF

Kraków 2021

(2)

2 Niniejsza praca jest podziękowaniem dla ŚP. prof. dr hab. Aleksandra Tyki, za cenne uwagi

przekazywane w dużym spokoju, za wszechstronną pomoc, która była dużym wsparciem podczas pisania tej pracy, a także za cały poświęcony czas.

Chciałbym serdecznie podziękować mojemu promotorowi dr hab. Tomaszowi Pałce prof. AWF za nieocenioną pomoc podczas realizacji projektu badawczego, a także za okazaną cierpliwość i merytoryczne uwagi przy tworzeniu niniejszej

dysertacji.

Chciałbym w tym miejscu również mocno podziękować wszystkim osobom, które okazały

wsparcie dla mojej pracy.

Szczególne podziękowania kieruję do mojej żony Basi za to, że dzięki jej zaangażowaniu w opiekę nad Tymonkiem i Kalinką oraz wspieraniem i motywowaniem mnie, mogłem zrealizować zaplanowane prace badawcze, których rezultaty przedstawiłem w poniższej rozprawie doktorskiej.

(3)

3

Spis stosowanych skrótów i symboli

symbol/skrót opis jednostka

NG osoby pełnosprawne (normal group) BG osoby niepełnosprawne (blind group)

a wiek [lata]

BM masa ciała [kg]

BH wysokość ciała [cm]

BMI indeks masy ciała (wskaźnik Queteleta II) [kg/m²] PF procentowa zawartość tkanki tłuszczowej [%]

LBM beztłuszczowa masa ciała [kg]

BP ciśnienie tętnicze krwi [mm Hg i kPa]

MVC objętość erytrocytu [fl]

RBC erytrocyty [10⁶/mm³]

WBC leukocyty [10³/mm³]

HCT liczba hematokrytowa [%]

HB zawartość hemoglobiny w 100 ml krwi [g^.dL^-1]

LA stężenie mleczanów [mmol^.l^-1]

LT próg mleczanowy

TV objętość oddechowa płuc [ml]

TVmax maksymalna objętość oddechowa [ml]

VE wentylacja minutowa płuc [l^. min^-1]

VEmax maksymalna wentylacja minutowa [l^. min^-1]

FECO2 odsetkowa zawartość CO2 w powietrzu wydycha nym

[%]

FEO2 odsetkowa zawartość O2w powietrzu wydychanym

[%]

VO2 minutowy pobór tlenu [ml×kg^-1×min^-1,

l·min^-1] VO2max maksymalny minutowy pobór tlenu [ml×kg^-1×min^-1,

l×min^-1]

VO2LT minutowy poból tlenu na progu mleczanowym [ml×kg^-1×min^-1, l×min^-1]

RER współczynnik oddechowy (respiratory exchange ratio)

BF częstość oddechów [odd^.min.^-¹]

BFmax maksymalna częstość oddechów [odd^.min.^-¹]

(4)

4 VCO2 minutowe wydalanie dwutlenku węgla [l · min^-1] VE·VO2-1 ekwiwalent oddechowy dla tlenu [l· l ^-1] VE·VCO2-1 ekwiwalent oddechowy dla dwutlenku węgla [l· l ^-1]

HR częstość skurczów serca [b.· min^-1]

HRmax maksymalna częstość skurczów serca [b.^.min^-11] HRLT częstość skurczów serca na progu mleczanowym [b.^.min^-11]

% DPV zmiany objętości osocza [%]

TW praca całkowita [kJ, J^. kg^-1]

TWmax maksymalna praca całkowita [kJ, J^. kg^-1] TWLT praca całkowita na progu mleczanowym [kJ, J^. kg^-1]

PP maksymalna moc anaerobowa [W, W×kg^-1]

T testosteron [ng^.ml^-1]

GH hormon wzrostu [ng^.ml^-1]

Me melatonina [ng^.ml^-1]

C kortyzol [ng^.ml^-1]

T/C wskaźnik anaboliczno - kataboliczny GHRH podwzgórzowy neuropeptyd

WU rozgrzewka

AT pomiar po wysiłku

BT pomiar przed wysiłkiem M średnia arytmetyczna (mean) SD odchylenie standardowe GLM ogólny wskaźnik liniowy SLS laurylosiarczan sodu

SCN jądra nadskrzyżowaniowe (suprachiasmatic nuclei) OTS przetrenowanie funkcjonalne

NFO przetrenowanie niefunkcjonalne RPM ilość obrotów na minutę

df stopnie swobody

F wartość testu

p poziom istotności

p<0,05 różnice istotne statystycznie n²p cząstkowa eta kwadrat

(5)

5 Wsk wartość skorygowana

Wpo wartość po wysiłku

(6)

6 SPIS TREŚCI

1.0. WSTĘP... 8

1.1. Cel badań ... 14

1.2. Pytania badawcze ... 14

2.0. MATERIAŁ I METODY BADAŃ ... 14

2.1. Charakterystyka badanych osób ... 14

2.2. Pomiary antropometryczne ………..16

2.3. Żywienie ………..16

2.4. Program badań ... 16

2.5. Metodyka badań ...19

2.6. Technika wykonywania pomiarów i przygotowanie próbek do analizy... 22

2.7. Metody statystyczne ... 24

3.0. WYNIKI ……….27

3.1. Wskaźniki morfologicznej budowy ciała……….27

3.2. Wskaźniki fizjologiczne na poziomie VO2 max……….……..…………...33

3.2.1 Wskaźniki fizjologiczne na progu mleczanowym (LT).……...50

3.3. Wskaźniki fizjologiczne w teście anaerobowym ……….…...60

3.4. Zależności pomiędzy mocą maksymalną, pracą całkowitą a badanymi hormonami ………..72

3.5. Wskaźnik równowagi anaboliczno-katabolicznej w teście stopniowanym..75

3.6. Wartości wskaźnika równowagi anaboliczno-katabolicznej przed i po wysiłku anaerobowym……….79

(7)

7

4.0. DYSKUSJA ………81

5.0. PODSUMOWANIE I WNIOSKI ……….91

6.0. PIŚMIENNICTWO ...93

7.0. ANEKS ………..104

(8)

8 1.0. WSTĘP

Światło naturalne jest konieczne do prawidłowego funkcjonowania każdego żywego organizmu. Brak takiego światła, lub zastąpienie go nasłonecznieniem sztucznym ma niekorzystny wpływ na prawidłowe funkcjonowanie organizmu, a nawet zdrowie ludzi (Tahkamo i wsp, 2018). Wydaje się zatem, iż brak całkowitej ekspozycji organizmu na światło będzie miało spore konsekwencje zdrowotne oraz może wpływać na wydolność fizyczną wyrażoną w niektórych wskaźnikach wydolnościowych organizmu. Dotychczasowe prace badawcze dowodzą, iż nieprawidłowa ekspozycja organizmu na światło może powodować zaburzenia w prawidłowym funkcjonowaniu rytmów okołodobowych, mając jednocześnie wpływ na zdrowie ludzi (Tahkamo i wsp, 2018, Jagannath i wsp 2017, Jones i wsp. 2016, Hu i wsp. 2016).

Badania naukowe rytmów okołodobowych u ludzi są od lat przedmiotem rozważań naukowców w kraju i zagranicą. W centrum zainteresowania naukowców są przede wszystkim badania osób dorosłych (pełnosprawnych) w wieku produkcyjnym i profesjonalnych sportowców. Obserwuje się również prowadzenie badań dotyczących rodzajów natężenia światła działającego w różnych porach doby na wahania oraz zaburzenie produkcji melatoniny u osób pełnosprawnych (McIntyre i wsp. 1989).

Deficyt takich badań odczuwa się u osób niepełnosprawnych, przede wszystkim niewidomych z całkowitym brakiem poczucia światła, u których odmienne reakcje hormonalne niż u pełnosprawnych, modyfikują zegar biologiczny oraz mogą wpływać na reakcje fizjologiczne decydujące o zdolności wysiłkowej organizmu w różnych porach doby, co może być zależne od dobowej produkcji melatoniny oraz innych hormonów.

W szczególności brak jest naukowych informacji dotyczących kształtowania się tlenowej i beztlenowej komponenty wydolności fizycznej u osób niewidomych, co ma szczególne znaczenie dla sportowców niepełnosprawnych. Z uwagi na ciągły rozwój sportu osób niepełnosprawnych i coraz wyższy poziom sportowy w poszczególnych dyscyplinach, podobnie jak u osób pełnosprawnych, również zawodnicy niewidomi, aby osiągnąć najwyższy możliwy, indywidualny poziom sportowy oraz wydolnościowy muszą prowadzić treningi oraz starty w zawodach w odpowiedniej porze doby. Wyniki badań rytmów okołodobowych u osób niewidomych i pełnosprawnych mogą mieć walor poznawczy i aplikacyjny. Na ich podstawie można będzie określić zarówno współzależność pomiędzy reakcją hormonalną w różnych porach doby, a zdolnością

(9)

9 wysiłkową organizmu do wykonywania pracy o charakterze aerobowym i anaerobowym, co być może pozwoli na osiągnięcie lepszych rezultatów sportowych i nie tylko. Można też będzie określić jaka jest okołodobowa zmienność wskaźników fizjologicznych określających poziom tlenowej i beztlenowej komponenty wydolności fizycznej. Jest to szczególnie ważne dla wyczynowych sportowców niepełnosprawnych, gdyż stwarza możliwość indywidualizowania treningów fizycznych i planowania startu w zawodach sportowych w różnych strefach czasowych.

Wpływ rytmów okołodobowych u osób pełnosprawnych został dotychczas opisany przez badaczy jako jeden z głównych czynników kontrolujących przebieg procesów fizjologicznych i biochemicznych w organizmie człowieka, warunkujący między innymi u sportowców, osiąganie wysokich wyników sportowych. U osób

niewidomych badania były ukierunkowane na poznanie wpływu, odmiennej niż u pełnosprawnych sekrecji hormonu melatoniny na zaburzenia snu, oraz u osób

pełnosprawnych na przeanalizowanie przyczyn powodujących zaburzenia wytwarzania melatoniny jak np. ekspozycja na sztuczne światło (Jurkowlaniec 2017).

W publikacjach dużo miejsca poświęcono wyjaśnieniu fizjologicznego podłoża zaburzenia snu u osób niewidomych. Badania takich osób w wielu przypadkach opierają się na analizie zaburzeń snu u osób z zaburzeniami sprzężonymi (osoby niewidome z zaburzeniami psychicznymi, nieprawidłową pracą układu nerwowego lub dzieci i osób starszych Abbott, Zee 2015). Choroby te są przede wszystkim spowodowane odmienną sekrecją melatoniny w różnych porach doby (Arende, Skene 2007, Lewy 1998) Prowadzone są również badania dotyczące nieregularnych zaburzeń rytmów okołodobowych u osób niewidomych polegających na nieregularnych napadach snu w ciągu 24 godzinnej doby, powodując zaburzenia 24 godzinnego rytmu dobowego (Abbott, Zee 2015).

Rytmy okołodobowe regulują zachowanie, fizjologię i funkcję organizmów żywych na wielu poziomach biochemicznych. Jednym z synchronizatorów prawidłowej pracy rytmów okołodobowych jest światło (Wetterberg 1993). Dotychczasowe obserwacje wykazały, że u osób niewidomych zachowujących pewną percepcję światła obserwuje się występowanie rytmów okołodobowych, w przeciwieństwie do osób niewidomych, które całkowicie utraciły świadomą percepcję światła, u których częściej spotyka się zaburzenia rytmu okołodobowego (Skene i wsp. 1999).

(10)

10 Działanie światła na cyklu dobowym może wpływać na kilka różnych sposobów, zarówno przyspieszyć, opóźnić jak również zaburzyć przebieg danego cyklu okołodobowego (Zawilska, Nowak 2002).

Rytmy okołodobowe są to powtarzające się zmiany zarówno cech psychicznych jak i fizycznych. Większość rytmu dobowego kontrolowana jest przez zegar biologiczny organizmu, który jest jednostką sterującą pracą najważniejszych układów organizmu człowieka, a w szczególności układu nerwowego, krwionośnego czy hormonalnego, (Waterhouse i wsp. 2004, Jagannath i wsp. 2017, Hu i wsp. 2016). Jądra nadskrzyżowaniowe u ssaków pełnią nadrzędną rolę regulującą zegar biologiczny (SCN, suprachiasmatic nuclei). Usytuowane są obustronnie w podwzgórzu w jego przedniej części, po obu stronach komory trzeciej mózgu nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych. Ich rolą jest regulacja dobowych rytmów fizjologicznych, biochemicznych a także behawioralnych (Klein i wsp. 1991, Meijer i wsp. 1989, Moore 1992).

Konsekwencją zniszczenia jąder nadskrzyżowaniowych (SCN) u zwierząt jest całkowita utrata rytmów okołodobowych (Ralph i wsp. 1994). Uszkodzenie SCN u ludzi, głównie u osób chorych z problemami neurologicznymi (np.; Alzheimer) również prowadzi do zaburzenia pracy rytmu okołodobowego. Biologicznie cykle okołodobowe człowieka podążają za 24 godzinnym cyklem słonecznym. Każdy rytm okołodobowy może zostać zaburzony przez każdy pochodzący z zewnątrz „sygnał czasowy” jak np.; dźwięk.

Zaburzenia takiego rytmu okołodobowego doświadczają często podróżni przemieszczający się pomiędzy różnymi strefami czasowymi, który jest znany jako

„jet lag”. U osób niewidomych w związku z nieprawidłową pracą siatkówki lub jej brakiem, obserwuje się brak możliwości wykrycia światła. Może to prowadzić do zaburzenia 24 godzinnego rytmu dobowego, ponieważ u takich osób podąża on za swoim wrodzonym cyklem.

Jak się przypuszcza głównym koordynatorem harmonijnej pracy całego ustroju jest melatonina. Produkcję hormonu melatoniny przypisuje się szyszynce jako głównemu narządowi odpowiedzialnemu za jej wytwarzanie, koordynowanemu przez SCN.

Wydzielana melatonina do krwioobiegu oraz płynu mózgowo rdzeniowego z racji wszechobecności obu płynów w naszym organizmie dociera do wszystkich narządów naszego ciała, wpływając na nie i regulując ich działanie. Dodatkowymi (zewnątrzpochodnymi) narządami, w których dochodzi do produkcji melatoniny jest np.:

siatkówka – produkowana melatonina w siatkówce pełni głównie rolę neuroprzekaźnika.

(11)

11 Całość systemu odpowiedzialna za prawidłową produkcję i wydzielanie melatoniny cechują trzy rzeczy: światłoczułość, dobowa rytmiczność oraz związane z wiekiem zmniejszone działanie (Zawilska, Nowak 1999). Melatonina jako hormon uznawany za jeden z dokładniejszych znaczników rytmów okołodobowych, bardzo często jest wykorzystywana do ich badania (Jensen i wsp., 2011). W wielu przypadkach rytm wydzielania melatoniny jest osobniczo podobny lub stały dla danego osobnika (Johnston 2014). Stężenie wydzielania melatoniny jest różne w poszczególnych etapach naszego życia. Największą sekrecje obserwuje się w wieku 4-10 lat życia (Grivas, Savvidou 2007). Po osiągnięciu 35 roku życia sekrecja hormonu ulega zmniejszeniu (Lahiri i wsp 2004), aby w wieku starczym osiągnąć wartości sekrecji na najniższym poziomie w ciągu naszego życia (Hofman 2000). Zmienny proces sekrecji hormonu melatoniny ściśle powiązany jest z wapnieniem szyszynki oraz gorszą w konsekwencji syntezą hormonu melatoniny (Pandi – Perumal i wsp 2008).

W prawidłowych warunkach funkcjonowania całego systemu odpowiedzialnego za produkcję melatoniny u osób pełnosprawnych już po 19:00 obserwuje się wzrost stężenia melatoniny w osoczu, przy czym szczytowe wartości są notowane w godzinach 22:00-2:00 (Pflugbeil 2000, Tyka 2011). Jest to również ściśle związane z jej charakterystycznym rytmem wydzielania skorelowanym z ilością światła – sekrecja zmniejsza się pod wpływem większej ilości światła w ciągu dnia, a zwiększa się wieczorem, gdy światła jest mniej (Lewy i wsp. 1980). W związku z tym, że na wydzielanie melatoniny, lub nawet zahamowanie jej produkcji ma wpływ natężenie światła na jakie jest eksponowany organizm człowieka u ludzi (w odróżnieniu do innych ssaków), osoby niepełnosprawne (BG) z brakiem poczucia światła będą mogły doświadczać zaburzenia rytmu dobowego. Wpływ na zaburzenie wydzielania hormonu melatoniny ma również ekspozycja na rodzaj (natężenie) światła. W warunkach światła normalnego, pokojowego o dużym natężeniu występują intensywniejsze zmiany w stężeniu melatoniny, natomiast przy światle pokojowym o mniejszym natężeniu nie obserwuje się takich zmian (Lewy i wsp. 1980). Zatem ciekawym pytaniem jest, jak całkowity brak ekspozycji na światło naturalne lub pokojowe będzie wpływał u osób całkowicie pozbawionych poczucia światła na funkcjonowanie rytmów okołodobowych oraz produkcję hormonu melatoniny?

Hormonem, który wykazuje swoje wahania w ciągu doby a jego sekrecja jest zależna od działania rytmów okołodobowych jest również testosteron (T). Jako hormon

(12)

12 anaboliczny ma wpływ na kilka istotnych procesów w organizmie człowieka jak wzrost masy kostnej, mięśniowej oraz wpływa na odpowiedni poziom erytrocytów we krwi (Zitzmann, Nieschlag 2001). Najwyższe stężenie testosteronu zanotowano między godziną 8.00 a 9.00, natomiast najniższe wieczorem (Pflugbeil 2000).

Kortyzol (C) określany jako hormon stresu wydzielany jest w związku z odpowiedzią organizmu podczas reakcji stresowych przez korę nadnerczy. Jego najwyższe stężenia odnotowuje się rano, natomiast wieczorem dwukrotnie spada (Hackney i wsp. 1999, Touitou i wsp. 2000, Kirschbaum i wsp. 2000). Przed południem około 8:00 – 9:00 jest maksymalne, a najniższe od około godziny 23:00 – 4:00 (Mossink i wsp. 2015, Schmidt – Reinwald i wsp. 1999, Dijk i wsp. 2012). Wahania te są ściśle związane z aktywnością dobowej pracy kory nadnerczy w wyniku zmian hormonalnych, regulowanych przez podwzgórze. Prawidłowe utrzymanie stężenia kortyzolu jest niezbędne do utrzymania odpowiedniego poziomu cukru we krwi. Zwiększa również rozkład białek, stymuluje glukoneogenezę i lipolizę, daje odporność na stres, tłumi procesy zapalne i osłabia reakcję układu odpornościowego. Kortyzol określany jako marker stresu, podnosi swój poziom podczas reakcji stresowej. Przedłużona ekspozycja na wysokie stężenie kortyzolu i inne hormony zaangażowane w reakcję odporności prowadzi do wyniszczenia mięśni oraz supresji układu odpornościowego. (Peeters i wsp.

2008). Dlatego przedłużona i nieprawidłowa sekrecja kortyzolu może mieć negatywny wpływ na zdrowie człowieka (McEwen, Karatsoreos 2015).

Hormony kortyzol (C) i testosteron (T) modyfikują w organizmie procesy kataboliczne i anaboliczne (Urhausen i wsp., 1995). Ich wzajemny stosunek, zwany również równowagą anaboliczno – kataboliczną, jest wyznacznikiem aktualnego zmęczenia i przetrenowania (Lehmann 1997). W związku z przeciwstawnym działaniem obu hormonów ich stężenie we krwi będzie jedną z informacji mogącą świadczyć o stopniu przetrenowania organizmu u osoby wykonującej wysiłek fizyczny.

Hormon wzrostu (GH), somatotropina to peptyd, który jest wytwarzany w gruczołowej przedniej części przysadki mózgowej, regulowany przez podwzgórzowy neuropeptyd (GHRH) uwalniający hormon wzrostu (Smith i wsp. 2005). Podobnie jak inne hormony jego stężenie we krwi charakteryzuje znaczna zmienność w okresie dobowym. Najwyższe jego stężenie przypisuję się na pierwsze 2 godziny po zaśnięciu.

W badaniach obserwuje się również zależność w wydzielaniu hormonu wzrostu (GH)

(13)

13 a prowadzoną intensywnością wysiłku fizycznego. Wraz z jej wzrostem, wzrasta sekrecja hormonu wzrosu (Pritzlaff i wsp. 1999, Pritzlaff-Roy i wsp. 2002).

Wydzielanie hormonu wzrostu jest również odmienne w zależności o wieku człowieka. Najwyższe określa się w dzieciństwie podczas procesu wzrostu kośćca oraz okresu dojrzewania. Następnie jego produkcja spada wraz z postępującym procesem starzeniem się organizmu.

Prawidłowe funkcjonowanie rytmów okołodobowych ma również swoje odzwierciedlenie w wydolności fizycznej organizmu oraz osiąganych parametrów wydolnościowych podczas jej trwania. Okołodobowa zmienność niektórych wskaźników fizjologicznych a w szczególności hormonów była zbieżna ze zdolnością organizmu do zróżnicowanej pod względem intensywności i czasu trwania pracy fizycznej (Cappaert 1999, Tyka 2011) i tak na przykład u mężczyzn pełnosprawnych wyniki mocy maksymalnej i pracy całkowitej osiągały najwyższe wartości w godzinach popołudniowych (o 18.00), a niższe rano o godzinie 6.00 (Souissi i wsp. 2004, Tyka 2011).

Badania dotyczące rytmów okołodobowych oraz związanych z nimi procesami fizjologiczno – biochemicznymi u osób pełnosprawnych są znacznie lepiej poznane w świecie naukowym, natomiast słabiej opisano dotychczas informacje odnoszące się do osób niewidomych. Rozważania badaczy wykazały również częstsze występowanie zaburzeń rytmów okołodobowych u osób całkowicie niewidomych w stosunku do osób z resztkami widzenia (Tahandeh 1998). Dotychczasowe rozważania naukowców głównie opierały się na osobach pełnosprawnych. W przypadku osób niewidomych sporą część doniesień naukowych zajmują artykuły dotyczące sposobów leczenia zaburzeń snu, bezsenności oraz nieprawidłowej pracy zegara biologicznego regulującego rytm okołodobowy. Mało miejsca poświęcono na zbadanie zależności w produkcji wybranych hormonów a wynikami testów określających poziom tlenowej i beztlenowej komponenty wydolności fizycznej. Zasadnym jest zatem podjęcie próby opracowania tematyki osób niepełnosprawnych, całkowicie pozbawionych poczucia światła i analiza okołodobowej zmienności wydolności fizycznej oraz sekrecji hormonów u mężczyzn niewidomych w porównaniu do osób pełnosprawnych.

(14)

14 1.1. Cel badań

Zasadniczym celem pracy było zbadanie okołodobowej zmienności wskaźników wydolności fizycznej i sekrecji wybranych hormonów u mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych. Jest to szczególnie ważne, gdyż w krajowym i zagranicznym piśmiennictwie czuje się pewien niedosyt publikacji dotyczących osób z całkowitym brakiem poczucia światła.

Kolejnym celem była próba określenia czy istnieje związek między sekrecją badanych hormonów a wynikami testów określających poziom tlenowej i beztlenowej komponenty wydolności fizycznej.

1.2. Pytania badawcze

Zrealizowanie projektu badawczego umożliwiło odpowiedź na następujące pytania badawcze:

1. Jak duże jest zróżnicowanie poziomu wskaźników wydolności aerobowej i anaerobowej u mężczyzn pełnosprawnych i niewidomych?

2. Czy okołodobowa zmienność wskaźników wydolności aerobowej i anaerobowej jest taka sama w obugrupach mężczyzn?

3. Czy istnieje współzależność pomiędzy stężeniem badanych hormonów a zdolnością wysiłkową organizmu do pracy o charakterze anaerobowym?

2.0. MATERIAŁ I METODY BADAŃ 2.1. Charakterystyka badanych osób

Do badań zasadniczych zakwalifikowanych zostało 16 mężczyzn pełnosprawnych (NG), wyłonionych drogą celowego doboru spośród 60 wolontariuszy i tyle samo mężczyzn (n=16) niewidomych (BG) z grupy 30 wolontariuszy w wieku 20-25 lat.

Badani mężczyźni z grupy niewidomych (BG) charakteryzowali się wiekiem 22,94±1,73 lat, wysokością ciała (BH) 172,44±4,46 cm, masą ciała (BM) 71,16±7,70 kg, procentową zawartością tkanki tłuszczowej 18,98±1,98 % oraz beztłuszczowa masą ciała (LBM) - 58,61±4,78 kg. Natomiast mężczyźni z grupy pełnosprawnych (NG) charakteryzowali się

(15)

15 wiekiem 21,94±1,57 lat, wysokością ciała (BH) - 174,94±3,87 cm, masą ciała (BM) - 75,84±3,42 kg, procentową zawartością tkanki tłuszczowej 9,84±2,68 % oraz beztłuszczową masą ciała (LBM) 68,34±4,92kg. Warunkiem zakwalifikowania się do badań w przypadku osób niewidomych (BG) była całkowita utrata wzroku (brak poczucia światła) oraz aktywność fizyczna na poziomie rekreacyjnym 2-3 razy w tygodniu, jak również brak przeciwskazań do wykonywania wysiłku fizycznego. W przypadku osób pełnosprawnych (NG), kryterium było uprawianie aktywności rekreacyjnej 2-3 razy w tygodniu oraz brak przeciwskazań do wykonywania wysiłku fizycznego. Badani mężczyźni zapoznali się z warunkami uczestnictwa w projekcie badawczym oraz wyrazili pisemną zgodę udziału w badaniach. Każdy z badanych został poinformowany o możliwości zakończenia udziału w projekcie w dowolnym czasie bez podawania przyczyny. Badania prowadzone były pod nadzorem wykwalifikowanego personelu medycznego.

Ze względów metodologicznych każda grupa (NG i BG) została losowo podzielona na 8 dwuosobowych zespołów, tak aby rozpocząć badania zasadnicze o różnej porze doby tj. o 10:00 i 22:00. Nabór mężczyzn (1 tydzień) do grup NG i BG poprzedzony był wyselekcjonowaniem osób na podstawie wyrównanej morfologicznej budowie ciała (BH, BM, PF, LBM). Warunkiem zakwalifikowania się do badań zasadniczych wśród osób niewidomych, był całkowity brak poczucia światła od urodzenia. Badania zasadnicze (2-3 tydzień) zostały przeprowadzone w dwóch porach doby o 10:00 i 22:00. Losowo połowa mężczyzn z każdej grupy przystąpiła do badań zasadniczych o innej porze, tak aby każdy z badanych w trakcie projektu, wziął udział w badaniu o każdej z dwóch pór doby. W okresie trwania badań mężczyźni byli zobowiązani do przestrzegania zaleceń zespołu badawczego tj. nie mogli zwiększać dotychczasowej aktywności fizycznej i stosować żadnych suplementów diety oraz środków farmakologicznych mogących wpłynąć na wynik prowadzonych badań.

Niniejszy projekt uzyskał akceptację Komisji Bioetyki ds. Badań na Ludziach Nr 144/KBL/OIL/2011 i był realizowany w Zakładzie Fizjologii i Biochemii Akademii Wychowania Fizycznego w Krakowie w miesiącu maju.

(16)

16 2.2. Pomiary antropometryczne

Przed rozpoczęciem badań zasadniczych dokonano pomiaru wysokości ciała przy użyciu antropometru Martina (USA) oraz oszacowano skład ciała metodą bioelektrycznej impedancji za pomocą analizatora składu ciała Tanita (BC 418 MA, Japonia).

Urządzenie to wykorzystuje działanie prądu o niskim natężeniu, przepuszcza go przez ciało badanego w celu zmierzenia oporu elektrycznego każdej tkanki. Ta czynność pozwala na wyliczenie podstawowych komponentów morfologicznych jak: masa ciała (BM - body mass), procentowa zawartość tkanki tłuszczowej (PF - percentage body fat), beztłuszczowa masa ciała (LBM – lean body mass) oraz wskaźnik masy ciała (BMI - body mass index) (Dehghan 2008).

2.3. Żywienie

Zalecano uczestnikom projektu niespożywanie w nadmiernej ilości produktów zawierających tryptofan (ponieważ pochodną tryptofanu jest melatonina): płatki zbożowe, jaja, mleko, ser żółty, ryż, orzechy (Kuchanowicz i wsp. 2017, Tan i wsp. 2012, Iriti i wsp. 2010, Castro i wsp. 2011, Cohen i wsp. 2021), aby wykluczyć wpływ pokarmu na stężenie wydzielanej melatoniny w cyklu dobowym. (Nowak, Zawilska 1996).

2.4. Program badań

Badania zostały podzielone na dwa etapy: badania wstępne (1-wszy tydzień) i badania zasadnicze (2-gi i 3-ci tydzień) (Ryc. 1.). W pierwszym etapie wykonano badania wstępne pozwalające wyłonić grupę 16 osób niewidomych (BG), oraz 16 osób pełnosprawnych (NG). Pierwszy etap badań, to wstępne badania lekarskie, pomiar wskaźników morfologicznej budowy ciała (Wiek, BM, BH, PF, LBM, BMI), oraz w przypadku osób niewidomych weryfikacja stopnia uszkodzenia nerwu wzrokowego.

Drugi etap eksperymentu to badania zasadnicze. Obejmowały one ponowne badanie lekarskie tuż przed wysiłkiem, dopuszczające osoby do wykonania testu. Pomiar i oznaczenie wskaźników morfologicznej budowy ciała (wysokość ciała (BH), masa ciała (BM), procentowa zawartość tkanki tłuszczowej (PF), beztłuszczowa masa ciała (LBM), wskaźnik masy ciała (BMI). Dobór próby był celowy tj. badani legitymowali się wiekiem

(17)

17 kalendarzowym (20-25 lata) oraz otłuszczeniem ciała (PF) 12-20% i masą ciała (BM) 68 - 80kg.

W trakcie badań zasadniczych, które zostały przeprowadzone w dwóch porach doby o godzinie 10:00 i 22:00 wykonano pomiary wskaźników strukturalnych i biometrycznych jak również zostały wykonane oznaczenia biochemiczne i hematologiczne krwi przed każdym wysiłkiem.

O godzinie 8:30 lub 20:30 został wykonany pomiar wskaźników wydolności tlenowej w teście stopniowanym „do odmowy”, rutynowo stosowanym w Zakładzie Fizjologii i Biochemii AWF Kraków (Ryc. 2.). Podczas testu stopniowanego do odmowy oznaczono również wskaźniki biochemiczne. Stężenie mleczanu (LA) oznaczano pobierając z płatka ucha próbkę krwi w każdym segmencie obciążenia, natomiast do oznaczenia stężenia hormonów we krwi: hormon wzrostu (GH), kortyzol (C), testosteron (T) i melatonina (Me) użyto surowicy krwi pobranej, zarówno przed jak i po wysiłku (Ryc.2.). Prógmleczanowy (LT) wyznaczono z krzywej mleczanowej (Cheng i wsp. 1992).

Następnie od godziny 10:00 lub 22:00 rozpoczynano test anaerobowy na cykloergometrze nożnym z indywidualnie dobranym obciążeniem (10 sek. Wingate test) w trakcie którego wykonano badania wskaźników wydolności anaerobowej (Ryc. 1 i 3).

Przed i po teście pobrano krew do oceny stężenia hormonów (Ryc.3.)

(18)

18

Ryc.1. Ogólny schemat badań

BADANIA WSTĘPNE BADANIA ZASADNICZE

Badania lekarskie oraz pomiary i oznaczenia morfologicznej budowy ciała

Wiek, BM, BH, BMI, PF, LBM

Pomiar wskaźników morfologicznych:

WIEK, BM, BH, PF, LBM, BMI Wyłonienie grupy: NG (n=16), BG (n=16)

I tydzień badań II i III tydzień badań

Badanie lekarskie kwalifikujące do testów Weryfikacja uszkodzenia nerwu wzrokowego

Badania o dwóch porach doby 10:00 i 22:00 a) Test stopniowany

- pobranie krwi - hormony - stężenie mleczanu LA b) Test anaerobowy - pobranie krwi – hormony - wskaźniki wydolności anaerobowej

(19)

19 2.5. Metodyka badań

Badanie zasadnicze odbyło się w dwóch porach doby: 10:00 i 22:00. Poprzedzone było wykonaniem oznaczeń wskaźników morfologicznej budowy ciała jak wysokość ciała (BH), masa ciała (BM), procentowa zawartość tkanki tłuszczowej (PF), beztłuszczowa masa ciała (LBM), wskaźnik masy ciała (BMI) oraz pomiarami wskaźników fizjologicznych i biochemicznych w warunkach przed wysiłkowych (w spoczynku).

Badani mężczyźni przystąpili do testu stopniowanego (Ryc.2), mającego na celu ocenę wydolności tlenowej. Test stopniowany, był przeprowadzony w klimatyzowanej pracowni w temperaturze otoczenia 21±1.5^oC i wilgotności względnej 40-60%. Wysiłek poprzedziła 5 minutowa rozgrzewka (WU) z intensywnością 60W, po której co 3 minuty zwiększane było obciążenie o 30W. Wysiłek stopniowany trwał do momentu, w którym badana osoba nie była wstanie utrzymać rytmu pedałowania wynoszącego 60 obr/min (+/- 3 obr/min). W trakcie wysiłku w interwałach, co 30 s rejestrowane były następujące wskaźniki przemian oddechowych: minutowy pobór tlenu (VO2), minutowe wydalanie dwutlenku węgla (VCO2), odsetkowa zawartość tlenu w wydechowym powietrzu (FEO2), procentowa zawartość dwutlenku węgla w wydechowym powietrzu (FECO2), wentylacja minutowa płuc (VE), współczynnik oddechowy (RER), ekwiwalent oddechowy dla CO2 (VE·VCO2-1), ekwiwalent oddechowy dla O2 (VE·VO2-1), częstość oddechów (BF), objętość oddechowa płuc (TV) oraz częstość skurczów serca (HR). Na podstawie tego testu została określona między innymi intensywność rozgrzewki do próby beztlenowej.

Po wysiłku badani mieli 60 minutową przerwę przed przystąpieniem do testu anaerobowego.

(20)

20

HR

LA

Hct

Hb

BF

TV

VE VO2

VCO2

FEO2

FECO2

VE·VO2-1

VE·VCO2-1

TW

^RER

RBC

WBC

MCV

T

Me

K

GH

Ryc.2. Schemat testu stopniowanego wraz z punktami pomiarowymi ( ) WU –

60 W

Obciążenie (W)

Czas (min)

0 3 6 9 12 15 18/3

Wzrost obciążenia co 3 minuty o 30 W

t(min) t(h)

RESTYTUCJA

60

Pobór krwi - hormony Pobór krwi - hormony

(21)

21 Następnie wykonano 10 sekundowy wysiłek anaerobowy na cykloergometrze według niżej zamieszczonego schematu (Ryc.3). Dobór siły hamowania i rozgrzewka były zgodne z metodyką przeprowadzania testu Wingate autorstwa Bar-Or (1987).

Wysiłek zasadniczy został poprzedzony 5 minutową rozgrzewką z intensywnością wynoszącą 50%±5% VO2 max z częstotliwością pedałowania (RPM) 60 obrotów na minutę, z trzema 5 sekundowymi przyspieszeniami w 2, 4 i 5 minucie. Między 2 a 4 minutą po jej zakończeniu mężczyźni wykonali zasadniczy 10 sekundowy maksymalny wysiłek fizyczny. (Ryc.3.).

Ryc.3. Schemat wysiłków anaerobowych oraz czas ich trwania, wraz z pobraniem krwi

Zadaniem badanego w 10 sekundowym wysiłku anaerobowym było w jak najkrótszym czasie osiągnąć maksymalny rytm pedałowania i utrzymać go jak najdłużej.

Siła hamowania w teście 10 sekundowym wynosiła dla każdego badanego 7.5% BM.

W trakcie badania były rejestrowane następujące zmienne: moc maksymalna (PP) i praca całkowita (TW). Próbki krwi do oceny stężenia hormonów pobrano przed i po teście anaerobowym.

WU 50%±5%

VO2 max

przyspieszenie w 2,4 i 5 minucie

0 0 5’ 0 2’ 0’ 10’

Wysiłek Anaerobowy 10 sekundowy

7.5% BM

Pomiar ciągły

czas

Wypoczynek

Pobór krwi -hormony Pobór krwi -hormony

(22)

22 2.6. Technika wykonywania pomiarów i przygotowanie próbek do analizy

Temperatura otoczenia oraz wilgotność względna powietrza były mierzone w pracowni termohigrometrem firmy Harvia (Finlandia) i elektrotermometrem Ellab

(Dania) z dokładnością do ±0.5^oC i ±3%, a ruch powietrza katatermometrem Hilla, z wykorzystaniem uproszczonego wzoru Weissa dla małego ruchu powietrza poniżej 1m · s ^–1.

Badania antropometryczne:

Wysokość ciała (BH) mierzona była wskaźnikiem antropometrycznym typu Martina (USA) z dokładnością do 0.5 cm, a masę ciała (BM) mierzono elektroniczną, precyzyjną wagą firmy Sartorius typ F 1505 – DZA (Niemcy) z dokładnością do 1 grama.

Badania biochemiczne:

Krew pobierana była każdorazowo w pozycji siedzącej przez wykwalifikowanego diagnostę laboratoryjnego zgodnie z obowiązującymi standardami. Krew pobierano z żyły odłokciowej do probówek firmy Vacutainer (F. L. Medical, Włochy) o różnej objętości, zawierających kolejno: K2EDTA (2 ml) – do oznaczeń morfologii oraz aktywator wykrzepiania (10 ml) do oznaczeń hormonów.

Procedura przedanalityczna próbek krwi z aktywatorem wykrzepiania polegała na ich odwirowaniu z prędkością 3500 obr./min przez 10 minut w temperaturze 4°C (wirówka z chłodzeniem MPW 350R firmy Med. Instruments, Polska) i zebraniu materiału w postaci surowicy. Próbki zostały przechowywane do czasu analizy w temperaturze -70°C (zamrażarka niskotemperaturowa ULF 390 Arctiko Dairei, Dania).

Krew żylna była pobierana 2-krotnie w teście stopniowanym: bezpośrednio przed każdym wysiłkiem oraz po jego zakończeniu w 3 minucie po wysiłku. W trakcie testu stopniowanego w ostatnich 30 sekundach każdego segmentu obciążenia pobierana była również krew z płatka ucha, w której było oznaczane stężenie mleczanu (LA). Wyniki LA posłużyły do wyznaczenia progu mleczanowego (LT) (Ryc.2.). W teście anaerobowym krew służąca ocenie stężenia hormonów była pobierana bezpośrednio przed i po wysiłku (Ryc.3).

W krwi pełnej pobranej na K2EDTA z wykorzystaniem aparatu Sysmex XN 9000 (Japonia) wykonano oznaczenia hemoglobiny i hematokrytu

(23)

23

• hematokryt (Hct) – metoda impedancyjna [%],

• hemoglobina (Hb) – metoda spektrofotometryczna z użyciem laurylosiarczanu sodu (SLS) [g×dl^-1],

W surowicy krwi metodą immunoenzymatyczną (ELISA, enzyme-linked immunosorbent assay) z wykorzystaniem wysokoczułych zestawów odczynników firmy DRG Instruments Gmbh (Niemcy) oznaczono: kortyzol (C) - testem EIA-1887 competitive binding, testosteron (T) - testem EIA-1559competitive binding, melatoninę (Me) - testem EIA-1431sandwich ELISA, hormon wzrostu (GH) - testem EIA-1787 competitive binding.

Pomiary stężenia wszystkich hormonów wykonano jednokrotnie przy użyciu czytnika mikropłytek Chromate 4300 Microplate Reader (Awarness Technology, USA), przy długości fali 450 nm, w odniesieniu do krzywej wzorcowej. Krzywe wzorcowe dla poszczególnych hormonów dokonano dwukrotnie.

Czułość testów do oznaczeń wynosiła odpowiednio: kortyzol =1,3ng ·ml^-1, hormon wzrostu - 0,5 ng ·ml^-1, testosteron - 0,083 g/ml, melatoniny –1,6 ng ·ml ^-1.

Zmiany objętości osocza (%DPV) oszacowane były przy zastosowaniu formuły Dilla i Costila 1974) w modyfikacji Harisson i wsp. (1982): %DPV=100{(Hb 1 / Hb 2 )·

[100 – ( Hct 2 · 0.874)] / [100–( Hct 1 · 0.874)]– 1}(gdzie Hb1 i Hct1 to wyjściowe wartości stężenia hemoglobiny i liczby hematokrytowej, a Hb2 i Hct2 to wartości tych wskaźników po wysiłku).

Stężenie testosteronu, melatoniny, kortyzolu i hormon wzrostu zmierzone po wysiłku zostało skorygowane po uwzględnieniu zmiany objętości osocza (Woźniak-Grygiel et al.

2007). Do obliczenia wartości skorygowanych zastosowano wzór według Kraemera i Browna (Kraemer, Brown 1986).

Wsk = (%ΔPV . 0,01 .Wpo) + Wpo Wsk - wartość skorygowana

Wpo - wartość po wysiłku

Stężenie mleczanu (LA) we krwi było oznaczane Mini - fotometrem plus DR Lange, typ LP – 20 firmy Dr Lange (Niemcy).

(24)

24 Badania fizjologiczne

Ciśnienie tętnicze krwi (BP) na poziomie tętnicy ramieniowej było mierzone w pozycji siedzącej rutynową metodą Korotkowa z dokładnością do 5 mm Hg (0,67 kPa).

Częstość skurczów serca (HR) była rejestrowana telemetrycznie kardiomonitorem Polar 610S firmy Polar Electro (Finlandia). Parametry wysiłkowej przemiany oddechowej w teście stopniowanym analizowane były w sekwencjach 30-sekundowych za pomocą skomputeryzowanego aparatu OxyconPro (Care Fusion Healthcare GmbH) (Niemcy).

Dokonywany był, między innymi, pomiar minutowego poboru tlenu (VO2), minutowego wydalania CO2 (VCO2), odsetkowej zawartości tlenu w powietrzu wydechowym (FEO2), procentowa zawartość dwutlenku węgla w powietrzu wydechowym (FECO2), wentylacja minutowa płuc (VE), iloraz oddechowy (RER), ekwiwalent oddechowy dla dwutlenku węgla (VE·VCO2-1), ekwiwalent oddechowy dla tlenu (VE·VO2-1), częstość oddechów (BF) i objętość oddechowa płuc (TV). Test wysiłkowy był wykonywany przez badanych na cykloergometrze typ ER 900 D – 72475 BIT2 firmy Jaeger (Niemcy). Do testu anaerobowego użyto cykloergometr mechaniczny firmy typ 834E Monark (Szwecja).

Rytm pedałowania wyznaczał metronom. Niezbędne do przeprowadzenia badań urządzenia pomiarowe były dostępne w Zakładzie Fizjologii i Biochemii.

2.7. Metody statystyczne

Analizę statystyczną przeprowadzono z wykorzystaniem pakietu statystycznego

„środowisko R-3.5.1 for Windows”. Uzyskane wyniki przedstawiono według wytycznych APA (2005).

W celu opisu zebranych danych ilościowych wykorzystano następujące statystyki opisowe: średnia arytmetyczna (M); odchylenie standardowe (SD).

W przypadku zmiennych jakościowych, dokonano grupowania w rozłączne klasy, dla których wyliczono liczebność oraz procenty.

W analizie statystycznej zastosowano następujące testy:

• Test Shapiro-Wilka – za pomocą tego testu zbadano założenie normalności rozkładu zmiennych ilorazowych w każdej z badanych grup. Wyniki tego testu

(25)

25 wskazały, że rozkład przeważającej części zmiennych w badanych grupach nie jest zbliżony do rozkładu normalnego.

• Ogólny model liniowy (GLM) dla powtarzanych pomiarów – w celu zbadania zmiany badanych zmiennych w czasie (czas [pretest vs. posttest] × grupa [niewidomi vs. pełnosprawni]).

Model ten może być stosowany w przypadku zmiennych, których rozkład nie jest zbliżony do normalnego (Lunney 1970)

W celu ustalenia siły efektu obliczono cząstkowe eta kwadrat (η²P), którego wartości >0.01, 0.06 oraz 0.14 odpowiadają małej, średniej oraz dużej mierze siły efektu (Miles, Shevlin 2001, Cohen 1988, Cohen i wsp. 2003).

• Test U Manna-Whitneya – dodatkowo za pomocą tego nieparametrycznego testu zbadano różnice międzygrupowe (niewidomi vs. pełnosprawni). Wykorzystanie tego testu pozwoliło zredukować szansę popełnienia błędu pierwszego rodzaju (błędnego odrzucenia hipotezy zerowej).

• Test korelacji rho Spearmana do zbadania zależności pomiędzy dwoma zmiennymi w badanych grupach

W interpretacji współczynnika korelacji przyjęto za Guilford i Fruchter (1973), że gdy:

|rs| = 0 - zmienne nie są skorelowane

0 < |rs| < .1 - zaobserwowana korelacja jest nikła .1 ≤ |rs| < .3 - zaobserwowana korelacja jest słaba .3 ≤ |rs| < .5 - zaobserwowana korelacja jest przeciętna .5 ≤ |rs| < .7 - zaobserwowana korelacja jest wysoka

.7 ≤ |rs| < .9 - zaobserwowana korelacja jest bardzo wysoka .9 ≤ |rs| < 1 - zaobserwowana korelacja jest prawie pełna.

(26)

26

|rs| = 1 – zaobserwowana korelacja jest pełna

We wszystkich analizach jako istotne, przyjęto efekty, dla których wartość prawdopodobieństwa p była mniejsza od przyjętego poziomu istotności α = 0,05 (p < 0,05), (Stanisz 2007).

(27)

27 3.0. WYNIKI

3.1. Wskaźniki morfologicznej budowy ciała

Wiek

Tabela 1 oraz rycina 4 prezentują średni wiek osób z badanych grup. Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 49 umieszczona w Aneksie pracy) nie wskazały istotnych statystycznie różnic pomiędzy badanymi grupami (p > .05).

Tabela 1

Wiek mężczyzn niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG) Wiek (lata)

m s min max Percentyle

25 50 75

BG 22,94 1,73 20,00 25,00 21,50 23,50 24,00

NG 21,94 1,57 20,00 25,00 20,25 22,00 23,00

BG – grupa osób niewidomych; NG – grupa osób pełnosprawnych;

min – wyniki minimalny; max – wynik maksymalny; m - średnia arytmetyczna; s – odchylenie standardowe

Rycina 4. Wiek mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych

22,94

21,94

20,00 20,50 21,00 21,50 22,00 22,50 23,00 23,50 24,00 24,50 25,00

Wiek

Lata

Wiek

Osoby niewidome Osoby pełnosprawne

(28)

28 Wysokość ciała (BH)

Tabela 2 oraz rycina 5 prezentują średnie wartości odnoszące się do wysokości ciała osób z badanych grup. Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 49 umieszczona w Aneksie pracy) wskazały istotne statystycznie różnic pomiędzy badanymi grupami (Z = -2.026; p = .043). Osoby z grupy pełnosprawnej (174.94 ±3.87) są istotnie statystycznie wyższe o średnio 2.5 cm w porównaniu do osób niewidomych (172.44

±4.46).

Tabela 2

Wysokość ciała mężczyzn niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG) BH (cm)

25 50 75

BG 172.44 4.46 167.00 183.00 169.25 171.00 175.00 NG 174.94 3.87 170.00 181.00 172.00 174.00 178.75

Rycina 5. Wysokość ciała mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych

172,44

174,94

167 169 171 173 175 177 179 181 183

Wiek

cm

BH

(29)

29 Masa ciała (BM)

Tabela 3 oraz rycina 6 prezentują średnie wartości odnoszące się do masy ciała osób z badanych grup. Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 49 umieszczona w Aneksie pracy) wskazały istotne statystycznie różnice pomiędzy badanymi grupami (Z = -2.037; p = .042). Osoby z grupy pełnosprawnej (75.85 ±3.42) mają istotnie statystycznie wyższą masę ciała średnio o 4.68 kg w porównaniu do osób niewidomych (71.16 ±7.70).

Tabela 3

Masa ciała mężczyzn niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG) BM (kg)

25 50 75

BG 71.16 7.70 58.40 80.10 64.03 70.60 79.00

NG 75.84 3.42 71.00 81.00 72.33 75.80 78.95

Rycina 6. Masa ciała mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych

71,16

75,84

58 63 68 73 78

Masa ciała

kg

BM Osoby niewidome

Osoby pełnosprawne

(30)

30 Procentowa zawartość tkanki tłuszczowej (PF)

Tabela 4 oraz rycina 7 prezentują średnie wartości odnoszące się do procentowej zawartości tkanki tłuszczowej osób z badanych grup. Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 49 umieszczona w Aneksie pracy) wskazały istotne statystycznie różnice pomiędzy badanymi grupami (Z = -4.712; p < .001). Osoby z grupy pełnosprawnej (9.84

±2.68) charakteryzują się istotnie statystycznie średnio o 9.13% niższymi wartościami PF w porównaniu do osób niewidomych (18.98 ±1.98).

Tabela 4

Procentowa zawartość tkanki tłuszczowej mężczyzn niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG)

PF(%)

25 50 75

BG 18.98 1.98 14.50 21.00 17.80 19.75 20.25

NG 9.84 2.68 7.10 16.10 7.73 8.95 11.73

Rycina 7. Procentowa zawartość tkanki tłuszczowej mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych

18,98

9,84

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

PF

%

PF

(31)

31 Beztłuszczowa masa ciała (LBM)

Tabela 5 oraz rycina 8 prezentują średnie wartości odnoszące się do LBM osób z badanych grup. Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 49 umieszczona w Aneksie pracy) wskazały istotne statystycznie różnic pomiędzy badanymi grupami (Z = -4.297;

p < .001). Osoby z grupy pełnosprawnej (68.34 ±4.92) charakteryzują się istotnie statystycznie wyższą beztłuszczową masą ciała średnio o 9.73 kg w porównaniu do osób niewidomych (58.61 ±4.78).

Tabela 5

Beztłuszczowa masa ciała mężczyzn niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG) LBM (kg)

25 50 75

BG 58.61 4.78 49.50 64.30 54.48 59.60 62.95

NG 68.34 4.92 60.30 77.50 65.25 67.35 72.23

Rycina 8. Beztłuszczowa masa ciała mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych

58,61

68,34

50 55 60 65 70 75

LBM

kg

LBM Osoby niewidome

Osoby pełnosprawne

(32)

32 Wskaźnik masy ciała (BMI)

Tabela 6 oraz rycina 9 prezentują średnie wartości odnoszące się do wskaźnika BMI osób z badanych grup. Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 49 umieszczona w Aneksie pracy) nie wskazały istotnych statystycznie różnic pomiędzy badanymi grupami (p > .05).

Tabela 6

BMI mężczyzn niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG) BMI (kg/m²)

25 50 75

BG 24.19 2.07 20.40 27.40 22.43 24.25 25.95

NG 24.76 .81 22.70 26.10 24.50 24.70 25.28

Rycina 9. Wskaźnik masy ciała mężczyzn niewidomych i pełnosprawnych

24,19 24,76

20 21 22 23 24 25 26 27 28

BMI

kg/m2

BMI

(33)

33 3.2. Wskaźniki fizjologiczne na poziomie VO2 max

Wentylacja minutowa płuc na poziomie VO2max

Średnie wartości minutowej wentylacji płuc na poziomie VO2max, które zostały uzyskane w badanych grupach zamieszczono w tabeli 7 i rycinie 10. Tabela 8 przedstawia natomiast wyniki przeprowadzonej analizy GLM.

Rycina 10. Wentylacja minutowa płuc (VE ) na poziomie VO2 max u mężczyzn z grupy niewidomych i pełnosprawnych

W grupie osób pełnosprawnych wentylacja minutowa płuc zmierzona o godzinie 10:00 (143.49 ±13.85 l^.min^-1) wyniosła średnio o 65.01 l^.min^-1 więcej w porównaniu do osób z grupy niewidomej (78.48 ±18.10 l^.min^-1). Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 48 umieszczona w Aneksie pracy) wskazały, że zaobserwowane różnice są istotne statystycznie (Z = -4.825; p < .001).

78,48 77,47

143,49 137,14

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Pomiar z godziny 10:00 Pomiar z godziny 22:00 l.min-1

Wentylacja minutowa płuc (V_E) na poziomie VO₂max

(34)

34 Tabela 7

Wentylacja minutowa płuc (VE) na poziomie VO2 max u mężczyzn z grupy niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG)

VE (l^.min^-1)

Pomiar z godziny 10:00

M SD min max Percentyle

25 50 75

BG 78.5 18.10 61.10 123.40 66.70 72.05 93.28

NG 143.5 13.58 124.00 166.20 129.80 145.50 152.78 Pomiar z godziny 22:00

25 50 75

BG 77.5 19.37 56.00 123.80 64.73 66.65 88.83

NG 137.1 22.73 102.30 165.00 112.23 140.40 160.05

min – wyniki minimalny; max – wynik maksymalny; M - średnia arytmetyczna; SD – odchylenie standardowe

Kolejnym krokiem analizy było zbadanie zmiany w wentylacji minutowej płuc w czasie (pomiędzy godziną 10:00 a 22:00). W tym celu zastosowano analizę GLM (tabela 8).

Tabela 8

Wyniki UNIANOVA badającej wartości interakcji grupa [BG i NG] × czas [godzina 10:00 vs godzina 22:00] dla zmiennej wentylacja minutowa płuc

Wentylacja minutowa płuc (VE) na poziomie VO2MAX

Źródło

Typ III sumy

kwadratów df Średni

kwadrat F p η²P

Czas 216.826 1 216.826 2.077 .160 .065

Czas ´ grupa 114.490 1 114.490 1.097 .303 .035

Błąd (wysiłek) 3132.364 30 104.412

df – stopnie swobody; F – wartość testu F; p – poziom istotności; η²P - cząstkowe eta kwadrat

* - różnice istotne statystycznie na poziomie p < 0.05

Wyniki przeprowadzonej analizy statystycznej (tabela 8) nie wskazały istotnych zmian wartości minutowej wentylacji płuc na poziomie VO2 max w trakcie cyklu okołodobowego (p > .05).

(35)

35 Objętość oddechowa płuc na poziomie VO2max

Średnie wartości objętości oddechowej płuc na poziomie VO2max, które zostały uzyskane w badanych grupach zamieszczono w tabeli 9 i rycinie 11. Tabela 10 przedstawia natomiast wyniki przeprowadzonej analizy GLM.

W grupie osób pełnosprawnych objętość oddechowa płuc zmierzona o godzinie 10:00 (2.88 ±.23 l) wyniosła średnio o .73 l więcej niż u osób z grupy niewidomej (2.15

±.33 l). Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 48 umieszczona w Aneksie pracy) wskazały, że zaobserwowane różnice są istotne statystycznie (Z = -4.599; p < .001).

Rycina 11. Objętość oddechowa płuc (TV) na poziomie VO2 max u mężczyzn z grupy niewidomych i pełnosprawnych

2,15 2,12

2,88 2,91

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Pomiar z godziny 10:00 Pomiar z godziny 22:00

l

Objętość oddechowa płuc (TV) na poziomie VO₂max

(36)

36 Tabela 9

Objętość oddechowa płuc (TV) na poziomie VO2 max u mężczyzn z grupy niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG)

TV(ml)

25 50 75

BG 2.2 .33 1.61 2.66 2.03 2.15 2.39

NG 2.9 .23 2.45 3.23 2.74 2.90 3.05

25 50 75

BG 2.1 .30 1.71 2.63 1.83 2.16 2.30

NG 2.9 .32 2.42 3.53 2.72 2.86 3.14

Kolejnym krokiem analizy było zbadanie zmiany w objętości oddechowej płuc w czasie (pomiędzy godziną 10:00 a 22:00). W tym celu zastosowano analizę GLM (tabela 10).

Tabela 10

Wyniki UNIANOVA badającej wartości interakcji grupa [BG i NG] × czas [godzina 10:00 vs godzina 22:00] dla zmiennej objętość oddechowa płuc na poziomie VO2 max

Objętość oddechowa płuc (TV) na poziomie VO2 MAX

Źródło

Typ III sumy

kwadratów df Średni

kwadrat F p η²P

Czas .000 1 .000 .000 .983 .000

Czas ´ grupa .014 1 .014 .421 .521 .014

Błąd (wysiłek) .962 30 .032

df – stopnie swobody; F – wartość testu F; p – poziom istotności; η²P - cząstkowe eta kwadrat

* - różnice istotne statystycznie na poziomie p < 0.05

Wyniki przeprowadzonej analizy statystycznej (tabela 10) nie wskazały istotnych zmian wartości objętości oddechowe płuc na poziomie VO2max w trakcie cyklu okołodobowego (p > .05).

(37)

37 Częstość oddechów na poziomie VO2max

Średnie wartości dla częstości oddechów na poziomie VO2max, które zostały uzyskane w badanych grupach zamieszczono w tabeli 11 i rycinie 12. Tabela 12 przedstawia natomiast wyniki przeprowadzonej analizy GLM.

Rycina 12. Częstość oddechów (BF) na poziomie VO2 MAX u mężczyzn z grupy niewidomych i pełnosprawnych

38,17 38,03

52,44 52,32

0 10 20 30 40 50 60

Pomiar z godziny 10:00 Pomiar z godziny 22:00 odd..min-1

Częstość oddechów (BF) na poziomie VO_{2 MAX}

(38)

38 Tabela 11

Częstość oddechów (BF) na poziomie VO2max u mężczyzn z grupy niewidomych (BG) i pełnosprawnych (NG)

BF (odd.^.min^-1)

25 50 75

BG 38.2 6.06 30.00 47.00 32.13 37.45 44.80

NG 52.4 4.79 45.30 60.00 48.40 52.45 57.25

25 50 75

BG 38.0 6.61 29.90 49.10 31.73 36.75 44.88

NG 52.3 3.61 45.20 58.10 50.05 52.10 55.45

W grupie osób pełnosprawnych częstość oddechów zmierzona o godzinie 10:00 (52.44 ±4.79 l) wyniosła średnio 14.27 oddechów na minutę więcej w porównaniu do osób z grupy niewidomej (38.17 ±6.06 odd.^.min^-1). Wyniki testu U Manna-Whitneya (tabela 48 umieszczona w Aneksie pracy) wskazały, że zaobserwowane różnice są istotne statystycznie (Z = -4.487; p < .001).

Kolejnym krokiem analizy było zbadanie zmiany częstości oddechów w czasie (pomiędzy godziną 10:00 a 22:00). W tym celu zastosowano analizę GLM (tabela 12).