Effects of Cold Water Immersion and Active Recovery on Post-Exercise Heart Rate Variability

Søernes Fysioterapi Facebookpage:
1. 
SøernesFysioterapi.dk. 2. Physioblog Andreas Bjerregaard 3.Søernesfysioterapi

Effects of Cold Water Immersion and Active Recovery on Post-Exercise Heart Rate Variability

F. N. Bastos1, L. C. M. Vanderlei2, F. Y. Nakamura3, M. Bertollo4, M. F. Godoy5, R. A. Hoshi2, J. N. Junior2, C. M. Pastre, INTERNATIONAL JOURNAL OF SPORTS MEDICINE · JUNE 2012

Aim

The aim was to investigate the potential benefits of cold water immersion (CWI) and active recovery (AR) on blood lactate ([Lac]) and heart rate variability (HRV) following high-intensity exercise (90min after exhaustion at maximal aerobic speed (MAS).

Population

20 physically active male (hey were regularly engaged in various intermittent activities (i.e., soccer, basketball and handball 3 times per week, 1-2h pr. training.) were recruited.

  1. First visit test was performed to determine VO2max and the associated speed (MAS).
  2. The remaining 3 visits determine exhaustive tests and did not had any alcoholic, coffein, carbohydrate ect.)

Intervention

  • MAS exhaustive test, the subject selected different recovery methods (separated by 7-day intervals) on different occasions in a random order: passive recovery (PR), AR and CWI.
  • During the
  • S, the subjects walked/ran on the treadmill at a low intensity (30 % of VO2max).
  • CWI intervention, the subjects were submerged in the orthostatic position in cold water at a level that covered the anterior superior iliac spine.
  • water temperature was maintained constant at 11±2°C, which is within the 10–15°C range suggested in the recent review of Halson.
  • Blood lactate concentration ([Lac]) was determined 2min prior to each exhaustive test at MAS (at rest) as well as at 3, 5, 7, 9, 11, 13 and 15 min after completion of the test.
  • Heart Rate was monitorate with Polar R-R intervals at baseline as well as at 15, 30, 45, 60, 75 and 90min after the exhaustion test. Moreover, 256 consecutive R-R intervals [37] were also analyzed during the last 3min of each recovery technique intervention (Trec). Furthermore, consecutive R-R intervals were extracted

 Results

No significant differences were detected in the duration of the MAS tests, AR and CWI Likewise, no differences were found in HRmax at the end of tests.

No statistically significant differences were found between CWI and AR at any time point analyzed in the first 15 min of post- exercise recovery with regard to [Lac].

Skærmbillede 2015-12-02 kl. 09.52.39

The results of the present study indicate that:

  • 1) AR and CWI are more effective at removing blood lactate after exhaustive exercise at MAS in comparison to PR (11–15min post-exercise);
  • 2) CWI induces greater overall cardiac autonomic modulation during recovery intervention in comparison to AR;
  • 3) the positive effect of CWI on cardiac autonomic modulation, in comparison to AR, does not last for more than 75min after exercise cessation;
  • 4) there is no practically relevant difference between CWI and PR that justifies the use of the former to accelerate post-exercise parasympathetic reactivation.

Conclusion

From the metabolic standpoint, the present study demonstrates that both AR and CWI offer benefits regarding the removal of blood lactate up to 15min following high-intensity exercise.

Moreover, CWI acutely favors the overall cardiac autonomic modulation, especially when compared to AR. However, as the beneficial effects are not long-lasting (< 75 min) and the differences in HRV between CWI and PR are practically inexistent, we conclude that the positive effects of CWI on autonomic system regulation are limited. Further, AR is not recommended as a recovery intervention if the aim is to accelerate the parasympathetic reactivation.

Forfatter: F. N. Bastos et al.
Titel: Effects of Cold Water Immersion and Active recovery on Post-Exercise Heart Rate Variability Tidsskrift: Int J Sports Med, Online 2012

 

Nøgleord:
Cryotherapy, cardiac autnomic control, blood lactate, post-exercise recovery

 

Har studiet en klart fokuseret problemstilling mht.?

 Den undersøgte population?

 Interventionen?

 Forventninger til undersøgelsen (hypotese)?

 

Ja
En homogen population. 20 unge i alderen 19-23 år, 175+/- 8cm, 72+/-11kg og BMI 23,5 +/-2,1. Alle klassificerers som værende fysisk aktive med sportsaktiviteter 3 gange 1-2 timer pr. uge. Alle var ikke-rygere og uden sygdomme.
Der er to interventioner samt en kontrolgruppe, passiv restitution (PR), alle af 6 min varighed startende 1 min efter endt udmattelsestest. Aktiv restitution, AR ( belastning på 30% af VO2-max) og Cold water immersion, CWI. Forventningerne er, at AR og CWI er bedre metoder end PR, men formålet med forsøget er at finde ud af hvilken af disse to, som er mest effektiv.

 

Er studiet en randomiseret kontrolleret undersøgelse og er det velvalgt at undersøge problemstillingen på denne måde?

Hvorfor udføres studiet som en randomiseret kontrolleret undersøgelse?

Var randomiseret kontrolleret undersøgelse den rette fremgangsmåde til at svare på de stillede spørgsmål?

 

Ja

RCT studiets designform er valgt for at minimere de bias, der kan opstå ved fordelingen af testpersonerne i interventions- /kontrolgrupper samt at minimere de bias, der osptår ved at en gruppe modtager en anden behandling fra forskerne. Men i dette tilfælde er der ingen tvivl om hvilken behandling man får, det vil sige, at idéen med RCT studiet går lidt tabt. Det er omvendt ikke muligt at foretage et sådant studie blindet, da interventionsformen er gennemskuelig for deltager og forsker.

 

 

Blev studiepersonerne på behørig vis fordelt i interventions- og kontrolgruppe?

 Fremgår det, hvordan deltagerne blev fordelt?

Er der reelt tale om randomisering?

Er metoden til fordeling af studiepersonerne beskrevet?

Blev der brugt en metode til at opnå en balanceret 
randomisering?

Er grupperne sammenlignelige eller er der forskelle 
mellem grupperne ved studiets start?

er der forskelle mellem grupperne, som kan forklare 
nogle af studiets resultater?

 

Ja

De blev fordelt tilfældigt hver gang de mødte op til forsøget (3 gange med restitutionsinterventioner)
Efter fordelingen så man på, hvordan resultaterne fra udmattelsestesten var, og de blev vurderet til meget sammenlignelige, hvorfor der ikke var grund til at ændre i gruppernes sammensætning. Hele gruppen må siges at være meget homogen. Højde og vægt er de eneste faktorer, som varrieret relativt meget, men man kan diskutere hvor meget det rent faktisk har at sige for forsøgets udfald. Vægten tages der højde for i udregningen af kondital, så den har ingen betydning.

 

Var studiepersonerne, studiets forskere, assistenter, sundhedspersonale og andre med relation til studiet blindet?

Overvej om blinding var en reel mulighed?

Blev der gjort en indsats for at opnå blinding?

Havde det i det konkrete studie en betydning, om studiet 
var blindet eller ej?

Overvej muligheden for bias hos observatørerne

 

Nej
Blinding var ikke en reel mulighed i dette forsøg som beskrevet ovenfor.

Der er umiddelbart ingen mulige bias for observatørernes side.
Der bliver i forsøgsbeskrivelsen gjort rede for at alle deltagerne modtager den samme, store verbale opbakning igennem udmattelsestesten på løbebåndet. Underinterventionen i CWI skal testpersonen bare stå i et bassin i 6 min uden indblandning fra o bservatørerne. Under AR skal observatørerne fastholde testpersonerne i niveauet 30% af VO2-max, hvilket giver dem indflydelse, men det er umiddelbart ikke et bias.

 

Konkluderes der på baggrund af alle studiepersonerne?

Blev der fulgt op på samtlige studiepersoner?

Fik studiepersonerne et valg mellem at være i kontrolgruppen eller interventionsgruppen?

Blev alle studiepersonernes resultater analyseret i forhold til den gruppe, de oprindeligt var fordelt til (intention-to- treat)?

Mangler du oplysninger på dette område?

 

Ja
Alle resultaterne fra testpersonerne bruges til at konkludere. Der blev ikke givet noget valg til testpersonerne om hvilken gruppe de skulle være i.

 

Blev studiepersonerne fulgt og data indsamlet på samme måde for begge grupper?

Blev studiepersonerne vurderet med de samme tidsintervaller?

Modtog studiepersonerne den samme opmærksomhed fra forskere og sundhedspersonale?

 

Ja
Alle testpersoner, lige meget hvilken gruppe, blev behandlet ens, da det kom til indsamling af data såsom blodprøvetagning i forbindelse med udregning af indholdet af lactat i blodet. Disse blev indsamlet i samme intervaller. Alle modtog under udmattelsestesten på løbebåndet den samme opmærksomhed fra forskerne.

 

Har studiet nok deltagere til at minimere tilfældighedernes indflydelse?

 Er der redegjort for, hvor store grupperne skal være, for at der med rimelighed kan siges noget sikkert?

 

Nej
Der er ikke redegjort for hvor stort studiet skal være for at der kan siges noget sikkert. Resultaterne virker dog meget signifikante når det kommer til sammenligningen mellem CWI og PR samt mellem AR og PR, hvor PR i begge tilfælde var klart ringere. Men mellem AR og CWI er der ikke nogen signifikante forskelle, og de små forskelle der er kan skyldes tilfældigheder grundet den lille undersøgte population.

 

Hvordan bliver resultaterne præsenteret og hvad er det primære resultat?

Hvad er det, der bliver målt?

Hvad er størrelsen af resultatet og giver resultatet 
mening?

Prøv at redegøre for studiets resultat i én sætning

 

Lactat niveauet i blodet, som er meget sammenligneligt med lactat niveauet i musklerne blev målt for de tre grupper og fundet næsten ens ens efter udmattelse (PR>CWI>AR) . Efter interventionen faldt niveauet relativt set hurtigst via AR, tæt efterfulgt af CWI og langt efter PR.

Der blev også målt på det parasympatiske nervesystems aktivitet. Her viste det sig, at AR var langt den dårligste restitutionsform, idet det tog længst tid ved denne metode for det parasympatiske nervesystem at vende tilbage til normal tilstand (CWI>PR>AR) CWI og AR er bedre restitutionsformer end PR, når det handler om at mindske indholdet af lactat i blodet efter træning, men CWI er bedst når det parasympatiske nervesystem skal tilbage til normal tilstand med AR som værende den ringeste metode.

 

Hvor signifikante er resultaterne?

 Er resultaterne signifikante nok til at foretage en beslutning?

 Er der rapporteret et sikkerhedsinterval?

 Hvis der ikke er rapporteret sikkerhedsinterval: Er der

rapporteret en p- værdi?

 

 

Forskellene mellem AR vs PR og CWI vs PR er signifikante (p<0,05) mens AR vs CWI ikke er det. Dette er gældende for lactat indholdet i blodet. CWI > PR > AR (p<0,05) er målt på aktivitetsniveauet mellem parasympatisk og sympatiske nervesystem efter 15, 30 og 75 restitution, hvilket fortæller at testpersonerne er hurtigere til at vende tilbage til en overvejende tilstand med det parasympatiske nervesystem kontra det sympatiske ved brug af CWI og mindst ved AR.

Der er ikke foretaget målinger efter 75 min, hvilket giver en begrænsning.

Der er ikke rapporteret et sikkerhedsinterval, men derimod p-værdier.

 

Er alle væsentlige informationer taget med i overvejelserne over, hvorvidt studiets konklusioner kan anvendes?

Overvej om studiepersonerne er så forskellige fra den population, du vil bruge resultaterne på, at det kan give et andet resultat

Er undersøgelsen udført i en sammenhæng, som er meget anderledes fra den, du vil anvende resultaterne i?

Overvej resultaterne fra forskellige perspektiver: 
 Patienten
 familie/pårørende
 sundhedsprofessionelle  politikere/økonomi

Overvej om de rapporterede fordele (benefits) overgår ulemper/udgifter (costs)

Kan du tilbyde den samme behandling i din afdeling?

Skal nuværende praksis ændres på baggrund af den 
evidens, dette studie har frembragt?

 

Ja

Studiepersonerne må siges at være temmelig forskellige fra den population, som jeg vil bruge resultaterne på. Den helt store forskel er træningstilstanden, som er markant ringere hos testpersonerne. Dermed ikke sagt, at resultaterne ikke kan overføres, da de fysiologiske ændringer, der sker ved AR og CWI må være ens, men omfanget af resultaterne kan ændres.

Sammenhængen er samlignelig, idet udmattelsen er sket via løb. Det er dog en anden belastning end et træningspas eller en fodboldkamp, hvor det vil strække sig over længere tid og med en belastning der går op og ned, og ikke kun op, som i forsøget. Dette giver nogle ændringer i spillernes fysiske tilstand kontra testpersonernes, da der i en træning/kamp er “indlagt” AR mellem sprinter og højintense løb. Ikke desto mindre vil der være opbygget et lactatniveau i muskler og blodbanen efter endt træning/kamp, som skal sænkes, og her kan forsøgets resultater benyttes. Perspektiver (følgende er tæt på identisk med tjekliste til Effectiveness of Water Immersion on Postmatch Recovery in Elite Professional Footballers) :

Patient/sportsudøver: kan via en en af de to mest effektive interventioner nedsætte niveauet af lactat i musklerne og dermed kunne præstere bedre til efterfølgende træningspas og kampe med nedsat risiko for skader grundet træthed/overbelastning.

Familie/pårørende: ikke relevant

Sunhedsprofessionelle: dette kan være 
sundhedsstaben i den tilhørende klub, som kan mindske arbejdet for at behandle skader, hvis det forebyggende arbejde øges ved at indføre en af de to restitutionsformer.

Økonomi: For klubben er det gavnligt at have flere spillere til rådighed, som er ovenikøbet er mere friske. Derudover kan de teoretisk set holde bedre til et øget træningspres i løbet af ugen mellem kampene, da de ikke er lige så trætte, som de ville have været uden en af de to former for restitution mellem efter kampene.

Cost/benefit: det er en relativt billig måde at restituere på, da alt det kræver er et bassin med koldt vand.

 

 

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s