Relationship between limbs anthropometrical characteristics and energy expenditure during arm cranking and leg cycling unloaded exercises

• Published in: Science & sports 2008-06, Vol.23 (3), p.145-148
• Main Authors: Hintzy, F., Grappe, F., Perrey, S.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Biological and medical sciences; Circonférence; Circumference; Fundamental and applied biological sciences. Psychology; Internal work; Length; Longueur; Lower limbs; Membres inférieurs; Membres supérieurs; Travail interne; Upper limbs; Vertebrates: body movement. Posture. Locomotion. Flight. Swimming. Physical exercise. Rest. Sports
• ISSN: 0765-1597
• DOI: 10.1016/j.scispo.2008.02.005

The purpose of this study was to examine the relationships of VO 2 during unloaded arm cranking and leg cycling exercises to respectively relevant upper and lower limbs anthropometrical characteristics. Fifteen males completed a 5-min unloaded bout on an arm crank ergometer (60 rpm) and a cycle ergometer (90 rpm). VO 2 corresponding to each unloaded exercise (VO 2unload), body mass, lengths, and circumferences of upper and lower limbs were measured. Upper limbs cranking showed a significantly lower ( P < 0.001) VO 2unload than lower limbs cycling (499.0 ± 56.5 and 981.6 ± 126.0 ml min −1). Moreover, upper and lower limbs VO 2unload values were significantly and positively correlated with circumferences, and length of upper and lower limbs, respectively, with highest correlations obtained between circumferences and VO 2unload. The amount of VO 2unload is then principally dependent (i) on the inertia of the limbs, which increased with the circumference of the limb and (ii) on the arm level, which increased with the length of the limb. On the other hand, body mass was not or less correlated with VO 2unload. This result could be explained by the specificity of the unloaded exercise since only the limb muscles were activated, the entire body mass not being representative of the muscle mass activated. Le but de cette expérimentation était d’étudier les relations entre la dépense énergétique lors d’exercices de pédalage des membres supérieurs et inférieurs et les caractéristiques anthropométriques de ces membres. Quinze hommes ont réalisé cinq minutes de pédalage à vide sur un ergomètre à bras (60 rpm) et un cyclo-ergomètre (90 rpm). Ont été mesurées la consommation d’oxygène au cours des deux exercices (VO 2sanscharge), la masse corporelle et les longueurs et circonférences des membres supérieurs et inférieurs. VO 2sanscharge était significativement plus faible lors du pédalage membres supérieurs versus inférieurs (499,0 ± 56,5 et 981,6 ± 126,0 ml min −1). De plus, les VO 2sanscharge obtenues avec membres inférieurs et supérieurs étaient significativement et positivement corrélées respectivement avec la circonférence et la longueur des membres inférieurs et supérieurs, les meilleures corrélations étant entre circonférences et VO 2sanscharge. VO 2sanscharge est donc principalement dépendant (i) de l’inertie des membres qui augmente avec leur circonférence et (ii) du bras de levier qui augmente avec leur longueur. En revanche, la masse corporelle n’est peu ou pas