The relationship of leg volume (muscle plus bone) to maximal aerobic power output on a bicycle ergometer: The effects of anaemia, malnutrition and physical activity

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Abstract
The relationship of maximal power output (V˙o2 max) to leg muscle plus bone) volume (LV) has been analysed in African children suffering from malnutrition and severe anaemia and in a group of rural adult Africans engaged in prolonged, active daily work. The results are examined in relation to ‘normal’ healthy active (but not in training) African ♂ s and ♀ s aged 7–35 years. The analysis clearly demonstrates that the association between V˙o2 max and LV is not causal; the effects of increased habitual activity and anaemia show that the two parameters can be varied independently. The effect of habitual activity on the V˙o2 max : LV relationship is essentially additive, whereas the effect of anaemia is multiplicative. However in malnutrition, the relationship remains unchanged; V˙o2 max decreases paripassu with the reduced leg (muscle plus bone) volume. Iron therapy produces an increase in V˙o2 max towards normal values without a concomitant change in LV. The results give a clearer understanding of the relationship between ‘active’ muscle mass and aerobic power output on the bicycle ergometer and could be used as a basis for clinical diagnosis in the industrial and medical fields, particularly for cases of debilitating disease which have an effect on physiological performance and effort intolerance. The data at present cannot be applied to men and women over 35 years of age. Das Verhältnis von Krafthöchstleistung (V˙o2 max) zu Bein (Muskel plus Knochen) Volumen (LV) wurde bei afrikanischen Kindern, die an Unterernährung und schwerer Anämie leiden, und bei einer Gruppe afrikanischer Landbewohner, die täglich andauernd arbeiten, analysiert. Die Ergebnisse wurden untersucht in Bezug auf “normal” gesunde aktive (doch nicht im Training) afrikanische Männer und Frauen im Alter von 7–35 Jahren. Die Analyse zeigt deutlich, dass die Beziehung zwischen V˙o2 max und LV nicht ursächlich ist; die Folgen von zunehmender gewohnter Aktivität und Anämie zeigen, dass die zwei Parameter unabhängig verändert werden können. Die Folge von gewohnter Aktivität auf das V˙o2 max : LV Verhältnis ist wesentlich additiv, während die Folge von Anämie multiplikativ ist. Jedoch bleibt bei Unterernährung das Verhältnis unverändert: V˙o2 max verringert sich paripassu mit dem verminderten Bein (Muskel plus Knochen) Volumen. Eisen-Therapie erzeugt eine Zunahme an V˙o2 max zu normalen Werten ohne eine begleitende Änderung in LV. Die Ergebnisse zeigen ein klareres Verständnis für das Verhältnis zwischen aktiver Muskelmasse und aerobischer Kraftleistung auf dem Fahrrad Ergometer und könnte als eine Basis für klinische Diagnose im Bereich der Industrie und Medizin gebraucht werden, besonders für Fälle von schwächender Krankheit, welche eine Wirkung auf physiologische Leistungsfähigkeit und Anstrengung hat. Die Versuchswerte können zur Zeit nicht bei Männern und Frauen über 35 Jahre angewandt werden. La relation du rendement de puissance maximum (V˙o2 max) sur le volume (LV) de la jambe (muscle plus os) a été analysée chez des enfants africains souffrant de malnutrition et de grave anémie et chez un groupe d'Africains ruraux engagés dans un travail actif et continu. Les résultats sont examinés en relation avec des hommes et des femmes africains normaux et physiquement sains (mais qui ne se livrent pas à un entraînement sportif), âgés de 7 à 35 ans. L'analyse démontre clairement que l'association entre V˙o2 max et LV n'est pas causale, les effets de l'intensification de l'activité habituelle et de l'anémie montrent que les deux paramètres peuvent varier indépendamment. L'effet de l'activité habituelle sur la relation V˙o2 max: LV est essentiellement additif, alors que l'effet de l'anémie est multiplicatif. Cependant en cas de malnutrition l'effet demeure de même: V˙o2 max diminue de pair avec le volume réduit de la jambe (muscle plus os). La thérapeutique martiale produit une augmentation de V˙o2 max vers une valeur normale sans changement concomitant dans LV. Les résultats permettent une compréhension plus claire de la relation entre la masse d'un muscle “actif” et le rendement aérobique de puissance sur l'ergomètre à bicyclette et pourraient être utilisés comme base d'un diagnostic clinique dans les domaines industriel et médical, en particulier dans les cas d'une maladie débilitante qui influence les performances physiologiques et l'intolérance à l'effort. Les données à l'heure actuelle ne peuvent être appliquées à des hommes et des femmes âgés de plus de 35 ans.