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Erschienen in: European Journal of Applied Physiology 3/2009

01.02.2009 | Original Article

The stress of chess players as a model to study the effects of psychological stimuli on physiological responses: an example of substrate oxidation and heart rate variability in man

verfasst von: Nicolas Troubat, Marie-Agnes Fargeas-Gluck, Mikko Tulppo, Benoit Dugué

Erschienen in: European Journal of Applied Physiology | Ausgabe 3/2009

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Abstract

We have studied the physiological consequences of the tension caused by playing chess in 20 male chess players, by following heart rate, heart rate variability, and respiratory variables. We observed significant increase in the heart rate (75–86 beats/min), in the ratio low frequency (LF)/high frequency (HF) of heart rate variability (1.3–3.0) and also a decrease in mean heart rate variability with no changes in HF throughout the game. These results suggest a stimulation of the sympathetic nervous system with no changes in the parasympathetic system. The respiratory exchange ratio was rather elevated (over 0.89) at the start and significantly decreased during the game (0.75 at the end), indicating that energy expenditure progressively switched from carbohydrate to lipid oxidation. The changes in substrate oxidation and the sympathetic system seem to be due to high cognitive demands and bring new insight into adaptations to mental strain.
Literatur
Zurück zum Zitat Brooks GA, Mercier J (1994) Balance of carbohydrate and lipid utilization during exercise: the “crossover” concept. J Appl Physiol 76:2253–2261PubMed Brooks GA, Mercier J (1994) Balance of carbohydrate and lipid utilization during exercise: the “crossover” concept. J Appl Physiol 76:2253–2261PubMed
Zurück zum Zitat Gaillard AW (2001) Stress, workload, and fatigue as three biobehavioural states: a general overview. In: Hancock PA, Desmond PA (eds) Stress, workload, and fatigue. Erlbaum, Mahweh, NJ, pp 623–639 Gaillard AW (2001) Stress, workload, and fatigue as three biobehavioural states: a general overview. In: Hancock PA, Desmond PA (eds) Stress, workload, and fatigue. Erlbaum, Mahweh, NJ, pp 623–639
Zurück zum Zitat Hayano J, Sakakibara Y, Yamada A, Yamada M, Mukai S, Fujinami T, Yokoyama K, Watanabe Y, Takata K (1991) Accuracy of assessment of cardiac vagal tone by heart rate variability in normal subjects. Am J Cardiol 67:199–204. doi:10.1016/0002-9149(91)90445-Q PubMedCrossRef Hayano J, Sakakibara Y, Yamada A, Yamada M, Mukai S, Fujinami T, Yokoyama K, Watanabe Y, Takata K (1991) Accuracy of assessment of cardiac vagal tone by heart rate variability in normal subjects. Am J Cardiol 67:199–204. doi:10.​1016/​0002-9149(91)90445-Q PubMedCrossRef
Zurück zum Zitat Hirsch JA, Bishop B (1981) Respiratory sinus arrhythmia in humans: how breathing pattern modulates heart rate. Am J Physiol 241:H620–H629PubMed Hirsch JA, Bishop B (1981) Respiratory sinus arrhythmia in humans: how breathing pattern modulates heart rate. Am J Physiol 241:H620–H629PubMed
Zurück zum Zitat Huikuri HV, Seppänen T, Koistinen MJ, Airaksinen KEJ, Ikäheimo MJ, Castellanos A, Myerburg RJ (1996) Abnormalities in beat-to-beat dynamics of heart rate before the spontaneous onset of life-threatening ventricular tachyarrhythmias in patients with prior myocardial infarction. Circulation 93:1836–1844PubMed Huikuri HV, Seppänen T, Koistinen MJ, Airaksinen KEJ, Ikäheimo MJ, Castellanos A, Myerburg RJ (1996) Abnormalities in beat-to-beat dynamics of heart rate before the spontaneous onset of life-threatening ventricular tachyarrhythmias in patients with prior myocardial infarction. Circulation 93:1836–1844PubMed
Zurück zum Zitat Levine JA, Schleusner SJ, Jensen MD (2000) Energy expenditure of nonexercise activity. Am J Clin Nutr 72:1451–1454PubMed Levine JA, Schleusner SJ, Jensen MD (2000) Energy expenditure of nonexercise activity. Am J Clin Nutr 72:1451–1454PubMed
Zurück zum Zitat Montano N, Ruscone TG, Porta A, Lombardi F, Pagani M, Malliani A (1994) Power spectrum analysis of heart rate variability to assess the changes in sympathovagal balance during graded orthostatic tilt. Circulation 90:1826–1831PubMed Montano N, Ruscone TG, Porta A, Lombardi F, Pagani M, Malliani A (1994) Power spectrum analysis of heart rate variability to assess the changes in sympathovagal balance during graded orthostatic tilt. Circulation 90:1826–1831PubMed
Zurück zum Zitat Mourot L, Bouhaddi M, Gandelin E, Cappelle S, Nguyen NU, Wolf JP, Rouillon JD, Hughson R, Regnard J (2007) Conditions of autonomic reciprocal interplay versus autonomic co-activation: effects on non-linear heart rate dynamics. Auton Neurosci 137:27–36. doi:10.1016/j.autneu.2007.06.284 PubMedCrossRef Mourot L, Bouhaddi M, Gandelin E, Cappelle S, Nguyen NU, Wolf JP, Rouillon JD, Hughson R, Regnard J (2007) Conditions of autonomic reciprocal interplay versus autonomic co-activation: effects on non-linear heart rate dynamics. Auton Neurosci 137:27–36. doi:10.​1016/​j.​autneu.​2007.​06.​284 PubMedCrossRef
Zurück zum Zitat Peronnet F, Massicotte D (1991) Table of non protein respiratory quotient: an update. Can J Sport Sci 16:23–29PubMed Peronnet F, Massicotte D (1991) Table of non protein respiratory quotient: an update. Can J Sport Sci 16:23–29PubMed
Zurück zum Zitat Rao J, Oz G, Seaquist ER (2006) Regulation of cerebral glucose metabolism. Minerva Endocrinol 31:149–158PubMed Rao J, Oz G, Seaquist ER (2006) Regulation of cerebral glucose metabolism. Minerva Endocrinol 31:149–158PubMed
Zurück zum Zitat Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, Gastaldelli A, Horowitz JF, Endert E, Wolfe RR (1993) Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am J Physiol 265:E380–E391PubMed Romijn JA, Coyle EF, Sidossis LS, Gastaldelli A, Horowitz JF, Endert E, Wolfe RR (1993) Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration. Am J Physiol 265:E380–E391PubMed
Zurück zum Zitat Ruha A, Sallinen S, Nissilä S (1997) A real-time microprocessor QRS detector system with a 1 ms timing accuracy for the measurement of ambulatory HRV. IEEE Trans Biomed Eng 44:159–167. doi:10.1109/10.554762 PubMedCrossRef Ruha A, Sallinen S, Nissilä S (1997) A real-time microprocessor QRS detector system with a 1 ms timing accuracy for the measurement of ambulatory HRV. IEEE Trans Biomed Eng 44:159–167. doi:10.​1109/​10.​554762 PubMedCrossRef
Zurück zum Zitat Seematter G, Guenat E, Schneiter P, Cayeux C, Jequier E, Tappy L (2000) Effects of mental stress on insulin-mediated glucose metabolism and energy expenditure in lean and obese women. Am J Physiol Endocrinol Metab 279:E799–E805PubMed Seematter G, Guenat E, Schneiter P, Cayeux C, Jequier E, Tappy L (2000) Effects of mental stress on insulin-mediated glucose metabolism and energy expenditure in lean and obese women. Am J Physiol Endocrinol Metab 279:E799–E805PubMed
Metadaten
Titel
The stress of chess players as a model to study the effects of psychological stimuli on physiological responses: an example of substrate oxidation and heart rate variability in man
verfasst von
Nicolas Troubat
Marie-Agnes Fargeas-Gluck
Mikko Tulppo
Benoit Dugué
Publikationsdatum
01.02.2009
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
European Journal of Applied Physiology / Ausgabe 3/2009
Print ISSN: 1439-6319
Elektronische ISSN: 1439-6327
DOI
https://doi.org/10.1007/s00421-008-0908-2

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