Cadence de marche (pas / min) et intensité chez les 21-40 ans: CADENCE-adults

L’étude CADENCE-Adults est la première étude d’étalonnage à utiliser une approche d’échantillonnage équilibré selon le sexe et l’âge pour établir des seuils de cadence heuristiques associés à l’augmentation de l’intensité absolument définie pendant la marche. En utilisant deux méthodes analytiques distinctes, nous confirmons que 100 pas / min est un seuil heuristique raisonnable associé à une marche d’intensité modérée absolument définie (c.-à-d. 3 METs) chez les 21-40 ans. Nous fournissons également des preuves supplémentaires pour des seuils de cadence supplémentaires associés à une intensité définie par MET incrémentale jusqu’à 130 pas / min inclus en tant que seuil heuristique associé à 6 METS. Ces valeurs heuristiques supplémentaires sont des indices importants utiles à des fins de santé publique pour guider 1) les recommandations de marche généralisées basées sur la cadence et 2) l’analyse et l’interprétation de données ambulatoires peu traitées obtenues à partir de technologies portables contemporaines.

Les valeurs heuristiques sont des nombres arrondis, pratiques et fondés sur des preuves, mais qui peuvent ne pas être nécessairement précis. Ils servent de raccourcis mentaux utiles et faciles à rappeler, transmettant rapidement des informations généralisées ou largement représentatives pour guider les décisions. Un exemple simple d’utilisation quotidienne d’une valeur heuristique est le temps estimé qu’il faudrait pour conduire entre deux villes. D’autres exemples courants de valeurs heuristiques liées à la santé publique incluent « mangez 5 fruits et légumes par jour”, « soyez actif 30 min / jour” et « limitez le temps passé à regarder la télévision à 2 h / jour”. Il convient de souligner ici que les valeurs heuristiques, bien que fondées sur des données probantes et donc appropriées à des fins de santé publique, ne sont par définition pas individualisées.

Nous avons d’abord proposé la valeur heuristique de 100 pas / min comme indicateur proxy d’intensité modérée en 2005, sur la base d’un modèle de régression linéaire de la marche sur tapis roulant. Un certain nombre d’autres études ont par la suite confirmé cette valeur heuristique, malgré la reconnaissance de preuves d’une gamme tolérable de variations interindividuelles. Notamment, ces études ont été généralement de petite taille, comprenaient principalement des échantillons plus jeunes, n’utilisaient pas toujours une norme de critère d’observation directe du comptage des pas et utilisaient diverses approches analytiques. Cet article initial axé sur les 21-40 ans de l’étude CADENCE-Adultes représente le plus grand échantillon structuré selon le sexe et l’âge à ce jour en utilisant une norme d’observation directe et en utilisant à la fois une régression et une analyse ROC pour éclairer les valeurs de cadence heuristique fondées sur des preuves mais généralisées associées à une intensité modérée et vigoureuse absolument définie. Le seuil de 100 pas / min pour une intensité modérée absolument définie continue d’être confirmé pour ce groupe d’âge. La stabilité de cette heuristique tout au long de la durée de vie des adultes jusqu’à l’âge de 85 ans continuera d’être testée dans le cadre de l’étude CADENCE-Adultes à mesure que la collecte de données sera terminée.

À ce jour, trois études ont rapporté des valeurs congruentes à une valeur heuristique de 130 pas / min associées à 6 METS (c’est-à-dire une intensité vigoureuse absolument définie) chez des adultes apparemment en bonne santé. Ici, les seuils optimaux de cadence d’intensité vigoureuse absolument définis étaient de 129 et 120 pas/min, identifiés à l’aide d’analyses de régression et de ROC, respectivement. Les deux algorithmes sont des moyens communément acceptés de déterminer les associations entre variables indépendantes et dépendantes et d’établir des seuils. Cependant, les deux analyses ont des hypothèses différentes, et donc des limites différentes. Les modèles de régression peuvent être trop influencés par des valeurs aberrantes, tandis que les courbes ROC sont organisées par ordre de rang. En incorporant les deux méthodes, nous fournissons un support plus robuste pour les seuils heuristiques rapportés ici. Cela dit, la définition d’un seuil inférieur augmente la sensibilité, mais réduit la spécificité et la VPP; l’inverse est vrai pour les seuils plus élevés. Compte tenu de ces compromis, nous nous sommes fixés sur un seuil heuristique final de 130 pas / min pour une intensité vigoureuse absolument définie.

Les seuils heuristiques de 100 et 130 pas/min ont démontré une classification bonne à excellente de la marche d’intensité modérée et vigoureuse absolument définie, avec une précision globale (taux vrais positifs et vrais négatifs de > 85%). De plus, pour les individus marchant ≥ 100 pas / min (~ 53,6-67,1 m / min ou ~ 2,0–2,5 mi / h; Tableau 2), la probabilité (PPV) d’atteindre une intensité modérée absolument définie était de 91,4%. Pour 130 pas / min (107,3 m / min ou ~ 4,0 mph), la probabilité (PPV) d’atteindre une intensité vigoureuse absolument définie était de 70,7%. Cette valeur est moins qu’idéale et peut être influencée par le nombre plus faible de participants (n = 49) qui ont atteint 6 METS. Cependant, ce nombre reflète toujours 65% du bassin de participants, et la VAN associée de 95,8% suggère à l’inverse une très forte probabilité que les individus marchant à < 130 pas / min soient à une intensité < 6 METs. Dans l’ensemble, ces données confirment l’utilisation de 100 et 130 pas / min, correspondant respectivement à une activité ambulatoire d’intensité modérée et vigoureuse absolument définie, comme traductions directes des recommandations de santé publique pour l’intensité ambulatoire minimale souhaitée requise pour améliorer la santé et la condition physique.

Dans la présente étude, nous avons utilisé une mesure d’intensité absolument définie (c.-à-d. METS), par opposition à une mesure d’intensité relativement définie (par exemple, % de réserve de VO2, % de Fréquence Cardiaque Maximale ou de Réserve de fréquence cardiaque). Cette approche est conforme aux études précédentes qui ont déterminé des points de coupe du compte d’activité de l’accéléromètre liés à des intensités modérées et vigoureuses absolument définies, ainsi qu’aux directives fédérales américaines sur l’activité physique et au stand de position de l’American College of Sports Medicine qui expriment leurs recommandations d’activité physique (destinées à des applications de santé publique) en utilisant des METS (par exemple, 500-1000 MET-min / semaine). Cependant, l’utilisation de l’intensité absolue peut ne pas être idéale pour tous les adultes, en particulier les personnes plus âgées ou ayant un faible niveau de forme physique, un indicateur d’intensité absolue représentant un pourcentage plus élevé de capacité maximale (par rapport à un adulte plus jeune ou plus en forme). Peu d’études ont examiné la relation cadence-intensité en utilisant des mesures d’intensité relativement définies, qui peuvent être plus appropriées pour des applications cliniques ou d’autres types d’applications individualisées. Par exemple, Serrano et al., et Slaght et coll. seuils de cadence rapportés de 115 ± 10 et 114 ± 11 pas/min, respectivement, associés à 40 % de la réserve de VO2. De plus, Pillay et coll., a constaté que 122 ± 37 pas/min correspondaient à 60% de HRmax, alors que O’Brien et al., a rapporté que ~ 120-125 pas / min correspondaient à 40% de MÉTmax, en fonction de la technique de modélisation et des covariables incluses dans le modèle (par exemple, la hauteur, la longueur des jambes). Les différences observées entre ces seuils de cadence (utilisant différents indicateurs relatifs d’intensité) et ceux rapportés ici (définis de manière absolue) reflètent les incohérences entre les définitions d’intensité mises en œuvre. Contrairement aux mesures d’intensité absolue, pour lesquelles il existe un consensus dans la littérature sur ce qui constitue une intensité modérée ou vigoureuse (3 et 6 METs respectivement), il semble y avoir moins de consensus concernant l’intensité relativement définie. En utilisant un seul exemple de % HRmax, l’intensité modérée a été définie comme 64-76% HRmax, 55-69% HRmax et 60% HRmax. Bien qu’il y ait des forces à utiliser une approche d’intensité relative, en particulier pour les applications cliniques et d’autres types d’applications individualisées, il y a aussi des faiblesses, telles que la nécessité d’un test d’aptitude maximale pour établir des niveaux d’intensité relativement modérés et vigoureux basés sur des valeurs de VO2 ou de HR maximales / maximales individualisées. Bien qu’il soit possible d’utiliser des équations pour estimer %HRmax ou HRR, ces estimations sont basées sur des hypothèses qui peuvent introduire une source supplémentaire d’erreur. En effet, il n’existe pas d’équation basée sur les RH universellement acceptée avec un niveau d’erreur minimal et acceptable (< 3 bpm). De plus, certaines équations peuvent être spécifiques à l’âge (par exemple, Åstrand) ou au sexe (par exemple, Gulati et al.,), il faut donc être prudent lors de l’application de ces équations à diverses populations. Collectivement, cela rend ces indicateurs d’intensité relative moins pratiques pour les applications de santé publique, y compris les traductions des lignes directrices sur l’activité physique telles qu’elles sont actuellement exprimées. En résumé, nous croyons que notre approche de l’utilisation d’une intensité absolument définie est raisonnable et défendable compte tenu de la cohérence avec les études précédentes et avec les lignes directrices de la santé publique. Néanmoins, nous prévoyons que les recherches futures seront en mesure d’approfondir l’utilité et les limites de l’individualisation des prescriptions d’exercices basées sur la cadence pour des applications cliniques et plus individualisées (p. ex., formation personnelle).

Une innovation de cette étude consiste à proposer un ensemble plus complet de seuils incrémentaux d’intensité de cadence, y compris des seuils de cadence optimaux et heuristiques pour les valeurs intermédiaires de 4 et 5 METs. Notamment, à chaque niveau d’intensité croissant, les estimations de précision (intervalles de prédiction pour la régression; intervalles de confiance pour la courbe ROC) avaient tendance à se rétrécir, suggérant une plus grande confiance que les individus marchant à des seuils de cadence plus élevés atteindront effectivement le niveau d’intensité plus élevé souhaité. Sur la base des valeurs présentées ici, il est raisonnable de conclure que, à partir de 100 pas / min, chaque augmentation de 10 pas / min est approximativement associée à une augmentation de l’intensité de 1 MET, confirmant les résultats d’une petite étude préliminaire menée en 2005. Notamment, sur la base des seuils optimaux de régression et de ROC (112,5 pas/min) correspondant à 4 METs, nous avons peut-être sélectionné 110 ou 115 pas/min. Cependant, compte tenu de notre définition d’un seuil heuristique (non seulement basé sur des preuves, mais aussi pratique) et de l’ensemble complet de seuils cadence-intensité mis en avant ici, nous nous sommes fixés sur 110 pas / min. En termes numériques, cela a été associé à une diminution de la VPP (8,3 %) et à une augmentation de la VAN (4,6 %) pour ce niveau d’intensité. Notamment, ces seuils de cadence, y compris ceux associés à 6 METs, sont tous réalisables dans la plage des cadences de marche pour les adultes en bonne santé; la transition marche-course se produit à ~ 140 pas / min. De plus, dans la présente étude, nous avons délibérément exclu les combats où 15 participants sont passés à la course, de sorte que les preuves présentées ici proviennent uniquement de la cadence de la marche. La marche étant la forme d’activité physique la plus couramment signalée et la plus largement accessible, cette focalisation intentionnelle améliore considérablement l’utilité de cet ensemble de seuils de cadence-intensité pour l’application dans la population générale.

En ce qui concerne la précision des prédictions de régression, nous avons choisi de rapporter les intervalles de prédiction (IP). Bien que les intervalles de confiance soient plus couramment déclarés, les IP sont plus appropriés pour les régressions répétées des ensembles de données de mesures, car elles tiennent compte non seulement de l’incertitude de la moyenne réelle de la population, mais également de la propagation globale des données. Pour cette raison, la distribution des IP semble plus large que celle des intervalles de confiance. Les PI de cadence pour 3 METs étaient apparemment importants (45,9-111,2 pas / min). Il est important de noter que nous avons intentionnellement inclus tous les combats de marche (par exemple, à partir de 0,5 mi / h) afin d’incorporer une plage maximale de vitesses ambulatoires. Cependant, des vitesses extrêmement lentes (par exemple, 0.5 et 1,0 mi / h) peuvent être considérés comme non écologiques, car les jeunes adultes en bonne santé ne marchent généralement pas à ces vitesses lentes et nous avons observé nos propres participants luttant pour trouver une exécution confortable de ces vitesses. Dans une autre étude, même lorsqu’on leur a demandé de marcher « plutôt lentement », de jeunes adultes en bonne santé (19-39 ans) ont choisi de marcher à un rythme de 2,1 ± 0,4 mi/ h. En excluant les deux vitesses de marche les plus lentes utilisées ici, la cadence moyenne associée à 3 METs diminue légèrement (96,4 pas / min), mais plus important encore, les PIS se resserrent considérablement (72-114 pas / min).

Bien que le but de cette analyse était d’établir des seuils heuristiques de cadence-intensité chez les 21-40 ans à l’aide de données agrégées de groupe, nous reconnaissons qu’il existe une variabilité interindividuelle et que tout seuil heuristique aura une précision limitée en termes d’applicabilité à un seul individu. Bien que nous ayons pris en compte l’influence potentielle de la longueur des jambes et du sexe dans l’ajustement global du modèle chez tous les participants, ces variables supplémentaires n’ont pas modifié la prédiction du modèle (RMSE 0,68 ± 0,10 et 0,69 ± 0,10, respectivement, comparativement à 0,68 ± 0.10 pour le modèle de base). De plus, l’ajout de la longueur des jambes n’a que légèrement amélioré l’ajustement du modèle (R2 = 0,85; par rapport au modèle de base, R2 = 0,84). Notamment, le modèle de régression incluant la longueur des jambes ne prévoyait qu’une différence de 0,58 MET à une cadence donnée entre les participants ayant la longueur de jambe la plus longue par rapport à la longueur de jambe la plus courte (95,5 cm contre 65,7 cm, respectivement). De même, lorsque l’IMC a été ajouté au modèle de régression, l’ajustement du modèle n’a pas changé (R2 = 0,84), et il n’y avait qu’une différence de 0,57 ATTEINT dans les prévisions pour les participants ayant l’IMC le plus élevé et le plus bas (36,9 vs 19.4 kg/m2, respectivement). Compte tenu du changement limité de la précision du modèle lors de l’ajout de ces facteurs supplémentaires, nous avons jugé raisonnable d’inclure uniquement la cadence dans le modèle final. Nous reconnaissons que tout écart d’intensité restant à une cadence donnée peut être mieux expliqué par d’autres facteurs. De plus, nous n’avons pas mesuré VO2peak ou VO2max dans cette étude et, en tant que tels, nous ne sommes pas en mesure de tirer de conclusions concernant la fitness et son impact sur les résultats de notre étude, ni de fournir des seuils de cadence correspondant à des mesures d’intensité relative. Il convient cependant de répéter ici que l’objectif de l’établissement de seuils basés sur la cadence correspondant à des niveaux d’intensité absolument définis est de fournir des lignes directrices claires avec peu ou pas d’informations individuelles supplémentaires requises. Enfin, nous reconnaissons également que la cadence est spécifique aux mouvements locomoteurs bipèdes et que ces seuils sont plus applicables aux comportements de marche qui sont typiquement rythmés, déterminés, continus et progressant dans l’espace.

Malgré ces limites, les seuils de cadence associés à une intensité ambulatoire modérée et vigoureuse absolument définie peuvent servir de valeurs heuristiques importantes dans les efforts de mesure et de modulation des comportements de marche des adultes, étendant ainsi l’utilité potentielle des technologies portables contemporaines qui offrent des fonctionnalités de comptage de pas et de suivi de cadence. Une application claire de ces seuils de cadence est la mise en œuvre dans les interventions de marche. Dans notre récente revue systématique, nous avons identifié un nombre limité (n = 9) d’études d’intervention qui avaient utilisé des objectifs basés sur la cadence pour moduler le comportement de marche, ou utilisé des seuils de cadence pour quantifier l’intensité de l’activité physique à partir d’accéléromètres et de données sur les appareils portables. Sur la base du petit nombre d’études et du risque élevé de biais associé observé, nous avons conclu qu’il était prématuré de synthétiser leurs résultats. Des études d’intervention sur la marche rigoureusement conçues qui utilisent ces seuils de cadence pour transmettre et évaluer le comportement ambulatoire sont nécessaires pour élucider les avantages pour la santé associés (par exemple, amélioration de la forme aérobie, de la pression artérielle et des taux de glucose, composition corporelle). De plus, les recherches futures devraient également explorer des moyens d’individualiser les prescriptions d’intensité basées sur la cadence (par exemple, en utilisant des indicateurs d’intensité relative) similaires à Slaght et al., et de moduler l’intensité de manière prévisible (par exemple, manipuler la cadence à l’aide d’un repérage auditif rythmique).