a Piedi cadenza (passi/min) e l’intensità in 21-40 anni: CADENZA-adulti
La CADENZA-Adulti studio è il primo di calibrazione studio di impiegare un sesso e l’età equilibrata di campionamento metodo per stabilire euristico cadenza soglie associate con l’aumento assolutamente definito dall’intensità durante la deambulazione. Utilizzando due metodi analitici distinti, confermiamo che 100 passi / min è una soglia euristica ragionevole associata a un’intensità moderata assolutamente definita (cioè 3 METs) in età 21-40 anni. Forniamo inoltre ulteriori prove per soglie di cadenza aggiuntive associate a intensità MET-definita incrementale fino a 130 passi/min inclusi come soglia euristica associata a 6 MET. Questi valori euristici aggiuntivi sono indici importanti utili ai fini della salute pubblica per guidare 1) raccomandazioni di camminata generalizzate basate sulla cadenza e 2) analisi e interpretazione di dati ambulatoriali minimamente elaborati ottenuti dalle tecnologie indossabili contemporanee.
I valori euristici sono numeri arrotondati, pratici e basati sull’evidenza, ma potrebbero non essere necessariamente precisi. Servono come utili e facili da ricordare scorciatoie mentali, trasmettendo rapidamente informazioni generalizzate o ampiamente rappresentative per guidare le decisioni. Un semplice esempio di uso quotidiano di un valore euristico è il tempo stimato necessario per guidare tra due città. Altri esempi comuni di valori euristici relativi alla salute pubblica includono ” mangiare 5 frutta e verdura al giorno”, “essere attivi 30 min/giorno”e” limitare il tempo trascorso a guardare la TV a 2 h/giorno”. Vale la pena sottolineare qui che i valori euristici, mentre basati sull’evidenza e quindi appropriati per scopi di salute pubblica, non sono per definizione individualizzati.
Abbiamo proposto per la prima volta il valore euristico di 100 passi / min come indicatore proxy di intensità moderata nel 2005, sulla base di un modello di regressione lineare del tapis roulant a piedi . Un certo numero di altri studi ha successivamente confermato questo valore euristico, nonostante abbia riconosciuto l’evidenza di un intervallo tollerabile di variazione interindividuale. In particolare, questi studi sono stati generalmente piccoli, inclusi campioni prevalentemente più giovani, non hanno sempre impiegato uno standard di criterio di osservazione diretta del conteggio dei passi e hanno impiegato vari approcci analitici. Questo articolo iniziale si è concentrato su 21-40 anni dallo studio CADENCE-Adults rappresenta il più grande campione strutturato per sesso ed età fino ad oggi impiegando uno standard di osservazione diretta e utilizzando sia la regressione che l’analisi ROC per informare i valori di cadenza euristica basati sull’evidenza ma generalizzati associati a intensità moderata e vigorosa assolutamente definita. La soglia di 100 passi/min per intensità moderata assolutamente definita continua ad essere confermata per questa fascia di età. La stabilità di questa euristica per tutta la durata della vita degli adulti fino a 85 anni di età continuerà a essere testata come parte dello studio CADENCE-Adults man mano che la raccolta dei dati sarà completata.
Ad oggi, ci sono stati tre studi che hanno riportato valori congruenti con un valore euristico di 130 passi/min associati a 6 METs (cioè, intensità vigorosa assolutamente definita) in adulti apparentemente sani . Qui, le soglie di cadenza di intensità vigorosa assolutamente definite ottimali erano 129 e 120 passi / min, identificati utilizzando rispettivamente le analisi di regressione e ROC. Entrambi gli algoritmi sono mezzi comunemente accettati per determinare le associazioni tra variabili indipendenti e dipendenti e stabilire soglie. Tuttavia, entrambe le analisi hanno ipotesi diverse e quindi limitazioni diverse. I modelli di regressione possono essere eccessivamente influenzati da valori anomali, mentre le curve ROC sono organizzate in ordine di classifica. Incorporando entrambi i metodi, forniamo un supporto più robusto per le soglie euristiche qui riportate. Detto questo, l’impostazione di una soglia più bassa aumenta la sensibilità, ma riduce la specificità e il PPV; è vero il contrario per soglie più alte. Considerando questi compromessi, ci siamo stabiliti su una soglia euristica finale di 130 passi/min per un’intensità vigorosa assolutamente definita.
Le soglie euristiche di 100 e 130 passi/min hanno dimostrato una classificazione da buona a eccellente della deambulazione ad intensità moderata e vigorosa assolutamente definita, con una precisione complessiva (tassi veri positivi e veri negativi di> 85%). Inoltre, per gli individui che camminano ≥100 passi / min (~53,6–67,1 m/min o ~ 2,0–2,5 mph; Tabella 2), la probabilità (PPV) di raggiungere un’intensità moderata assolutamente definita era del 91,4%. Per 130 passi / min (107,3 m/min o ~ 4,0 mph), la probabilità (PPV) di raggiungere un’intensità vigorosa assolutamente definita era del 70,7%. Questo valore è inferiore all’ideale e può essere influenzato dal minor numero di partecipanti (n = 49) che hanno raggiunto 6 METs. Tuttavia, questo numero riflette ancora il 65% del pool di partecipanti, e il NPV associato del 95,8% al contrario ha suggerito una probabilità molto alta che gli individui che camminavano a < 130 passi/min fossero ad un’intensità < 6 METs. Nel complesso, questa evidenza supporta l’uso di 100 e 130 passi/min, corrispondenti a un’attività ambulatoriale di intensità moderata e vigorosa assolutamente definita, rispettivamente, come traduzioni dirette delle raccomandazioni sulla salute pubblica per l’intensità ambulatoriale minima desiderata richiesta per ottenere miglioramenti di salute e fitness .
Nello studio attuale, abbiamo impiegato una misura di intensità assolutamente definita (cioè METs), al contrario di una misura di intensità relativamente definita (ad esempio, %VO2Reserve, % Frequenza cardiaca massima o Riserva di frequenza cardiaca ). Questo approccio è coerente con studi precedenti che hanno determinato punti di taglio del conteggio dell’attività dell’accelerometro relativi a intensità moderate e vigorose assolutamente definite, e anche con le linee guida sull’attività fisica federale degli Stati Uniti e la posizione dell’American College of Sports Medicine che esprimono le loro raccomandazioni sull’attività fisica (destinate alle applicazioni di salute pubblica) Tuttavia, l’uso dell’intensità assoluta potrebbe non essere l’ideale per tutti gli adulti, in particolare gli individui che sono più anziani o hanno bassi livelli di fitness, per cui un indicatore di intensità assoluta rappresenta una percentuale più elevata della capacità massima (rispetto a un adulto più giovane o in forma) . Pochi studi hanno esaminato la relazione cadenza-intensità utilizzando misure di intensità relativamente definite, che possono essere più adatte per applicazioni cliniche o di altro tipo individualizzate. Ad esempio, Serrano et al., e Slaght et al. soglie di cadenza riferite rispettivamente di 115 ± 10 e 114 ± 11 passi / min, associate al 40% di VO2reserve. Inoltre, Pillay et al., trovato che 122 ± 37 passi / min corrispondevano al 60% di FCmax, mentre O’Brien et al., ha riferito che ~ 120-125 passi / min corrispondevano al 40% di METmax, a seconda della tecnica di modellazione e delle covariate incluse nel modello (ad esempio, altezza, lunghezza della gamba). Le differenze osservate tra queste soglie di cadenza (che impiegano diversi indicatori relativi di intensità) e quelle qui riportate (definite in modo assoluto) riflettono le incongruenze tra le definizioni di intensità implementate. A differenza delle misure di intensità assoluta , per le quali esiste un consenso in letteratura su ciò che costituisce un’intensità moderata o vigorosa (rispettivamente 3 e 6 METs), sembra esserci meno consenso per quanto riguarda l’intensità relativamente definita . Utilizzando un singolo esempio di % FCmax, l’intensità moderata è stata definita come 64-76% FCmax , 55-69% FCmax e 60% FCmax . Mentre ci sono punti di forza nell’utilizzo di un approccio di intensità relativa, specialmente per i tipi clinici e altri di applicazioni individualizzate, ci sono anche punti deboli, come la necessità di un test di fitness massimo per stabilire livelli di intensità moderati e vigorosi relativi basati su valori VO2 o HR massimali/peak individualizzati. Sebbene sia possibile utilizzare equazioni per stimare % HRmax o HRR, tali stime si basano su ipotesi che possono introdurre un’ulteriore fonte di errore. In effetti, non esiste un’equazione basata su HR universalmente accettata con un livello di errore minimo e accettabile (< 3 bpm). Inoltre, alcune equazioni possono essere età (ad esempio, Åstrand ) o sesso specifico (ad esempio, Gulati et al.,), quindi bisogna fare attenzione quando si applicano queste equazioni a varie popolazioni. Collettivamente, ciò rende tali indicatori di intensità relativa meno pratici per le applicazioni di salute pubblica, comprese le traduzioni delle linee guida sull’attività fisica come sono attualmente espresse . In sintesi, riteniamo che il nostro approccio all’utilizzo dell’intensità assolutamente definita sia ragionevole e difendibile data la coerenza con gli studi precedenti e con le linee guida sulla salute pubblica. Tuttavia, prevediamo che la ricerca futura sarà in grado di approfondire l’utilità e le limitazioni dell’individualizzazione delle prescrizioni di esercizi basate sulla cadenza per applicazioni cliniche e più individualizzate (ad es., formazione personale).
Un’innovazione di questo studio include l’offerta di un set più completo di soglie di intensità di cadenza incrementale, comprese soglie di cadenza ottimali ed euristiche per i valori intermedi di 4 e 5 METs. In particolare, ad ogni livello di intensità crescente, le stime di precisione (intervalli di previsione per la regressione; intervalli di confidenza per la curva ROC) tendevano a restringersi, suggerendo una maggiore fiducia che gli individui che camminano a soglie di cadenza più elevate raggiungano effettivamente il livello di intensità più elevato desiderato. Sulla base dei valori qui presentati, è ragionevole concludere che, a partire da 100 passi/min, ogni aumento di 10 passi/min è approssimativamente associato ad un aumento di intensità di 1 MET, confermando i risultati di un piccolo studio preliminare condotto nel 2005 . In particolare, sulla base della regressione e delle soglie ottimali ROC (entrambi 112,5 passi/min) corrispondenti a 4 METs, potremmo aver selezionato 110 o 115 passi / min. Tuttavia, considerando la nostra definizione di una soglia euristica (non solo basata sull’evidenza, ma anche praticamente utile) e l’insieme completo di soglie di intensità di cadenza qui presentate, abbiamo optato per 110 passi/min. In termini numerici, ciò è stato associato a una diminuzione del PPV (8,3%) e ad un aumento del NPV (4,6%) per questo livello di intensità. In particolare, queste soglie di cadenza, inclusa quella associata a 6 METs, sono tutte realizzabili all’interno della gamma di cadenze a piedi per adulti sani; la transizione da camminata a corsa avviene a ~ 140 passi/min . Inoltre, nello studio attuale abbiamo deliberatamente escluso gli attacchi in cui i partecipanti 15 sono passati alla corsa, quindi le prove qui presentate derivano esclusivamente dalla cadenza del camminare. Poiché camminare è la forma di attività fisica più comunemente riportata e ampiamente accessibile, questo focus intenzionale migliora notevolmente l’utilità di questo insieme di soglie di intensità di cadenza per l’applicazione nella popolazione generale.
Per quanto riguarda la precisione delle previsioni di regressione, abbiamo scelto di segnalare gli intervalli di previsione (PIs). Mentre gli intervalli di confidenza sono più comunemente riportati, i PI sono più appropriati per le regressioni ripetute del set di dati delle misure, in quanto rappresentano non solo l’incertezza della media effettiva della popolazione, ma anche la diffusione complessiva dei dati. Per questo motivo, i PI appaiono più ampi nella distribuzione rispetto agli intervalli di confidenza. Cadenza PIS per 3 METs erano apparentemente grandi (45.9-111.2 passi/min). È importante notare che abbiamo incluso intenzionalmente tutti gli attacchi a piedi (ad esempio, a partire da 0.5 mph) al fine di incorporare una gamma massima di velocità ambulatoriali. Tuttavia, velocità estremamente basse (ad esempio, 0.5 e 1.0 mph) può essere considerato non ecologico, in quanto i giovani adulti sani in genere non camminano a queste basse velocità e abbiamo osservato i nostri partecipanti che lottano per trovare un’esecuzione a ritmo confortevole di queste velocità. In uno studio diverso, anche quando è stato incaricato di camminare ‘piuttosto lentamente’, i giovani adulti sani (19-39 anni) hanno scelto di camminare a un ritmo di 2,1 ± 0,4 mph . Quando si escludono le due velocità di camminata più lente impiegate qui, la cadenza media associata a 3 MET diminuisce leggermente (96,4 passi/min), ma soprattutto il PIS si stringe considerevolmente (72-114 passi/min).
Sebbene lo scopo di questa analisi fosse quello di stabilire soglie euristiche di intensità di cadenza nei 21-40 anni utilizzando dati aggregati di gruppo, riconosciamo che esiste una variabilità interindividuale e che qualsiasi soglia euristica avrà una precisione limitata in termini di applicabilità a qualsiasi singolo individuo. Mentre abbiamo tenuto conto della potenziale influenza della lunghezza delle gambe e del sesso nel modello complessivo in tutti i partecipanti, queste variabili aggiuntive non hanno modificato la previsione del modello (RMSE 0.68 ± 0.10 e 0.69 ± 0.10, rispettivamente, rispetto a 0.68 ± 0.10 per il modello base). Inoltre, l’aggiunta della lunghezza delle gambe ha migliorato solo marginalmente la vestibilità del modello (R2 = 0,85; rispetto al modello base, R2 = 0,84). In particolare, il modello di regressione che include la lunghezza della gamba prevedeva solo una differenza di 0,58 MET ad una data cadenza tra i partecipanti con la lunghezza della gamba più lunga rispetto a quella più corta (95,5 cm rispetto a 65,7 cm, rispettivamente). Allo stesso modo, quando il BMI è stato aggiunto al modello di regressione, l’adattamento del modello non è cambiato (R2 = 0.84) e c’era solo una differenza di 0.57 MET nelle previsioni per i partecipanti con il BMI più alto e più basso (36.9 vs 19.4 kg / m2, rispettivamente). Dato il limitato cambiamento nella precisione del modello quando si aggiungono questi fattori aggiuntivi, abbiamo ritenuto ragionevole includere solo la cadenza nel modello finale. Riconosciamo che qualsiasi variazione residua di intensità a una data cadenza può essere spiegata meglio da altri fattori. Inoltre, non abbiamo misurato VO2peak o VO2max in questo studio, e come tali non siamo in grado di trarre conclusioni in merito all’idoneità e al suo impatto sui risultati del nostro studio, o fornire soglie di cadenza corrispondenti a misure di intensità relativa. Va tuttavia ribadito che l’obiettivo di stabilire soglie basate sulla cadenza corrispondenti a livelli di intensità assolutamente definiti è quello di fornire linee guida chiare con poche o nessuna informazione individuale aggiuntiva richiesta. Infine, riconosciamo anche che la cadenza è specifica per i movimenti locomotori bipedi e inoltre che queste soglie sono più applicabili ai comportamenti di camminata che sono caratteristicamente ritmici, propositivi, continui e avanzano nello spazio.
Nonostante queste limitazioni, le soglie di cadenza associate a un’intensità ambulatoriale moderata e vigorosa assolutamente definita possono servire come valori euristici importanti negli sforzi per misurare e modulare i comportamenti di camminata degli adulti, estendendo così la potenziale utilità delle tecnologie indossabili contemporanee che offrono funzioni di conteggio dei passi e monitoraggio della cadenza. Una chiara applicazione di queste soglie di cadenza è per l’implementazione negli interventi a piedi. Nella nostra recente revisione sistematica, abbiamo identificato un numero limitato (n = 9) di studi di intervento che avevano utilizzato obiettivi basati sulla cadenza per modulare il comportamento a piedi, o utilizzato soglie di cadenza per quantificare l’intensità dell’attività fisica da accelerometri e dati dei dispositivi indossabili. Sulla base del piccolo numero di studi e dell’alto rischio associato osservato di bias, abbiamo concluso che era prematuro sintetizzare i loro risultati. Studi di intervento a piedi rigorosamente progettati che utilizzano queste soglie di cadenza per trasmettere e valutare il comportamento ambulatoriale sono necessari per chiarire i benefici per la salute associati (ad esempio, miglioramenti nella forma aerobica, pressione sanguigna e livelli di glucosio, composizione corporea). Inoltre, la ricerca futura dovrebbe anche esplorare modi per individuare prescrizioni di intensità basate sulla cadenza (ad esempio, utilizzando indicatori di intensità relativa) simili a Slaght et al., e per modulare l’intensità in modi prevedibili (ad esempio, manipolando la cadenza usando il cueing uditivo ritmico ).