looping cadence (steps/min) and intensity in 21-40 years: CADENCE-adults

de CADENCE-Adults studie is de eerste kalibratie studie die gebruik maakt van een geslacht-en-leeftijd gebalanceerde sampling benadering om heuristische cadansdrempels vast te stellen geassocieerd met een toename van absoluut gedefinieerde intensiteit tijdens het lopen. Met behulp van twee verschillende analytische methoden bevestigen we dat 100 stappen/min een redelijke heuristische drempel is die geassocieerd wordt met absoluut gedefinieerde matige intensiteit (d.w.z. 3 METs) ambulatie bij 21-40-jarigen. We leveren ook verder bewijs voor extra cadansdrempels geassocieerd met incrementele MET-gedefinieerde intensiteit tot en met 130 stappen/min als een heuristische drempel geassocieerd met 6 METs. Deze aanvullende heuristische waarden zijn belangrijke indices die nuttig zijn voor de volksgezondheid als leidraad voor 1) Algemene, op cadans gebaseerde wandelaanbevelingen en 2) analyse en interpretatie van minimaal verwerkte ambulante gegevens verkregen uit hedendaagse draagbare technologieën.

heuristische waarden zijn op bewijs gebaseerde, praktische, afgeronde getallen die gebaseerd zijn op bewijs, maar niet noodzakelijkerwijs nauwkeurig zijn. Ze dienen als nuttig en gemakkelijk te herinneren mentale short cuts, snel overbrengen van algemene of breed representatieve informatie om beslissingen te begeleiden. Een eenvoudig dagelijks gebruik voorbeeld van een heuristische waarde is de geschatte tijd die het zou duren om tussen twee steden te rijden. Andere veel voorkomende voorbeelden van heuristische waarden op het gebied van de volksgezondheid zijn “eet 5 groenten en fruit per dag”, “wees 30 min/dag actief” en “beperk de tijd die je doorbrengt met TV kijken tot 2 uur/dag”. Het verdient hier de nadruk op dat heuristische waarden, hoewel empirisch onderbouwd en dus geschikt voor volksgezondheidsdoeleinden, per definitie niet geïndividualiseerd zijn.

we stelden voor het eerst de heuristische waarde van 100 stappen/min voor als een proxy-indicator van matige intensiteit in 2005, gebaseerd op een lineair regressiemodel van loopband lopen . Een aantal andere studies bevestigden vervolgens deze heuristische waarde, ondanks het erkennen van bewijs van een aanvaardbare waaier van interindividuele variatie. Met name deze studies waren over het algemeen klein, omvatten voornamelijk jongere monsters, gebruikten niet altijd een directe observatiecriterium standaard van stap tellen, en gebruikte verschillende analytische benaderingen. Dit eerste artikel gericht op 21-40 – jarigen uit de cadans-volwassenen studie vertegenwoordigt de grootste geslacht-en-leeftijd gestructureerde steekproef tot nu toe gebruikmakend van een directe observatie standaard en met behulp van zowel regressie en ROC analyse om evidence-based maar gegeneraliseerde heuristische cadans waarden geassocieerd met absoluut gedefinieerde matige en krachtige intensiteit te informeren. De drempelwaarde van 100 stappen / min voor een absoluut gedefinieerde matige intensiteit wordt voor deze leeftijdsgroep nog steeds bevestigd. De stabiliteit van deze heuristische over de volwassen levensduur tot 85 jaar zal verder worden getest als onderdeel van de cadans-volwassenen studie als de gegevensverzameling is voltooid.

tot op heden zijn er drie studies geweest waarin waarden werden gerapporteerd die overeenkomen met een heuristische waarde van 130 stappen/min geassocieerd met 6 METs (d.w.z. absoluut gedefinieerde krachtige intensiteit) bij ogenschijnlijk gezonde volwassenen . Hierin waren de optimale absoluut gedefinieerde krachtige intensiteit cadans drempels 129 en 120 stappen/min, geïdentificeerd met regressie en ROC analyses, respectievelijk. Beide algoritmen zijn algemeen aanvaarde middelen om verbanden tussen onafhankelijke en afhankelijke variabelen te bepalen en drempels vast te stellen. Beide analyses hebben echter verschillende aannames en dus verschillende beperkingen. Regressie modellen kunnen overdreven worden beïnvloed door uitschieters, terwijl ROC curves zijn georganiseerd in een rangorde Mode. Door beide methoden op te nemen, bieden we robuustere ondersteuning voor de heuristische drempels die hierin worden gerapporteerd. Met dat gezegd hebbende, het instellen van een lagere drempel verhoogt de gevoeligheid, maar vermindert de specificiteit en PPV; het tegenovergestelde geldt voor hogere drempels. Gezien deze afwegingen, hebben we een definitieve heuristische drempel van 130 stappen/min voor absoluut gedefinieerde krachtige intensiteit geregeld.

de heuristische drempels van 100 en 130 stappen / min vertoonden een goede tot uitstekende classificatie van absoluut gedefinieerde matige en krachtige intensiteitsambulatie, met een algemene nauwkeurigheid (true positive and true negative rates of > 85%). Bovendien was voor personen die ≥100 stappen/min liepen (~ 53,6–67,1 m/min of ~ 2,0–2,5 mph; Tabel 2) de kans (PPV) om een absoluut gedefinieerde matige intensiteit te bereiken 91,4%. Voor 130 stappen/min (107,3 m/min of ~ 4,0 mph) was de kans (PPV) om een absoluut gedefinieerde krachtige intensiteit te bereiken 70,7%. Deze waarde is minder dan ideaal en kan worden beïnvloed door het lagere aantal deelnemers (n = 49) die 6 METs hebben behaald. Dit aantal weerspiegelt echter nog steeds 65% van de deelnemende pool, en de bijbehorende NCW van 95,8% daarentegen suggereerde een zeer hoge waarschijnlijkheid dat personen die op < 130 stappen/min liepen, een intensiteit < 6 METs hadden. In het algemeen ondersteunt dit bewijs het gebruik van 100 en 130 stappen/min, wat overeenkomt met absoluut gedefinieerde matige en krachtige intensiteit ambulante activiteit, respectievelijk, als directe vertalingen van aanbevelingen voor de volksgezondheid voor de minimale gewenste ambulante intensiteit die nodig is om gezondheids-en fitnessverbeteringen te bereiken .

in de huidige studie gebruikten we een absoluut gedefinieerde intensiteitsmaat (d.w.z. METs), in tegenstelling tot een relatief gedefinieerde intensiteitsmaat (bijv. %VO2Reserve, % Hartslagmaximum of Hartslagreserve ). Deze aanpak is in overeenstemming met eerdere studies die hebben bepaald versnellingsmeter activiteit telling cut points gerelateerd aan absoluut gedefinieerde matige en krachtige intensiteiten , en ook met de Amerikaanse federale lichamelijke activiteit richtlijnen en de Amerikaanse College Of Sports Medicine positie staan die hun lichamelijke activiteit aanbevelingen (bedoeld voor de volksgezondheid toepassingen) met behulp van METs (bijv., 500-1000 MET-min/week). Het gebruik van absolute intensiteit is echter mogelijk niet ideaal voor alle volwassenen, met name personen die ouder zijn of een laag fitnessniveau hebben, waarbij een indicator van absolute intensiteit een hoger percentage van de maximale capaciteit vertegenwoordigt (ten opzichte van een jongere of fittere VOLWASSENE) . Weinig studies hebben de cadans-intensiteitsrelatie onderzocht gebruikend vrij-gedefinieerde intensiteitsmaten, die voor klinische of andere types van geïndividualiseerde toepassingen geschikter kunnen zijn. Bijvoorbeeld, Serrano et al., en Slaght et al. gerapporteerde cadansdrempels van respectievelijk 115 ± 10 en 114 ± 11 stappen / min, geassocieerd met 40% van de VO2reserve. Daarnaast Pillay et al., vond dat 122 ± 37 stappen / min overeenkwam met 60% van HRmax, terwijl O ‘ Brien et al., rapporteerde dat ~ 120-125 stappen / min overeenkwam met 40% METmax, afhankelijk van de modelleringstechniek en de covariaten die in het model zijn opgenomen (bijv. hoogte, beenlengte). De waargenomen verschillen tussen deze cadansdrempels (waarbij gebruik wordt gemaakt van verschillende relatieve intensiteitsindicatoren) en de hierin vermelde (absoluut gedefinieerde) verschillen weerspiegelen de inconsistenties tussen de gehanteerde intensiteitsdefinities. In tegenstelling tot absolute intensiteitsmaten, waarvoor in de literatuur consensus bestaat over wat een matige of krachtige intensiteit is (respectievelijk 3 en 6 METs) , lijkt er minder consensus te bestaan over relatief gedefinieerde intensiteit . Gebruikend één enkel voorbeeld van % HRmax , is de gematigde intensiteit gedefinieerd als 64-76% HRmax , 55-69% HRmax, en 60% HRmax . Hoewel er sterke punten zijn aan het gebruik van een benadering van relatieve intensiteit, vooral voor klinische en andere soorten geïndividualiseerde toepassingen, zijn er ook zwakke punten, zoals de behoefte aan een maximale fitheidstest om relatieve matige en krachtige intensiteitsniveaus vast te stellen op basis van geïndividualiseerde maximale/piek VO2-of HR-waarden. Hoewel het mogelijk is om vergelijkingen te gebruiken om %HRmax of HRR te schatten, zijn dergelijke schattingen gebaseerd op veronderstellingen die een extra bron van fout kunnen introduceren. Er bestaat inderdaad geen universeel aanvaarde HR-vergelijking met een minimaal en aanvaardbaar foutenniveau (< 3 bpm). Bovendien kunnen sommige vergelijkingen leeftijd (bijv., Åstrand ) of geslacht specifiek (bijv., Gulati et al.,), dus voorzichtigheid is geboden bij het toepassen van deze vergelijkingen op verschillende populaties. Gezamenlijk maakt dit dergelijke indicatoren van relatieve intensiteit minder praktisch voor toepassingen op het gebied van de volksgezondheid, met inbegrip van vertalingen van richtlijnen voor lichaamsbeweging zoals deze momenteel worden uitgedrukt . Kortom, wij zijn van mening dat onze benadering van het gebruik van absoluut gedefinieerde intensiteit redelijk en verdedigbaar is gezien de consistentie met eerdere studies en met richtlijnen voor de volksgezondheid. Toch verwachten we dat toekomstig onderzoek in staat zal zijn om zich te verdiepen in het nut en de beperkingen van het individualiseren van cadansgebaseerde oefenvoorschriften voor klinische en meer geïndividualiseerde toepassingen (bijv. persoonlijke training).

een innovatie van deze studie omvat het aanbieden van een meer uitgebreide set van incrementele cadans-intensiteitsdrempels, met inbegrip van optimale en heuristische cadansdrempels voor de intermediaire waarden van 4 en 5 METs. Met name bij elk stijgend intensiteitsniveau neigden de nauwkeurigheidsschattingen (voorspellingsintervallen voor regressie; betrouwbaarheidsintervallen voor ROC-curve) naar een vernauwing, wat erop wijst dat mensen die op hogere cadansdrempels lopen inderdaad het gewenste hogere intensiteitsniveau zullen bereiken. Op basis van de hier gepresenteerde waarden is het redelijk om te concluderen dat, uitgaande van 100 stappen/min, elke verhoging van 10 stappen/min ongeveer in verband wordt gebracht met een toename van de intensiteit van 1 BMO, wat de bevindingen bevestigt van een klein vooronderzoek dat in 2005 is uitgevoerd . Met name, op basis van de regressie en ROC optimale drempels (beide 112,5 stappen/min) overeenkomend met 4 METs, kunnen we ofwel 110 of 115 stappen/min hebben gekozen. Echter, gezien onze definitie van een heuristische drempel (niet alleen evidence-based, maar ook praktisch nuttig) en de complete set van cadans-intensiteit drempels die hierin worden uiteengezet, hebben we besloten op 110 stappen/min. In numerieke termen ging dit gepaard met een daling van de PPV (8,3%) en een stijging van de NPV (4,6%) voor dit intensiteitsniveau. Met name deze cadansdrempels, inclusief die geassocieerd met 6 METs, zijn allemaal haalbaar binnen het bereik van loopcadensen voor gezonde volwassenen; de loop-naar-loop-overgang vindt plaats bij ~ 140 stappen/min . Bovendien hebben we in de huidige studie opzettelijk de aanvallen uitgesloten waarbij 15 deelnemers overstapten naar hardlopen, zodat het bewijs dat hier wordt gepresenteerd uitsluitend voortkomt uit loop cadans. Aangezien lopen de meest gerapporteerde en algemeen toegankelijke vorm van fysieke activiteit is , verbetert deze opzettelijke focus het nut van deze set van cadans-intensiteitsdrempels voor toepassing in de algemene bevolking.

met betrekking tot de precisie van regressievoorspellingen hebben we ervoor gekozen voorspellingsintervallen (pis) te rapporteren. Terwijl betrouwbaarheidsintervallen vaker worden gerapporteerd, zijn Pi ‘ s geschikter voor herhaalde metingen regressies van de gegevensset, aangezien zij niet alleen de onzekerheid van het werkelijke populatiegemiddelde, maar ook de totale spreiding van de gegevens verklaren. Om deze reden lijken Pi ‘ s breder verspreid te zijn in vergelijking met betrouwbaarheidsintervallen. Cadans Pi ‘ s voor 3 METs waren schijnbaar groot (45,9–111,2 stappen/min). Het is belangrijk om op te merken dat we opzettelijk alle loopwedstrijden hebben opgenomen (bijvoorbeeld vanaf 0,5 km / u) om een maximaal bereik van ambulante snelheden op te nemen. Echter, extreem lage snelheden (bijv. 0.5 en 1.0 mph) kan worden beschouwd als niet-ecologisch, als jonge gezonde volwassenen meestal niet lopen op deze lage snelheden en we zagen onze eigen deelnemers worstelen om een comfortabel tempo uitvoering van deze snelheden te vinden. In een andere studie kozen gezonde jonge volwassenen (19-39 jaar), zelfs wanneer ze de instructie kregen om ‘vrij langzaam te lopen, ervoor om met een tempo van 2,1 ± 0,4 km / u te lopen . Bij uitsluiting van de twee langzaamste loopsnelheden die hierbij worden gebruikt, neemt de gemiddelde cadans geassocieerd met 3 METs licht af (96,4 stappen/min), maar wat nog belangrijker is, de Pi ‘ s spannen aanzienlijk aan (72-114 stappen/min).

hoewel het doel van deze analyse was om heuristische cadans-intensiteitsdrempels bij 21-40-jarigen vast te stellen aan de hand van groepsgeaggregeerde gegevens, erkennen we dat er interindividuele variabiliteit bestaat en dat elke heuristische drempel een beperkte nauwkeurigheid zal hebben wat betreft toepasbaarheid op elk individueel individu. Hoewel we rekening hielden met de potentiële invloed van zowel beenlengte als geslacht in de algehele modelpasvorm voor alle deelnemers, veranderden deze extra variabelen de modelvoorspelling niet (RMSE 0,68 ± 0,10 en 0,69 ± 0,10, respectievelijk, vergeleken met 0,68 ± 0.10 voor het basismodel). Bovendien verbeterde de toevoeging van beenlengte slechts marginaal de pasvorm van het model (R2 = 0,85; vergeleken met het basismodel, R2 = 0,84). Met name het regressiemodel inclusief beenlengte voorspelde slechts een 0,58 MET verschil bij een bepaalde cadans tussen deelnemers met de langste versus Kortste beenlengte (95,5 cm Versus 65,7 cm, respectievelijk). Ook toen BMI werd toegevoegd aan het regressiemodel, veranderde het model niet (R2 = 0,84), en er was slechts een 0,57 MET verschil in voorspellingen voor deelnemers met de hoogste en laagste BMI (36.9 vs 19.4 kg / m2, respectievelijk). Gezien de beperkte verandering in modelnauwkeurigheid bij het toevoegen van deze extra factoren, vonden we het redelijk om alleen cadans in het uiteindelijke model op te nemen. We erkennen dat eventuele resterende variaties in intensiteit bij een bepaalde cadans beter kunnen worden verklaard door andere factoren. Bovendien hebben we VO2peak of VO2max niet gemeten in deze studie, en als zodanig zijn we niet in staat om conclusies te trekken met betrekking tot fitness en de impact ervan op onze studieresultaten, of cadansdrempels te bieden die overeenkomen met relatieve intensiteitsmetingen. Hier moet echter worden herhaald dat het doel van de vaststelling van op cadans gebaseerde drempels die overeenkomen met absoluut gedefinieerde intensiteitsniveaus is om duidelijke richtsnoeren te geven met weinig of geen aanvullende individuele informatie die nodig is. Ten slotte erkennen we ook dat cadans specifiek is voor tweevoetige locomotorische bewegingen en verder dat deze drempels het meest van toepassing zijn op loopgedrag dat karakteristiek ritmisch, doelgericht, continu en vooruitgaand door de ruimte is.

ondanks deze beperkingen kunnen cadansdrempels geassocieerd met absoluut gedefinieerde matige en krachtige ambulante intensiteit dienen als belangrijke heuristische waarden in inspanningen om het loopgedrag van volwassenen te meten en te moduleren, waardoor het potentiële nut van hedendaagse draagbare technologieën die functies voor het tellen van stappen en het volgen van cadans bieden, wordt vergroot. Een duidelijke toepassing van deze cadansdrempels is voor implementatie in loopinterventies. In onze recente systematische review identificeerden we een beperkt aantal (n = 9) interventiestudies die een op cadans gebaseerde doelen hadden gebruikt om loopgedrag te moduleren, of die cadansdrempels gebruikten om de intensiteit van fysieke activiteit te kwantificeren op basis van versnellingsmeters en draagbare apparaatgegevens. Op basis van het kleine aantal studies en het waargenomen bijbehorende hoge risico op bias, concludeerden we dat het voorbarig was om hun bevindingen samen te stellen. Rigoureus ontworpen loopinterventiestudies die deze cadansdrempels gebruiken om ambulant gedrag over te brengen en te evalueren, zijn vereist om de bijbehorende gezondheidsvoordelen te verduidelijken (bijv. verbeteringen in aërobe fitness, bloeddruk-en glucoseniveaus, lichaamssamenstelling). Daarnaast moet toekomstig onderzoek ook manieren verkennen om cadansgebaseerde intensiteitsvoorschriften te individualiseren (bijvoorbeeld met behulp van indicatoren van relatieve intensiteit) vergelijkbaar met Slaght et al., en om de intensiteit te moduleren op voorspelbare manieren (bijvoorbeeld het manipuleren van cadans met behulp van ritmische auditieve cueing).