cadența de mers pe jos (pași/min) și intensitatea la copiii de 21-40 de ani: cadență-adulți

studiul cadență-adulți este primul studiu de calibrare care utilizează o abordare de eșantionare echilibrată între sex și vârstă pentru a stabili praguri euristice de cadență asociate cu creșterea intensității absolut definite în timpul mersului. Folosind două metode analitice distincte, confirmăm că 100 de pași / min este un prag euristic rezonabil asociat cu o intensitate moderată absolut definită (adică 3 METs) la copiii de 21-40 de ani. De asemenea, oferim dovezi suplimentare pentru praguri suplimentare de cadență asociate intensității incrementale definite de MET până la și inclusiv 130 pași/min ca prag euristic asociat cu 6 METs. Aceste valori euristice suplimentare sunt indici importanți utili în scopuri de sănătate publică pentru a ghida 1) recomandări de mers pe jos bazate pe cadență generalizată și 2) analiza și interpretarea datelor ambulatorii minim procesate obținute din tehnologiile purtabile contemporane.valorile euristice sunt numere bazate pe dovezi, practice, rotunjite, care sunt fundamentate pe dovezi, dar nu pot fi neapărat precise. Acestea servesc ca scurtături mentale utile și ușor de reamintit, transmitând rapid informații generalizate sau larg reprezentative pentru a ghida deciziile. Un exemplu simplu de utilizare zilnică a unei valori euristice este timpul estimat necesar pentru a conduce între două orașe. Alte exemple comune de valori euristice legate de sănătatea publică includ „mănâncă 5 fructe și legume pe zi”, „fii activ 30 min/zi” și „limitează timpul petrecut uitându-te la televizor la 2 h/zi”. Se subliniază aici că valorile euristice, deși bazate pe dovezi și, prin urmare, adecvate în scopuri de sănătate publică, nu sunt, prin definiție, individualizate.

am propus pentru prima dată valoarea euristică de 100 pași / min ca indicator proxy de intensitate moderată în 2005, pe baza unui model de regresie liniară a mersului pe banda de alergare . O serie de alte studii au confirmat ulterior această valoare euristică, în ciuda recunoașterii dovezilor unei game tolerabile de variații interindividuale. În special, aceste studii au fost în general mici, au inclus eșantioane predominant mai tinere, nu au folosit întotdeauna un criteriu de observare directă standard de numărare a etapelor și au folosit diverse abordări analitice. Acest articol inițial axat pe tinerii de 21-40 de ani din studiul CADENCE-Adults reprezintă cel mai mare eșantion structurat de sex și vârstă până în prezent, folosind un standard de observare directă și folosind atât regresia, cât și analiza ROC pentru a informa valorile euristice bazate pe dovezi, dar generalizate, asociate cu o intensitate moderată și viguroasă absolut definită. Pragul de 100 de pași / min pentru o intensitate moderată absolut definită continuă să fie confirmat pentru această grupă de vârstă. Stabilitatea acestei euristice pe durata de viață a adulților până la vârsta de 85 de ani va continua să fie testată ca parte a studiului CADENCE-Adults pe măsură ce colectarea datelor este finalizată.

până în prezent, au existat trei studii care au raportat valori congruente cu o valoare euristică de 130 pași/min asociate cu 6 METs (adică intensitate viguroasă absolut definită) la adulți aparent sănătoși . Aici, pragurile optime de cadență a intensității viguroase absolut definite au fost de 129 și 120 pași / min, identificate folosind analize de regresie și, respectiv, ROC. Ambii algoritmi sunt mijloace acceptate în mod obișnuit de determinare a asociațiilor dintre variabilele independente și dependente și de stabilire a pragurilor. Cu toate acestea, ambele analize au ipoteze diferite și, prin urmare, limitări diferite. Modelele de regresie pot fi influențate excesiv de valori aberante, în timp ce curbele ROC sunt organizate într-un ordin de rang. Prin încorporarea ambelor metode, oferim un sprijin mai robust pentru pragurile euristice raportate aici. Acestea fiind spuse, stabilirea unui prag inferior crește sensibilitatea, dar reduce specificitatea și PPV; opusul este valabil pentru pragurile mai mari. Având în vedere aceste compromisuri, am stabilit un prag euristic final de 130 de pași/min pentru o intensitate viguroasă absolut definită.

pragurile euristice de 100 și 130 pași/min au demonstrat o clasificare bună până la excelentă a ambulației de intensitate moderată și viguroasă absolut definită, cu o precizie generală (rate adevărate pozitive și adevărate negative de> 85%). Mai mult decât atât, pentru persoanele fizice care merg pe jos 100 de trepte/min (~ 53,6–67,1 m/min sau ~ 2,0–2,5 mph; Tabelul 2), probabilitatea (PPV) de a atinge o intensitate moderată absolut definită a fost de 91,4%. Pentru 130 pași/min (107,3 m/min sau ~ 4,0 mph), probabilitatea (PPV) de a atinge o intensitate viguroasă absolut definită a fost de 70,7%. Această valoare este mai mică decât ideală și poate fi influențată de numărul mai mic de participanți (n = 49) care au obținut 6 METs. Cu toate acestea, acest număr reflectă încă 65% din grupul de participanți, iar Van asociată de 95,8% a sugerat în schimb o probabilitate foarte mare ca indivizii care merg la < 130 pași/min să fie la o intensitate < 6 METs. În general, aceste dovezi susțin utilizarea a 100 și 130 de pași/min, corespunzând activității ambulatorii de intensitate moderată și viguroasă absolut definite, respectiv, ca traduceri directe ale recomandărilor de sănătate publică pentru intensitatea ambulatorie minimă dorită necesară pentru a obține îmbunătățiri de sănătate și fitness .

în studiul actual, am folosit o măsură absolut definită a intensității (adică METs), spre deosebire de o măsură relativ definită a intensității (de exemplu, %VO2Reserve, % heart Rate Maximum sau Heart Rate Reserve ). Această abordare este în concordanță cu studiile anterioare care au determinat punctele de reducere a numărului de activități ale accelerometrului legate de intensități moderate și viguroase absolut definite , precum și cu orientările federale privind activitatea fizică din SUA și standul American College of Sports Medicine care își exprimă recomandările de activitate fizică (destinate aplicațiilor de sănătate publică) folosind METs (de exemplu, 500-1000 MET-min/săptămână). Cu toate acestea, utilizarea intensității absolute poate să nu fie ideală pentru toți adulții, în special persoanele care sunt mai în vârstă sau au niveluri scăzute de fitness, prin care un indicator al intensității absolute reprezintă un procent mai mare de capacitate maximă (în raport cu un adult mai tânăr sau mai potrivit) . Puține studii au examinat relația cadență-intensitate folosind măsuri de intensitate relativ definite, care pot fi mai potrivite pentru aplicații clinice sau alte tipuri de aplicații individualizate. De exemplu, Serrano și colab., și Slaght și colab. au fost raportate praguri de cadență de 115 XTX 10, respectiv 114 XTX 11 trepte / min, asociate cu 40% din VO2reserve. În plus, Pillay și colab., a constatat că 122 de 37 de trepte / min de la 70% din HRmax corespundeau, în timp ce O ‘ Brien și colab., a raportat că ~ 120-125 pași / min corespundeau cu 40% METmax, în funcție de tehnica de modelare și de covariatele incluse în model (de exemplu, înălțime, lungimea piciorului). Diferențele observate între aceste praguri de cadență (folosind diferiți indicatori relativi de intensitate) și cele raportate aici (absolut definite) reflectă inconsecvențele dintre definițiile de intensitate implementate. Spre deosebire de măsurile de intensitate absolută, pentru care există un consens în literatură cu privire la ceea ce constituie o intensitate moderată sau viguroasă (3 și respectiv 6 METs) , pare să existe un consens mai mic în ceea ce privește intensitatea relativ definită . Folosind un singur exemplu de % HRmax, intensitatea moderată a fost definită ca 64-76% HRmax , 55-69% HRmax și 60% HRmax . Deși există puncte forte în utilizarea unei abordări de intensitate relativă, în special pentru aplicații clinice și alte tipuri de aplicații individualizate, există și puncte slabe, cum ar fi necesitatea unui test de fitness maxim pentru a stabili niveluri relative de intensitate moderată și viguroasă bazate pe valori individualizate maxime/maxime VO2 sau HR. Deși este posibil să se utilizeze ecuații pentru a estima %HRmax sau HRR , astfel de estimări se bazează pe ipoteze care pot introduce o sursă suplimentară de eroare. Într-adevăr, nu există o ecuație bazată pe resurse umane universal acceptată, cu un nivel de eroare minim și acceptabil (< 3 bpm). Mai mult, unele ecuații pot fi de vârstă (de exemplu, Centictstrand) sau specifice sexului (de exemplu, Gulati și colab.,), deci trebuie să aveți grijă atunci când aplicați aceste ecuații la diferite populații. În mod colectiv, acest lucru face ca astfel de indicatori de intensitate relativă să fie mai puțin practici pentru aplicațiile de sănătate publică, inclusiv traducerile orientărilor privind activitatea fizică, așa cum sunt exprimate în prezent . Pe scurt, considerăm că abordarea noastră privind utilizarea intensității absolut definite este rezonabilă și apărabilă, având în vedere coerența cu studiile anterioare și cu orientările privind sănătatea publică. Cu toate acestea, anticipăm că cercetările viitoare vor putea aprofunda utilitatea și limitările individualizării prescripțiilor de exerciții bazate pe cadență pentru aplicații clinice și mai individualizate (de ex., formare personală).

o inovație a acestui studiu include oferirea unui set mai cuprinzător de praguri incrementale de cadență-intensitate, inclusiv praguri de cadență optime și euristice pentru valorile intermediare de 4 și 5 METs. În special, cu fiecare nivel de intensitate în creștere, estimările de precizie (intervale de predicție pentru regresie; intervale de încredere pentru curba ROC) au avut tendința de a se restrânge, sugerând o mai mare încredere că indivizii care merg la praguri de cadență mai mari vor atinge într-adevăr nivelul dorit de intensitate mai mare. Pe baza valorilor prezentate aici, este rezonabil să se concluzioneze că, pornind de la 100 pași/min, fiecare creștere de 10 pași/min este asociată aproximativ cu o creștere a intensității de 1 tep, confirmând concluziile unui mic studiu preliminar realizat în 2005 . În special, pe baza regresiei și a pragurilor optime ROC (ambele 112,5 pași/min) corespunzătoare a 4 METs, este posibil să fi selectat fie 110, fie 115 pași/min. Cu toate acestea, având în vedere definiția noastră a unui prag euristic (nu numai bazat pe dovezi, ci și practic util) și setul complet de praguri de intensitate a cadenței fiind prezentat aici, am stabilit 110 pași/min. În termeni numerici, acest lucru a fost asociat cu o scădere a PPV (8,3%) și o creștere a NPV (4,6%) pentru acest nivel de intensitate. În special, aceste praguri de cadență, inclusiv cele asociate cu 6 METs, sunt toate realizabile în intervalul cadențelor de mers pentru adulții sănătoși; tranziția walk to run are loc la ~ 140 pași/min . Mai mult, în studiul actual am exclus în mod deliberat crizele în care 15 participanți au trecut la alergare, astfel încât dovezile prezentate aici provin exclusiv din cadența de mers. Mersul pe jos fiind cea mai frecvent raportată și accesibilă formă de activitate fizică , această concentrare intenționată îmbunătățește foarte mult utilitatea acestui set de praguri de cadență-intensitate pentru aplicare în populația generală.în ceea ce privește precizia predicțiilor de regresie, am ales să raportăm intervalele de predicție (PIs). În timp ce intervalele de încredere sunt raportate mai frecvent, IP-urile sunt mai potrivite pentru regresiile seturilor de date cu măsuri repetate, deoarece acestea reprezintă nu numai incertitudinea mediei efective a populației, ci și răspândirea generală a datelor. Din acest motiv, IP-urile par mai largi în distribuție în comparație cu intervalele de încredere. Cadența PIs pentru 3 METs a fost aparent mare (45,9-111,2 pași/min). Este important să rețineți că am inclus în mod intenționat toate cursele de mers (de exemplu, începând de la 0,5 mph) pentru a încorpora o gamă maximă de viteze ambulatorii. Cu toate acestea, viteze extrem de lente (de exemplu, 0.5 și 1,0 mph) pot fi considerate non-ecologice, deoarece adulții tineri sănătoși nu merg de obicei la aceste viteze lente și am observat proprii noștri participanți care se luptă să găsească o execuție confortabilă a acestor viteze. Într-un studiu diferit, chiar și atunci când au fost instruiți să meargă destul de încet, adulții tineri sănătoși (19-39 ani) au ales să meargă într-un ritm de 2,1 0,4 mph . Când se exclud cele mai lente două viteze de mers utilizate aici, cadența medie asociată cu 3 METs scade ușor (96,4 pași/min), dar, mai important, PIs se strânge considerabil (72-114 pași/min).

în timp ce scopul acestei analize a fost de a stabili praguri euristice de cadență-intensitate la 21-40 de ani folosind date agregate de grup, recunoaștem că variabilitatea interindividuală există și că orice prag euristic va avea o precizie limitată în ceea ce privește aplicabilitatea la orice individ. În timp ce am luat în considerare influența potențială atât a lungimii piciorului, cât și a sexului în potrivirea generală a modelului la toți participanții, aceste variabile suplimentare nu au modificat predicția modelului (RMSE 0,68 0,10 și 0,69 0,10, comparativ cu 0,68 0 0.10 pentru modelul de bază). Mai mult, adăugarea lungimii piciorului a îmbunătățit doar marginal potrivirea modelului (R2 = 0,85; comparativ cu modelul de bază, R2 = 0,84). În special, modelul de regresie, inclusiv lungimea piciorului, a prezis doar o diferență de 0,58 MET la o cadență dată între participanții cu cea mai lungă față de cea mai scurtă lungime a piciorului (95,5 cm față de 65,7 cm, respectiv). În mod similar, când IMC a fost adăugat la modelul de regresie, potrivirea modelului nu s-a schimbat (R2 = 0,84) și a existat doar o diferență de 0,57 MET în predicții pentru participanții cu cel mai mare și cel mai mic IMC (36,9 vs 19.4 kg / m2, respectiv). Având în vedere modificarea limitată a preciziei modelului la adăugarea acestor factori suplimentari, am considerat rezonabil să includem doar cadența în modelul final. Recunoaștem că orice variație rămasă în intensitate la o cadență dată poate fi explicată mai bine de alți factori. În plus, nu am măsurat VO2peak sau VO2max în acest studiu și, ca atare, nu suntem în măsură să facem concluzii cu privire la fitness și impactul său asupra rezultatelor studiului nostru sau să furnizăm praguri de cadență corespunzătoare măsurilor de intensitate relativă. Cu toate acestea, se repetă aici că obiectivul stabilirii pragurilor bazate pe cadență corespunzătoare nivelurilor de intensitate absolut definite este de a oferi orientări clare, cu puține sau deloc informații individuale suplimentare necesare. În cele din urmă, recunoaștem, de asemenea, că cadența este specifică mișcărilor locomotorii bipede și, în plus, că aceste praguri sunt cele mai aplicabile comportamentelor de mers care sunt caracteristic ritmice, intenționate, continue și avansează înainte prin spațiu.

în ciuda acestor limitări, pragurile de cadență asociate cu intensitatea ambulatorie moderată și viguroasă absolut definită pot servi drept valori euristice importante în eforturile de măsurare și modulare a comportamentelor de mers pe jos ale adulților, extinzând astfel utilitatea potențială a tehnologiilor purtabile contemporane care oferă funcții de numărare a pașilor și de urmărire a cadenței. O aplicare clară a acestor praguri de cadență este implementarea în intervențiile de mers pe jos. În recenta noastră revizuire sistematică, am identificat un număr limitat (n = 9) de studii de intervenție care au folosit obiective bazate pe cadență pentru a modula comportamentul de mers sau au folosit praguri de cadență pentru a cuantifica intensitatea activității fizice din accelerometre și datele dispozitivului portabil. Pe baza numărului mic de studii și a riscului ridicat de părtinire asociat observat, am ajuns la concluzia că este prematur să sintetizăm constatările lor. Studiile de intervenție pe jos riguros concepute care utilizează aceste praguri de cadență pentru a transmite și evalua comportamentul ambulator sunt necesare pentru a elucida beneficiile asociate pentru sănătate (de exemplu, îmbunătățiri în fitness aerobic, tensiunea arterială și nivelurile de glucoză, compoziția corporală). În plus, cercetările viitoare ar trebui să exploreze, de asemenea, modalități de individualizare a prescripțiilor de intensitate bazate pe cadență (de exemplu, folosind indicatori de intensitate relativă) similare cu Slaght și colab., și să moduleze intensitatea în moduri previzibile (de exemplu, manipularea cadenței folosind cueing auditiv ritmic ).