Walking cadence (steg/min) och intensitet hos 21-40-åringar: CADENCE-adults

CADENCE-Adults-studien är den första kalibreringsstudien för att använda en kön-och-ålder balanserad provtagningsmetod för att fastställa heuristiska kadenströsklar associerade med ökad absolut definierad intensitet under gång. Med hjälp av två distinkta analysmetoder bekräftar vi att 100 steg/min är en rimlig heuristisk tröskel associerad med absolut definierad måttlig intensitet (dvs 3 METs) ambulation hos 21-40-åringar. Vi ger också ytterligare bevis för ytterligare kadenströsklar associerade med inkrementell MET-definierad intensitet upp till och med 130 steg/min som en heuristisk tröskel associerad med 6 METs. Dessa ytterligare heuristiska värden är viktiga index som är användbara för folkhälsoändamål för att vägleda 1) generaliserade kadensbaserade gångrekommendationer och 2) analys och tolkning av minimalt bearbetade ambulerande data erhållna från samtida Bärbar Teknik.

heuristiska värden är bevisbaserade, praktiska, rundade tal som är grundade i bevis, men kanske inte nödvändigtvis är exakta. De fungerar som användbara och lätt att komma ihåg mentala genvägar, snabbt förmedla generaliserad eller i stort sett representativ information för att vägleda beslut. Ett enkelt dagligt användningsexempel på ett heuristiskt värde är den beräknade tiden det skulle ta att köra mellan två städer. Andra vanliga folkhälsorelaterade exempel på heuristiska värden inkluderar” ät 5 frukter och grönsaker per dag”,” var aktiv 30 min/dag ”och”begränsa tiden att titta på TV till 2 h/dag”. Det betonar här att heuristiska värden, medan evidensbaserade och därmed lämpliga för folkhälsoändamål, per definition inte är individualiserade.

vi föreslog först det heuristiska värdet på 100 steg/min som en proxyindikator för måttlig intensitet 2005, baserat på en linjär regressionsmodell för löpband . Ett antal andra studier bekräftade därefter detta heuristiska värde, trots att man erkände bevis på ett tolerabelt intervall av interindividuell variation. I synnerhet har dessa studier i allmänhet varit små, inkluderade övervägande yngre prover, använde inte alltid en direkt observationskriteriumstandard för stegräkning och använde olika analytiska metoder. Denna första artikel fokuserade på 21-40-åringar från CADENCE-Adults study representerar det största kön-och-ålder strukturerade provet hittills med en direkt observationsstandard och använder både regression och ROC-analys för att informera evidensbaserade men generaliserade heuristiska kadensvärden associerade med absolut definierad måttlig och kraftig intensitet. Tröskeln på 100 steg/min för absolut definierad måttlig intensitet fortsätter att bekräftas för denna åldersgrupp. Stabiliteten hos denna heuristik över den vuxna livslängden upp till 85 år kommer att fortsätta att testas som en del av CADENCE-Adults-studien när datainsamlingen är klar.

hittills har det gjorts tre studier som har rapporterat värden som överensstämmer med ett heuristiskt värde på 130 steg/min associerat med 6 METs (dvs absolut definierad kraftig intensitet) hos uppenbarligen friska vuxna . Häri var de optimala absolut definierade tröskelvärdena för kraftig intensitet 129 och 120 steg/min, identifierade med regression respektive ROC-analyser. Båda algoritmerna är allmänt accepterade sätt att bestämma föreningar mellan oberoende och beroende variabler och fastställa tröskelvärden. Båda analyserna har dock olika antaganden och därmed olika begränsningar. Regressionsmodeller kan påverkas alltför av avvikare, medan ROC-kurvor är organiserade på ett rangordnat sätt. Genom att införliva båda metoderna ger vi mer robust stöd för de heuristiska tröskelvärden som rapporteras häri. Med det sagt, inställning av en lägre tröskel ökar känsligheten, men minskar specificiteten och PPV; motsatsen gäller för högre tröskelvärden. Med tanke på dessa avvägningar bestämde vi oss för en slutlig heuristisk tröskel på 130 steg/min för absolut definierad kraftig intensitet.

de heuristiska tröskelvärdena på 100 och 130 steg/min visade god till utmärkt klassificering av absolut definierad måttlig och kraftig intensitetsambulation, med en övergripande noggrannhet (sanna positiva och sanna negativa hastigheter på > 85%). Dessutom, för individer som går 100 steg / min (~53,6–67,1 m/min eller~ 2,0–2,5 mph; Tabell 2) var sannolikheten (PPV) för att uppnå en absolut definierad måttlig intensitet 91,4%. För 130 steg/min (107,3 m/min eller ~ 4,0 mph) var sannolikheten (PPV) för att uppnå en absolut definierad kraftig intensitet 70,7%. Detta värde är mindre än idealiskt och kan påverkas av det lägre antalet deltagare (n = 49) som uppnådde 6 METs. Detta antal återspeglar dock fortfarande 65% av deltagarpoolen, och den tillhörande NPV på 95,8% föreslog omvänt en mycket hög sannolikhet att individer som gick vid < 130 steg/min hade en intensitet < 6 METs. Sammantaget stöder detta bevis användningen av 100 och 130 steg/min, vilket motsvarar absolut definierad måttlig och kraftig intensitet ambulatorisk aktivitet, som direkta översättningar av folkhälsorekommendationer för den minsta önskade ambulatoriska intensiteten som krävs för att uppnå hälso-och fitnessförbättringar .

i den aktuella studien använde vi ett absolut definierat mått på intensitet (dvs METs), i motsats till ett relativt definierat mått på intensitet (t.ex. %VO2Reserve, % hjärtfrekvens Max eller Hjärtfrekvensreserv). Detta tillvägagångssätt överensstämmer med tidigare studier som har bestämt accelerometeraktivitetsräkningspunkter relaterade till absolut definierade måttliga och kraftfulla intensiteter , och även med amerikanska federala riktlinjer för fysisk aktivitet och American College of Sports Medicine position stand som uttrycker sina fysiska aktivitetsrekommendationer (avsedda för folkhälsoapplikationer) med hjälp av METs (t.ex. 500-1000 MET-min/Vecka). Användningen av absolut intensitet kanske inte är idealisk för alla vuxna, särskilt individer som är äldre eller har låga träningsnivåer, varigenom en indikator på absolut intensitet representerar en högre andel maximal kapacitet (i förhållande till en yngre eller montör vuxen) . Få studier har undersökt kadensintensitetsförhållandet med relativt definierade intensitetsmått, vilket kan vara mer lämpligt för kliniska eller andra typer av individualiserade applikationer. Till exempel Serrano et al., och Slaght et al. rapporterade kadenströsklar på 115 10 och 114 11 steg/min, respektive, associerade med 40% av VO2reserve. Dessutom, Pillay et al., fann att 122 27 steg / min i 30% av HRmax motsvarar 60% av HRmax, medan O ’ Brien et al., rapporterade att ~ 120-125 steg/min motsvarade 40% METmax, beroende på modelleringstekniken och de kovariater som ingår i modellen (t.ex. höjd, benlängd). Skillnaderna som observerats mellan dessa kadenströsklar (med olika relativa indikatorer på intensitet) och de som rapporteras häri (absolut definierade) återspeglar inkonsekvenserna mellan de implementerade intensitetsdefinitionerna. Till skillnad från absoluta intensitetsåtgärder , för vilka det finns enighet i litteraturen om vad som utgör en måttlig eller kraftig intensitet (3 respektive 6 METs), verkar det finnas mindre enighet om relativt definierad intensitet . Med ett enda exempel på %HRmax har måttlig intensitet definierats som 64-76% HRmax , 55-69% HRmax och 60% HRmax . Även om det finns styrkor med att använda en relativ intensitetsmetod, särskilt för kliniska och andra typer av individualiserade applikationer, finns det också svagheter, såsom behovet av ett maximalt konditionstest för att fastställa relativa måttliga och kraftfulla intensitetsnivåer baserat på individualiserade maximala/maximala VO2-eller HR-värden. Även om det är möjligt att använda ekvationer för att uppskatta %HRmax eller HRR , är sådana uppskattningar baserade på antaganden som kan införa en ytterligare felkälla. Det finns faktiskt ingen universellt accepterad HR-baserad ekvation med en minimal och acceptabel (< 3 bpm) felnivå . Dessutom kan vissa ekvationer vara ålder (t.ex.,), så man måste vara försiktig när man tillämpar dessa ekvationer på olika populationer. Sammantaget gör detta sådana indikatorer för relativ intensitet mindre praktiska för folkhälsotillämpningar, inklusive översättningar av riktlinjer för fysisk aktivitet som de för närvarande uttrycks . Sammanfattningsvis tror vi att vårt tillvägagångssätt för att använda absolut definierad intensitet är rimligt och försvarbart med tanke på överensstämmelsen med tidigare studier och med folkhälsoriktlinjer. Ändå förutser vi att framtida forskning kommer att kunna dyka in i nyttan och begränsningarna för att individualisera kadensbaserade träningsrecept för kliniska och mer individualiserade applikationer (t. ex., personlig träning).

en innovation av denna studie inkluderar att erbjuda en mer omfattande uppsättning inkrementella kadensintensitetströsklar, inklusive optimala och heuristiska kadenströsklar för mellanvärdena 4 och 5 METs. I synnerhet med varje ökande intensitetsnivå tenderade precisionsuppskattningarna (prediktionsintervall för regression; konfidensintervall för ROC-kurva) att minska, vilket tyder på större förtroende för att individer som går vid högre kadenströsklar verkligen kommer att uppnå önskad högre intensitetsnivå. Baserat på de värden som presenteras här är det rimligt att dra slutsatsen att från och med 100 steg/min är varje 10 steg/min ökning ungefär förknippad med en ökning av intensiteten på 1 MET, vilket bekräftar resultaten av en liten preliminär studie som genomfördes 2005 . I synnerhet, baserat på regressions-och ROC-optimala tröskelvärden (båda 112,5 steg/min) motsvarande 4 METs, kan vi ha valt antingen 110 eller 115 steg/min. Men med tanke på vår definition av en heuristisk tröskel (inte bara evidensbaserad, men också praktiskt användbar) och den kompletta uppsättningen kadensintensitetströsklar som läggs fram här, bestämde vi oss för 110 steg/min. I numeriska termer var detta förknippat med en minskning av PPV (8,3%) och en ökning av NPV (4,6%) för denna intensitetsnivå. I synnerhet är dessa kadenströsklar, inklusive de som är associerade med 6 METs, alla uppnåbara inom ramen för gångkadenser för friska vuxna; övergången till promenad sker vid ~ 140 steg/min . Dessutom utesluter vi i den aktuella studien medvetet de anfall där 15 deltagare övergick till löpning, så de bevis som presenteras här uppstår enbart från gångkadens. Med att gå är den vanligaste rapporterade och allmänt tillgängliga formen av fysisk aktivitet , förbättrar detta avsiktliga fokus avsevärt nyttan av denna uppsättning tröskelvärden för kadensintensitet för tillämpning i den allmänna befolkningen.

När det gäller precision av regressionsprognoser valde vi att rapportera prediktionsintervall (PIs). Medan konfidensintervall rapporteras oftare, Pi är mer lämpliga för upprepade åtgärder dataset regressioner, eftersom de inte bara står för osäkerheten i det faktiska befolkningsmedlet utan också den totala spridningen av data. Av denna anledning verkar Pi: er bredare i distributionen jämfört med konfidensintervall. Cadence PIs för 3 METs var till synes stora (45,9-111,2 steg/min). Det är viktigt att notera att vi avsiktligt inkluderade alla promenader (t.ex. börjar vid 0,5 mph) för att införliva ett maximalt intervall av ambulatoriska hastigheter. Men extremt låga hastigheter (t.ex. 0.5 och 1,0 mph) kan betraktas som icke-ekologiska, eftersom unga friska vuxna vanligtvis inte går i dessa långsamma hastigheter och vi observerade våra egna deltagare som kämpar för att hitta ett bekvämt tempo av dessa hastigheter. I en annan studie, även när de instruerades att gå ’ganska långsamt’, valde friska unga vuxna (19-39 år gamla) att gå i en takt på 2,1 0,4 mph . När man utesluter de två långsammaste gånghastigheterna som används häri minskar medelkadensen associerad med 3 METs något (96,4 steg/min), men ännu viktigare stramar PIs avsevärt (72-114 steg/min).medan syftet med denna analys var att fastställa heuristiska kadensintensitetströsklar hos 21-40-åringar med hjälp av gruppaggregat data, erkänner vi att interindividuell variabilitet existerar och att varje heuristisk tröskel kommer att ha begränsad precision när det gäller tillämplighet på en enskild individ. Medan vi stod för det potentiella inflytandet av både benlängd och kön i den övergripande modellen passar över alla deltagare, ändrade dessa ytterligare variabler inte modellförutsägelsen (RMSE 0.68 0.10 och 0.69 0.10 0.10, jämfört med 0.68 0.6.10 för basmodellen). Dessutom förbättrade tillägget av benlängd endast marginellt modellpassningen (R2 = 0,85; jämfört med grundmodellen, R2 = 0,84). I synnerhet förutspådde regressionsmodellen inklusive benlängd endast en 0.58 MET-skillnad vid en given kadens mellan deltagare med den längsta kontra Kortaste benlängden (95.5 cm respektive 65.7 cm). På samma sätt, när BMI tillsattes till regressionsmodellen, ändrades inte modellpassningen (R2 = 0.84), och det var bara en 0.57 MET-skillnad i förutsägelser för deltagare med högsta och lägsta BMI (36.9 vs 19.4 kg/m2, respektive). Med tanke på den begränsade förändringen i modellnoggrannhet när vi lägger till dessa ytterligare faktorer ansåg vi det rimligt att endast inkludera kadens i den slutliga modellen. Vi erkänner att eventuell återstående varians i intensitet vid en given kadens kan förklaras bättre av andra faktorer. Dessutom mätte vi inte VO2peak eller VO2max i denna studie och kan som sådan inte dra några slutsatser om fitness och dess inverkan på våra studieresultat eller tillhandahålla kadenströsklar som motsvarar relativa intensitetsåtgärder. Det är emellertid upprepat att målet att fastställa kadensbaserade tröskelvärden som motsvarar absolut definierade intensitetsnivåer är att ge tydliga riktlinjer med liten eller ingen ytterligare individuell information som krävs. Slutligen erkänner vi också att kadens är specifik för bipedala lokomotoriska rörelser och vidare att dessa tröskelvärden är mest tillämpliga på gångbeteenden som är karakteristiskt rytmiska, målmedvetna, kontinuerliga och går framåt genom rymden.trots dessa begränsningar kan kadenströsklar associerade med absolut definierad måttlig och kraftig ambulatorisk intensitet fungera som viktiga heuristiska värden i ansträngningar för att mäta och modulera vuxna gångbeteenden, vilket utvidgar den potentiella nyttan av samtida bärbara tekniker som erbjuder stegräkning och kadensspårningsfunktioner. En tydlig tillämpning av dessa kadenströsklar är för implementering i gånginterventioner. I vår senaste systematiska granskning identifierade vi ett begränsat antal (n = 9) interventionsstudier som hade använt ett kadensbaserat mål för att modulera gångbeteende eller använt kadenströsklar för att kvantifiera fysisk aktivitetsintensitet från accelerometrar och bärbara enhetsdata. Baserat på det lilla antalet studier och den observerade associerade höga risken för bias, drog vi slutsatsen att det var för tidigt att syntetisera sina resultat. Rigoröst utformade gånginterventionsstudier som använder dessa kadenströsklar för att förmedla och utvärdera ambulerande beteende krävs för att belysa de tillhörande hälsofördelarna (t.ex. förbättringar i aerob kondition, blodtryck och glukosnivåer, kroppssammansättning). Dessutom bör framtida forskning också undersöka sätt att individualisera kadensbaserade intensitetsrecept (t.ex. med hjälp av indikatorer för relativ intensitet) som liknar Slaght et al. och att modulera intensitet på förutsägbara sätt (t.ex. manipulera kadens med rytmisk auditiv cueing).