MENETELMÄT
Koehenkilöt ja menetelmät
Vapaaehtoiseksi ilmoittautui yhteensä 110 tervettä miestä (ikä: 21,6 (SD 2,5); BMI: 23,6 (2,2)). Poissulkukriteereihin kuuluivat tupakointi ja mahdolliset lihas- tai luustovammat. Kaikilta osallistujilta saatiin kirjallinen tietoinen suostumus sen jälkeen, kun heille oli selvitetty menettelyt perusteellisesti. Kohortti jaettiin mielivaltaisesti malliryhmään (n = 40) ja validointiryhmään (n = 70). Varianssianalyysi (ANOVA) ei paljastanut merkittävää eroa näiden kahden ryhmän välillä antropometristen ominaisuuksien suhteen.
14 päivän aikana kaikille osallistujille tehtiin juoksumatolla Vo2max-arviointi ja he suorittivat 20 mMST-testin sisätiloissa olevassa kumilattialla varustetussa liikuntasalissa. Toisin kuin validointiryhmässä, malliryhmän osallistujille tehtiin Vo2max-arviointi samalla kun he suorittivat 20mMST:n kannettavalla kaasuanalysaattorilla. Erityistä huomiota kiinnitettiin siihen, että molemmissa mittauspaikoissa säilytettiin samanlaiset ympäristöolosuhteet arvioinnin aikana. Ennen tiedonkeruukäyntejä koehenkilöt perehdytettiin kaikkiin arviointiprotokolliin. Heitä kehotettiin myös välttämään stressaavaa toimintaa 36-48 tuntia ennen tiedonkeruukäyntejä. Testit suoritettiin satunnaisessa järjestyksessä, samojen tutkijoiden toimesta ja samaan aikaan jokaiselle koehenkilölle joko klo 9:00-12:00 tai klo 14:00-17:00. Tutkimus hyväksyttiin Wolverhamptonin yliopiston tutkimuseettisessä lautakunnassa.
Tiedonkeruu
Vo2maxin laboratorioarviointi (TT)
Käytettiin modifioitua Brucen juoksumattotestiä (TT) uupumukseen asti.16 Juoksumatolla juoksunopeutta manipuloitiin vastaavasti, jotta koehenkilö saataisiin uupumaan 7-10 minuutissa. Juoksumaton kaltevuutta lisättiin 2,5° 3 minuutin välein alkuperäisestä 3,5°:sta. Hapenottokyky (Vo2 (ml kg-1 min-1)) mitattiin avoimen piirin spirometrialla käyttäen automaattista kaasuanalysaattoria (Vmax 29, SensorMedics, Yorba Linda, CA), joka oli aiemmin kalibroitu standardikaasuilla. Hengitysparametrit rekisteröitiin 20 sekunnin välein testin aikana, kun koehenkilöt hengittivät huoneilmaa matalan vastuksen kaksisuuntaisen Rudolph-venttiilin kautta. Sen varmistamiseksi, että koehenkilöt saavuttivat Vo2maxin, mittaukset otettiin jatkoanalyysiin, kun vähintään kaksi seuraavista kriteereistä täyttyi: (i) maksimisyke yli 185 lyöntiä minuutissa, (ii) hengityksen vaihtosuhde yli 1,1 ja/tai (iii) Vo2-käyrän tasotason havaitseminen. EC kcal:na laskettiin kullekin yksittäiselle minuutille/vaiheelle keskimääräisen Vo2:n (l min-1) ja vastaavan kaloriekvivalentin tulona.17
Vo2maxin kenttäarviointi (20mMST)
Testi suoritettiin vakiintuneiden menettelytapojen mukaisesti.6 Malliryhmässä käytettiin kannettavaa kaasuanalysaattoria (K4b2, Cosmed, Rooma, Italia), jolla rekisteröitiin hengitysparametreja testauksen aikana 20 sekunnin välein koehenkilöiden inspiroidessa huonetilaa huoneilmaa kasvomaskin läpi. Maksimaalinen hapenottokyky oli tärkein parametri, joka määritettiin avoimen piirin menetelmällä. Ennen mittausta kaasuanalysaattori kalibroitiin standardikaasuilla. Uupumus vahvistettiin, kun vähintään kaksi seuraavista kriteereistä täyttyi: (i) maksimisyke yli 185 lyöntiä minuutissa, (ii) hengityksen vaihtosuhde yli 1,1 ja/tai (iii) Vo2-käyrän tasotason havaitseminen. EC kcal:na laskettiin kullekin yksittäiselle minuutille/vaiheelle keskimääräisen Vo2:n (l min-1) ja vastaavan kaloriekvivalentin tulona.17 Validointiryhmässä Vo2max ennustettiin 20mMST-suorituksesta vakiintuneiden menettelyjen mukaisesti.6
K4b2-kaasuanalysaattori painoi 475 g, eikä sen odotettu merkittävästi muuttavan koehenkilöiden energiantarvetta. Pilottitutkimus, jossa käytettiin viittä koehenkilöä (ikä: 21,6 (SD 1,3); BMI: 24,3 (1,5)), suoritettiin lisäenergiavaatimusten selvittämiseksi ja sen varmistamiseksi, että kahden käytetyn kaasuanalysaattorin välillä oli merkittävä vastaavuus. Koehenkilöt, jotka eivät osallistuneet tutkimuksen pääosaan, suorittivat aiemmin kuvatun TT:n kahdesti molemmilla kaasuanalysaattoreilla. Tulokset eivät osoittaneet merkitsevää eroa (p>0,05) kiinteällä (Vmax 29, SensorMedics) ja kannettavalla (K4b2, Cosmed) kaasuanalysaattorilla mitattujen Vo2max-keskiarvojen välillä (48,7 (SD 3,1) vs. 49,1 (3,1).5) ml kg-1 min-1, vastaavasti), keskimääräinen absoluuttinen virhe oli 0,51 (SD 0,18) ml kg-1 min-1.
Statistiset analyysit
ANOVA:ta käytettiin TT:n ja 20mMST:n välisen keskimääräisen EC:n vertailuun. TT:n ja 20mMST:n välisen energiakustannusvarianssin (ECV) vaikutusta alkuperäiseen 20mMST:n ennustemalliin (EQLÉG6) arvioitiin samanaikaisen yleisen lineaarisen mallin (GLM) avulla. Tämän mallin tarkoituksena oli ennustaa Vo2max-eroja/virheitä TT:n ja EQLÉG:n välillä käyttämällä keskimääräistä ECV:tä riippumattomana muuttujana. Lisäksi Pearsonin korrelaatiokertoimia käytettiin havaitsemaan lineaarisuus ECV:n ja eri antropometristen ominaisuuksien välillä.
Uuden ennustemallin laskemisessa käytettiin yleistettyjä estimointiyhtälöitä (Generalised Estimating Equations, GEE)18 -lähestymistapaa, jotta toistuvien havaintojen välinen koehenkilökohtainen riippuvuus voitaisiin ottaa huomioon. GEE on tehokas lähestymistapa yleistettyjen lineaaristen mallien sovittamiseen ei-normaalisti mutta riippuvaisesti jakautuneisiin vastemuuttujiin.18 GLM-kehys GEE-estimoinnin kanssa otettiin käyttöön yhtälön (EQMST) luomiseksi, joka ennustaa 20mMST:n aikana mitattua Vo2max:ia käyttäen malliryhmän tietoja (n = 40). Jälkimmäisessä mallissa 20mMST:n aikana saavutettu maksiminopeus (MAS) asetettiin riippumattomaksi muuttujaksi. Tämän jälkeen suoritettiin toinen GLM GEE-estimoinnilla, jolla luotiin EQTT-malli, jonka tarkoituksena oli ennustaa vertailustandardin TT Vo2max (riippuvainen muuttuja) käyttämällä EQMST:n lopputulosta riippumattomana muuttujana. Tätä menettelyä käytettiin tuottamaan 20mMST Vo2max -malli, jossa otetaan huomioon ECV. Sen varmistamiseksi, että EQTT-mallin laskennassa käytetyt menettelyt olivat todellakin parempia kuin perinteinen lähestymistapa, laskettiin GLM käyttäen TT Vo2max (riippuvainen muuttuja) ja MAS (riippumaton muuttuja). ANOVA:ta ja Pearsonin korrelaatiokertoimia käytettiin havaitsemaan mahdolliset vääristymät todellisten ja ennustettujen Vo2max-keskiarvojen välillä kolmen mallin osalta.
EQTT:n ja alkuperäisen EQLÉG-mallin ristiinvalidoinnissa käytettiin jäljelle jääneiden 70 koehenkilön (validointiryhmä) tietoja. Korrelaatiokertoimet, ANOVA, 95 prosentin yksimielisyysraja-analyysit (LIMAG) ja prosentuaaliset variaatiokertoimet (CV%) otettiin käyttöön kahden mallin validoimiseksi vakiintuneiden menettelyjen mukaisesti.19 Yhdeksänkymmentäviiden prosentin luottamusvälit (CI95%) ja ROC-käyräanalyysi laskettiin SAS/Macro/IML-ohjelmaan sisällytetyllä tilastollisella ohjelmistolla. Jälkimmäinen ohjelmisto on suunniteltu erityisesti ROC-käyrien sovittamiseen käyttäen dummy-muuttujia toistettujen mittausten malleista saaduille tiedoille. ROC-käyrän alle jäävä pinta-ala arvioitiin käyttämällä Wilcoxonin ei-parametrista menetelmää.20 Vo2CR:n rajakohdaksi asetettiin 44 ml kg-1 min-1 käytettävissä olevien ohjeiden mukaisesti.1,4,5 Laskettua herkkyyttä ja spesifisyyttä ja vastaavia CI95%:ia käytettiin määrittämään näiden kahden yhtälön tehokkuus Vo2CR:n seulonnassa. Herkkyys (SE) määriteltiin niiden Vo2CR:n alittavien koehenkilöiden osuudeksi, joiden 20mMST-ennustearvo oli alle 44 ml kg-1 min-1. Spesifisyys (SP) määriteltiin niiden Vo2CR:n yläpuolella olevien henkilöiden osuudeksi, joiden 20mMST-ennustearvo oli vähintään 44 ml kg-1 min-1. McNemarin χ2-analyysillä tutkittiin lasketun herkkyyden ja spesifisyyden välisiä eroja kummankin yhtälön raja-arvopisteessä. Cohenin κ-tilastoa käytettiin arvioimaan ennustemallien ja vertailustandarditestin välistä vastaavuutta. ANOVA-analyysia ja Pearsonin korrelaatiokertoimia käytettiin todellisten ja ennustettujen keskiarvojen välisten mahdollisten vääristymien havaitsemiseksi. Kaikki tilastolliset analyysit tehtiin SPSS- (versio 11.5; SPSS, Chicago, IL) ja SAS-ohjelmistopaketeilla (versio 8.2; SAS Institute, Cary, NC, USA). Merkitsevyystasoksi asetettiin p<0.05.
.