Méthodes
Sujets et procédures
Un total de 110 hommes en bonne santé (âge : 21,6 (écart-type 2,5) ; IMC : 23,6 (2,2)) se sont portés volontaires. Les critères d’exclusion comprenaient le tabagisme et toute blessure musculaire ou squelettique. Un consentement éclairé écrit a été obtenu de tous les participants après une explication complète des procédures impliquées. La cohorte a été arbitrairement divisée en groupes modèle (n = 40) et validation (n = 70). L’analyse de la variance (ANOVA) n’a révélé aucune différence significative entre les deux groupes en termes de caractéristiques anthropométriques.
Dans une période de 14 jours, tous les participants ont subi une évaluation de la Vo2max sur tapis roulant et ont effectué le 20mMST dans un gymnase intérieur au sol en caoutchouc. Contrairement au groupe de validation, les participants du groupe modèle ont été soumis à une évaluation de la Vo2max tout en effectuant la 20mMST à l’aide d’un analyseur de gaz portable. Un soin particulier a été apporté pour maintenir des conditions environnementales similaires dans les deux sites de mesure pendant l’évaluation. Avant les visites de collecte de données, les sujets ont été familiarisés avec tous les protocoles d’évaluation. Il leur a également été conseillé d’éviter les activités stressantes 36 à 48 heures avant les visites de collecte des données. Les tests ont été effectués dans un ordre aléatoire, par les mêmes enquêteurs et à la même heure pour chaque sujet, soit entre 9 h et 12 h, soit entre 14 h et 17 h. L’étude a été approuvée par le comité d’éthique de la recherche de l’université de Wolverhampton.
Collecte des données
Évaluation en laboratoire de la Vo2max (TT)
Un test modifié sur tapis roulant de Bruce (TT) jusqu’à épuisement a été utilisé16. La vitesse de course du tapis roulant a été manipulée en conséquence afin d’amener le sujet à l’épuisement en 7-10 min. L’inclinaison du tapis roulant a été augmentée de 2,5° toutes les 3 minutes à partir d’un angle initial de 3,5°. L’absorption d’oxygène (Vo2 (ml kg-1 min-1)) a été mesurée par spirométrie en circuit ouvert à l’aide d’un analyseur de gaz automatisé (Vmax 29, SensorMedics, Yorba Linda, CA) préalablement étalonné avec des gaz standard. Les paramètres respiratoires ont été enregistrés toutes les 20 secondes pendant les tests, tandis que les sujets inspiraient l’air ambiant par une valve de Rudolph à deux voies à faible résistance. Pour s’assurer que les sujets atteignaient la Vo2max, les mesures étaient prises en compte pour la suite de l’analyse lorsqu’au moins deux des critères suivants étaient remplis : (i) fréquence cardiaque maximale supérieure à 185 bpm, (ii) rapport d’échange respiratoire supérieur à 1,1, et/ou (iii) détection d’un plateau dans la courbe de Vo2. L’EC en kcal a été calculé pour chaque minute/étape individuelle comme le produit de la Vo2 moyenne (l min-1) par l’équivalent calorique correspondant.17
Évaluation sur le terrain de la Vo2max (20mMST)
Ce test a été réalisé selon des procédures établies.6 Dans le groupe modèle, un analyseur de gaz portable (K4b2, Cosmed, Rome, Italie) a été utilisé pour enregistrer les paramètres respiratoires toutes les 20 s pendant le test, tandis que les sujets inspiraient de l’air ambiant à travers un masque facial. L’absorption maximale d’oxygène était le principal paramètre déterminé par la méthode du circuit ouvert. Avant la mesure, l’analyseur de gaz était étalonné avec des gaz standard. L’épuisement était confirmé lorsqu’au moins deux des critères suivants étaient remplis : (i) fréquence cardiaque maximale supérieure à 185 bpm, (ii) rapport d’échange respiratoire supérieur à 1,1, et/ou (iii) détection d’un plateau dans la courbe Vo2. L’EC en kcal a été calculé pour chaque minute/étape individuelle comme le produit de la Vo2 moyenne (l min-1) par l’équivalent calorique correspondant.17 Dans le groupe de validation, la Vo2max a été prédite à partir de la performance 20mMST selon des procédures établies.6
L’analyseur de gaz K4b2 pesait 475 g et ne devait pas modifier de manière significative les demandes énergétiques des sujets. Une étude pilote portant sur cinq sujets (âge : 21,6 (écart-type 1,3) ; IMC : 24,3 (1,5)) a été réalisée afin d’étudier les demandes énergétiques supplémentaires et de s’assurer qu’il existait une concordance significative entre les deux analyseurs de gaz utilisés. Les sujets, qui n’ont pas participé à la partie principale de l’enquête, ont effectué deux fois le TT décrit précédemment en utilisant les deux analyseurs de gaz. Les résultats n’ont montré aucune différence significative (p>0,05) entre la valeur moyenne de Vo2max enregistrée par l’analyseur de gaz stationnaire (Vmax 29, SensorMedics) et l’analyseur de gaz portable (K4b2, Cosmed) (48,7 (SD 3,1) v 49,1 (3.5) ml kg-1 min-1, respectivement), avec une erreur absolue moyenne de 0,51 (SD 0,18) ml kg-1 min-1.
Analyses statistiques
ANOVA a été utilisée pour comparer les CE moyennes entre TT et 20mMST. L’effet de la variance du coût énergétique entre le TT et le 20mMST (ECV) sur le modèle original de prédiction du 20mMST (EQLÉG6) a été évalué via un modèle linéaire général (GLM) simultané. Ce modèle visait à prédire les différences/erreurs de Vo2max entre TT et EQLÉG en utilisant l’ECV moyen comme variable indépendante. En outre, les coefficients de corrélation de Pearson ont été utilisés pour détecter la linéarité entre le VCE et diverses caractéristiques anthropométriques.
Pour le calcul du nouveau modèle de prédiction, l’approche des équations d’estimation généralisées (EEG)18 a été utilisée pour tenir compte de la dépendance spécifique au sujet entre les observations répétées. L’EEG est une approche puissante pour ajuster des modèles linéaires généralisés à des variables de réponse distribuées de manière non normale mais dépendante.18 Un cadre GLM avec estimation GEE a été introduit pour générer une équation (EQMST) prédisant la Vo2max mesurée pendant le 20mMST en utilisant les données du groupe modèle (n = 40). Pour ce dernier modèle, la vitesse maximale atteinte (VMA) pendant le 20mMST a été définie comme la variable indépendante. Ensuite, un second GLM avec estimation GEE a été réalisé pour générer le modèle EQTT qui visait à prédire la Vo2max TT standard de référence (variable dépendante) en utilisant le résultat final de l’EQMST comme variable indépendante. Cette procédure a été utilisée pour produire un modèle de Vo2max 20mMST qui tient compte du VCE. Afin de s’assurer que les procédures suivies dans le calcul du modèle EQTT étaient effectivement supérieures à l’approche traditionnelle, un GLM a été calculé en utilisant TT Vo2max (variable dépendante) et MAS (variable indépendante). L’ANOVA et les coefficients de corrélation de Pearson ont été utilisés pour détecter un éventuel biais entre les valeurs moyennes réelles et prédites de la Vo2max pour les trois modèles.
Les données des 70 sujets restants (appelés groupe de validation) ont été utilisées pour valider de manière croisée l’EQTT et le modèle original de l’EQLÉG. Les coefficients de corrélation, l’ANOVA, les analyses des limites d’accord à 95 % (LIMAG) et les coefficients de variation en pourcentage (CV%) ont été adoptés pour valider les deux modèles selon les procédures établies.19 Les intervalles de confiance à 95 % (CI95 %) et l’analyse de la courbe ROC ont été calculés à l’aide d’un logiciel statistique incorporé dans SAS/Macro/IML. Ce dernier logiciel est conçu spécifiquement pour ajuster les courbes ROC en utilisant des variables fictives pour les données obtenues à partir de plans à mesures répétées. L’aire sous la courbe ROC a été estimée à l’aide de la méthode non paramétrique de Wilcoxon.20 Le point de démarcation pour la Vo2CR a été fixé à 44 ml kg-1 min-1 conformément aux directives disponibles.1,4,5 La sensibilité et la spécificité calculées, avec les IC95% correspondants, ont été utilisées pour déterminer l’efficacité des deux équations dans le dépistage de la Vo2CR. La sensibilité (SE) a été définie comme la proportion de sujets en dessous de la Vo2CR qui ont démontré une valeur prédite 20mMST inférieure à 44 ml kg-1 min-1. La spécificité (SP) a été définie comme la proportion de sujets au-dessus de la Vo2CR qui ont révélé une valeur prédite 20mMST supérieure ou égale à 44 ml kg-1 min-1. L’analyse du χ2 de McNemar a examiné les différences entre la sensibilité et la spécificité calculées au point de coupure pour les deux équations. La statistique κ de Cohen a été utilisée pour évaluer la concordance entre les modèles de prédiction et le test standard de référence. Enfin, l’ANOVA et les coefficients de corrélation de Pearson ont été utilisés pour détecter un éventuel biais entre les valeurs moyennes réelles et prédites. Toutes les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide des progiciels statistiques SPSS (version 11.5 ; SPSS, Chicago, IL) et SAS (version 8.2 ; SAS Institute, Cary, NC, USA). Le niveau de signification a été fixé à p<0,05.
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