METODY
Przedmioty i procedury
W sumie 110 zdrowych mężczyzn (wiek: 21,6 (SD 2,5); BMI: 23,6 (2,2)) zgłosiło się na ochotnika. Kryteria wykluczenia obejmowały palenie tytoniu i wszelkie urazy mięśniowe lub szkieletowe. Pisemną świadomą zgodę uzyskano od wszystkich uczestników po pełnym wyjaśnieniu procedur. Kohorta została arbitralnie podzielona na grupę modelową (n = 40) i walidacyjną (n = 70). Analiza wariancji (ANOVA) nie wykazała istotnych różnic między obiema grupami pod względem cech antropometrycznych.
W ciągu 14 dni wszyscy uczestnicy przeszli ocenę Vo2max na bieżni i wykonali 20mMST w krytej sali gimnastycznej z gumową podłogą. W przeciwieństwie do grupy walidacyjnej, uczestnicy grupy modelowej byli poddawani ocenie Vo2max podczas wykonywania 20mMST z wykorzystaniem przenośnego analizatora gazów. Szczególną uwagę zwrócono na utrzymanie podobnych warunków środowiskowych w obu miejscach pomiaru podczas oceny. Przed wizytą w celu zebrania danych, badani zostali zapoznani z wszystkimi protokołami oceny. Zalecono im również unikanie stresujących aktywności na 36-48 h przed wizytą. Badania przeprowadzono w przypadkowej kolejności, przez tych samych badaczy i w tym samym czasie dla każdego uczestnika, między 9:00 a 12:00 lub między 14:00 a 17:00. Badanie zostało zatwierdzone przez Research Ethics Board of the University of Wolverhampton.
Zbieranie danych
Laboratoryjna ocena Vo2max (TT)
Zastosowano zmodyfikowany test Bruce’a na bieżni (TT) do wyczerpania.16. Prędkość biegu na bieżni była odpowiednio manipulowana tak, aby doprowadzić badanego do wyczerpania w czasie 7-10 min. Nachylenie bieżni zwiększano o 2,5° co 3 min z początkowych 3,5°. Pobór tlenu (Vo2 (ml kg-1 min-1)) mierzono metodą spirometrii w obiegu otwartym przy użyciu automatycznego analizatora gazów (Vmax 29, SensorMedics, Yorba Linda, CA) uprzednio skalibrowanego standardowymi gazami. Parametry oddechowe rejestrowano co 20 s w czasie badania, podczas gdy badani wdychali powietrze z pomieszczenia przez niskooporowy dwudrożny zawór Rudolpha. Aby upewnić się, że badani osiągnęli Vo2max, pomiary były brane pod uwagę do dalszej analizy, gdy spełnione były co najmniej dwa z następujących kryteriów: (i) maksymalna częstość akcji serca większa niż 185 bpm, (ii) wskaźnik wymiany oddechowej większy niż 1,1, i / lub (iii) wykrycie plateau w krzywej Vo2. EC w kcal obliczano dla każdej indywidualnej minuty/etapu jako iloczyn średniego Vo2 (l min-1) przez odpowiadający mu równoważnik kaloryczny.17
Ocena Vo2max w terenie (20mMST)
Test ten przeprowadzono zgodnie z ustalonymi procedurami.6 W grupie modelowej użyto przenośnego analizatora gazów (K4b2, Cosmed, Rzym, Włochy) do rejestrowania parametrów oddechowych co 20 s podczas badania, podczas gdy badani wdychali powietrze z pomieszczenia przez maskę twarzową. Maksymalny pobór tlenu był głównym parametrem oznaczanym metodą obiegu otwartego. Przed pomiarem analizator gazów był kalibrowany gazami wzorcowymi. Wyczerpanie potwierdzano, gdy spełnione były co najmniej dwa z następujących kryteriów: (i) maksymalna częstość akcji serca większa niż 185 bpm, (ii) wskaźnik wymiany oddechowej większy niż 1,1, i/lub (iii) wykrycie plateau w krzywej Vo2. EC w kcal obliczano dla każdej indywidualnej minuty/etapu jako iloczyn średniego Vo2 (l min-1) przez odpowiadający mu równoważnik kaloryczny.17 W grupie walidacyjnej, Vo2max przewidywano na podstawie wyników 20mMST zgodnie z ustalonymi procedurami.6
Analizator gazu K4b2 ważył 475 g i nie spodziewano się, że znacząco zmieni zapotrzebowanie energetyczne uczestników. Badanie pilotażowe z wykorzystaniem pięciu uczestników (wiek: 21,6 (SD 1,3); BMI: 24,3 (1,5)) przeprowadzono w celu zbadania dodatkowych wymagań energetycznych i zapewnienia, że istniała znacząca zgodność między dwoma zastosowanymi analizatorami gazów. Badani, którzy nie brali udziału w głównej części badania, wykonali opisany wcześniej TT dwukrotnie przy użyciu obu analizatorów gazowych. Wyniki nie wykazały istotnej różnicy (p>0,05) pomiędzy średnią wartością Vo2max zarejestrowaną przez stacjonarny (Vmax 29, SensorMedics) i przenośny (K4b2, Cosmed) analizator gazów (48,7 (SD 3,1) v 49,1 (3.5) ml kg-1 min-1, odpowiednio), ze średnim błędem bezwzględnym 0,51 (SD 0,18) ml kg-1 min-1.
Analizy statystyczne
ANOVA została użyta do porównania średnich EC pomiędzy TT i 20mMST. Wpływ wariancji kosztów energetycznych pomiędzy TT i 20mMST (ECV) na oryginalny model predykcji 20mMST (EQLÉG6) oceniono za pomocą jednoczesnego ogólnego modelu liniowego (GLM). Model ten miał na celu przewidywanie różnic/błędów Vo2max pomiędzy TT i EQLÉG przy użyciu średniej ECV jako zmiennej niezależnej. Dodatkowo, współczynniki korelacji Pearsona zostały wykorzystane do wykrycia liniowości pomiędzy ECV a różnymi cechami antropometrycznymi.
Do obliczenia nowego modelu predykcyjnego zastosowano podejście uogólnionych równań estymujących (GEE)18 , aby uwzględnić specyficzne dla danego podmiotu zależności pomiędzy powtarzanymi obserwacjami. GEE jest potężnym podejściem w dopasowywaniu uogólnionych modeli liniowych do nienormalnie, ale zależnie rozłożonych zmiennych odpowiedzi.18 Wprowadzono ramy GLM z estymacją GEE w celu wygenerowania równania (EQMST) przewidującego Vo2max mierzone podczas 20mMST przy użyciu danych z grupy modelowej (n = 40). W tym drugim modelu, jako zmienną niezależną przyjęto maksymalną osiągniętą prędkość (MAS) podczas 20mMST. Następnie przeprowadzono drugą analizę GLM z estymacją GEE, generując model EQTT, którego celem było przewidywanie wzorca referencyjnego TT Vo2max (zmienna zależna) z wykorzystaniem wyniku końcowego EQMST jako zmiennej niezależnej. Procedura ta została zastosowana do wytworzenia modelu 20mMST Vo2max uwzględniającego ECV. W celu upewnienia się, że procedury zastosowane do obliczenia modelu EQTT były rzeczywiście lepsze od tradycyjnego podejścia, obliczono GLM z użyciem TT Vo2max (zmienna zależna) i MAS (zmienna niezależna). ANOVA i współczynniki korelacji Pearsona zostały użyte do wykrycia możliwej tendencyjności pomiędzy średnimi rzeczywistymi i przewidywanymi wartościami Vo2max dla trzech modeli.
Dane od pozostałych 70 uczestników (zwanych grupą walidacyjną) zostały użyte do krzyżowej walidacji EQTT i oryginalnego modelu EQLÉG. Współczynniki korelacji, ANOVA, 95% analiza granic porozumienia (LIMAG) i procentowe współczynniki zmienności (CV%) zostały przyjęte do walidacji dwóch modeli zgodnie z ustalonymi procedurami.19 Dziewięćdziesięciopięcioprocentowe przedziały ufności (CI95%) i analiza krzywej ROC zostały obliczone przy użyciu oprogramowania statystycznego włączonego do SAS/Macro/IML. To ostatnie oprogramowanie jest przeznaczone specjalnie do dopasowywania krzywych ROC przy użyciu zmiennych dummy dla danych uzyskanych z projektów powtarzanych pomiarów. Obszar pod krzywą ROC oszacowano za pomocą nieparametrycznej metody Wilcoxona.20 Punkt graniczny dla Vo2CR ustalono na 44 ml kg-1 min-1 zgodnie z dostępnymi wytycznymi.1,4,5 W celu określenia skuteczności obu równań w przesiewowej ocenie Vo2CR wykorzystano obliczoną czułość i swoistość wraz z odpowiadającymi im CI95%. Czułość (SE) została zdefiniowana jako odsetek osób poniżej Vo2CR, które wykazały wartość przewidywaną 20mMST poniżej 44 ml kg-1 min-1. Swoistość (SP) zdefiniowano jako odsetek osób powyżej Vo2CR, które wykazały wartość przewidywaną 20mMST powyżej lub równą 44 ml kg-1 min-1. W analizie McNemara χ2 zbadano różnice między obliczoną czułością i swoistością w punkcie odcięcia dla obu równań. Statystykę κ Cohena wykorzystano do oceny zgodności między modelami predykcyjnymi a testem referencyjnym. Wreszcie, ANOVA i współczynniki korelacji Pearsona zostały użyte do wykrycia ewentualnej tendencyjności pomiędzy średnimi wartościami rzeczywistymi i przewidywanymi. Wszystkie analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu pakietów oprogramowania statystycznego SPSS (wersja 11.5; SPSS, Chicago, IL) i SAS (wersja 8.2; SAS Institute, Cary, NC, USA). Poziom istotności przyjęto na poziomie p<0,05.
.