Sedanji standardni ukrep kardiorespiratorne kondicije uvaja zmedo glede na telesno maso: dodatna študija dr mednarodna revija o debelosti

Sedanji standardni ukrep kardiorespiratorne kondicije uvaja zmedo glede na telesno maso: dodatna študija dr mednarodna revija o debelosti

Anonim

Predmeti

  • Kardiovaskularna biologija
  • Presnovne motnje
  • Debelost
  • Zdravniški pregled

Izvleček

CILJ:

Kardiorespiratorno kondicijo trenutno ocenjujemo tako, da delimo največjo porabo kisika (VO 2max ) na telesno maso (na standard teže). Vendar pa je statistično pravilen način nevtralizacije učinka teže na VO 2max v določeni populaciji prilagoditev telesne teže s pomočjo regresijskih tehnik (prilagojen standard). Naš cilj je količinsko določiti pristranskost, ki jo uvaja standard za težo pri populaciji, porazdeljeni po različnih kategorijah telesne mase.

OBLIKOVANJE:

To je presečna študija.

PREDMETI IN METODE:

Izhodiščni ukrepi udeležencev študije o odmerjanju odzivov na vadbeno vadbeno študijo (DR's EXTRA), 635 moških (indeks telesne mase (ITM): 19–47 kg m −2 ) in 638 žensk (ITM: 16–49 kg m −2 ) starih 57–78 let, ki so opravili oralne teste tolerance na glukozo in maksimalne stresne teste z neposrednim merjenjem VO 2max . Primerjamo povečanje VO 2max, ki ga implicira standard za težo, in dejanski porast VO 2max na kg telesne teže. Linearni logistični regresijski model ocenjuje kvote za nenormalni metabolizem glukoze (bodisi oslabljena glikemija na tešče, bodisi oslabljena glukozna toleranca ali sladkorna bolezen tipa 2), ki je v najmanjši meri v primerjavi z najbolj prilegajočim kvartilom v skladu s standardom teže in prilagojenim standardom.

REZULTATI:

Standard na težo pomeni povečanje vsebnosti VO 2max z 20, 9 ml min- 1 pri ženskah in 26, 4 ml min- 1 pri moških na dodaten kilogram telesne teže. Resnično povečanje na kg znaša le 7, 0 ml min- 1 (95-odstotni interval zaupanja: 5, 3–8, 8) in 8, 0 ml min –1 (95-odstotni interval zaupanja: 5, 3–10, 7). Tveganje za nenormalno presnovo glukoze pri najmanj primernem četrtini prebivalstva je precenjeno za 52%, če se uporablja standard za težo.

ZAKLJUČKI:

Pri primerjavah različnih kategorij telesne mase standard na teži sistematično podcenjuje kardiorespiratorno kondicijo pri debelih osebah. Uporaba standarda za težo občutno povečuje povezave med slabo kondicijo in sočasnimi obolenji debelosti.

Uvod

Prvotna domena merjenja maksimalnega vnosa kisika (VO 2max ) je primerjala kondicijo med športniki. 1 V zadnjem času je bilo ugotovljeno, da je nizek VO 2max neodvisen pokazatelj srčno-žilnih in presnovnih tveganj pri splošni populaciji. 2, 3

Primerjave kardiorespiratorne kondicije lahko temeljijo na skupinskih sredstvih VO 2max (povprečni standard) ali s prilagoditvijo VO 2max telesni teži (prilagojeni standard). Vendar je razdelitev povprečne vrednosti VO 2max skupin na povprečno telesno maso (standard na težo) najpogosteje uporabljen referenčni standard v raziskavah 4 in se uporablja v trenutnih kliničnih smernicah. 5

Težave, ki izhajajo iz uporabe fiksnega razmerja kot standardnega, je Tanner že leta 1949 opisal v svojem klasičnem prispevku " Pogrešenost standardov za težo in površino in njihova povezanost z lažno korelacijo ": 6 Razen če je regresijska črta, ki predstavlja resnično povezanost med dvema spremenljivkama v populaciji, gre skozi izvor, da standard za težo uvaja pristranskost. Kasneje so bila ta načela uporabljena pri telesni pripravljenosti in velikosti telesa, saj trdijo, da standard po teži sistematično podcenjuje kondicijo pri težkih posameznikih. 7, 8 To se je pokazalo za športnike. 9, 10 Ali je standard teže glede na boljšo oceno povezave med telesno maso in VO 2max v današnji populaciji, ki je vedno bolj debela, ni znano.

Cilj te študije je opisati povezavo med telesno maso in VO 2max v populacijskem vzorcu moških in žensk srednjih let in starejših. Poleg tega nameravamo količinsko ovrednotiti vsako pristranskost, ki jo standard za težo uvede v modele kondicije in obolevnosti. Da bi pokazali zmedenost zaradi debelosti, smo kot rezultat izbrali skupno komorbidnost debelosti: nenormalni metabolizem glukoze (AGM), opredeljen kot oslabljena glikemija na tešče ali oslabljena glukozna toleranca ali diabetes tipa 2.

Bolniki in metode

Uporabljamo izhodiščne podatke študije o odmerjanju odzivov na vadbeno vadbo (DR's EXTRA), ki je stalno 4-letno randomizirano kontrolirano preskušanje o zdravstvenih učinkih redne telesne vadbe in prehrane; podroben opis in diagram poteka sta objavljena drugje. 11 Na kratko, starostno stratificiran vzorec 1500 moških in 1500 žensk, starih 55–74 let, je bil naključno izbran iz registra prebivalstva mesta Kuopio, občine s 93 000 prebivalci na vzhodni Finskem. Skupno je v letih 2005–2006 opravilo 1410 posameznikov. Po nadaljnjih izključitvah (tri sladkorne bolezni tipa 1, 134 nepopolnih podatkov o VO 2max ali presnovi glukoze) smo prišli do sedanje populacije 1273 posameznikov (635 moških in 638 žensk), starih 57–79 let. (Dopolnilna slika 1). Protokol študije je odobril Odbor za etiko Univerze v Kuopio. Vsi udeleženci so dali pisno informirano soglasje.

Ocena kardiorespiratorne kondicije

Kardiorespiratorna kondicija se oceni med simptomom omejenega maksimalnega stresnega testa na izčrpanost do izčrpanosti na električno zavornem ciklu ergometer (Ergoline, Bitz, Nemčija). Teste nadzirajo zdravniki po standardiziranem protokolu testa s 3 min pri 20 W in 20-W povečanjem delovne obremenitve na minuto. Udeleženci se verbalno spodbujajo k maksimalnemu naporu. Poraba kisika se meri neposredno z metodo dihanja s pomočjo dihalnega analizatorja plinov (SensorMedics, Yorba Linda, Kalifornija, ZDA). VO 2max je opredeljen kot sredina treh najvišjih vrednosti povprečne porabe kisika, izmerjene zaporedno v intervalih 20 s. Skupno 98% preiskovancev je doseglo razmerje izmenjave dihal 1, 1.

Druge ocene

Vzorci krvi se odvzamejo po 12-urnem naporu. Plazemska glukoza na tešče se meri z metodo hekokinaze. Po 12-urnem postu pri vseh posameznikih, razen pri tistih, ki imajo postavljeno diagnozo sladkorne bolezni, se opravi 2-urni oralni test tolerance na glukozo s 75-g gliko glukoze. Preiskovance razvrščamo po merilih Svetovne zdravstvene organizacije, ki imajo normalno toleranco za glukozo, če je glukoza na tešče <6, 1 mmol l −1, vrednost 2-h na testu za toleranco za glukozo pa <7, 8 mmol l -1 . Diabetes mellitus tipa 2, oslabljena glukoza na tešče ali oslabljena toleranca za glukozo zaradi skupnega izida AGM. Posamezniki z znano sladkorno boleznijo tipa 1 so izključeni. Višino in težo meri usposobljeno osebje.

Statistične analize

Za določitev ravni telesne pripravljenosti posameznikov merjeni VO 2max primerjamo z rezultati, ki so specifični za spol, med udeleženci z normalno presnovo glukoze. Trije standardi različno definirajo VO 2max, pri katerem velja, da ima posameznik normalno (tj. Niti visoko niti nizko stopnjo telesne pripravljenosti) = pričakovano normalno VO 2max (primerjajte sliki 1 in 2).

Image

Največji vnos kisika (VO 2max ) in telesna teža pri ženskah: Pričakovano normalno VO 2max v skladu s standardom (i) za težo, prilagojenim standardom (ii) in povprečnim standardom (iii). Preostala porazdelitev za standard po teži in prilagojena norma glede na telesno maso in telesno maso. Enačba na težo: VO 2max = 20, 91 × teža; regresijska enačba: VO 2max = 951 + 7, 03 × teža.

Slika v polni velikosti

Image

Največji vnos kisika (VO 2max ) in telesna teža pri moških: pričakovani normalni VO 2max v skladu s standardom teže (i), prilagojenim standardom (ii) in povprečnim standardom (iii). Preostala porazdelitev za standard po teži in prilagojena norma glede na telesno maso in telesno maso. Enačba na težo: VO 2max = 26, 44 × teža; regresijska enačba: VO 2max = 1508 + 8, 02 × teža.

Slika v polni velikosti

  1. Pričakovani normalni VO 2max za posameznika v skladu s standardom za maso = posameznikova telesna teža, pomnožena s spolno specifično skupino, povprečni VO 2max v ml kg -1 min.

  2. Pričakovani normalni normalni VO 2max v skladu s prilagojenim standardom = posameznikova telesna teža vstavljena kot neodvisna in VO 2max v ml min- 1 kot odvisna spremenljivka v linearnih regresijskih enačbah glede na spol.

  3. Pričakovani normalni VO 2max za posameznika glede na povprečni standard = povprečje, ki je specifično za spol, ne glede na telesno maso posameznikov.

Fitnes se oceni na podlagi razlike med dejansko izmerjenim in pričakovanim normalnim VO 2max za moške in ženske posebej. Grafično to ustreza vertikalni razdalji opazovanega VO 2max do črt (i), (ii) in (iii) na slikah 1 in 2. Četverici dejansko izmerjenega VO 2max kot odstotek pričakovanega normalnega VO 2max so naši kvarti fitnesa.

Tako dobljeni kvartili so vstavljeni v logistično regresijo z AGM kot izidom. Izvedli smo pogojno logistično regresijsko analizo, stratificirano glede na spol in prilagojeno za 5-letne starostne skupine. Za dodatno prilagoditev smo kot zvezno spremenljivko uporabili indeks telesne mase (BMI). Delež presežka tveganja, ki ga razloži BMI, se oceni v skladu z enačbo, ki jo je dal Brotman: 12 1− (ln OR A / ln OR U ), kjer je OR A razmerje kvoti za nenormalno regulacijo glukoze, ki se podeli z nizko kondicijo po prilagoditvi BMI. in OR U je razmerje nereguliranega kvota. Vse poročane vrednosti P so dvostranske. Za vse statistične ocene uporabljamo sistem statistične analize (SAS za Windows, različica 9.2, SAS Institute, Cary, NC, ZDA).

Rezultati

Karakteristike oseb glede na spol in kategorijo BMI so prikazane v preglednici 1. Povprečni VO 2max na kg telesne teže se z naraščajočim BMI opazno zmanjša, medtem ko se absolutne vrednosti nekoliko povečajo. Obstaja izrazito povečanje deleža oseb z nenormalno presnovo glukoze s povečanjem BMI.

Tabela polne velikosti

Povezave med VO 2max in telesno maso žensk in moških so prikazane na slikah 1 in 2. Standard za težo pomeni povečanje vsebnosti VO 2max z 21 ml min −1 pri ženskah in 26, 5 ml min- 1 pri moških na dodaten kilogram telesa utež. Resnično povečanje na kg je le 7, 0 (95-odstotni interval zaupanja: 5, 3–8, 8) in 8, 0 (95-odstotni interval zaupanja: 5, 3–10, 7) ml min −1 (prilagojen standard).

Preostala analiza (spodnje plošče) kaže, da je standard glede na težo nevtralen le v ozkem pasu teže in ITM. Povprečni ostanki so pri lažjih osebah pozitivni in pri težjih osebah negativni. Povprečni ostanki za standard telesne pripravljenosti, prilagojene telesni teži, so blizu 0 v večini razpona teže in telesne mase.

Razporeditev kategorij telesne mase v kvartilih kondicije s kondicijo in s kondicijo povezanih s fitnesom je prikazana v tabeli 2. Po standardu za težo telesne mase v kvartilu z najnižjo telesno sposobnostjo je 46% debelih oseb v primerjavi z 28% za prilagojene in 21% za povprečni standard. Kvatil z najvišjo kondicijo po standardu za težo ima le 1% debelih oseb v primerjavi z 18% za prilagojeni in 30% za povprečni standard. Na podlagi teh četrtin so kvote za AGM najvišje za najmanj prileganje v skladu s standardom za težo in nižje za tiste, ki so v skladu s prilagojenimi in srednjimi standardi razvrščene kot najmanj. Dodatna prilagoditev BMI odpravi te razlike.

Tabela polne velikosti

Diskusija

V tem populacijskem vzorcu 635 moških in 638 žensk skupinska povprečna delitev VO 2max na skupno telesno maso (na standard teže) ne povzroči neodvisnega standarda kardiorespiratorne kondicije glede na telesno maso. Dejanska sprememba VO 2max na kg telesne teže je veliko manjša od tiste, ki jo nalaga standard za težo. Na primer, za enako kondicijo v skladu s standardom o teži bi bilo treba razliko teže med moškim, ki tehta 100 kg, in enim, ki tehta 70 kg, nadomestiti s 800 ml min- 1 višjim VO 2max v prvem. Dejanska povprečna razlika je le 240 ml min -1 . Ko telesna teža odstopa od povprečne skupine, se razkorak med pričakovano in dejansko kondicijo povečuje. Pri lažjih posameznikih pozitivni povprečni ostanki kažejo na sistematično precenjevanje telesne pripravljenosti. Nasprotno so pri težjih posameznikih ostanki negativni, kar kaže na sistematično podcenjevanje telesne pripravljenosti. Tako kategorije telesne pripravljenosti, ki temeljijo na standardu teže, so omejene s telesno maso.

Če pomanjkanje kondicije v skladu s standardom za težo preučujemo kot dejavnik tveganja za komorbidnosti debelosti, so posledične povezave delno lažne. Zmedenost zaradi debelosti povzroči nekaj tveganja, ki ga pripisujejo pomanjkanju telesne pripravljenosti. To je pojav, ki ga je leta 1949 opisal Tanner. 6 V naši populaciji uporaba standarda za težo poveča tveganje za AGM za 52%. V drugih študijah, ki preučujejo povezavo med slabšo telesno pripravljenostjo, glede na standard glede na težo, in neugodnimi presnovnimi rezultati (diabetes, metabolični sindrom), ki mejijo s telesno maso, pojasnjujejo med 25 in 50% opazovanega tveganja. 13, 14, 15, 16 Tako uporaba standarda za težo občutno povečuje povezave med slabo kondicijo in sorodnimi boleznimi debelosti.

Toda ali je pravilno, če VO 2max, prilagojen telesni teži, štejemo za "pravi" standard kardiorespiratorne kondicije? Trdi se, da lahko prilagajanje telesne teže odpravi morebitnega posrednika med slabšo kondicijo in zdravstvenimi rezultati. 17 Telesna teža je odvisna od vnosa energije in porabe energije. Tako bi za uveljavljanje telesne pripravljenosti kot dejavnika telesne teže potrebna predhodna prilagoditev vnosa energije. Poleg tega obstajajo dokazi, da sta kardiorespiratorna kondicija in običajna telesna dejavnost ločeni entiteti, ki ločeno vplivajo na presnovne rezultate. 18, 19 Zato je treba porabo energije pripisati običajni fizični aktivnosti, ne pa kardiorespiratorni kondiciji v določenem času. Zato smatramo, da je telesna teža potencialni poznavalec kardiorespiratorne kondicije, ne pa mediator njegovih učinkov na zdravje.

Glede na pomanjkljivosti standarda za težo in potrebo po referenčni populaciji po prilagojenem standardu so bili proučeni drugi načini za izračun velikosti telesa. Razmerje, ki temelji na masi brez maščobe, je v primerjavi s standardom teže za mladostnike ugodno. 20 Dokazano je, da maščobna masa ne vpliva na največjo aerobno sposobnost. 21 Izkazalo se je, da ocenjevanje telesne pripravljenosti, neodvisno od debelosti, izboljšuje natančnost kondicije kot napovedovalca srčne funkcije. 22 Potrebne so nadaljnje študije, da se pokaže, ali se z delitvijo VO 2max na maso brez maščobe in ne na celotno telesno maso lahko prepreči pristranskost do debelih posameznikov, kar je prikazano v naših rezultatih.

Kolikor vemo, je to največji populacijski vzorec z objektivno izmerjenim VO 2max in toleranco za glukozo v literaturi. Neposredno merjenje porabe kisika med inkrementalnim stresnim testom je najbolj natančna metoda za določanje VO 2max . 23, 24 Uporaba telesne vadbe, ki ne tehta, bi morala zmanjšati tveganje za zmedo glede na telesno težo. Uporabljamo električno zavorni cikel ergometer, ki je najprimernejši pripomoček za testiranje v klinični praksi. Omogoča natančno količinsko opredelitev delovne obremenitve in spremljanje srčne funkcije z najmanj artefakti gibanja. Povezava VO 2max s mišično maso, vitko maso in maščobno maso bi ločeno dodala razsežnost naše študije, vendar nimamo merjenja telesne sestave.

Naši rezultati kažejo, da kategorije telesne pripravljenosti, ki temeljijo na standardu teže, zmedejo telesno maso. Uporaba standarda za težo občutno povečuje povezave med slabo kondicijo in sorodnimi boleznimi debelosti.

Dodatne informacije

Word dokumenti

  1. 1.

    Dopolnilna slika 1

    Dodatne informacije spremljajo prispevek na spletnem mestu International Journal of Obesity (//www.nature.com/ijo)