20 de junio de 2025
En este trabajo se presenta un protocolo para evaluar los niveles de intensidad de actividad física medidos con calorimetría indirecta y dos acelerómetros (en muñeca y cintura derechas) durante una prueba incremental de marcha-trote (de 0,84 a 2,37 m/s) en una pista ovalada. Los resultados muestran diferencias entre la intensidad física evaluada a través de estos métodos.
Esta investigación investiga el nivel de acuerdo entre los datos del acelerómetro de la cintura y la muñeca y la evaluación del consumo de oxígeno.
Hallazgos recientes muestran que la intensidad de la actividad física es fundamental para lograr beneficios para la salud. Sin embargo, la misma velocidad al caminar puede representar diferentes intensidades dependiendo de la condición física del individuo.
Un experimento y desafío importante es adaptar las intervenciones de ejercicio para que coincidan con los niveles de condición física de las personas con diferentes enfermedades no transmisibles. Esto plantea una dificultad significativa para los profesionales de la salud.
Esta investigación aborda la brecha en la identificación del umbral ventilatorio uno, el estándar de oro para definir el inicio de la actividad física vigorosa durante una prueba incremental de trote caminando y lo compara con los registros de acelerómetros.
Este protocolo combina consumos de oxígeno. El estándar de oro de laboratorio para evaluar la intensidad de la actividad física con acelerómetro que registra los métodos de campo más utilizados para ser objetivo. Ha revelado una diferencia sustancial en los datos del acelerómetro a la velocidad de caminata más alta.
[Narrador] Para comenzar, ensamble el ergospirómetro portátil con el arnés y coloque los acelerómetros en las correas de velcro. Configura el monitor de frecuencia cardíaca Bluetooth. Presione el botón de calibración en la pantalla del software para calibrar los gases y el medidor de flujo del ergospirómetro portátil fuera de la pista de trote para caminar. A continuación, pulse el primer paso de inicio de calibración en la ventana de calibración de gases para evaluar la concentración de oxígeno y dióxido de carbono en el aire. Conecte una botella de calibración de gas a la línea del analizador de gas. Presione el paso dos en la ventana de calibración de gas para evaluar la concentración de oxígeno y dióxido de carbono en la botella de calibración. Ahora conecte el medidor de flujo a una jeringa de calibración de tres litros. Presione iniciar calibración en la ventana de calibración del medidor de flujo. Mueva el émbolo de la jeringa a través de su rango completo durante cinco ciclos para alcanzar un flujo de aire estable. A continuación, presione agregar nuevo participante en el software del ergospirómetro e ingrese los datos del participante. En la computadora portátil con el software del acelerómetro, conecte el acelerómetro a un puerto USB. Presione inicializar e ingrese los datos requeridos del voluntario, el tiempo de uso para fines de sincronización y la información de ubicación del cuerpo. Seleccione la frecuencia de muestreo del dispositivo a 100 hercios. Desenchufe el acelerómetro y vuelva a colocar la tapa USB. Prepare máscaras limpias que se ajusten al voluntario. Después de realizar una prueba de fugas de aire, conecte la máscara seleccionada al ergospirómetro. Conecte el monitor de frecuencia cardíaca al software del ergospirómetro. Coloque los acelerómetros en la muñeca y la cintura derechas y conecte el ergospirómetro. Presione el botón de configuración del dispositivo para verificar la conexión del ergospirómetro y el sensor de frecuencia cardíaca Bluetooth. Ahora presione el botón de inicio del ajuste del sensor para la calibración del gas ambiente. Llevar al participante al punto de partida de la pista. Verifique el volumen de audio de la prueba de caminata incremental modificada en un dispositivo móvil para confirmar que el participante puede escucharla claramente. Indique al participante que permanezca sentado. Evite hablar y respirar normalmente para comenzar la medición de referencia para la inactividad del ergoespirómetro portátil y el acelerómetro, reproduzca el audio de la prueba de marcha modificada para demostrar la velocidad de caminar siguiendo la señal de sonido para cubrir una pista de 10 metros, sincronizando la velocidad de caminar con la señal de sonido. Permita que el participante se ponga de pie y, junto con dos investigadores, inicie la prueba mientras se aleja de la silla para despejar el camino. Haga que el participante comience la prueba y ayude a guiar el ritmo de caminata del participante con el audio modificado de la prueba de caminata. Siguiendo el ritmo incremental de la prueba hasta el final del audio modificado de la prueba de marcha. Presione el botón de inicio de prueba en el software del ergospirómetro al mismo tiempo que el investigador y presione agregar texto a cada aumento de velocidad indicado por el audio de prueba de caminata modificado. Después de que concluya la prueba, indique al participante que se siente y permanezca en silencio. Respiración normal durante dos minutos para finalizar la captura de datos. Después de dos minutos, presione el símbolo cuadrado para detener el registro de mediciones y comience a quitar todo el equipo del participante, concluyendo la recopilación de datos en la computadora portátil y el software del ergospirómetro. Revise los datos en el software del ergospirómetro para asegurarse de que los datos recopilados sobre el consumo de oxígeno, el dióxido de carbono exhalado y la ventilación por minuto sean confiables para el proyecto, presione el botón siguiente seguido del botón de suavizado para promediar los datos en intervalos de diez segundos. Conecte el acelerómetro a la computadora portátil con un cable USB y descargue datos al software de actividad física. Seleccione una duración de época de 10 segundos al descargar los datos del acelerómetro. Descargue archivos de datos de acelerómetro y calorimetría indirecta y transcriba manualmente la información en una hoja de cálculo de software estadístico. En el software del ergoespirómetro, abra la ventana de umbral ventilatorio para cada archivo de calorimetría indirecta. Identifique el umbral ventilatorio uno a partir del cambio en la pendiente del diagrama de dispersión del consumo de oxígeno frente a la producción de dióxido de carbono. Luego examine el diagrama de dispersión de producción de dióxido de carbono frente a ventilación minuto para determinar el umbral ventilatorio dos en función del aumento de la pendiente. Registrar la velocidad de marcha del participante correspondiente al umbral ventilatorio uno y dos en la base de datos. Ahora extraiga los datos de conteo del archivo de registro del acelerómetro de muñeca, transfiera estos recuentos a una hoja de cálculo antes de promediarlos durante los últimos 30 segundos de cada etapa de prueba. Realizar análisis estadísticos descriptivos e inferenciales, como la prueba T de estudiantes emparejados, el coeficiente de correlación intraclase y la D de Cohen utilizando software estadístico de código abierto. Esta figura presenta un gráfico de Altman suave que compara los acelerómetros de muñeca y de desecho, que reveló una mala concordancia en los recuentos por minuto a 3,6 kilómetros por hora, lo que indica una variabilidad basada en la ubicación en la medición de la actividad. Además, no se encontró una correlación significativa entre los recuentos por minuto y el consumo absoluto de oxígeno, lo que sugiere una visión metabólica limitada solo de la ubicación del acelerómetro. Sin embargo, tanto el consumo de oxígeno como los recuentos de acelerómetros por minuto aumentaron con la velocidad de la prueba que refleja la respuesta fisiológica esperada a un mayor esfuerzo. A velocidades más altas, los acelerómetros montados en la muñeca mostraron un aumento más pronunciado en los recuentos por minuto que los dispositivos montados en la cintura, lo que indica una posible sobreestimación del movimiento cuando se usan en la muñeca.
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Esta investigación examina el grado de concordancia entre los datos de acelerómetro obtenidos del cinturón y de la muñeca y la evaluación del consumo de oxígeno durante una prueba progresiva de caminata y trote. Los resultados destacan la importancia de medir con precisión la intensidad de la actividad física para obtener beneficios para la salud.
La cuantificación precisa de la intensidad de la actividad física es esencial para la investigación traslacional, especialmente al vincular puntos finales fisiológicos con salidas de sensores portátiles. Este estudio destaca la discordancia entre la calorimetría indirecta considerada patrón oro y las mediciones basadas en acelerómetros, lo que afecta la confianza predictiva en el desarrollo de biomarcadores basados en la actividad. Estos hallazgos orientan el descubrimiento y la validación temprana de puntos finales digitales para carteras de biofármacos dirigidas a estudios metabólicos, cardiovasculares o de intervención en el estilo de vida.
Este protocolo conecta el descubrimiento inicial, la validación de puntos finales digitales y la investigación traslacional mediante la integración de la evaluación metabólica de estándar oro con datos de sensores portátiles.