Ocena intensywności aktywności fizycznej za pomocą akcelerometrów i zużycia tlenu

W tym badaniu zbadano poziom zgodności między danymi z akcelerometru z oceny talii i nadgarstka a zużyciem tlenu.

Ostatnie odkrycia pokazują, że intensywność aktywności fizycznej ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia korzyści zdrowotnych. Jednak ta sama prędkość chodzenia może reprezentować różną intensywność w zależności od sprawności fizycznej danej osoby.

Głównym eksperymentem i wyzwaniem jest dostosowanie interwencji ruchowych do poziomu sprawności fizycznej osób z różnymi chorobami niezakaźnymi. Stanowi to znaczne utrudnienie dla pracowników służby zdrowia.

Badanie to ma na celu wypełnienie luki w identyfikacji pierwszego progu wentylacji, złotego standardu określającego początek energicznej aktywności fizycznej podczas przyrostowego testu joggingu podczas chodzenia i porównuje je z zapisami akcelerometrów.

Protokół ten łączy zużycie tlenu. Laboratoryjny złoty standard do oceny intensywności aktywności fizycznej z akcelerometrem rejestrującym najczęściej stosowane metody terenowe do obiektywizacji tak, jak jest. Okazało się, że znaczna różnica w danych z akcelerometru występuje przy największej prędkości chodzenia.

[Narrator] Aby rozpocząć, złóż przenośny ergospirometr z uprzężą i przymocuj akcelerometry do pasków na rzepy. Skonfiguruj czujnik tętna Bluetooth. Naciśnij przycisk kalibracji na ekranie oprogramowania, aby skalibrować gazy i przepływomierz przenośnego ergospirometru poza ścieżką do biegania. Następnie naciśnij przycisk rozpocznij pierwszy krok kalibracji w oknie kalibracji gazu, aby ocenić stężenie tlenu i dwutlenku węgla w powietrzu. Podłącz butlę do kalibracji gazu do przewodu analizatora gazu. Naciśnij krok drugi w oknie kalibracji gazu, aby ocenić stężenie tlenu i dwutlenku węgla w butelce kalibracyjnej. Teraz podłącz przepływomierz do trzylitrowej strzykawki kalibracyjnej. Naciśnij przycisk rozpocznij kalibrację w oknie kalibracji przepływomierza. Przesuwać tłok strzykawki przez cały zakres przez pięć cykli, aby osiągnąć stabilny przepływ powietrza. Następnie naciśnij dodaj nowego uczestnika w oprogramowaniu ergospirometru i wprowadź dane uczestnika. W laptopie z oprogramowaniem akcelerometru podłącz akcelerometr do portu USB. Naciśnij inicjalizację i wprowadź wymagane dane wolontariusza, czas użytkowania w celu synchronizacji oraz informacje o ułożeniu ciała. Wybierz częstotliwość próbkowania urządzenia na 100 Hz. Odłącz akcelerometr i załóż nasadkę USB. Przygotuj czyste maski, które pasują do wolontariusza. Po wykonaniu próby szczelności powietrza podłącz wybraną maskę do ergospirometru. Podłącz czujnik tętna do oprogramowania ergospirometru. Przymocuj akcelerometry do prawego nadgarstka i talii, a następnie podłącz ergospirometr. Naciśnij przycisk konfiguracji urządzenia, aby sprawdzić połączenie ergospirometru z nadajnikiem na klatkę piersiową Bluetooth. Teraz naciśnij przycisk inicjacji regulacji czujnika, aby skalibrować gaz w otoczeniu. Przyprowadź uczestnika do punktu początkowego ścieżki. Sprawdź głośność dźwięku zmodyfikowanego testu przyrostowego chodu wahadłowego na urządzeniu mobilnym, aby upewnić się, że uczestnik jest wyraźnie słyszalny. Poinstruuj uczestnika, aby pozostał na swoim miejscu. Unikaj mówienia i oddychaj normalnie, aby rozpocząć pomiar podstawowy dla bezczynności przenośnego ergospirometru i akcelerometru, odtwórz dźwięk zmodyfikowanego testu chodu, aby zademonstrować prędkość chodzenia po sygnale dźwiękowym, aby pokonać 10-metrową ścieżkę, synchronizując prędkość chodzenia z sygnałem dźwiękowym. Pozwól uczestnikowi wstać i wraz z dwoma badaczami rozpocznij test, odchodząc od krzesła, aby oczyścić ścieżkę. Poproś uczestnika, aby rozpoczął test i pomógł mu pokierować tempem marszu za pomocą zmodyfikowanego dźwięku testu chodu. Podążanie za stopniowym tempem testu aż do końca zmodyfikowanego dźwięku testu chodu. Naciśnij przycisk rozpocznij test w oprogramowaniu ergospirometru w tym samym czasie, co przycisk badacza i naciśnij przycisk dodawania tekstu przy każdym wzroście prędkości wskazanym przez zmodyfikowany dźwięk testu chodu. Po zakończeniu testu poinstruuj uczestnika, aby usiadł i zachował milczenie. Oddychanie normalnie przez dwie minuty, aby sfinalizować przechwytywanie danych. Po dwóch minutach naciśnij kwadratowy symbol, aby zatrzymać rejestrację pomiarów i rozpocząć wyjmowanie całego sprzętu z uczestnika, kończąc zbieranie danych na laptopie i oprogramowaniu ergospirometru. Przejrzyj dane w oprogramowaniu ergospirometru, aby upewnić się, że zebrane dane dotyczące zużycia tlenu, wydychanego dwutlenku węgla i wentylacji minutowej były wiarygodne dla projektu, naciśnij przycisk Dalej, a następnie przycisk wygładzania, aby uśrednić dane w dziesięciosekundowych odstępach. Podłącz akcelerometr do laptopa za pomocą USB i pobierz dane do oprogramowania do aktywności fizycznej. Wybierz długość epoki wynoszącą 10 sekund podczas pobierania danych akcelerometru. Pobierz pliki danych akcelerometru i kalorymetrii pośredniej i ręcznie zapisz informacje do arkusza kalkulacyjnego oprogramowania statystycznego. W oprogramowaniu ergospirometru otwórz okno progu wentylacji dla każdego pliku kalorymetrii pośredniej. Zidentyfikuj próg wentylacji pierwszy na podstawie zmiany nachylenia wykresu punktowego zużycia tlenu w funkcji produkcji dwutlenku węgla. Następnie zbadaj wykres punktowy produkcji dwutlenku węgla w funkcji wentylacji minutowej, aby określić drugi próg wentylacji na podstawie wzrostu nachylenia. Zarejestruj prędkość chodu uczestnika odpowiadającą pierwszemu i drugiemu progowi wentylacji w bazie danych. Teraz wyodrębnij dane zliczania z pliku dziennika akcelerometru nadgarstka, przenieś je do arkusza kalkulacyjnego przed uśrednieniem ich w ciągu ostatnich 30 sekund każdego etapu testu. Wykonuj opisową i wnioskowaną analizę statystyczną, taką jak test T sparowanych uczniów, współczynnik korelacji wewnątrzklasowej i D Cohena, korzystając z oprogramowania statystycznego typu open source. Rysunek ten przedstawia nijaki wykres Altmana porównujący akcelerometry na nadgarstkach i zużytych odpadach, który ujawnił słabą zgodność w liczbie na minutę przy 3,6 kilometra na godzinę, wskazując na zmienność pomiaru aktywności opartą na umiejscowieniu. Ponadto nie stwierdzono istotnej korelacji między liczbą na minutę a bezwzględnym zużyciem tlenu, co sugeruje ograniczony wgląd metaboliczny z samego umieszczenia akcelerometru. Jednak zarówno zużycie tlenu, jak i liczba akcelerometrów na minutę wzrosły wraz z prędkością testu odzwierciedlającą oczekiwaną reakcję fizjologiczną na większy wysiłek. Przy wyższych prędkościach akcelerometry montowane na nadgarstku wykazywały bardziej stromy wzrost liczby na minutę niż urządzenia montowane na talii, co wskazuje na potencjalne przeszacowanie ruchu podczas noszenia na nadgarstku.