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在世界范围内,缺乏运动仍然是心血管疾病发展的最大风险因素。可穿戴设备已经成为一种流行的测量基于活动的结果的方法,并促进行为改变,以增加心肺适合度(CRF)或最大耗氧量(VO)2马克斯)和减肥。然而,在测量这些变量时,确定它们的准确性是至关重要的。
这项研究旨在确定使用智能手机和应用程序Myworkout GO进行VO次最大值预测的准确性2马克斯.
参与者包括162名健康志愿者:58名女性和104名男性(17-73岁)。该研究包括3个实验测试,随机分为3天。为期一天的签证官2马克斯使用Metamax II进行评估,参与者在跑步机上步行或跑步。另外两天,Myworkout GO应用程序在跑步机上使用标准化的高有氧强度间歇训练(HIIT)来预测VO2马克斯.
直接测量的VO之间无显著差异2马克斯(平均49,SD 14 mL/kg/min)2马克斯根据Myworkout GO预测(平均50,SD 14 mL/kg/min)。直接VO和预测VO2马克斯值高度相关,R20.97 (
我的健身GO精确计算VO2马克斯,全组SEE为4.5%。次最大HIIT训练(4 x 4分钟)被纳入到应用程序中,参与者能够很好地忍受。我们为卫生保健提供者和他们的患者提供了一个更准确和实用的健康风险评估版本。这可能会增加普通人群的体育活动,改善锻炼习惯。
缺乏体育锻炼是世界上主要的健康问题之一。运动除了在竞技运动中发挥调节作用外,对康复、增进健康和保持健康都很重要[
50多年来,CRF的间接估计一直与健康结果相关。运动时心排血量与VO有较高的相关性2[
CRF通常通过最大跑步机和自行车测试来估计[
可穿戴设备已经成为医疗保健和临床研究中测量基于活动的结果和CRF的流行方法。在一项针对炎症性风湿病患者的随机对照试验中,我们最近用应用程序Myworkout GO记录了智能手机辅助的高有氧强度间歇训练(HIIT)的效果。
虽然已经开发并验证了许多结合多个变量的风险评分作为预后工具,但我们试图预测VO2马克斯因此,“生物年龄”是基于应用程序Myworkout GO的次最大运动表现。本研究中的“生物年龄”定义为平均VO2马克斯按一般人口的性别及年龄计算[
在本标准相关效度设计中,研究参与者来自大学、工作场所、运动俱乐部和高级组织。既往诊断有心血管疾病的参与者被排除在本研究之外。目的是招募不同CRF水平的健康人。
描述性的特点。
特征 | 总(n = 162) | 男人(n = 104) | 女性(n = 58) |
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意思是(SD) | 最小最大 | 意思是(SD) | 最小最大 | 意思是(SD) | 最小最大 |
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年龄(年) | 38 (16) | 17 - 73 | 30 (14) | 17 - 71 | 50 (11) | 30 - 73 | <措施 | |||
体重(kg) | 79 (12) | 51 - 128 | 81 (12) | 60 - 128 | 76 (12) | 51 - 102 | . 01 | |||
身高(厘米) | 176 (8) | 158 - 197 | 180 (7) | 160 - 197 | 168 (4) | 158 - 176 | <措施 | |||
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直接 | 49 (14) | 19 - 79 | 57 (11) | 31 - 79 | 36 (8) | 19-54 | <措施 | ||
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间接c | 50 (14) | 17 - 77 | 57 (11) | 30 - 77 | 36 (7) | 17-53 | <措施 |
一个男女之间的差异。
b签证官2马克斯:最大耗氧量。
c签证官2马克斯通过应用程序Myworkout GO计算。
挪威医学和卫生研究伦理委员会对研究设计进行了审查,该委员会确定,鉴于人口健康,不需要进行全面的委员会审查。根据学校政策,该研究由挪威科技大学的机构研究委员会提交并批准,并按照《赫尔辛基宣言》(审查编号:NTNU/MH/ISB/JH/010919)进行。所有参与者在审阅了有关研究和程序的口头和书面信息后,都给予了书面知情同意。
使用校准的电动跑步机(TX200 GymSport,特隆赫姆,挪威)进行VO2马克斯测试和Myworkout GO应用评估。所有的肺气体交换测量均使用Cortex Metamax II便携式代谢检测系统(Cortex,莱比锡,德国)获得。参与者使用带头帽组件的口罩。Metamax系统的体积传感器连接到口罩上,还有一根管子,用来收集口罩内气体浓度的样本。这个系统与一台个人电脑相连。测量每10秒记录一次。便携式Metamax II代谢测试系统提供了一个机会来测量所有的通气参数,VO2二氧化碳的排放量,环境空气的温度和压力。通风量传感器是一个数字三v涡轮,测量的容积范围为0.0 L/s到14.0 L/s,精度为1.5%。为了分析氧浓度,使用了锆传感器。传感器的氧浓度范围在0 vol %和25 vol %之间,精度<0.1 vol %。二氧化碳的分析采用红外传感器,测量范围为0 ~ 10 vol %,精度<0.1 vol %。在测试之前,使用3-L标准化校准注射器(Hans Rudolph Jäger GmbH, Hoechberg, Germany)对体积传感器进行了校准。气体浓度传感器用环境空气和16% O的化学标准化校准气体进行校准2, 4% co280%的氮(SensorMedics Corporation, Yorba Linda, CA)。
Myworkout GO是一款安卓和iOS智能手机都可以使用的应用程序,它提供了进行4x4分钟锻炼的时间信息。Myworkout GO有一个特定的算法来预测VO2马克斯这将不会被披露。该算法基于16分钟高有氧强度训练的完成工作量(速度和倾斜度),在HIIT训练结束后手动在应用程序中注册。基于功和VO之间的线性关系2马克斯[
该研究包括3个实验测试,以随机顺序在非连续的天。这些测试最多在两周内进行。一个测试是直接VO2马克斯我在跑步机上进行了测试,而我的健身GO在另外两天使用了标准化的HIIT协议。最高预测VO2马克斯值被使用,对直接测量结果进行盲法。参与者的准备工作包括在考试前一天不进行极限运动,在考试前2.5小时不吃不喝,在考试前2小时不吸烟。
的签证官2马克斯在跑步机上进行10分钟的热身,强度约为估计最大心率(HR)的70%马克斯)基于美国运动医学院的标准公式[
“我的健身GO”中使用的HIIT方案是在跑步机上单独进行的,包括步行或跑步,并以“说话的速度”进行6分钟的热身。然后,参与者进行4x4分钟的间歇训练(呼吸沉重,但没有明显的乳酸积累的感觉),在每个间歇之间以“说话的速度”积极休息3分钟[
以中等强度(谈话速度)向山上走或跑6分钟热身。
进行4x4分钟的间歇训练,强度保持在2分钟后呼吸急促,但不会感到任何不适或腿僵硬。
在4分钟的高强度训练后,你应该可以再做1分钟,当你完成4x4分钟训练后,如果有一个积极的休息时间,你应该可以再做1个4分钟的间歇训练。
在每个间歇之间以说话的速度主动休息3分钟。
进行3分钟的冷却时间。
由于在HIIT期间没有测量HR,因此在本研究之前进行了一项随机对照先导研究。研究的目的是验证在HIIT期间,当人们接受运动生理学家基于主观感受和观察到的运动水平的指导时,或者仅仅遵循应用程序Myworkout GO提供的指导时,他们是否能够达到目标强度区。为此,6名健康的年轻人(4男2女;20-30岁)被招募并随机分为生理学指导组(n=3)和应用程序指导组(n=3)。每个人都被建议在3周内非连续的一天进行3次HIIT训练。使用Polar OH1监测器(Polar Electro Oy, Kempele, Finland)测量上臂HR。极坐标OH1最近通过了心率测量、心电图的金标准验证[
由生理学家或移动应用程序指导的健康、年轻参与者对4x4高有氧强度间歇训练(HIIT)心率反应的例子。阴影区域表示高强度间歇期的目标强度(最大心率的85%-95% [HRmax])。
使用SPSS 26版本(IBM公司,阿蒙克,纽约州)进行统计分析。计算所有参与者的均值和标准差,并使用描述性统计报告测量变量。学生
参与者包括162名健康志愿者,其中58名女性和104名男性,年龄在17岁到73岁之间。VO的直接测量值之间无显著差异2马克斯和Myworkout GO对所有参与者的间接计算(
初步研究(n=6)的结果显示,生理学家引导和应用程序引导的%HR之间没有显著差异马克斯第一组(平均90.9,SD 2.4% vs平均87.8,SD 3.8%;
对于所有参与者(n=162),直接最大耗氧量(VO2马克斯)和预测VO2马克斯通过应用程序Myworkout GO计算。参见:平均标准误差。
显示平均直接和预测最大耗氧量(VO)的Bland-Altman图2马克斯)评估与评估(n=162)的差值(Δ,直接预测)作对比。虚线表示偏差,虚线表示95%的一致性限制(LOA)。
年龄分布(n=162)。
年龄(年) | n |
相当于17 - 30 | 70 |
30 - 40 | 18 |
40 - 50 | 28 |
50 - 60 | 32 |
60 - 70 | 10 |
>70 | 4 |
生理学指导组和应用程序指导组(n=6)的所有间隔的平均心率(HR)反应的Bland-Altmann图与组间HR的差异(Δ,生理学指导-应用程序指导)绘制。数据以个人最大HR (HRmax)的百分比(%)表示。虚线表示偏差,虚线表示95%的一致性限制(LOA)。
本研究的主要新发现是直接VO之间没有显著差异2马克斯测量(“金标准”)和预测VO2马克斯使用Myworkout GO应用程序进行测量。两种方法高度相关(R2= 0.97,
与VO相比2马克斯参考3816名年龄在20岁至90岁的挪威人在跑步机上的健康男性和女性的数据,我们的数据相似[
最近,健身登记和锻炼的重要性国家数据库发布了VO2马克斯参考标准4611名成年男性和3172名女性(20-79岁)从直接VO获得2马克斯测量(
运动测试方式对结果有显著影响;在未经训练的人群中,使用自行车测功计比使用跑步机低10%到20% [
体育活动可作为一级预防措施,预防超过35种慢性疾病,因此应作为药物开处方[
在调整了年龄和其他危险因素后,CRF已被证明是心血管和全因死亡风险的一个强有力的独立标志。Kodama等人的元分析[
哈布及同事[
与可通过药物或侵入性手术治疗的疾病相比,CRF作为一种风险标志往往被忽视[
考虑到CRF作为心血管和全因死亡的风险标志的强独立价值[
汽车、电梯、遥控器和其他现代设备都有助于将体育活动从人们的生活中分离出来。将体育锻炼重新融入他们的生活,并告知他们体育锻炼对健康的好处是至关重要的。也有记录表明,人们会错过更少的工作,更有效率。
本研究有优势也有局限性。一个限制是,自愿参加运动研究研究的人可能有体育锻炼的经验,因此有很高的内在动机坚持研究方案,导致选择偏差。然而,CRF与参考数据的比较[
在本研究中使用的受控实验室设置是一个优势,因为这种类型的调查在符合协议时对算法的真正准确性有很大的洞察。然而,必须注意的是,不要不加区别地将这项研究的结果外推到自由生活的情况下,因为在这种情况下,真诚地遵守协议可能与遵守的意图相混淆。HIIT练习和应用内注册的正确执行对于CRF预测的准确性至关重要。不仅要考虑人为错误,而且要考虑潜在的技术并发症,如未经校准的运动设备,作为影响CRF预测准确性的因素。最终,算法只会根据给定的条件工作。
虽然在本研究范围之外,低门槛,容易获得,户外运动对许多人来说是有吸引力的。户外步行或跑步的速度和倾斜度可以被Myworkout GO自动记录并用于预测CRF。然而,谨慎的是要记住,这种测量可能存在潜在的局限性。例如,GPS数据的准确性和地表类型将影响CRF预测的输入,即使HIIT会话的练习效果可能是相似的。因此,要增加对自由生活情况的外推价值,应强调遵守HIIT指导和测试设置的标准化。
直接VO之间无显著性差异2马克斯测量和预测VO2马克斯使用应用程序Myworkout GO在总样本中进行测量。两种方法的SEE均为2.2 mL/kg,相关性较高/最小,等于平均VO的4.5%2最大,在健康的参与者中遵守协议。HIIT会话(4x4分钟)合并到应用程序Myworkout GO中,参与者可以很好地忍受。Myworkout GO的另一个目标是为健康人群和患者提供最有效的建议来改善CRF。精确和有效的数字卫生应用程序有可能通过廉价和方便的门诊外监测来改变卫生保健。
心肺适能
高有氧强度间歇训练
心率
最大的人力资源
估计的标准误差
最大耗氧量
这项研究由挪威研究委员会资助。资助组织在研究的设计和执行中没有任何作用;数据的收集、管理、分析和解释;稿件的准备、审阅或批准;并决定投稿出版。
支持本研究结果的数据可根据合理要求从通讯作者处获得。
J Helgerud, HH和J Hoff构思并设计了这个实验。J Helgerud进行了这项实验。J Helgerud和HH分析了数据并解释了结果。J Helgerud写了手稿。J Hoff和HH提供了关键的输入,并对手稿的撰写做出了贡献。
HH受雇于医疗康复诊所Myworkout,这是Myworkout AS的一个部门。Myworkout AS是智能手机应用程序Myworkout GO的开发商。J Helgerud和J Hoff是Myworkout AS的董事会成员和股东。没有进一步的披露或潜在的利益冲突需要报道。