点 肺药 2090 - 1844 2090 - 1836 Hindawi出版公司 874020年 10.1155 / 2012/874020 874020年 研究文章 报告的有效性耗氧量轻快斜率效率从高频运动使用呼吸交换比例作为二级标准 威廉姆森 Wilby 1 富尔德 乔纳森 2 韦斯特盖特 凯特 1 西尔维斯特 卡尔 2 Ekelund Ulf 1 布拉吉 索伦 1 霍华德 路加福音 1 医学研究理事会流行病学单元 代谢科学研究所 285箱 艾登布鲁克医院 剑桥CB2 0 qq 英国 cam.ac.uk 2 呼吸医学系 剑桥大学医院 NHS信托基金会 剑桥CB2 0 qq 英国 cam.ac.uk 2012年 19 03 2012年 2012年 24 12 2011年 27 02 2012年 28 02 2012年 2012年 版权©2012 Wilby威廉姆森等。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

背景。摄氧效率斜率(ou)是一种可再生的、客观的心肺功能的标志。或者被报道为相对独立的运动强度。实际的指导和标准报告或者轻快的高频测试尚未建立。 客观的。评估使用呼吸交换比率(r)作为二级标准报告你。 设计。100名健康志愿者(53岁女性)增加跑步机协议完成详尽的锻炼。或者是从数据截断计算r水平从0.85到1.2,而价值观产生完整的测试数据。结果。意味着(sd)或者从完整的测试数据和数据截断0.9至1.0 r, r是2814(718),2895(730),2810(789)毫升/每分钟已经增加10倍,分别。完整的测试或者是高度相关的或者从1.0 r ( r = 0.9 从0.9 r)和适度与ou ( r = 0.79 )。 结论。ou值1.0在协会的r水平达到顶峰。Sub-maximal ou值并不是独立的锻炼强度。有显著增加或者值从低到中等强度的锻炼。r可以用作二级标准来定义这种转变。

 1。介绍

锻炼心肺功能的测试允许量化数据提供有价值的诊断和预后。峰值和最大心肺运动试验是黄金标准模式( 1]。然而,在临床实践和实地研究报告峰运动参数可以被遵从性和可行性。有很多的外在因素,包括金融约束和风险缓解协议可以限制轻快测试高频强度锻炼。运动测试大规模人口研究必须确保高参与者营业额和维护安全通常临床前,潜在resource-depleted环境。维护安全与效率,在温和的终止条件,nonmaximal运动强度范围。测试停止在80 - 90%的最大心率或当呼吸道交换率(r)达到0.9 - -1.0 2, 3]。终止锻炼r范围内0.9 - -1.0地方重大限制气体交换数据的报告。

轻快在临床实践中,最常报道高频参数是通气无氧阈(增值税)。然而,报告增值税不是没有局限性,与潜在观察者错误或技术上的困难在定义值( 4, 5]。这些挑战更加明显,当使用r 0.9 - -1.0的运动与终止测试标准。较短的测试时间限制的数据点的数量和强度可能不够进步远远超出增值税自信地报告结果使用认可V-slope方法[ 6]。在这种情况下,它也可能是更难适应不规则呼吸模式。例如,换气过度,可能会解决随着运动的发展可能会影响报告的轻快图形高频数据点。这些实际的局限性提供了一个激励建立客观、轻快的高频的气体交换参数与功能和预后价值。

有许多潜在的参数可以轻快报告高频的气体交换数据从回归通风与二氧化碳呼出的措施来自耗氧量( 7, 8]。摄氧效率斜率(ou)是一个regression-derived参数对数转换之间的关系每分通气量(VE)和耗氧量(签证官2),系数” 一个 “从回归 V O 2 = 一个 logVE + b 被定义为ou。系数” 一个 签证官”表示的速度变化2为了应对已经[ 9]。如果一个人达到更高的签证官2只有一个小已经增加,这将产生更高的欧,这是代表了更高效的耗氧量。或者被认为是客观的、可再生的心肺功能的标志从连续数据点计算。使用连续数据点相对于时间和强度定义值导致的建议或者代表了心肺功能的复合价值包括生理过渡从低到有力的强度( 9, 10]。

最大的测试,或者提供一个类似的功能和预后标记峰签证官2( 11- - - - - - 13]。然而,证据表明,你仍然相对稳定在moderate-to-high强度的锻炼促进了轻快接受你作为一个有效的高频测量功能和疾病的预后( 10]。爸爸和同事第一次报告的使用或者在心血管疾病人群的相对稳定和识别你的最后四分位数最大测试( 9]。Hollenberg等人证实这些结果;或者报告的完成测试不同的75%不到2%的ou计算从完整的测试 12]。这些开创性的论文提供了模板建立轻快报告标准高频或者价值观和促进扩张到临床实践。然而,翻译到临床领域缓慢,尽管文学在支持你持续增长高峰和最大功能和预后参数测试( 13, 14]。大多数的研究继续报告或者定义的百分比数据承认轻快之间有很强的相关性高频和完整的测试结果 15]。贷款支持声明,或者是运动强度的相对独立但不定义报告标准。Pogliahgi轻快等人探讨定义高频或者关于预测心率储备(百分比 16]。心率是常用的无损运动测试定义强度但方差和潜在的错误,尤其是在临床坐着,是良好的 17]。总的来说,有最小的进展在文献中定义如何实际使用或者轻快,参照高频测试。这可能是限制你的扩张在临床和研究领域。

临床上,有很少收集运动峰值的豪华数据,和轻快的高频测试,很难定义百分比的努力。相同的限制适用于研究人员大量人口的轻快,现场测试受限于可行性高频测试。在这两种情况下你可以理想参数报告。当前研究的目的是报告的可靠性使用r或者报告标准,探索轻快的问题是否有高频的阈值以下,或者是无效的或明显增加错误相比,真正的最大的数据。

 2。方法 2.1。参与者

共有100名参与者招募从剑桥(英国)。参与者自由从心肺和代谢疾病。从当地获得伦理批准这项研究是研究伦理委员会。所有参与者提供书面知情同意。

 2.2。研究过程

参与者被要求避免吃,喝(水除外),吸烟,和剧烈运动至少2小时之前到达实验室。身高和体重的参与者穿着轻薄的衣服使用刚性测距仪和校准天平记录,分别。

 2.3。跑步机测试

一个Jaeger Oxycon Pro系统被配置为控制电动跑步机(惠普Cosmo脉冲星4.0)。跑步机协议是一个nonindividualised坡道协议改编自一个原始的流行病学研究协议( 18]。最初的协议是扩展到包括一个第四阶段确保参与者执行一个详尽的强度。 第一阶段(要求等级走)参与水平行走以增加速度(3分钟3.2 km / h,然后加速在0.33公里·h−1每分钟在接下来的6分钟), 第二阶段(分级行走)包括快步走(5.2 - -5.8 km / h)与增加梯度(1.7%的速度增加了6分钟)梯度/分钟, 第三阶段(水平)参与水平运行速度增加从9到12.5公里/小时4.5分钟(0.78公里的平均加速度·h−1每分钟)和第四阶段(上坡运行)的梯度增加了0.5%,增加了0.25公里的速度·人力资源−1每15秒,直到精疲力竭。之间的过渡 阶段2和 3第一次梯度的变化−10.2%在30秒(现在的水平),紧随其后的是3.2公里/小时的变化速度超过30秒。

呼吸气体交换参数的连续记录是在跑步机上运动后恢复测试期间测试和2分钟终止。参与者被要求练习直到最大发挥。临床指标终止跑步机测试出现心绞痛或angina-like症状或灌注不良的迹象包括眩晕、困惑、共济失调、苍白、发绀、恶心、或冷,皮肤湿冷。此外,测试后停止身体或言语表现严重的疲劳,志愿者要求停止尽管口头鼓励。

 2.4。呼吸气体分析

气体交换数据所获得的呼吸呼吸,平均在20秒的时间间隔为欧代图形数据和回归分析和VE / VCO2( 7]。峰签证官2和峰值呼吸道交换率表示为最高的平均价值在连续30秒的时间内得到完整的运动数据( 11, 19]。呼吸呼吸平均是扩大到30秒,以降低瞬态波动的影响在r计算r截断ou。r为每个单独的测试数据绘制与时间审查的趋势。增值税是由V-slope方法( 6]。

 2.5。测定耗氧量效率在锻炼持续时间

或者从完整和截断计算气体交换数据根据一系列的标准。

定义为百分比的完整的测试。或者计算从数据从第一个25%,50%,和75%的时间定义的测试数据。

定义根据通气无氧阈(增值税)。计算或者使用数据从测试开始到增值税。

根据定义增加呼吸道交换比率(r)。或者从测试数据有限值计算r≤0.85, r≤0.90, r≤0.95, r≤1.00, r≤1.10,和r≤1.20。

2.6。气体交换的参考价值

意味着签证官的高峰2,或者,VEVCO2结果与预测的参考范围占年龄,体重,身高,和性 7, 11, 19]。

峰签证官2预测方程:

男人:签证官2max =[50.2−0.394(年龄(岁))),

女人:签证官2max =[42.83−0.371(年龄(岁)))。

你预测方程:

男人:ou (L / min /日志(L / min)] =[−0.61−0.032(年龄(岁))+ 0.023(身高(厘米))+ 0.008(体重(公斤))],

女人:ou (L / min /日志(L / min)] =[−1.178−0.032(年龄(岁))+ 0.023(身高(厘米))+ 0.008(体重(公斤))]。

VE / VCO2预测方程:

男人:VE / VCO2斜率= 34.5 + 0.1(年龄(岁))−0.05(高)(cm),

女人:VE / VCO2斜率= 35.5 + 0.1(年龄(岁))−0.05(高)(cm)。

2.7。统计数据

统计分析了使用StataIC 11(占据公司LP TX)。

摘要统计信息连续变量表示为手段和标准偏差( +SD)。相对和绝对不同的措施之间的协议或者通过相关性和Bland-Altman协议分析报告(包括均方根误差)。图形显示时,提出了平均值和标准误差。使用学生进行亚组分析 t以及和回归分析。

 3所示。结果

一百名参与者(53岁女性)接受心肺运动试验(CPET)记录峰值签证官2、增值税、欧和VE / VCO2斜率值。该集团在健康的志愿者。平均年龄为41.4岁(范围22到65岁)。平均体重为70.3公斤(44到109公斤)和平均身高为170.5厘米(范围144 - 195厘米)。

测试时间是1228秒152年代(sd)。平均增值税是821秒时间与一个r为0.92(标准差0.07)。只有一个人通过了厌氧阈值前600秒。没有参与者有限的临床症状。意味着签证官的高峰239.8 (sd) 8.8毫升/公斤/分钟;平均峰值r为1.19(标准差0.11)。意味着你使用所有可用的测试数据是2814 (sd 718)(毫升/分钟/ logVE);意味着VE / VCO2坡使用所有测试数据是30.2(标准差4.15)。运动特征的完整的测试如表所示 1。结果符合高心血管健康在这个样本;测量峰值签证官2131.5%的预期值。

气体交换参数使用完整的测试疲劳数据(峰值运动测试数据)。

变量 的意思是 标准偏差
r峰 1.19 0.11
峰签证官2毫升/分钟 2796年 783年
峰签证官2毫升/公斤/分钟 39.8 8.8
峰签证官2预测VO的百分比2马克斯 131.5 20.4
增值税mL / kg /分钟 23.6 4.5
ou毫升/每分钟10倍增加通风 2814年 718年
ou毫升/分钟/公斤每增加10倍通风 40.1 8.2
%预计欧 130.7 34.2
VE / VCO2坡 30.2 4.15
预测VE / VCO2坡 30.6 1.56

签证官的预期值2马克斯,你和VE / VCO2边坡产生预测方程。缩写:r,呼吸道交换比率;签证官2耗氧量;VE、每分通气量;VCO2、二氧化碳生产;增值税,通气无氧阈值;你耗氧量斜率效率。

 3.1。或者在心肺运动试验值

你值从完整的测试数据与峰值VO强烈相关2( r = 0.86 , P < 0.0001 )。ou值没有独立的锻炼强度。运动测试进展超出50%的最大持续时间和通气无氧阈值之前或者值接近,产生完整的测试数据。比较完整的测试数据,增加和减少误差的相关性或者值与增加r(数字 2(一个)- - - - - - 2 (c)]。使用根均方误差作为一个相对指标的准确性轻快报告高频的你时,有超过40%的改善报告相应强度值从1.0 r, r相比0.85(图 1)。在最近的研究中,或者在协会的r值峰值1.0(表 2,图 1)。

或者从限制数据点生成的百分位值,呼吸交换比率和通气无氧阈值。

Submax标准 意思是你 标准偏差
百分位的测试数据
0 - 25% 1875年 545年
0 - 50% 2604年 750年
0 - 75% 2832年 667年
呼吸交换比率
< 0.85 2687年 860年
< 0.90 2810年 789年
< 0.95 2871年 759年
< 1.0 2895年 730年
< 1.10 2863年 719年
< 1.20 2824年 734年
通气无氧阈值 2672年 687年
完整的测试数据 2814年 718年

意味着之间或者值50百分位的轻快和完整的测试由高频标准。增值税通气无氧阈值,r呼吸交换比率。测试定义为时间的百分比来完成完整的测试。

或者从运动强度定义为r值报告相关的相关性和相对误差比较完整的测试数据。平均值与标准误差。(a)礼物或者来自数据的平均值与增加r。(b)了 R 从轻快皮尔逊相关性比较高频RER-defined锻炼数据和完整的数据。(c)显示了根均方误差(RMSE)轻快的回归高频r数据和完整的运动数据。RMSE值的相对误差提出了轻快报告高频值与值从完整的测试数据。

的意思是你从锻炼r有限的数据标准

相关性或者由r标准定义的

相对误差报告或者由r标准相比,完整的数据

增值税通气无氧阈值,r呼吸交换比率。测试定义为时间的百分比来完成完整的测试。

 4所示。讨论

使用峰值和极限运动测试,或者已被证明是一个有效的、可再生的心肺功能和预后的参数 10]。相信你parameterises外围需氧量之间的关系和相关的增加心输出量和肺泡通风。在非侵入式环境,它提供了一个综合值的效率心肺系统充氧和灌注周组织和后续氧利用率( 10]。

最近你文献探讨了两次试验法的有效性和功能结果在新的临床组报告有利的结果 20., 21]。这是支持术前和呼吸临床实践中潜在的过渡使用或者偏好的通气无氧阈值。然而,使用或者很大程度上仍局限于研究领域。这可能会改变,如果你的价值和可靠性轻快的高频测量报告中二次报告标准。在非侵入式练习测试,临床医生和生理学家通常使用预先确定的标准包括心率百分比,r,和视觉模拟评分验证测试。然而,没有建立标准的轻快的报告或者高频测试。

轻快或者稳定的高频范围已经指出,因为它首次引入文献[ 9]。这种理解已经扩大到承认,或者从50%的完成测试与完整的测试或者在健康和noncyanotic疾病组( 22]。戴维斯等人首先从第一个50%的报告,或者修改布鲁斯协议运动测试可以作为心力衰竭预后指标( 13]。这是随后证实了竞技场et al。 14]。在这些研究之间的区别或者从第一个50%的最大测试和完整的测试或者是1%和2.6%,分别。在最近的研究中,完整的测试或者之间的差异为7.5%,或者50%的一个完整的测试。毫不奇怪,轻快ou的区别和高频措施截断数据的增加而增加。ou值使用第一季度的数据测试报告可能多达35%低于最高的价值和相关性与完整的测试值很低( r = 0.35 )(图 3)。

轻快的相关性高频和完整的测试或者值报告百分位数的测试数据。

目前的研究提出了你的特点与r值。使用r标准,或者已被确认轻快在高频峰值强度。最高的意思或者值发生在与一个r为1.0。

这是符合耗氧量的报道模式效率使用其他参数。太阳等人发现,最高的值每分通气量比耗氧量(VE /签证官2轻快)发生在高频范围( 11]。

使用r标准,有不到3%的区别或者值全部测试数据和报告的数据从开始测试(表1.0 r 2)。Bland-Altman情节之间的关系有助于想象完整的数据或者从r和结果0.9,0.95,1.1(图 4)。意味着区别或者从完整的数据和数据到0.9 r小于0.2%(3.86)的相关性 r 值为0.79。然而,应该注意的是,协议减少了超过50%的极限,当报告或者从1.1 r(限制505−407)相比,使用r 0.9(限制961−969)。类似的研究结果报道Van Laethem轻快等人在考虑高频百分比数据。范Laethem还发现了,两次试验法的可靠性增加或者计算从高峰时轻快运动相比,高频( 15]。因此,有轻快的可靠性和再现性阈值报告高频或者价值观。在最近的研究中,报告或者如上r增加0.9提供了值更能反映全部的测试值。

乏味的奥特曼情节比较完整的测试数据和数据截断使用r 0.9, 0.95和1.1截止条件。

 4.1。r的有效性作为报告或者二级标准

在休息和低强度的运动,有很多外在因素的r从饮食摄入量到先前的运动负荷。然而,r的决定因素成为内在运动代谢强度增加25%至70%的峰值工作效率( 23]。

在当前的研究中,第一阶段锻炼(水平行走)生成的平均r 0.85 40%的峰的相对强度锻炼(意味着签证官216.0毫升/公斤2.4 /分钟sd),而第三阶段(水平慢跑/运行)生成的平均r是0.94到达71%的相对强度峰值签证官2(意思是签证官228.4毫升/公斤/分钟sd 3.5)。这些结果相媲美的Goedecke报道的r值0.86(标准差0.037)和0.976(标准差0.043)在稳态工作率峰值25%和70% (VO 41%和80%2峰)[ 23]。这将表明,运动强度的发展超出了40%的预测提供签证官的峰值2r可以作为有效的标准确定中等强度锻炼。

r是常用的二级标准满足峰值VO的程度2。这最近被质疑报告,可能有多达27%的峰值差签证官2值1.1和最大的r之间的记录数据( 24]。目前的研究表明,同样的问题不存在或者报告。相比有差异小于3%的平均值在r的范围从0.9到1.2(图 2(一个))。

在当前的研究中,四个人(4%)r峰值小于1.0,总共有16个人峰值r值小于1.1。可能是认为这16个人没有实现真正的峰值运动。这促使对这一群体的运动特征。平均测试时间完成组1087秒(sd 149)。尽管这个测试持续时间低于完整的学习小组,所有这些低峰值r个人继续锻炼之外的开始阶段3和5个人进入最后阶段的协议。集团是指增值税是1516毫升/分钟(sd 509);这不是明显不同的组峰值r > 1.1。从图形数据,7日的16个人在这个低峰值r组获得签证官的高原2曲线包括最低的个体r达到顶峰。这个群的运动特征不提高立即担忧这些测试结果的有效性。他们代表的正态分布峰值r被Goedecke et al。 23),突出定义的困难最大的条件下测试。

作为sub-analysis研究小组分为三组依赖于峰值r:组1 r峰值小于1.1 ( n = 16 ),组2 r峰值1.1到1.2 ( n = 42 ),和组3峰r > 1.2 ( n = 42 )。统计分析组的ou值确定该组织意味着之间没有显著差异。组1的意思是ou 2711 (sd 970),组2的意思是ou 2742 (sd 688),和组3意味着欧2926 (sd 636)。结合组2和3代表最大组(r > 1.1)峰值,进一步的敏感性分析进行识别与数据相同的模式 2(一个)和 2 (b)关于与r的变化意味着你。1.0欧峰与r(平均2939 sd 682)相关联 r 值为0.89和完整的测试结果相比,反映了从整个集团(数据模式 5(一个)和 5 (b))。

亚组分析与峰值r > 1.1 84人。(a)的意思是你从训练数据有限r标准。组数据与峰值r > 1.1 84人。(b)之间的相关性或者由r标准定义的。组数据与峰值r > 1.1 84人。

这些subanalyses表明最大或者值不变化显著的正态分布峰值r在符合健康的人群。有不一样的担忧报告或者使用r标准有一个报告峰值签证官2。r的正态分布可能提高担心低峰值r个人会排除如果应用阈值排除标准。然而,在目前的研究只有一个个体r峰值小于0.97。进一步的研究需要探索的特点和轻快或者在高频峰值强度的决定因素;最高的价值在这个研究发生在1.0 r不是最大的数据。使用的最高价值的临床意义或者没有被探索。使用你的一个理由是,它提供了一个综合的价值来自各个系别的心肺健身的运动强度。因此,假设你完整的测试报告的数据仍将优越的预后指标。这些考虑使用侵入性生理指标需要进一步正式调查。

 4.2。限制

本研究探讨轻快的有效性报告高频值或者健康的成年人。它提供了一个指示轻快的可变性高频的报告,但这是有限的不包容的一种疾病。相对较高的峰值签证官2表明样本是偏向的钳工个人。可以认为,使用r作为报告标准的轻快与高频数据需要前瞻性验证病人口内。

轻快r级别定义高频标准任意选择。意味着r在第一个25%的测试是不低于0.85。准确定义生理的级联事件与ou协会,需要侵入性监测和采样。

当结合其他测试,跑步机测试协议被设计为代表的光谱强度的体力活动在日常生活遇到的。强度的增加(斜坡坡)慢相比其他建立协议。这可能会影响结果的有效性;然而,气体交换模式的瓦瑟曼情节符合协议缩短测试时间( 8]。

 5。结论

心肺运动试验是一个有价值的研究和临床工具。Sub-maximal运动参数测试产生一组离散的限制,可以可靠地报道。轻快通气无氧阈值通常是首选的高频参数。然而,使用增值税介绍潜在的观察误差,可以耗费时间来验证。摄氧效率斜坡上被验证为心肺疾病的预后指标的优势是客观的。

以前的研究报道,或者可以被视为独立的锻炼强度。这项研究指出,有一些警告声明。ou值变化明显在过渡从低到中等强度。有可定义可靠性阈值峰值运动强度的40%以上,50%以上的时间定义测试和邻近的增值税。在斜坡运动协议使用r作为报告标准,目前的结果预测和可靠性更高的信心在一个ou值高于1.0 r阈值的报告

 确认

作者感谢所有参与者放弃他们的时间和MRC流行病学单位的现场小组收集的数据,也特别感谢斯蒂芬妮如同她所有的帮助和支持。本文由英国医学研究理事会资助。

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