Validation of accelerometry for physical activity measurement in ambulant adolescents with cerebral palsy

Background Promoting participation physical activity (PA) is an important means of promoting healthy growth and development in children with cerebral palsy (CP). The ActiGraph is a uniaxial accelerometer that provides a realtime measure of PA intensity, duration and frequency. Its small, light weight design makes it a promising measure of activity in children with CP. To date no study has validated the use of accelerometry as a measure of PA in ambulant adolescents with CP. Objectives To evaluate the validity of the ActiGraph accelerometer for measuring PA intensity in adolescents with CP, using oxygen consumption (VO2), measured using portable indirect calorimetry (Cosmed K4b2), as the criterion measure. Design Validation Study Participants/Setting: Ambulant adolescents with CP aged 10–16 years, GMFCS rating of I-III. The recruitment target is 30 (10 in each GMFCS level). Materials/Methods Participants wore the ActiGraph (counts/min) and a Cosmed K4b2 indirect calorimeter (mL/kg/min) during six activity trials: quiet sitting (QS), comfortable paced walking (CPW), brisk paced walking (BPW), fast paced walking (FPW), a ball-kicking protocol (KP) and a ball-throwing protocol (TP). MET levels (multiples of resting metabolism) for each activity were predicted from ActiGraph counts using the Freedson age-specific equation (Freedson et al. 2005) and compared with actual MET levels measured by the Cosmed. Predicted and measured METs for each activity trial were classified as light (> 1.5 METs and <4.6 METs) or moderate to vigorous intensity (≥ 4.6 METs). Results To date 36 bouts of activity have been completed (6 participants x 6 activities). Mean VO2 increased linearly as the intensity of the walking activity increased (CPW=9.47±2.16, BPW=14.06±4.38, FPW=19.21±5.68 ml/kg/min) and ActiGraph counts reflected this pattern (CPW=1099±574, BPW=2233±797 FPW=4707±1013 counts/min). The throwing protocol recording the lowest VO2 (TP=7.50±3.86 ml/kg/min) and lowest overall counts/min (TP=31±27 counts/min). When each of the 36 bouts were classified as either light or moderate to vigorous intensity using measured VO2 as the criterion measure, the Freedson equation correctly classified 28 from 36 bouts (78%). Conclusion/Clinical Implications These preliminary findings suggest that there is a relationship between the intensity of PA and direct measure of oxygen consumption and that therefore the ActiGraph may be a promising tool for accurately measuring free living PA in the community. Further data collection of the complete sample will enable secondary analysis of the relationship between PA and severity of CP (GMFCS level).

Predictive validity of accelerometer prediction equations for energy expenditure (EE) during overland walking and running in children and adolescents

Purpose The aim of this study was to assess the predictive validity of three accelerometer prediction equations (Freedson et aL, 1997; Trost et aL, 1998; Puyau et al., 2002) for energy expenditure (EE) during overland walking and running in children and adolescents. Methods 45 healthy children and adolescents aged 10-18 completed the following protocol, each task 5-mins in duration, with a 5-min rest period in between; walking normally; walking briskly; running easily and running fast. During each task participants wore MTI (WAM 7164) Actigraphs on the left and right hips. VO2 was monitored breath by breath using the Cosmed K4b2 portable indirect calorimetry system. For each prediction equation, difference scores were calculated as EE measured minus EE predicted. The percentage of 1-min epochs correctly categorized as light (<3 METs), moderate (3-5.9 METs), and vigorous (≥6 METS) was also calculated. Results The Freedson and Trost equations consistently overestimated MET level. The level of overestimation was statistically significant across all tasks for the Freedson equation, and was significant for only the walking tasks for the Trost equation. The Puyau equation consistently underestimated AEE with the exception of the walking normally task. In terms of categorisation, the Freedson equation (72.8% agreement) demonstrated better agreement than the Puyau (60.6%). Conclusions These data suggest that the three accelerometer prediction equations do not accurately predict EE on a minute-by-minute basis in children and adolescents during overland walking and running. However, the cut points generated by these equations maybe useful for classifying activity as either, light, moderate, or vigorous.

Physical activity cost in children following an acquired brain injury : a comparative study

Background: Alterations in energy expenditure during activity post head injury has not been investigated due primarily to the difficulty of measurement. Objective: The aim of this study was to compare energy expenditure during activity and body composition of children following acquired brain injury (ABI) with data from a group of normal controls. Design: Energy expenditure was measured using the Cosmed K4b2 in a group of 15 children with ABI and a group of 67 normal children during rest and when walking and running. Mean number of steps taken per 3 min run was also recorded and body composition was measured. Results: The energy expended during walking was not significantly different between both groups. A significant difference was found between the two groups in the energy expended during running and also for the number of steps taken as children with ABI took significantly less steps than the normal controls during a 3 min run. Conclusions: Children with ABI exert more energy per activity than healthy controls when controlled for velocity or distance. However, they expend less energy to walk and run when they are free to choose their own desirable, comfortable pace than normal controls. © 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Effect of shoes' heel height on the energy cost during jogging

The purpose of this study is to examine the changes of energy cost during a high-heeled continuous jogging.Thirteen healthy female volunteers jointed in this study with heel height of the shoes varied from 1, 4.5 and 7 cm, respectively. Each subjects jogged on the treadmill with K4b2 portable gas analysis system. The results of this study showed that ventilnation, relative oxygen consumption and energy expenditure increased with the increase of heel height and these values shows significantly larger when the heel height reached to 7 cm. Present study suggest that wearing high heel shoes jogging could directly increase energy consumption, causing neuromuscular fatigue.

Avaliação do impacto da marcha com canadianas no dispêndio energético: análise comparativa entre jovens e idosos

Introdução: As canadianas são utilizadas em múltiplos quadros clínicos em que existe compromisso da marcha. No entanto, é fulcral considerar as diferentes exigências metabólicas associadas a cada auxiliar e tipo de marcha. Objetivo: Avaliar o dispêndio energético (DE) na marcha normal (MN), com uma canadiana e com duas canadianas a 3 pontos e a 3 pontos modificada em jovens e idosos. Metodologia: Estudo analítico transversal, composto por 21 indivíduos. As variáveis analisadas foram o volume de oxigénio inspirado (VO2), volume de dióxido de carbono expirado (VCO2) e quociente respiratório (QR), obtidas através do sistema portátil (Cosmed K4b2, Cosmed, Roma, Itália). Resultados: Os participantes tinham idades entre 18 e 75 anos (11 jovens e 10 idosos). Os idosos apresentaram valores significativamente mais elevados que os jovens no DE na marcha com uma canadiana a 3 pontos (p=0,009) e com duas canadianas a 3 pontos (p=0,008), enquanto nas restantes marchas não houve diferenças estatisticamente significativas (p>0,05). A MN e a marcha com duas canadianas a 3 pontos foram os tipos de marcha com maior DE nos jovens, e nos idosos. Nos jovens, a MN apresentou 19% a 45% maior DE do que as restantes marchas, enquanto nos idosos verificou-se que todas as marchas (à exceção de uma canadiana a 3 pontos modificada) apresentaram um maior DE (entre 7 e 16%) comparativamente à MN. Conclusão: Os idosos apresentaram valores significativamente mais elevados de DE que os jovens nas marchas uma e duas canadianas a 3 pontos. Na MN e na marcha uma canadiana a 3 pontos modificada existe uma tendência para os jovens apresentarem valores de DE superior aos idosos. A medição do DE fornece uma indicação precisa da eficiência da marcha, sendo útil como suporte para a decisão clínica e para uma adequada reabilitação.

A influência da marcha com tripé nos parâmetros metabólicos em jovens e idosos

Introdução: Os parâmetros metabólicos durante a marcha normal e a sua regulação são importantes devido ao metabolismo oxidativo ser o principal meio através do qual o organismo humano gera energia para realizar as atividades do quotidiano. Nem sempre a marcha é realizada de forma independente e necessita do apoio de auxiliares de marcha, como o tripé, que tem por função ampliar a base de sustentação e melhorar o equilíbrio. Objetivo: Analisar a influência de utilização de um tripé na marcha, na despesa energética em jovens e idosos saudáveis Métodos: Realizou-se um estudo observacional transversal numa amostra de 21 voluntários, com idade entre 18 a 25 anos e mais ou igual a 60 anos. Realizaram-se as avaliações com o Cosmed K4b2 (Cosmed, Rome, Italy), sendo através do mesmo que os dados foram recolhidos. Foi utilizado o teste de Friedman, com P <0,05. Resultados: Os resultados obtidos para o gasto energético nos jovens foram inferiores aos valores obtidos pelos idosos. Relativamente ao metabolismo energético o substrato energético utilizado pelos jovens foi o proteico e o lipídico pelos idosos. Entre sexos foram os homens quem tiveram um maior gasto energético. Conclusão: O uso do tripé durante a marcha não influencia o gasto energético em adultos jovens e/ou idosos saudáveis.

A influência da idade nos parâmetros metabólicos durante a marcha com andarilho

Introdução: Estruturalmente, a marcha é modificada de acordo com as características de cada individuo, sua natureza morfológica, tipo de atividade, idade e a presença de determinadas doenças, entre outros fatores. Devidas as alterações fisiológicas de envelhecimento, o custo energético da marcha normal por si só é superior nos idosos comparativamente com os jovens. Objetivo: Analisar a influência do uso de andarilho com rodas e fixo nos parâmetros metabólicos de indivíduos com mais de 60 anos e em jovens. Metodologia: realizou-se um estudo analítico transversal numa amostra de 21 voluntários, sendo 11adultos jovens (idade compreendida entre 18 e 25 anos) e 10 são adultos com idade superior a 60 anos. Utilizou-se o sistema K4b2 COSMED de forma a recolher os dados relativos ao consumo energético, quociente respiratório e volume de CO2 produzido. Os participantes realizaram os diferentes tipos de marcha (marcha normal, a três pontos com andarilho fixo, a três pontos modificada com andarilho fixo, a três pontos com andarilho com rodas e a três pontos modificada com andarilho com rodas) durante 10 minutos num percurso rectilíneo de 20 metros. Para a análise estatística recorreu-se ao software IBM SPSS Statistics v20 com um nível de significância de 0,05. Resultados: observou-se que á exceção da marcha normal em todos os outros tipos de marcha com andarilho, os participantes com mais de 60 anos, apresentam valores significativamente superiores aos dos jovens, nomeadamente nas marchas com andarilho fixo, a 3 pontos e a 3 pontos modificada e com andarilho de rodas, na marcha a 3ponto modificada. Verificaram-se diferenças apenas no grupo dos jovens, pois a marcha normal apresentou valores significativamente maiores que as restantes. Conclusão: A idade influenciou os parâmetros metabólicos da marcha normal e com andarilhos fixo e móvel apresentando os idosos um maior gasto energético, bem como os METS utilizados.

A influência da idade nos parâmetros metabólicos na marcha com uma e duas bengalas

Introdução: A marcha implica o controlo do equilíbrio. Usando bengalas é aumentada a base de sustentação e reduzida a carga nos membros inferiores. No entanto, estão associadas ao aumento dos gastos metabólicos. Objetivo: Analisar a influência da idade nos parâmetros metabólicos na marcha com uma e duas bengalas, 3 pontos e 3 pontos modificada. Métodos: Estudo analítico transversal. Amostra: 11 jovens e 10 com idade superior a 60 anos, voluntários. Realizaram-se cinco recolhas de 10 minutos, medindo, através do aparelho “Cosmed K4b2”: consumo de oxigénio (VO2), dióxido de carbono expirado (VCO2) e quociente respiratório (R - substrato utilizado). Resultados: O CE foi significativamente inferior nos jovens relativamente ao “grupo de maiores de 60 anos” na 1BN (U=14.0 p=0.003), 2BN (U=10.0 p=0.001) e 2BM (U=18.0 p=0.008). No “grupo de maiores de 60 anos” o CE foi significativamente inferior, no sexo feminino em 1BM (U=15.0 p=0.008). A marcha 2BM apresenta CE e VCO2 significativamente mais elevado que a MN no “grupo de maiores de 60 anos”. No VCO2 não se observaram diferenças significativas entre grupos (p>0.05). No “grupo de mais de 60 anos”, na marcha 1BM (U=16.0 p=0.016), o VCO2 é significativamente superior no sexo masculino. O R apresenta-se signitivamente superior no grupo dos jovens em todas as marchas 1BN (U=0.00 p<0.05), 1BM (U=2.00 p<0.05), 2BN (U=2.00 p<0.05) e 2BM (U=0.00 p<0.05). Conclusão: A idade infuencia o CE na marcha com uma ou duas bengalas seja qual o tipo de marcha, consumindo os jovens menos O2 que o “grupo de maiores de 60 anos” e o tipo de substrato utilizado, tendo sido as proteinas o substrato mais utilizado nos jovens enquanto que nos maiores de 60 anos o substrato mais utilizado foi os lípidos.

Efeitos de Uma Sessão de Exercício Físico Associado à Microcorrente Abdominal na Seleção do Substrato Energético

Introdução: A acumulação de gordura na região abdominal acarreta um maior risco para a saúde. Objetivo(s): Analisar o efeito de um protocolo de uma sessão de exercício físico aeróbio associada à eletrolipólise no tecido adiposo da região abdominal nos valores do consumo e proporção dos substratos energéticos. É ainda objetivo avaliar as diferenças no consumo e proporção dos substratos energéticos, com o mesmo protocolo, no sexo feminino e no sexo masculino. Métodos: 38 participantes foram distribuídos aleatoriamente por dois grupos, o grupo experimental (9 feminino e 9 masculino) e o grupo placebo (11 feminino e 9 masculino). Ambos os grupos foram avaliados através das medidas antropométricas e foram sujeitos aos dois protocolos do estudo, o de microcorrente com aplicação 2 frequências (25 e 10Hz), 20 minutos cada, e o de exercício aeróbio a 45-55% frequência cardíaca de reserva. Contudo, no grupo placebo a microcorrente foi realizada sem intensidade. Para obtenção dos valores do consumo e proporção dos substratos foi utilizado o K4b2 durante o exercício físico. Resultados: Não se verificaram diferenças significativas nas quantidades de ácidos gordos, glucose e no quociente respiratório entre os grupos (ρ> 0,05). No entanto, parece haver uma tendência para um maior consumo de ácidos gordos após a aplicação da microcorrente durante o exercício físico. Conclusão: Os resultados deste estudo indicam que uma sessão de eletrolipólise associada ao exercício físico aeróbio não parece ser suficiente para influenciar a quantidade do consumo e a proporção dos substratos energéticos numa amostra de indivíduos jovens de ambos os sexos.

Réponses cardiorespiratoires lors d’épreuves d’effort pour les personnes utilisant un fauteuil roulant manuel : étude exploratoire chez les sujets sains

Travail d'intégration réalisé dans le cadre du cours PHT-6113.

Exercise domain profile through pulmonary gas exchange response during kendo practice by men

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise da cinética do VO2 no domínio severo do crawl em condição atada de nado

Pós-graduação em Desenvolvimento Humano e Tecnologias - IBRC

Custo energético durante a prática do Kendō e proposição de protocolo específico para avaliação da aptidão aeróbia em praticantes

Pós-graduação em Desenvolvimento Humano e Tecnologias - IBRC