INTRODUCTION Cardiorespiratory fitness (CRF) is a parameter that quantifies the functional capacity of an individual and is a reflection of total body health. Accordingly, recent scientific statements suggest that CRF should be routinely evaluated in a clinical setting, measured with cardiopulmonary exercise testing (CPET) or at least through prediction equations. In order to use such prediction equations to determine CRF in the clinical setting, it is essential to evaluate the accuracy of the estimated value (eCRF). So far, no study has specifically investigated this issue in a population with obesity, one of the most important chronic disease worldwide. The aim of the study is to evaluate the accuracy of non-exercise prediction equations -by comparing the eCRF to the directly-measured CRF in this population. METHODS The sample includes 1052 cardiopulmonary exercise test from adults with obesity (BMI > 30). The estimated CRF from ten different non-exercise prediction equations was compared with the directly-measured CRF (mCRF), determined from a CPET; furthermore, the Sun equation was analyzed, which estimates the value of the Oxygen Uptake Efficiency Slope (OUES). The relationship between the eCRF from the different prediction equations and the directly-measured CRF was examined by calculating the coefficient of determination (R2), the standard error of estimated values (SEE) and the percentage of subjects correctly placed into the different fitness classes. RESULTS All the eCRF values from the equations corrrelated to the mCRF (p-value <0.01). For the equations estimating VO2max the R2 values ranged from 0.069 – 0.298, while the SEE ranged from 5.54 - 3.85 ml*kg-1*min-1. Instead, Sun's equation showed a R2 of 0.49 and a standard error of ± 0.474 [L/min/log(L/min)]. When using the eCRF values (not considering the Jang equation) only 49% of subjects on average are placed into the correct fitness class. CONCLUSIONS Compared to literature, in this study the level of correlation is lower and the standard error greater, showing the lower accuracy of these equations in population with obesity, when compared to a population of healthy individuals. Furthermore, analyzing only the lowest fitness class the correlation between eCRF and CRF is practically zero for almost all equations. Thus, future research is needed to better utilize eCRF as a prognostic indicator in clinical setting, for CPET interpretation and for exercise prescription in patient with obesity.

INTRODUZIONE La fitness cardiorespiratoria (CRF) è un parametro che quantifica la capacità funzionale di un individuo ed è un riflesso della salute dell’intero organismo. Di conseguenza, recenti dichiarazioni scientifiche hanno stabilito che la CRF dovrebbe essere regolarmente valutata in ambito clinico, misurandola con un test da sforzo cardiopolmonare (CPET) o perlomeno attraverso equazioni predittive. Al fine di usare tali equazioni predittive per determinare la CRF in ambito clinico è fondamentale valutare l’accuratezza del valore stimato. Finora, nessuno studio ha specificatamente indagato questa tema in una popolazione con obesità, una delle patologie più importanti a livello mondiale. L’obiettivo dello studio è valutare l’accuratezza delle equazioni di predizione non basate su un test da sforzo comparando il valore della CRF stimato con quello misurato direttamente tramite il CPET in questa popolazione. METODI Il campione include 1052 CPET di soggetti con obesità (BMI > 30). Il valore della CRF stimato (eCRF) da dieci equazioni predittive non basate su un test da sforzo è stato confrontato con la CRF misurata direttamente (mCRF) attraverso un CPET; in aggiunta, è stata analizzata l’equazione di Sun, che stima il valore dell’Oxygen Uptake Efficiency Slope (OUES). La relazione tra le differenti equazioni predittive e la misura diretta della CRF è stata esaminata calcolando il coefficiente di determinazione (R2), l’errore standard del valore stimato (SEE) e la percentuale di soggetti classificati correttamente nelle diverse classi di fitness. RISULTATI La CRF stimata da tutte le equazioni era correlata alla mCRF (p-value <0,01). Per le dieci equazioni che stimano VO2max il range di valori di R2 è tra 0,069 – 0,298, mentre l’errore standard del valore stimato (SEE) varia tra 5,54 e 3,85 ml*kg-1*min-1. Invece, l’equazione di Sun presenta un R2 di 0,49 ed un errore standard di ± 0,474 [L/min/log(L/min)]. In funzione della eCRF (non considerando l’equazione di Jang) solo il 49% dei soggetti in media è posizionato nella classe di fitness corretta. CONCLUSIONI Rispetto alla letteratura, in questo studio la misura del livello di correlazione è minore e l’errore standard maggiore, a dimostrazione della minor affidabilità di queste equazioni in una popolazione di soggetti con obesità, quando comparata ad una popolazione di individui sani. Inoltre, analizzando gli individui della classe di fitness più bassa la correlazione tra eCRF e CRF è praticamente nulla per quasi tutte le equazioni. Di conseguenza, sono necessarie ulteriori ricerche per utilizzare con migliori risultati la eCRF come indicatore prognostico a livello clinico, per la interpretazione dei CPET e per la prescrizione dell’esercizio in pazienti con obesità. .

Valutazione delle equazioni di stima della fitness cardiorespiratoria in una popolazione di soggetti obesi

NERINI, RAFFAELE
2021/2022

Abstract

INTRODUCTION Cardiorespiratory fitness (CRF) is a parameter that quantifies the functional capacity of an individual and is a reflection of total body health. Accordingly, recent scientific statements suggest that CRF should be routinely evaluated in a clinical setting, measured with cardiopulmonary exercise testing (CPET) or at least through prediction equations. In order to use such prediction equations to determine CRF in the clinical setting, it is essential to evaluate the accuracy of the estimated value (eCRF). So far, no study has specifically investigated this issue in a population with obesity, one of the most important chronic disease worldwide. The aim of the study is to evaluate the accuracy of non-exercise prediction equations -by comparing the eCRF to the directly-measured CRF in this population. METHODS The sample includes 1052 cardiopulmonary exercise test from adults with obesity (BMI > 30). The estimated CRF from ten different non-exercise prediction equations was compared with the directly-measured CRF (mCRF), determined from a CPET; furthermore, the Sun equation was analyzed, which estimates the value of the Oxygen Uptake Efficiency Slope (OUES). The relationship between the eCRF from the different prediction equations and the directly-measured CRF was examined by calculating the coefficient of determination (R2), the standard error of estimated values (SEE) and the percentage of subjects correctly placed into the different fitness classes. RESULTS All the eCRF values from the equations corrrelated to the mCRF (p-value <0.01). For the equations estimating VO2max the R2 values ranged from 0.069 – 0.298, while the SEE ranged from 5.54 - 3.85 ml*kg-1*min-1. Instead, Sun's equation showed a R2 of 0.49 and a standard error of ± 0.474 [L/min/log(L/min)]. When using the eCRF values (not considering the Jang equation) only 49% of subjects on average are placed into the correct fitness class. CONCLUSIONS Compared to literature, in this study the level of correlation is lower and the standard error greater, showing the lower accuracy of these equations in population with obesity, when compared to a population of healthy individuals. Furthermore, analyzing only the lowest fitness class the correlation between eCRF and CRF is practically zero for almost all equations. Thus, future research is needed to better utilize eCRF as a prognostic indicator in clinical setting, for CPET interpretation and for exercise prescription in patient with obesity.
2021
Evaluation of cardiorespiratory fitness prediction equations in a population with obesity
INTRODUZIONE La fitness cardiorespiratoria (CRF) è un parametro che quantifica la capacità funzionale di un individuo ed è un riflesso della salute dell’intero organismo. Di conseguenza, recenti dichiarazioni scientifiche hanno stabilito che la CRF dovrebbe essere regolarmente valutata in ambito clinico, misurandola con un test da sforzo cardiopolmonare (CPET) o perlomeno attraverso equazioni predittive. Al fine di usare tali equazioni predittive per determinare la CRF in ambito clinico è fondamentale valutare l’accuratezza del valore stimato. Finora, nessuno studio ha specificatamente indagato questa tema in una popolazione con obesità, una delle patologie più importanti a livello mondiale. L’obiettivo dello studio è valutare l’accuratezza delle equazioni di predizione non basate su un test da sforzo comparando il valore della CRF stimato con quello misurato direttamente tramite il CPET in questa popolazione. METODI Il campione include 1052 CPET di soggetti con obesità (BMI > 30). Il valore della CRF stimato (eCRF) da dieci equazioni predittive non basate su un test da sforzo è stato confrontato con la CRF misurata direttamente (mCRF) attraverso un CPET; in aggiunta, è stata analizzata l’equazione di Sun, che stima il valore dell’Oxygen Uptake Efficiency Slope (OUES). La relazione tra le differenti equazioni predittive e la misura diretta della CRF è stata esaminata calcolando il coefficiente di determinazione (R2), l’errore standard del valore stimato (SEE) e la percentuale di soggetti classificati correttamente nelle diverse classi di fitness. RISULTATI La CRF stimata da tutte le equazioni era correlata alla mCRF (p-value <0,01). Per le dieci equazioni che stimano VO2max il range di valori di R2 è tra 0,069 – 0,298, mentre l’errore standard del valore stimato (SEE) varia tra 5,54 e 3,85 ml*kg-1*min-1. Invece, l’equazione di Sun presenta un R2 di 0,49 ed un errore standard di ± 0,474 [L/min/log(L/min)]. In funzione della eCRF (non considerando l’equazione di Jang) solo il 49% dei soggetti in media è posizionato nella classe di fitness corretta. CONCLUSIONI Rispetto alla letteratura, in questo studio la misura del livello di correlazione è minore e l’errore standard maggiore, a dimostrazione della minor affidabilità di queste equazioni in una popolazione di soggetti con obesità, quando comparata ad una popolazione di individui sani. Inoltre, analizzando gli individui della classe di fitness più bassa la correlazione tra eCRF e CRF è praticamente nulla per quasi tutte le equazioni. Di conseguenza, sono necessarie ulteriori ricerche per utilizzare con migliori risultati la eCRF come indicatore prognostico a livello clinico, per la interpretazione dei CPET e per la prescrizione dell’esercizio in pazienti con obesità. .
Fitness
Cardiorespiratoria
Comorbidità
Obesità
VO2 max
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/41138