Youth cardiorespiratory fitness: evidence, myths and misconceptions

Neil Armstrong a & Jo Welsman a

a. Children’s Health and Exercise Research Centre, St Lukes Campus, University of Exeter, Heavitree Road, Exeter, EX1 2LU, England.

Correspondence to Neil Armstrong (email: ).

(Beküldve: 2018. november 27. – A módosított változat beérkezett: 2019. március 12. – Elfogadva: 07 June 2019 – Published online: 03 September 2019.)

Bulletin of the World Health Organization 2019;97:777-782. doi: http://dx.doi.org/10.2471/BLT.18.227546

Bevezetés

A kardiorespiratorikus fittség a szervezet azon képességét határozza meg, hogy a légkörből oxigént juttasson a vázizmokhoz, és azt felhasználja az izomtevékenységet támogató energia előállítására a testmozgás során. A csúcs oxigénfelvétel nemzetközileg elismert, mint a fiatalok kardiorespiratorikus fittségének arany standard mérőszáma. Az oxigénfelvétel csúcsértékének értékelése és értelmezése, valamint az egészséggel kapcsolatos változókkal való bizonyítékokon alapuló kapcsolata széles körben dokumentált.1 A teljesítményt vizsgáló helyszíni tesztek adatai, az oxigénfelvétel csúcsértékének nem megfelelő skálázása és az állítólagosan beavatkozásra szoruló egyének azonosításának jelenlegi tendenciája azonban elhomályosította a fiatalok kardiorespiratorikus fittségéről, valamint a gyermekek jelenlegi és jövőbeli egészségével való kapcsolatáról alkotott képünket.2-4 Úgy véljük, hogy a hibás értékelések és a kardiorespiratorikus fittség megalapozatlan értelmezései olyan mítoszok és tévhitek kialakulásához vezettek, amelyek hátrányosan befolyásolhatják a gyermekek egészségügyi ellátását.

Evidence base

A fiatalok fizikai fittségének első laboratóriumi vizsgálatáról 1938-ban számoltak be. A kardiorespiratorikus fittség, amelyet az oxigénfelvétel csúcsértéke képvisel, később az egyik legtöbbet vizsgált élettani változóvá vált a gyermekkori testmozgástudomány történetében.5

A kardiorespiratorikus fittség értékelése

A több mint 80 éves intenzív vizsgálat során a fiatalok oxigénfelvételének csúcsértékét fokozatosan fejlesztették és finomították, ahogy új technológiák kerültek a gyermekkori testmozgástudományi laboratóriumokba. A fiatalok maximális oxigénfelvételének mérését máshol átfogóan áttekintették.6-8 A tárgyalt témák közé tartozik a terheléses vizsgálati protokollok kritikus vizsgálata; a terhelés intenzitásának mérési technikái; a légzési gázok gyűjtésére használt készülékek; a légzési gázgyűjtő rendszerek összetevőinek mérete; a légzési gázok mintavételi intervallumai; és a terhelés alatti maximális erőfeszítés kritériumai. Az áttekintők hangsúlyozták, hogy az alkalmazott módszereket és készülékeket összehasonlítási célból gondosan jelenteni kell. Laboratóriumunkban kiszámítottuk, hogy a fiatalok oxigénfelvételi csúcsértékének tipikus mérési hibája körülbelül 4% három, egymástól egy hét különbséggel végzett vizsgálat során.9

Bár az oxigénfelvételi csúcsérték szigorú meghatározása nagy megbízhatósággal rendelkezik, óvatosságra van szükség, ha az adatokat laboratóriumok között kell összehasonlítani. A csúcs oxigénfelvételt rutinszerűen úgy határozzák meg, hogy a vizsgálati alany futópadon fut vagy kerékpár-ergométeren pedálozik. A futópadon meghatározott értékek a nagyobb edzőizomtömeg, a fokozott vénás visszaáramlás, a nagyobb lüktetési térfogat és a futás közbeni csökkent perifériás ellenállás miatt körülbelül 11-14%-kal magasabbak, mint a kerékpár-ergométeren meghatározott értékek.10 Egyes laboratóriumok mégis egyesítik a futópadon és a kerékpár-ergométeren mért értékeket11 , vagy fix korrekciós faktorokat alkalmaznak, hogy a kerékpár-ergométeren mért alacsonyabb oxigénfelvételi csúcsértékeket figyelembe vegyék.12 Ezeket az értékeket azután az egyéneknél a kardiometabolikus egészség és a szív- és érrendszeri betegségek jövőbeli kockázatának életkorhoz kötött határértékeinek meghatározására használják. Az adatok ilyen módon történő összevonása azonban zavaró tényező az adatok értelmezésében, mivel a futópadon és a kerékpár-ergométeren meghatározott oxigénfelvételi csúcsértékek közötti különbségek az életkor és az érettségi állapot függvényében nagymértékben változnak. Amellett érvelünk, hogy a különböző edzésmódokból származó adatok összevonásának ezt a gyakorlatát meg kellene szüntetni.10

A kardiorespiratorikus fittség alakulása

A csúcs oxigénfelvételt gyakran az életkor vagy a testtömeg függvényében fejezik ki,13 de leegyszerűsítő az ilyen módon történő leírás. A csúcs oxigénfelvétel a növekedéssel és éréssel kapcsolatos morfológiai és fiziológiai változásokkal összhangban növekszik. Ezeknek a változásoknak az időzítése és üteme egyénspecifikus.1,13 Az életkorhoz vagy testtömeghez kapcsolódó kardiorespiratorikus fittség hiteles normáinak meghatározása ezért nem lehetséges, függetlenül attól, hogy a csúcs oxigénfelvételt abszolút értékben (L/percben) vagy – mint gyakran – a testtömeghez viszonyítva (ml/testtömeg-kilogramm/percben) fejezik ki.8 A legerősebb morfológiai hatás a csúcs oxigénfelvételre nem a testtömeg, hanem a zsírmentes tömeg.13 A zsírtömeg növekedése nem befolyásolja az oxigénfelvételi csúcsérték alakulását.14

A fiúk oxigénfelvételi csúcsértékei magasabbak, mint a lányoké, legalábbis a késő gyermekkortól kezdve, és ez a különbség a gyermekek serdülőkorban történő fejlődésével növekszik, és a pubertás utáni 18 éves fiúknál mintegy 40%-kal magasabb.15 A nem invazív technológiák bevezetése a fejlődési mozgásfiziológia vizsgálatába ösztönözte az oxigénfelvételi csúcsértékek hátterében álló mechanizmusok kutatását. A Doppler echokardiográfiát alkalmazó vizsgálatok azt mutatták, hogy a pubertás előtti, 10% körüli nemi különbség a csúcs oxigénfelvételben nagyrészt a fiúk nagyobb lökettérfogatának tulajdonítható. Az, hogy ez a különbség a szívméret16 vagy a szívműködés17 különbségeinek köszönhető-e, vitatott. Ezzel szemben egy mellkasi bioelektromos impedanciát és mágneses rezonancia képalkotást alkalmazó vizsgálat arról számolt be, hogy a csúcs oxigénfelvételben megfigyelt nemi különbség a maximális arteriovenosus oxigénkülönbségeknek köszönhető, a maximális lökettérfogatban vagy a nyugalmi szívméretben nincs jelentős nemi különbség.18 Egy közeli infravörös spektroszkópiát alkalmazó vizsgálat arról számolt be, hogy a lányoknál a fiúkhoz képest rosszabb az izom oxigénszállítás és az oxigénfelhasználás összhangja, és felvetette, hogy ez a különbség hozzájárulhat a csúcs oxigénfelvétel nemi különbségeihez.19 A mögöttes mechanizmusok teljes megértéséhez további kutatásokra van szükség.

A fiúk zsírmentes tömegének jelentős növekedése (amely az izomtömeg növekedését tükrözi) magyarázza a pubertás utáni oxigénfelvételi csúcsértékekben tapasztalható progresszív nemi eltérések nagy részét.13 Az érés hatására a zsírmentes tömeg a lányoknál és a fiúknál 11-16 éves koruk között mintegy 40%-kal, illetve 90%-kal nő.20 A fiúknál a zsírmentes tömeg növekedésének nagy része (mintegy 83%) egy 4 éves időszak alatt zajlik, amelynek középpontjában a csúcsmagasság sebességének ideje áll. A lányok zsírmentes tömegének legnagyobb mértékű növekedése (kb. 31%) egy rövidebb, 2 éves időszak alatt következik be, amelynek középpontjában a magassági csúcssebesség áll, majd a csúcs oxigénfelvétel kialakulásával összhangban kiegyenlítődik.20 A fiúk csúcs oxigénfelvételét tovább növelheti a hemoglobin koncentrációjának nemspecifikus növekedése a késő tinédzserkorban, ami fokozza a fiúk vérének oxigénszállító képességét. Ezt az elméletet longitudinális vizsgálatokban még nem sikerült empirikusan igazolni.21 A csúcs oxigénfelvétel kialakulásának és értékelésének részletes elemzését máshol tettük közzé. 6

Fizikai aktivitás és kardiorespiratorikus fittség

A fizikai aktivitás és a kardiorespiratorikus fittség közötti összefüggések magyarázatához először is különbséget kell tennünk a szokásos fizikai aktivitás és a testedzés között. A szokásos fizikai aktivitást úgy definiálták, mint “a normál mindennapi életben végzett szokásos fizikai aktivitást minden területen és minden dimenzióban. “22 A testmozgás-edzés olyan tervezett, strukturált mozgásprogramból áll, amelyet megfelelő ideig, megfelelő intenzitással és gyakorisággal tartanak fenn ahhoz, hogy változásokat idézzen elő a fizikai erőnlét összetevőiben. A kardiorespiratorikus fittség, a fizikai aktivitási magatartás és a testmozgásra való edzhetőség mind örökletes tulajdonságok. A genetika és a molekuláris gyermekgyógyászati mozgásfiziológia tárgyalása azonban nem tartozik jelen írás tárgykörébe, és az érdeklődő olvasókat egy máshol megjelent áttekintő cikkre utaljuk.23

A szokásos fizikai aktivitás felmérésének különböző módszerei nem mindig hasonlíthatók össze,22 de a vizsgálatok következetesen azt mutatják, hogy a fiúk aktívabbak, mint a lányok, és hogy a fizikai aktivitás mindkét nemnél csökken az életkorral. A jelenlegi fizikai aktivitási irányelveknek megfelelő fiatalok száma a tanulmányok szerint változó. A Nemzetközi Olimpiai Bizottság konszenzusos nyilatkozata a fiatalok egészségéről és fittségéről a testmozgás és a sport révén azt javasolja, hogy objektív mérési módszerek (például gyorsulásmérés) alkalmazása esetén a fiatalok kevesebb mint 25%-a felel meg a jelenlegi fizikai aktivitási irányelveknek.24

A szakirodalom szisztematikus áttekintése25 69, 8-18 éves fiatalokkal végzett edzéssel kapcsolatos tanulmányt talált és elemzett. Az áttekintés megállapította, hogy a szigorúan megtervezett edzésvizsgálatok következetesen bizonyítják, hogy a megfelelő edzés növeli a fiatalok oxigénfelvételi csúcsértékét, függetlenül a nemtől, az életkortól vagy az érettségi állapottól. Az adatok együttesen azt mutatják, hogy heti három 20 perces, a maximális pulzusszám 85-90%-át elérő folyamatos intenzitású edzés vagy a maximális pulzusszám 95%-át elérő nagy intenzitású intervallumos edzés, rövid regenerációs időszakokkal megszakítva, átlagosan 8-9%-kal növeli a fiatalok maximális oxigénfelvételét 10-12 hét alatt. Az alacsonyabb edzésintenzitáson alapuló (de a jelenlegi egészséggel kapcsolatos fizikai aktivitási irányelvekben ajánlottnál még mindig magasabb) vizsgálatok hatástalannak bizonyultak a kardiorespiratorikus fittség javításában.25

A több mint 45 évre visszanyúló vizsgálatok következetesen bizonyították, hogy nincs értelmezhető kapcsolat a szigorú módszerekkel meghatározott csúcs oxigénfelvétel és a fiatalok objektíven megfigyelt szokásos fizikai aktivitása között.26 További információért az olvasók megtekinthetik az eddig megjelent tanulmányok áttekintését.26 Ezeket az adatokat longitudinális vizsgálatok is megerősítették. Egy tanulmány 202 gyermeket (98 lányt) figyelt meg, és többszintű modellezéssel vizsgálta az életkor, az érettségi állapot és a morfológiai hatások hatását a 11 és 13 éves kor közötti szokásos mérsékelt és erőteljes fizikai aktivitásra.27 Miután az elsődleges változókat kontrollálták, a kutatók bevezették a csúcs oxigénfelvételtés megállapították, hogy a modellek nem mutattak ki szignifikáns kapcsolatot a szokásos fizikai aktivitással. A kutatók ezután elemezték az oxigénfelvételi csúcsértéket a legalább mérsékelt intenzitású fizikai aktivitással töltött felhalmozott idővel összefüggésben. Ez az elemzés azt mutatta, hogy még a testtömeg megfelelő kontrollálása esetén is nőtt a csúcs oxigénfelvétel az életkorral, míg a szokásos fizikai aktivitás mindkét nemnél csökkent az életkorral. Ez a megállapítás összhangban van a fizikai aktivitással26 és a kardiorespiratorikus fittséggel kapcsolatos meglévő szakirodalommal.6 Hasonlóképpen, 23 év adatainak elemzése után az Amsterdam Growth and Health Study kutatói arra a következtetésre jutottak, hogy sem a férfiak, sem a nők esetében nem volt kapcsolat a szokásos fizikai aktivitás és a csúcs oxigénfelvétel között.28

A szokásos fizikai aktivitás és a csúcs oxigénfelvétel közötti jelentőségteljes kapcsolat hiánya nem meglepő, mivel a fiatalok ritkán vagy egyáltalán nem tapasztalnak olyan intenzitású és időtartamú fizikai aktivitást, amely a kardiorespiratorikus fittségük növeléséhez szükséges. Ezek az eredmények azonban komolyan megkérdőjelezik azokat a közelmúltbeli javaslatokat, amelyek szerint a fizikai aktivitási beavatkozásokat a teljesítménytesztekből becsült csúcs oxigénfelvétel változásai alapján lehet értékelni.2

Mítoszok és tévhitek

A tudósok már több mint 50 éve tisztában vannak a teljesítménytesztek korlátaival a kardiorespiratorikus fittség előrejelzésében. A tipikus megjegyzések a következők: “egy átlagos gyermeknél a teljesítményteszteken elért pontszám nagymértékben függ a testmérettől, és ez a tesztsorozat nem segít a munkaképesség vagy az aerob kapacitás előrejelzésében “29 és “a teljesítményteszt csupán egy bonyolult módszer lehet a magas vagy kövér tanulók azonosítására”.30 Több mint 30 éve osztjuk meg ezeket az aggályokat a tudományos közösséggel. 1988-ban közzétettük a 20 m-es ingafutás teszt értékelését 11-14 éves fiúk körében, és 29%-os közös eltérésről számoltunk be a tesztben nyújtott teljesítmény és a szigorúan meghatározott maximális oxigénfelvétel között. Arra a következtetésre jutottunk, hogy a teszt használata nem támogatható a csúcs oxigénfelvétel közvetlen meghatározásának érvényes helyettesítőjeként.31

Abban az időben azt feltételeztük, hogy a teljesítménytesztek használata a tudományos kutatásban megszűnik az online légzésenkénti elemző rendszerek, az új technológiák (mint például a tömegspektrometria és a telemetria) és a kifinomult statisztikai modellezési technikák fejlődése miatt. Ezzel szemben a teljesítménytesztek iránti érdeklődés újjáéledt, különösen az oxigénfelvételi csúcsértékek becslése iránt a 20 m-es shuttle-run teszt eredményei alapján. Több mint egymillió gyermek több mint egymillió, különböző kultúrájú országokból gyűjtött adatait használták fel az oxigénfelvételi csúcsértékek becslésére, valamint nemzetközi kardiorespiratorikus fittségi normák32 és országok közötti összehasonlítások készítésére arról, hogy kik a fittebb gyermekek.33 A már 2 éves korú gyermekek eredményeit az óvodáskorú gyermekek úgynevezett referenciastandardjaivá alakították át34 . Sőt, ami számunkra komoly aggodalomra ad okot, hogy a 20 méteres ingafutáson nyújtott teljesítményt ajánlották a fizikai aktivitási beavatkozások értékelésére;2 az európai normatív értékek megállapítására a fittségi és egészségügyi profilok kialakításához;35 a nemzetközi egészség és fittség felmérésére és nyomon követésére;36 a metabolikus és kardiovaszkuláris kockázatok meghatározására;37 valamint azon gyermekek azonosítására, akiknél beavatkozásra van szükség jelenlegi és jövőbeli egészségi állapotuk javítása érdekében.4

Siklófutás teszt

A 20 méteres ingafutás teszt nem a kardiorespiratorikus fittség mérése, hanem az egyének hajlandóságának és képességének függvénye, hogy két egymástól 20 méterre lévő vonal között fussanak, miközben lépést tartanak a hangjelzésekkel, amelyek a futási sebesség percenkénti növelését követelik meg. A résztvevők csoportosan futnak, amíg nem akarják vagy nem tudják folytatni, és a teljesített ingák számát egy előrejelző egyenlet segítségével a maximális oxigénfelvétel becslésévé alakítják át. Jelenleg legalább 17 különböző előrejelző egyenletet használnak a csúcs oxigénfelvétel becslésére a 20 méteres ingafutás teszteredményeiből, ami a csúcs oxigénfelvétel lényegesen eltérő becsléseit eredményezi.32 A közzétett tanulmányok nemrégiben végzett metaanalízise kimutatta, hogy a teszteredmények és a fiatalok csúcs oxigénfelvétele közötti korrelációs együtthatók 51%-a (18/35) a csúcs oxigénfelvétel teljes varianciájának kevesebb mint 50%-át magyarázza. A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a kritérium érvényessége csak mérsékelt, és “a tesztelőknek tisztában kell lenniük azzal, hogy a 20 méteres ingafutás teszt teljesítménypontszáma csupán becslés, és nem a kardiorespiratorikus fittség közvetlen mérőszáma.”38

Egy nemrégiben készült áttekintés39 arról számolt be, hogy a 20 m-es ingafutásból a csúcs oxigénfelvétel csak ± 10 ml/kg/perc pontossággal becsülhető, de mivel ez a tipikus értékek mintegy 20-25%-át jelenti, a teszt korlátai egyértelműek. Hasonlóképpen, a teszt gyenge teszt-reteszt megbízhatóságát tükrözi, hogy a négy-hat szakaszból álló tesztek esetében a 95%-os konfidenciaintervallum ± 2,5 szakasz.40 A tesztben nyújtott teljesítményben a nemek közötti nagy különbségek gyakoriak, de egyes országokban a tizenévesek teljesítményében a nemek közötti megmagyarázhatatlan különbségek 95-100%-osak,41 ami több mint kétszerese a kardiorespiratorikus fittségben mutatkozó valódi nemi különbségnek. Ha egyes kultúrákban a tizenéves lányok kevésbé hajlandóak a fiúknál nyilvánosan 20 méteres ingafutást végezni, amíg valóban kimerülnek, akkor a teszt teljesítményén alapuló közzétett nemzetközi normák veszélybe kerülnek.

A hibás módszerek félrevezető értelmezésekhez vezetnek. Kiváló példa erre az az állítás, miszerint 1981 óta “jelentősen csökkent a kardiorespiratorikus fittség, ami a népesség egészségi állapotának jelentős romlására utal. “42 Ez az állítás a keresztmetszeti 20 m-es ingafutás tesztek oxigénfelvételi csúcsértékének becslésén alapuló összehasonlításokon alapult. Ezzel szemben a hasonló időszakra vonatkozó nemzetközi csúcs oxigénfelvételi adatok összeállításai nem mutatnak meggyőző bizonyítékot arra, hogy a fiatalok kardiorespiratorikus fittsége csökkent volna.24,43-45 A Nagy-Britannia és Észak-Írország Egyesült Királyságában élő 9-18 éves fiatalok kardiorespiratorikus fittségi méréseinek jelentős, több mint 30 éves időszakra kiterjedő, publikált adatbázisával rendelkezünk, amely több mint 3000, a csúcs oxigénfelvétel szigorú laboratóriumi meghatározását tartalmazza.3,13 Megerősíthetjük, hogy legalábbis 1985 óta nem történt észrevehető változás az ugyanabból a körzetből és iskolából származó fiúk és lányok kardiorespiratorikus fittségében.

A 20 méteres ingafutás teszt hívei szerint a kardiorespiratorikus fittség állítólagos csökkenésének magyarázata az, hogy a fiatalok kövérsége időben nagymértékben megnőtt. A kutatók azt állítják, hogy “a fittség és a kövérség okozati kapcsolatának közvetlen elemzése azt mutatja, hogy a kövérség növekedése a kardiorespiratorikus fittség csökkenésének 35-70%-át magyarázza. “32 Mivel a zsír anyagcsere szempontjából nagyrészt inaktív, és nem befolyásolja a kardiorespiratorikus fittséget14 , nincs okozati kapcsolat a fittség és a kövérség között. A 20 méteres siklófutások során a plusz zsírtömeg elviselése azonban növeli az egyén munkáját minden egyes siklás során, és hátrányosan befolyásolja a teszten nyújtott teljesítményét. Az adatok értelmezésének ezt a hibáját tovább súlyosbítja, hogy a 20 m-es shuttle-futás tesztben a csúcs oxigénfelvétel becslését a testtömeggel arányosan (ml/ttkg/percben) fejezik ki, és ezért a nevezőben a zsírtömeg is szerepel.

arány-skálázás

A csúcs oxigénfelvétel arány-skálázásának tévedését már 70 évvel ezelőtt kimutatták.46. A kardiorespiratorikus fittségnek az oxigénfelvételi csúcsértékkel való arányosítása előnyben részesíti a könnyebb fiatalokat (például a klinikailag alulsúlyos vagy későn érő fiatalokat) és hátrányosan érinti a nehezebb fiatalokat (például a túlsúlyos vagy előrehaladottan érő fiatalokat). A több mint 2000 futópadon végzett oxigénfelvételi csúcsérték meghatározásán végzett keresztmetszeti és longitudinális elemzések elméletileg és empirikusan bizonyították, hogy a fiatalok oxigénfelvételi csúcsértékének arányos skálázása nem rendelkezik sem szilárd tudományos indoklással, sem statisztikai indoklással.3,10,13,47

Az arányos skálázás széles körű, téves használata elhomályosította a fiatalok kardiorespiratorikus fittségének megértését. Az arány-skálázott csúcs oxigénfelvételi adatok azt mutatják, hogy a fiúk kardiorespiratorikus fittsége 10-18 éves kor között stabil, a lányok értékei pedig az életkor előrehaladtával fokozatosan csökkennek. Míg ha a kutatók megfelelően kontrollálják a testtömeget, akkor mindkét nemnél progresszív növekedés tapasztalható a csúcs oxigénfelvételben az életkor előrehaladtával.13 Továbbá, az arányos skálázású adatok félreértelmezik a kardiorespiratorikus fittség és az egészségügyi mutatók közötti valódi kapcsolatokat.3,46,48,49 Aktuális példa a szív- és érrendszeri kockázati tényezők és az arányos skálázású csúcs oxigénfelvétel közötti korrelációk jelentése túlsúlyos és elhízott fiatalok esetében, amikor bármilyen kapcsolat inkább a túlsúlyos vagy elhízott állapotot, mint a kardiorespiratorikus fittséget tükrözné.48 Egy nemrégiben készült szisztematikus áttekintés kiemelte, hogy a fiatalok kardiorespiratorikus fittségét az egészséggel összefüggésbe hozó számos cikk “nem vette figyelembe az olyan fontos zavaró tényezőket, mint a kövérség. “49 Például a testtömeggel arányosan kifejezett magasabb csúcs oxigénfelvétel összefüggést mutatott az alacsonyabb testzsírral, de nem volt kapcsolat a két változó között, ha a csúcs oxigénfelvételt nem a testtömeggel arányosan fejezték ki. Hasonlóképpen, a magasabb csúcs oxigénfelvétel összefüggésbe hozhatónak tűnt az összkoleszterin és a nagy sűrűségű lipoprotein koleszterin értékek alacsonyabb arányával, de ez az összefüggés ismét csak akkor volt jelen, ha a csúcs oxigénfelvételt a testtömeggel arányosan fejezték ki.49 Egy, az áttekintéshez fűzött közzétett kommentár rámutatott, hogy emellett a testtömeg hatása az alacsony érvényességű és rossz megbízhatóságú terepvizsgálatokban nyújtott teljesítményre tesztenként eltérő, ami szintén befolyásolhatja az egészségi kimenetellel való állítólagos összefüggések nagyságát.50

Klinikai vörös zászlók

A kardiorespiratorikus fittség és az egészség közötti kapcsolatot tovább zavarja az úgynevezett klinikai vörös zászlók megjelenése és növekvő népszerűsége, amelyek “azonosítják azokat a gyermekeket és serdülőket, akik számára hasznos lehet az elsődleges és másodlagos kardiovaszkuláris megelőzési programozás. “4 A gyermekek, serdülők és fiatal felnőttek (8-18 évesek) becsült oxigénfelvételi csúcsértékeit, amelyek férfiaknál 42, nőknél pedig 35 ml/ttkg/perc alatt vannak, úgy azonosítják, mint amelyek klinikai vörös zászlót jelentenek.4 A kardiorespiratorikus fittség a nem, az életkor és az érés, valamint egy sor morfológiai és fiziológiai kovariáns függvényében fejlődik, amelyek változásának időzítése és üteme egyénre jellemző.1,13 Úgy gondoljuk, hogy a prepubertás, pubertás és posztpubertás fiatalok osztályozása a csúcs oxigénfelvételnek a testtömeggel arányos egyetlen értéke alapján ezért nem indokolt. Ráadásul, ha a csúcs oxigénfelvétel előrejelzése olyan tesztből történik, amelynek validitási, megbízhatósági és kulturális problémái vannak, a mérés védhetetlenné válik.

Következtetések

A csúcs oxigénfelvétel szigorú laboratóriumi értékelése jól bevált megközelítés, de jelenleg nincs érvényes és megvalósítható módszer a fiatalok kardiorespiratorikus fittségének értékelésére populációs szinten. Azt állítjuk, hogy a fiatalok kardiorespiratorikus fittségének olyan teljesítménytesztekből történő becslése, mint a 20 m-es shuttle-futás teszt, tarthatatlan. Továbbá megkérdőjelezzük a testtömegarány-skálázás használatát a kardiorespiratorikus fittség és az egészséggel kapcsolatos változók összefüggéseinek vizsgálatára; az életkorhoz kapcsolódó normák használatát; a klinikai vörös zászlók kijelölését; és a kardiorespiratorikus fittség teljesítménytesztek becsléseinek használatát a fizikai aktivitási beavatkozások értékelésére.

A tudósoknak etikai felelősségük, hogy a kutatásukat alátámasztó módszerek megfeleljenek a célnak. Erkölcsi felelősségük az is, hogy az adatok értelmezése megfelelő legyen. A közzétett tanulmányok továbbra is olyan értelmezéseket tesznek a fiatalok oxigénfelvételi csúcsértékéről, amelyek nem alapulnak szigorú tudományos bizonyítékokon, és amelyekről többször és széles körben bebizonyosodott, hogy hibásak. Az ilyen adatok terjesztése valószínűleg félretájékoztatja a klinikai gyakorlatot, félrevezeti a szakpolitikai nyilatkozatokat és félrevezeti a fiatalok egészségének előmozdítását célzó ajánlásokat.

Competing interests:

None declared.

  • Armstrong N, van Mechelen W, szerkesztők. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3. kiadás. Oxford: Oxford University Press; 2017. http://dx.doi.org/10.1093/med/9780198757672.001.0001
  • Lang JJ, Wolfe Phillips E, Orpana HM, Tremblay MS, Ross R, Ortega FB, et al. Field-based measurement of cardiorespiratory fitness to evaluate physical activity interventions. Bull World Health Organ. 2018 Nov 1;96(11):794-6. http://dx.doi.org/10.2471/BLT.18.213728 pmid: 30455535
  • Welsman J, Armstrong N. Interpreting aerobic fitness in youth: the fallacy of ratio scaling. Pediatr Exerc Sci. 2019 May 1;31(2):184-90. http://dx.doi.org/10.1123/pes.2018-0141 pmid: 30332906
  • Ruiz JR, Cavero-Redondo I, Ortega FB, Welk GJ, Andersen LB, Martinez-Vizcaino V. Cardiorespiratory fitness cut points to avoid cardiovascular disease risk in children and adolescents; what level of fitness should raise a red flag? Szisztematikus áttekintés és metaanalízis. Br J Sports Med. 2016 Dec;50(23):1451-8. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2015-095903 pmid: 27670254
  • Falk B, Klentrou P, Armstrong N, Rowland T, Kemper HCG. A gyermekkori mozgásfiziológia rövid története. Pediatr Exerc Sci. 2018 02 1;30(1):1-10. http://dx.doi.org/10.1123/pes.2017-0246 pmid: 29281949
  • Armstrong N, McManus AM. Aerob fittség. In: Armstrong N, van Mechelen W, szerkesztők. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3. kiadás. Oxford: Oxford University Press; 2017. pp. 161-80. http://dx.doi.org/10.1093/med/9780198757672.001.0001
  • Barker AR, Williams CA, Jones AM, Armstrong N. Maximális oxigénfelvétel megállapítása fiataloknál a kimerülésig tartó rámpás kerékpáros teszt során. Br J Sports Med. 2011 May;45(6):498-503. http://dx.doi.org/10.1136/bjsm.2009.063180 pmid: 19679577
  • Falk B, Dotan R. A maximális aerob teljesítmény mérése és értelmezése gyermekeknél. Pediatr Exerc Sci. 2019 May 1;31(2):144-51. http://dx.doi.org/10.1123/pes.2018-0191 pmid: 30567470
  • Welsman J, Bywater K, Farr C, Welford D, Armstrong N. Reliability of peak VO2) and maximum cardiac output assessed using thoracic bioimpedance in children. Eur J Appl Physiol. 2005 Jun;94(3):228-34. http://dx.doi.org/10.1007/s00421-004-1300-5 pmid: 15827735
  • Armstrong N, Welsman J. A csúcs oxigénfelvétel alakulása 11-16 éves kor között futópad és kerékpár ergometria segítségével egyaránt meghatározva. Eur J Appl Physiol. 2019 Mar;119(3):801-12. http://dx.doi.org/10.1007/s00421-019-04071-3 pmid: 30627827
  • Stavnsbo M, Resaland GK, Anderssen SA, Steene-Johannessen J, Domazet SL, Skrede T, et al. Reference values for cardiometabolic risk scores in children and adolescents: Javaslat egy közös standardra. Atherosclerosis. 2018 Nov;278:299-306. http://dx.doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2018.10.003 pmid: 30477756
  • Aadland E, Anderssen SA, Andersen LB, Resaland GK, Kolle E, Steene-Johannessen J. Aerobic thresholds to define poor metabolic health in children and youth. Scand J Med Sci Sci Sports. 2019;23:240-50. http://dx.doi.org/10.1111/sms.13330 pmid: 30375665
  • Armstrong N, Welsman J. Nemspecifikus longitudinális modellezése az ifjúsági csúcs oxigénfelvételnek. Pediatr Exerc Sci. 2019 May 1;31(2):204-12. http://dx.doi.org/10.1123/pes.2018-0175 pmid: 30449237
  • Goran M, Fields DA, Hunter GR, Herd SL, Weinsier RL. A teljes testzsír nem befolyásolja a maximális aerob kapacitást. Int J Obes Relat Metab Disord. 2000 Jul;24(7):841-8. http://dx.doi.org/10.1038/sj.ijo.0801241 pmid: 10918530
  • Armstrong N, Welsman JR. Az aerob fittség értékelése és értelmezése gyermekeknél és serdülőknél. Exerc Sport Sci Rev. 1994;22(1):435-76. http://dx.doi.org/10.1249/00003677-199401000-00016 pmid: 7925551
  • Vinet A, Mandigout S, Nottin S, Nguyen L, Lecoq A-M, Courteix D, et al. A testösszetétel, a hemoglobin koncentráció, valamint a szív méretének és funkciójának hatása a nemek közötti különbségekre a maximális oxigénfelvételben prepubertális gyermekeknél. Chest. 2003 Oct;124(4):1494-9. http://dx.doi.org/10.1378/chest.124.4.1494 pmid: 14555585
  • Rowland T, Goff D, Martel L, Ferrone L. Influence of cardiac functional capacity on gender differences in maximal oxygen uptake in children. Chest. 2000 Mar;117(3):629-35. http://dx.doi.org/10.1378/chest.117.3.629 pmid: 10712984
  • Winsley RJ, Fulford J, Roberts AC, Welsman JR, Armstrong N. Sex difference in peak oxygen uptake in prepubertal children. J Sci Med Sport. 2009 Nov;12(6):647-51. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsams.2008.05.006 pmid: 18768359
  • McNarry MA, Farr C, Middlebrooke A, Welford D, Breese B, Armstrong N, et al. Aerob funkció és izom dezoxigenizáció dinamikája rámpás edzés során gyermekeknél. Med Sci Sports Exerc. 2015 Sep;47(9):1877-84. http://dx.doi.org/10.1249/MSS.0000000000000609 pmid: 25551403
  • Armstrong N. Az ifjúsági sportoló fejlődése. Oxford: Routledge; 2019. pp. 5-26.
  • Armstrong N, Welsman JR. A csúcs oxigénfelvétel a növekedéssel és az éréssel összefüggésben 11-17 éves embereknél. Eur J Appl Physiol. 2001 Oct;85(6):546-51. http://dx.doi.org/10.1007/s004210100485 pmid: 11718283
  • Hildebrand M, Ekelund U. A fizikai aktivitás értékelése. In: Armstrong N, van Mechelen W, szerkesztők. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3. kiadás. Oxford: Oxford University Press; 2017. pp. 303-14.
  • Schutte NM, Bartels M, de Gues EJC. A fizikai aktivitás és a fizikai alkalmasság genetikája. In: Armstrong N, van Mechelen W, editors. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3. kiadás. Oxford: Oxford University Press; 2017. pp. 293-302.
  • Mountjoy M, Andersen LB, Armstrong N, Biddle S, Boreham C, Bedenbeck H-PB, et al. International Olympic Committee consensus statement on the health and fitness of young people through physical activity and sport. Br J Sports Med. 2011 Sep;45(11):839-48. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2011-090228 pmid: 21836168
  • Armstrong N, Barker AR. Állóképességi edzés és fiatal élsportolók. Med Sport Sci. 2011;56:59-83. http://dx.doi.org/10.1159/000320633 pmid: 21178367
  • Armstrong N. Gyermekkori fizikai aktivitás és aerob fittség. In: Draper N, Stratton G, szerkesztők. Fizikai aktivitás: multidiszciplináris megközelítés. Oxford: Routledge; 2019. pp. 186-204.
  • Armstrong N, Welsman JR, Kirby BJ. A 11-13 évesek fizikai aktivitásának longitudinális változásai. Acta Paediatr. 2000 Jul;89(7):775-80. http://dx.doi.org/10.1111/j.1651-2227.2000.tb00384.x pmid: 10943956
  • Kemper HCG, Kopes LLJ. Fontos-e a fizikai aktivitás az aerob teljesítmény szempontjából fiatal férfiak és nők esetében? Med Sport Sci. 2004;47:153-66. http://dx.doi.org/10.1159/000076202
  • Cumming GR, Keynes R. Iskolások fittségi teljesítménytesztje és annak összefüggése a fizikai munkaképességgel és a maximális oxigénfelvétellel. Can Med Assoc J. 1967 May 6;96(18):1262-9. pmid: 6022304
  • Shepard RJ. Fizikai aktivitás és növekedés. Chicago: Year Book Medical Publishers; 1982. 64. o.
  • Armstrong N, Williams J, Ringham D. Peak oxygen uptake and progressive shuttle run performance in boys aged 11-14 years. Br J Phys Educ. 1988;19 Suppl 4:10-1.
  • Tomkinson GR, Lang JJ, Tremblay MS, Dale M, LeBlanc AG, Belanger K, et al. International normative 20 m shuttle run values from 1 142 026 children and youth representing 50 countries. Br J Sports Med. 2017 Nov;51(21):1545-54. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2016-095987 pmid: 27208067
  • Lang JJ, Tremblay MS, Léger L, Olds T, Tomkinson GR. A 20 m-es siklófutás teljesítményének nemzetközi változékonysága gyermekek és fiatalok körében: kik a fittebbek 50 ország összehasonlításában? Szisztematikus irodalmi áttekintés az összesített eredmények összevonásával. Br J Sports Med. 2018 Feb;52(4):276. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2016-096224 pmid: 27650256
  • Cadenas-Sanchez C, Intemann T, Labayen I, Peinado AB, Vidal-Conti J, Sanchis-Moysi J, et al.; PREFIT projektcsoport. Fizikai fittségi referenciastandardok óvodáskorú gyermekek számára: a PREFIT projekt. J Sci Med Sport. 2019 Apr;22(4):430-7. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsams.2018.09.227 pmid: 30316738
  • Tomkinson GR, Carver KD, Atkinson F, Daniell ND, Lewis LK, Fitzgerald JS, et al. A 9-17 éves gyermekek és serdülők fizikai alkalmasságának európai normatív értékei: 30 országot képviselő 2 779 165 Eurofit-teljesítmény eredményei. Br J Sports Med. 2018;52(22):1445-56. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2017-098253 pmid: 29191931
  • Lang JJ, Tomkinson GR, Janssen I, Ruiz JR, Ortega FB, Léger L, et al. Making a case for cardiorespiratory fitness surveillance among children and youth. Exerc Sport Sci Rev. 2018 04;46(2):66-75. pmid: 29346159
  • Lang JJ, Belanger K, Poitras V, Janssen I, Tomkinson GR, Tremblay MS. A 20 m-es siklófutás teljesítménye és az egészségügyi mutatók közötti kapcsolat szisztematikus áttekintése gyermekek és fiatalok körében. J Sci Med Sport. 2018 Apr;21(4):383-97. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsams.2017.08.002 pmid: 28847618
  • Mayorga-Vega D, Aguilar-Soto P, Viciana J. Criterion-related validity of the 20-m shuttle run test for estimating cardiorespiratory fitness: a meta-analysis. J Sports Sci Med. 2015 08 11;14(3):536-47. pmid: 26336340
  • Tomkinson GR, Lang JJ, Blanchard J, Léger LA, Tremblay MS. A 20 m-es siklófutás: az adatok értékelése és értelmezése a fiatalok aerob fittségével és egészségével kapcsolatban. Pediatr Exerc Sci. 2019 May 1;31(2):152-63. 2019 May 1;31(2):152-63. http://dx.doi.org/10.1123/pes.2018-0179 pmid: 30885058
  • Ortega FB, Artero EG, Ruiz JR, Vicente-Rodriguez G, Bergman P, Hagströmer M, et al.; HELENA Study Group. Az egészséggel kapcsolatos fizikai alkalmassági tesztek megbízhatósága európai serdülőknél. A HELENA tanulmány. Int J Obes. 2008 Nov;32(S5) Suppl 5:S49-57. http://dx.doi.org/10.1038/ijo.2008.183 pmid: 19011654
  • Machado-Rodrigues AM, Leite N, Coelho-e-Silva MJ, Martins RA, Valente-dos-Santos J, Mascarenhas LPG, et al. Independent association of clustered metabolic risk factors with cardiorespiratory fitness in youth aged 11-17 years. Ann Hum Biol. 2014 May-Jun;41(3):271-6. http://dx.doi.org/10.3109/03014460.2013.856471 pmid: 24702626
  • Tomkinson GR, Lang JJ, Tremblay MS. Időbeli tendenciák 19 magas és felső-közepes jövedelmű országot képviselő gyermekek és serdülők kardiorespiratorikus fittségében 1981 és 2014 között. Br J Sports Med. 2019 Apr;53(8):478-86. pmid: 29084727
  • Freedson PS, Goodman TL. Az oxigénfogyasztás mérése. In: Rowland TW, editor. Gyermekgyógyászati laboratóriumi terheléses vizsgálat. Champaign: Human Kinetics; 1993. pp. 91-114.
  • Eisenmann JC, Malina RM. Az oxigén csúcsfogyasztás szekuláris trendje az Egyesült Államok fiataljainak körében a 20. században. Am J Hum Biol. 2002 Nov-Dec;14(6):699-706. http://dx.doi.org/10.1002/ajhb.10084 pmid: 12400029
  • Armstrong N, Tomkinson G, Ekelund U. Aerob fittség és annak kapcsolata a sporttal, edzéssel és a szokásos fizikai aktivitással fiatalkorban. Br J Sports Med. 2011 Sep;45(11):849-58. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2011-090200 pmid: 21836169
  • Tanner JM. A súly- és felületarányos normák tévedése, és kapcsolatuk a hamis korrelációval. J Appl Physiol. 1949 Jul;2(1):1-15. http://dx.doi.org/10.1152/jappl.1949.2.1.1 pmid: 18133122
  • Welsman JR, Armstrong N. Interpreting exercise performance data in relation to body size. In: Armstrong N, van Mechelen W, szerkesztők. Gyermekkori testmozgástudomány és orvostudomány. 2nd ed. Oxford: Oxford University Press; 2008. pp. 13-21.
  • Loftin M, Sothern M, Abe T, Bonis M. Expression of VO2 peak in children and youth, with special reference to allometric scaling. Sports Med. 2016 Oct;46(10):1451-60. http://dx.doi.org/10.1007/s40279-016-0536-7 pmid: 27139725
  • Mintjens S, Menting MD, Daams JG, van Poppel MNM, Roseboom TJ, Gemke RJBJ. A gyermek- és serdülőkori kardiorespiratorikus fittség befolyásolja a későbbi kardiovaszkuláris kockázati tényezőket: longitudinális vizsgálatok szisztematikus áttekintése. Sports Med. 2018 Nov;48(11):2577-605. http://dx.doi.org/10.1007/s40279-018-0974-5 pmid: 30144022
  • Tarp J, Dalene KE, Steene-Johannessen J, Ekelund U. Comment on “cardiorespiratory fitness in childhood and adolescence affects future cardiovascular risk factors: a systematic review of longitudinal studies”. Sports Med. 2019 Jan;49(1):159-61. http://dx.doi.org/10.1007/s40279-018-01035-z pmid: 30593650