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.

Correspondentie naar Neil Armstrong (e-mail: ).

(Ingediend: 27 november 2018 – Herziene versie ontvangen: 12 maart 2019 – Geaccepteerd: 07 juni 2019 – Online gepubliceerd: 03 september 2019.)

Bulletin van de Wereldgezondheidsorganisatie 2019;97:777-782. doi: http://dx.doi.org/10.2471/BLT.18.227546

Inleiding

Cardiorespiratoire fitheid definieert het vermogen van het lichaam om zuurstof uit de atmosfeer aan de skeletspieren te leveren en deze te gebruiken om energie op te wekken ter ondersteuning van spieractiviteit tijdens inspanning. De piekzuurstofopname wordt internationaal erkend als de gouden standaardmaat voor de cardiorespiratoire fitheid van jongeren. De beoordeling en interpretatie van de piekzuurstofopname en de relatie ervan met gezondheidsgerelateerde variabelen zijn uitvoerig gedocumenteerd.1 Gegevens uit veldprestatiemetingen, ongeschikte schaling van de piekzuurstofopname en de huidige trend om personen te identificeren van wie wordt beweerd dat ze een interventie nodig hebben, hebben ons begrip van de cardiorespiratoire fitness van jongeren en de relatie ervan met de huidige en toekomstige gezondheid van kinderen echter vertroebeld.2-4 Wij geloven dat gebrekkige beoordelingen en ondeugdelijke interpretaties van cardiorespiratoire fitheid hebben geleid tot de ontwikkeling van mythen en misvattingen die een nadelige invloed kunnen hebben op de gezondheidszorg voor kinderen.

Evidence base

Het eerste laboratoriumonderzoek naar de fysieke fitheid van jongeren werd gerapporteerd in 1938. Cardiorespiratoire fitheid, zoals weergegeven door de piek zuurstofopname, is vervolgens uitgegroeid tot een van de meest bestudeerde fysiologische variabelen in de geschiedenis van de pediatrische bewegingswetenschap.5

Bepaling van cardiorespiratoire fitheid

In meer dan 80 jaar van intensief onderzoek, is de beoordeling van de jeugd piek zuurstofopname geleidelijk ontwikkeld en verfijnd naarmate nieuwe technologie werd geïntroduceerd in pediatrische bewegingswetenschappelijke laboratoria. De meting van de zuurstofopname tijdens de piek bij kinderen is elders uitvoerig besproken.6-8 Onderwerpen die aan bod komen, zijn onder meer een kritisch onderzoek van de protocollen voor inspanningstests; technieken voor het meten van de inspanningsintensiteit; apparatuur die wordt gebruikt voor het verzamelen van ademhalingsgassen; grootte van de onderdelen van ademhalingsgasverzamelsystemen; intervallen voor het nemen van ademhalingsgasmonsters; en de criteria voor maximale inspanning tijdens inspanning. Recensenten hebben benadrukt dat de gebruikte methoden en apparatuur zorgvuldig moeten worden gerapporteerd voor vergelijkingsdoeleinden. In ons laboratorium hebben we berekend dat de typische meetfout van de piekzuurstofopname bij jongeren ongeveer 4% bedraagt bij drie tests met een tussenpoos van een week.9

Hoewel rigoureuze bepalingen van de piekzuurstofopname een hoge betrouwbaarheid hebben, is voorzichtigheid geboden wanneer gegevens tussen laboratoria moeten worden vergeleken. De piekzuurstofopname wordt routinematig bepaald door de proefpersoon te laten lopen op een loopband of te laten trappen op een fietsergometer. Als gevolg van de grotere spiermassa tijdens de training, de verbeterde veneuze terugvoer, het hogere slagvolume en de verminderde perifere weerstand tijdens het hardlopen, zijn de op de loopband bepaalde waarden ongeveer 11-14% hoger dan de waarden die op een fietsergometer worden bepaald.10 Sommige laboratoria voegen echter waarden voor de loopband en de fietsergometer samen11 of passen vaste correctiefactoren toe om rekening te houden met lagere fietsergometerwaarden voor de piekzuurstofopname.12 Deze waarden worden vervolgens gebruikt om leeftijdsgebonden afkappunten voor de cardiometabole gezondheid en het toekomstige risico van hart- en vaatziekten bij individuen vast te stellen. Deze waarden worden vervolgens gebruikt om leeftijdsgebonden afkappunten vast te stellen voor de cardiometabole gezondheid en het toekomstige risico op hart- en vaatziekten bij individuen. Het op deze manier samenvoegen van gegevens is echter een verstorende factor bij de interpretatie van de gegevens, aangezien de verschillen tussen de piekwaarden voor zuurstofopname bepaald door de loopband en de fietsergometer sterk variëren met de leeftijd en de volwassenheidsstatus. Wij pleiten ervoor om deze praktijk van het samenvoegen van gegevens van verschillende inspanningsvormen te staken.10

Ontwikkeling van cardiorespiratoire fitheid

De piekzuurstofopname wordt vaak uitgedrukt in relatie tot leeftijd of lichaamsmassa,13 maar het is simplistisch om het op deze manier te beschrijven. De zuurstofopname stijgt in overeenstemming met morfologische en fysiologische veranderingen die verband houden met groei en rijping. De timing en het tempo van deze veranderingen zijn persoonsgebonden.1,13 Het vaststellen van geloofwaardige normen voor leeftijds- of lichaamsmassa-gerelateerde cardiorespiratoire fitness is daarom niet haalbaar, ongeacht of de piekzuurstofopname wordt uitgedrukt in absolute termen (als L per min) of, zoals vaak het geval is, in verhouding tot de lichaamsmassa (als mL per kg lichaamsmassa per min).8 De krachtigste morfologische invloed op de piekzuurstofopname is niet de lichaamsmassa, maar de vetvrije massa.13 Toename van vetmassa heeft geen invloed op de ontwikkeling van de piekzuurstofopname.14

De piekzuurstofopnamewaarden van jongens zijn hoger dan die van meisjes, althans vanaf de late kinderjaren, en dit verschil neemt toe naarmate de kinderen vorderen in de adolescentie, en bereikt een waarde die ongeveer 40% hoger ligt bij post-puberale 18-jarige jongens.15 De introductie van niet-invasieve technologieën in de studie van de ontwikkelingsfysiologie van lichaamsbeweging heeft het onderzoek naar de mechanismen die ten grondslag liggen aan de piekzuurstofopname, gestimuleerd. Studies met behulp van Doppler echocardiografie hebben aangetoond dat het kleine pre-puberale sekseverschil in piekzuurstofopname, ongeveer 10%, grotendeels kan worden toegeschreven aan een groter slagvolume bij jongens. Of dit verschil te wijten is aan verschillen in hartomvang16 of hartfunctie17 is omstreden. Een studie waarbij gebruik werd gemaakt van bio-elektrische impedantie en magnetische resonantie beeldvorming van de thorax meldde daarentegen dat het waargenomen sekseverschil in piekzuurstofopname te wijten was aan maximale arterioveneuze zuurstofverschillen, zonder significant sekseverschil in maximaal slagvolume of hartgrootte in rust.18 Een studie waarbij gebruik werd gemaakt van nabij-infraroodspectroscopie meldde een slechtere afstemming van spierzuurstofafgifte op zuurstofgebruik bij meisjes in vergelijking met jongens en suggereerde dat dit verschil kan bijdragen tot sekseverschillen in piekzuurstofopname.19 Verder onderzoek is nodig om de onderliggende mechanismen volledig te begrijpen.

De duidelijke toename van de vetvrije massa bij jongens (als gevolg van de toename van de spiermassa) verklaart het grootste deel van de progressieve sekseverschillen in de piekzuurstofopname na de puberteit.13 Gedreven door de rijping neemt de vetvrije massa tussen de leeftijd van 11-16 jaar bij meisjes en jongens toe met respectievelijk ongeveer 40% en 90%.20 Het grootste deel (ongeveer 83%) van de toename van de vetvrije massa bij jongens vindt plaats in een periode van 4 jaar, rond het tijdstip van de pieksnelheid in lichaamslengte. De grootste toename van de vetvrije massa bij meisjes (ongeveer 31%) vindt plaats in een kortere periode van twee jaar, rond de pieksnelheid van de lichaamslengte, en vlakt daarna af naarmate de piek van de zuurstofopname toeneemt.20 De piek van de zuurstofopname bij jongens kan verder toenemen door een geslachtsspecifieke toename van de hemoglobineconcentratie aan het eind van de tienerjaren, waardoor de zuurstofdragende capaciteit van het bloed bij jongens toeneemt. Deze theorie moet nog empirisch worden aangetoond in longitudinale studies.21 Wij hebben elders een gedetailleerde analyse van de ontwikkeling en beoordeling van de piekzuurstofopname gepubliceerd.6

Lichamelijke activiteit en cardiorespiratoire fitheid

Om de relaties tussen lichamelijke activiteit en cardiorespiratoire fitheid te verklaren, moeten we eerst een onderscheid maken tussen habituele lichamelijke activiteit en training. Gewoonlijke fysieke activiteit is gedefinieerd als “de gebruikelijke fysieke activiteit die wordt uitgevoerd in het normale dagelijkse leven in elk domein en elke dimensie. “22 Oefentraining bestaat uit een gepland, gestructureerd oefenprogramma dat voldoende lang wordt volgehouden, met voldoende intensiteit en frequentie om veranderingen in componenten van fysieke fitheid teweeg te brengen. Cardiorespiratoire fitheid, lichaamsbeweging en trainbaarheid zijn allemaal erfelijke eigenschappen. De bespreking van genetica en moleculaire pediatrische inspanningsfysiologie valt echter buiten het bestek van dit artikel en geïnteresseerde lezers worden verwezen naar een elders gepubliceerd overzichtsartikel.23

Verschillende methoden om de habituele fysieke activiteit te beoordelen zijn niet altijd vergelijkbaar,22 maar onderzoeken tonen consequent aan dat jongens actiever zijn dan meisjes en dat de fysieke activiteit bij beide geslachten afneemt met de leeftijd. Het aantal jongeren dat volgens de rapportage aan de huidige richtlijnen voor lichaamsbeweging voldoet, varieert tussen de studies. De consensusverklaring van het Internationaal Olympisch Comité over de gezondheid en fitheid van jongeren door lichaamsbeweging en sport suggereert dat wanneer objectieve meetmethoden (zoals accelerometrie) worden gebruikt, minder dan 25% van de jongeren aan de huidige richtlijnen voor lichaamsbeweging voldoet.24

Een systematisch literatuuroverzicht25 vond en analyseerde 69 trainingsstudies van jongeren van 8 tot 18 jaar oud. De review merkte op dat rigoureus opgezette trainingsstudies consistent zijn in het aantonen dat geschikte training de piekzuurstofopname van jongeren verhoogt, ongeacht geslacht, leeftijd of rijpheidsstatus. Gezamenlijk tonen de gegevens aan dat drie sessies van 20 minuten per week van continue intensieve training op ongeveer 85-90% van de maximale hartslag, of intervaltraining met hoge intensiteit op ongeveer 95% van de maximale hartslag, afgewisseld met korte herstelperioden, bij jongeren gemiddeld een toename van 8-9% van de piekzuurstofopname in 10 tot 12 weken bewerkstelligen. Onderzoeken op basis van lagere inspanningsintensiteiten (maar nog steeds hoger dan die welke in de huidige gezondheidsgerelateerde richtsnoeren voor lichaamsbeweging worden aanbevolen) zijn ondoeltreffend gebleken voor het verbeteren van de cardiorespiratoire conditie.25

Studies van meer dan 45 jaar geleden hebben consequent aangetoond dat er geen zinvol verband bestaat tussen de piekzuurstofopname, zoals bepaald met rigoureuze methoden, en de objectief gecontroleerde gewone lichaamsbeweging bij jongeren.26 Voor meer informatie kunnen lezers ons overzicht van de tot nu toe gepubliceerde studies raadplegen.26 Deze gegevens zijn bevestigd door longitudinaal onderzoek. Eén studie volgde 202 kinderen (98 meisjes) en gebruikte multilevel modellering om leeftijd, maturiteitsstatus en morfologische invloeden op habituele matige en krachtige lichaamsbeweging van 11 tot 13 jaar te onderzoeken.27 Na controle voor de primaire variabelen introduceerden de onderzoekers de piekzuurstofopname en ontdekten dat de modellen geen significant verband met habituele lichaamsbeweging lieten zien. De onderzoekers analyseerden vervolgens de piekzuurstofopname in relatie tot de totale tijd besteed aan fysieke activiteit met ten minste een matige intensiteit. Deze analyse toonde aan dat zelfs wanneer naar behoren werd gecontroleerd voor het lichaamsgewicht, de piekzuurstofopname toenam met de leeftijd, terwijl de gebruikelijke fysieke activiteit afnam met de leeftijd bij beide geslachten. Deze bevinding komt overeen met de bestaande literatuur over zowel fysieke activiteit26 als cardiorespiratoire fitheid.6 Evenzo concludeerden onderzoekers van de Amsterdam Growth and Health Study na analyse van 23 jaar gegevens dat er geen verband was tussen habituele fysieke activiteit en piekzuurstofopname bij zowel mannen als vrouwen.28

Het ontbreken van een zinvol verband tussen habituele fysieke activiteit en piekzuurstofopname is niet verrassend, aangezien jonge mensen zelden of nooit de intensiteit en duur van fysieke activiteit ervaren die nodig is om hun cardiorespiratoire fitheid te vergroten. Deze bevindingen stellen recente voorstellen dat interventies op het gebied van lichaamsbeweging kunnen worden geëvalueerd aan de hand van veranderingen in de piekzuurstofopname, geschat op basis van prestatietests, echter ernstig in vraag.2

Mythes en misvattingen

Wetenschappers zijn zich al meer dan 50 jaar bewust van de beperkingen van prestatietests bij het voorspellen van cardiorespiratoire fitheid. Typische opmerkingen zijn onder meer: “bij het gemiddelde kind is de score in de prestatietests grotendeels afhankelijk van de lichaamsgrootte, en deze reeks tests helpt niet bij het voorspellen van het werkvermogen of het aëroob vermogen “29 en “de prestatietest is misschien alleen maar een ingewikkelde methode om lange of dikke leerlingen te identificeren. “30 Wij delen deze bezorgdheid al meer dan 30 jaar met de academische gemeenschap. In 1988 publiceerden wij een evaluatie van de 20 m shuttle-run test bij 11-14 jarige jongens en meldden een gemeenschappelijke variantie van 29% tussen de prestaties in de test en de nauwkeurig bepaalde piek zuurstofopname. Wij concludeerden dat het gebruik van de test niet kon worden ondersteund als een geldig substituut voor een directe bepaling van de piek zuurstofopname.31

In die tijd veronderstelden wij dat prestatietests niet langer zouden worden gebruikt in wetenschappelijk onderzoek, als gevolg van de ontwikkeling van online adem-per-adem analysesystemen, nieuwe technologieën (zoals massaspectrometrie en telemetrie) en verfijnde statistische modelleringstechnieken. Integendeel, de belangstelling voor prestatietests is opnieuw toegenomen, met name wat betreft de raming van de piekzuurstofopname op basis van 20 m shuttle-run-testscores. Scores van meer dan een miljoen kinderen met gegevens uit verschillende landen met uiteenlopende culturen zijn gebruikt om de piekzuurstofopname te schatten en internationale normen voor cardiorespiratoire fitheid32 vast te stellen en vergelijkingen tussen landen te maken van wie de fitste kinderen zijn.33 Scores van kinderen vanaf 2 jaar zijn omgezet in zogenaamde referentienormen voor kleuters.34 Bovendien, en dit baart ons ernstige zorgen, zijn prestaties in 20m shuttle-run tests aanbevolen voor de evaluatie van interventies op het gebied van lichaamsbeweging;2 om Europese normwaarden vast te stellen voor fitness- en gezondheidsprofielen;35 om de internationale gezondheid en fitheid te onderzoeken en te controleren;36 om metabole en cardiovasculaire risico’s vast te stellen;37 en om individuele kinderen te identificeren die interventie rechtvaardigen om hun huidige en toekomstige gezondheid te verbeteren.4

Shuttle-run test

De 20 m shuttle-run test is geen maat voor de cardiorespiratoire fitheid, maar een functie van de bereidheid en het vermogen van individuen om tussen twee lijnen van 20 m uit elkaar te rennen terwijl ze gelijke tred houden met geluidssignalen, die vereisen dat de loopsnelheid elke minuut toeneemt. De deelnemers rennen in groepen totdat zij niet meer verder willen of kunnen en het aantal voltooide shuttles wordt met behulp van een voorspellingsvergelijking omgerekend in een schatting van de piekzuurstofopname. Er zijn momenteel ten minste 17 verschillende voorspellingsvergelijkingen in gebruik om de piekzuurstofopname te schatten op basis van 20 m shuttle-run testscores, wat resulteert in aanzienlijk verschillende schattingen van de piekzuurstofopname.32 Een recente meta-analyse van gepubliceerde studies toonde aan dat 51% (18/35) van de correlatiecoëfficiënten tussen testscores en jeugdpiekzuurstofopname minder dan 50% van de totale variantie in piekzuurstofopname verklaarden. De auteurs concludeerden dat de criteriumvaliditeit slechts matig was en “testers zich ervan bewust moeten zijn dat de prestatiescore van de 20 meter shuttle-run test slechts een schatting is en geen directe maat voor de cardiorespiratoire fitheid.”38

Een recente review39 meldde dat de piek zuurstofopname slechts kan worden geschat binnen ± 10 mL per kg per min van de 20 m shuttle-run, maar aangezien dit ongeveer 20-25% van de typische waarden vertegenwoordigt, zijn de beperkingen van de test duidelijk. Evenzo wordt de slechte test-hertest betrouwbaarheid van de test weerspiegeld door 95% betrouwbaarheidsintervallen van ± 2,5 stappen op tests die vier tot zes stappen duren.40 Grote sekseverschillen in prestaties op de test zijn gebruikelijk, maar in sommige landen zijn de gerapporteerde onverklaarde sekseverschillen in de prestaties van tieners zo hoog als 95-100%,41 wat meer dan het dubbele is van het werkelijke sekseverschil in cardiorespiratoire fitheid. Als in sommige culturen tienermeisjes minder bereid zijn dan jongens om in het openbaar 20 m shuttles te lopen tot ze echt uitgeput zijn, komen gepubliceerde internationale normen op basis van testprestaties in het gedrang.

Gebrekkige methoden leiden tot misleidende interpretaties. Een goed voorbeeld is de bewering dat er sinds 1981 een “aanzienlijke afname van de cardiorespiratoire fitheid is geweest, hetgeen wijst op een betekenisvolle afname van de volksgezondheid “42 . Deze bewering was gebaseerd op verzamelingen van transversale 20 m shuttle-run test schattingen van de piek zuurstofopname. In direct contrast hiermee leveren compilaties van internationale piekgegevens over zuurstofopname over een vergelijkbaar tijdsbestek geen overtuigend bewijs dat de cardiorespiratoire fitheid van jongeren is afgenomen.24,43-45 Wij beschikken over een substantiële gepubliceerde database van cardiorespiratoire fitheidsmetingen voor jongeren van 9-18 jaar in het Verenigd Koninkrijk van Groot-Brittannië en Noord-Ierland, die een periode van meer dan 30 jaar beslaat, met meer dan 3000 rigoureuze laboratoriumbepalingen van de piekzuurstofopname.3,13 We kunnen bevestigen dat er, tenminste sinds 1985, geen waarneembare verandering is geweest in de cardiorespiratoire fitheid van jongens en meisjes uit hetzelfde verzorgingsgebied en van dezelfde scholen.

Volgens voorstanders van de 20 m shuttle-run test is de verklaring voor deze vermeende afname in cardiorespiratoire fitheid dat er een grote temporele toename is geweest in de vetheid van de jeugd. Onderzoekers hebben beweerd dat “een directe analyse van het causale verband tussen fitheid en vetmassa aantoont dat een toename in vetmassa 35-70% van de dalingen in cardiorespiratoire fitheid verklaart. “32 Aangezien vet grotendeels metabolisch inert is en geen invloed heeft op cardiorespiratoire fitheid14 , is er geen causaal verband tussen fitheid en vetmassa. Het dragen van extra vetmassa tijdens een reeks shuttleruns van 20 meter verhoogt echter wel de arbeid van het individu in elke shuttle en beïnvloedt zijn prestaties op de test negatief. Deze fout in de interpretatie van de gegevens wordt nog verergerd doordat de schattingen van de piekzuurstofopname tijdens de 20 m-shuttle-runs worden uitgedrukt in verhouding tot de lichaamsmassa (in mL per kg per min) en dus de vetmassa in de noemer opnemen.

Ratio-scaling

De misvatting van ratio-scaling van de piekzuurstofopname werd 70 jaar geleden al aangetoond.46 Het uitdrukken van cardiorespiratoire fitness als ratio-schaal van de piek zuurstofopname bevoordeelt lichtere jongeren (bijvoorbeeld klinisch ondergewicht of vertraagde rijping) en benadeelt zwaardere jongeren (bijvoorbeeld overgewicht of gevorderde rijping). Handleidingen en recente transversale en longitudinale analyses van meer dan 2000 loopbandmetingen van de piekzuurstofopname hebben theoretisch en empirisch aangetoond dat er noch een deugdelijke wetenschappelijke grondgedachte, noch een statistische rechtvaardiging is voor het schalen van de piekzuurstofopname bij jongeren.3,10,13,47

Het wijdverbreide, onjuiste gebruik van het schalen van de ratio heeft het begrip van de cardiorespiratoire fitheid van jongeren vertroebeld. Ratio-geschaalde piek zuurstofopname gegevens geven aan dat de cardiorespiratoire fitness van jongens stabiel is van 10-18 jaar en de waarden van meisjes geleidelijk afnemen met de leeftijd. Wanneer onderzoekers op de juiste wijze controleren voor de lichaamsmassa, is er een progressieve toename van de piekzuurstofopname met de leeftijd bij beide geslachten.13 Bovendien interpreteren gegevens met een ratio-schaal de werkelijke relaties tussen cardiorespiratoire fitness en gezondheidsindicatoren verkeerd.3,46,48,49 Een actueel voorbeeld is het rapporteren van correlaties tussen cardiovasculaire risicofactoren en ratio-schaal piekzuurstofopname bij jongeren met overgewicht en obesitas, terwijl elke associatie waarschijnlijk eerder de status van overgewicht of obesitas weerspiegelt dan cardiorespiratoire fitness.48 Een recente systematische review benadrukte hoe veel artikelen die cardiorespiratoire fitness bij jongeren relateerden aan gezondheid “geen rekening hielden met belangrijke verstorende factoren zoals adipositas. “49 Zo werd een hogere piekzuurstofopname in verhouding tot de lichaamsmassa geassocieerd met een lagere lichaamsvetheid, maar was er geen verband tussen de twee variabelen wanneer de piekzuurstofopname niet werd uitgedrukt in verhouding tot de lichaamsmassa. Evenzo bleek een hogere piekzuurstofopname samen te hangen met een lagere verhouding tussen de totale cholesterol- en de hogedichtheid-lipoproteïnecholesterolwaarden, maar ook hier was de associatie alleen aanwezig wanneer de piekzuurstofopname werd uitgedrukt in verhouding tot de lichaamsmassa.49 In een gepubliceerd commentaar op de review werd erop gewezen dat bovendien de invloed van de lichaamsmassa op de prestaties bij veldtests met een lage validiteit en een geringe betrouwbaarheid verschilt van test tot test en ook van invloed kan zijn op de grootte van de vermeende associaties met gezondheidsuitkomsten.50

Klinische rode vlaggen

De relatie tussen cardiorespiratoire fitness en gezondheid wordt verder verstoord door de opkomst en groeiende populariteit van zogenaamde klinische rode vlaggen die “kinderen en adolescenten identificeren die baat kunnen hebben bij primaire en secundaire cardiovasculaire preventieprogrammering. “4 Geschatte piekwaarden voor zuurstofopname bij kinderen, adolescenten en jonge volwassenen (8-18 jaar) van minder dan 42 en 35 mL per kg per min voor respectievelijk mannen en vrouwen, worden geïdentificeerd als een klinische rode vlag.4 Cardiorespiratoire fitheid ontwikkelt zich in overeenstemming met geslacht, leeftijd en rijping en een reeks morfologische en fysiologische covariaten waarvan de timing en het tempo van de veranderingen specifiek zijn voor individuen.1,13 Wij zijn van mening dat het classificeren van pre-puberale, puberale en post-puberale jongeren op basis van een enkele waarde van de piekzuurstofopname in verhouding tot de lichaamsmassa daarom niet te rechtvaardigen is. Bovendien, wanneer de piekzuurstofopname wordt voorspeld op basis van een test met validiteits-, betrouwbaarheids- en cultuurproblemen wordt de maatregel onverdedigbaar.

Conclusies

Rigoureuze laboratoriumbeoordeling van de piekzuurstofopname is een gevestigde benadering, maar er is momenteel geen geldige en haalbare methode om de cardiorespiratoire fitheid van jongeren op bevolkingsniveau te evalueren. Wij stellen dat de schatting van de cardiorespiratoire fitheid van jongeren op basis van prestatietests zoals de 20 m shuttle-run test onhoudbaar is. Ook betwisten we het gebruik van schalen op basis van de verhouding tussen lichaamsmassa en cardiorespiratoire fitheid om verbanden te onderzoeken tussen cardiorespiratoire fitheid en gezondheidsgerelateerde variabelen; het gebruik van leeftijdsgerelateerde normen; het aanwijzen van klinische rode vlaggen; en het gebruik van prestatietestschattingen van cardiorespiratoire fitheid om interventies op het gebied van lichaamsbeweging te evalueren.

Wetenschappers hebben een ethische verantwoordelijkheid om ervoor te zorgen dat de methoden die aan hun onderzoek ten grondslag liggen geschikt zijn voor hun doel. Zij hebben ook een morele verantwoordelijkheid om ervoor te zorgen dat de gegevens goed worden geïnterpreteerd. In gepubliceerde artikelen worden nog steeds interpretaties gegeven van de zuurstofopname tijdens de piek van de jeugd, die niet gebaseerd zijn op strenge wetenschappelijke bewijzen en waarvan herhaaldelijk en uitvoerig is aangetoond dat zij onjuist zijn. De verspreiding van dergelijke gegevens zal waarschijnlijk de klinische praktijk verkeerd informeren, beleidsverklaringen misleiden en aanbevelingen misleiden die bedoeld zijn om de gezondheid van de jeugd te bevorderen.

Betrokken belangen:

Geen verklaard.

• Armstrong N, van Mechelen W, editors. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3rd ed. 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? Een systematische review en meta-analyse. 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. Een korte geschiedenis van de pediatrische inspanningsfysiologie. 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. Aerobische fitheid. In: Armstrong N, van Mechelen W, editors. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3rd ed. 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. Establishing maximal oxygen uptake in young people during a ramp cycle test to exhaustion. 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. Measurement and interpretation of maximal aerobic power in children. 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 maximal 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. Development of peak oxygen uptake from 11-16 years determined using both treadmill and cycle ergometry. 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. Referentiewaarden voor cardiometabole risicoscores bij kinderen en adolescenten: Suggesting a common standard. 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 Sports. 2019;23:240-50. http://dx.doi.org/10.1111/sms.13330 pmid: 30375665
• Armstrong N, Welsman J. Sekse-specifieke longitudinale modellering van jeugd piek zuurstofopname. 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. Total body fat does not influence maximal aerobic capacity. 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. Assessment and interpretation of aerobic fitness in children and adolescents. 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. Influence of body composition, hemoglobin concentration, and cardiac size and function of gender differences in maximal oxygen uptake in prepubertal children. 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. Aerobic function and muscle deoxygenation dynamics during ramp exercise in children. Med Sci Sports Exerc. 2015 Sep;47(9):1877-84. http://dx.doi.org/10.1249/MSS.0000000000000609 pmid: 25551403
• Armstrong N. Development of the youth athlete. Oxford: Routledge; 2019. pp. 5-26.
• Armstrong N, Welsman JR. Peak oxygen uptake in relation to growth and maturation in 11- to 17-year-old humans. Eur J Appl Physiol. 2001 Oct;85(6):546-51. http://dx.doi.org/10.1007/s004210100485 pmid: 11718283
• Hildebrand M, Ekelund U. Assessment of physical activity. In: Armstrong N, van Mechelen W, editors. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3rd ed. Oxford: Oxford University Press; 2017. pp. 303-14.
• Schutte NM, Bartels M, de Gues EJC. Genetica van lichamelijke activiteit en lichamelijke fitheid. In: Armstrong N, van Mechelen W, editors. Oxford textbook of children’s sport and exercise medicine. 3rd ed. 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. Endurance training and elite young athletes. Med Sport Sci. 2011;56:59-83. http://dx.doi.org/10.1159/000320633 pmid: 21178367
• Armstrong N. Paediatric physical activity and aerobic fitness. In: Draper N, Stratton G, editors. Lichaamsbeweging: een multidisciplinaire benadering. Oxford: Routledge; 2019. pp. 186-204.
• Armstrong N, Welsman JR, Kirby BJ. Longitudinale veranderingen in de fysieke activiteit van 11-13-jarigen. 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. Is fysieke activiteit belangrijk voor aëroob vermogen bij jonge mannen en vrouwen? Med Sport Sci. 2004;47:153-66. http://dx.doi.org/10.1159/000076202
• Cumming GR, Keynes R. A fitness performance test for school children and its correlation with physical working capacity and maximal oxygen uptake. Can Med Assoc J. 1967 May 6;96(18):1262-9. pmid: 6022304
• Shepard RJ. Lichamelijke activiteit en groei. Chicago: Year Book Medical Publishers; 1982. p. 64.
• 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. International variability in 20 m shuttle run performance in children and youth: who are the fittest from a 50-country comparison? Een systematisch literatuuronderzoek met samenvoeging van geaggregeerde resultaten. 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 projectgroep. Referentie-normen voor lichamelijke fitheid voor kleuters: het PREFIT project. 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. Europese normwaarden voor lichamelijke fitheid bij kinderen en adolescenten van 9-17 jaar: resultaten van 2.779.165 Eurofit-prestaties die 30 landen vertegenwoordigen. 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. Systematic review of the relationship between 20m shuttle run performance and health indicators among children and youth. 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. Criterium-gerelateerde validiteit van de 20-m shuttle run test voor het schatten van cardiorespiratoire fitheid: een meta-analyse. J Sports Sci Med. 2015 08 11;14(3):536-47. pmid: 26336340
• Tomkinson GR, Lang JJ, Blanchard J, Léger LA, Tremblay MS. De 20-m shuttle run: beoordeling en interpretatie van gegevens in relatie tot aerobische fitheid en gezondheid van jongeren. Pediatr Exerc Sci. 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. Betrouwbaarheid van gezondheidsgerelateerde fysieke fitheidstesten bij Europese adolescenten. De HELENA-studie. 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. Temporal trends in the cardiorespiratory fitness of children and adolescents representing 19 high-income and upper middle-income countries between 1981 and 2014. Br J Sports Med. 2019 Apr;53(8):478-86. pmid: 29084727
• Freedson PS, Goodman TL. Meting van het zuurstofverbruik. In: Rowland TW, editor. Pediatric laboratory exercise testing. Champaign: Human Kinetics; 1993. pp. 91-114.
• Eisenmann JC, Malina RM. Secular trend in peak oxygen consumption among United States youth in the 20th century. 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. Aerobic fitness and its relationship to sport, exercise training and habitual physical activity during youth. Br J Sports Med. 2011 Sep;45(11):849-58. http://dx.doi.org/10.1136/bjsports-2011-090200 pmid: 21836169
• Tanner JM. Fallacy of per-weight and per-surface area standards, and their relation to spurious correlation. 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, editors. Paediatric exercise science and medicine. 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. Cardiorespiratoire fitheid in de kindertijd en adolescentie beïnvloedt toekomstige cardiovasculaire risicofactoren: een systematische review van longitudinale studies. 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. Reactie op “cardiorespiratoire fitheid in de kindertijd en adolescentie beïnvloedt toekomstige cardiovasculaire risicofactoren: een systematische review van longitudinale studies”. Sports Med. 2019 Jan;49(1):159-61. http://dx.doi.org/10.1007/s40279-018-01035-z pmid: 30593650