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: ).

(Submitted: 27 November 2018 – Revised version received: 12 marca 2019 – Zaakceptowano: 07 czerwca 2019 – Opublikowano online: 03 września 2019.)

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

Wprowadzenie

Sprawność sercowo-oddechowa określa zdolność organizmu do dostarczania tlenu z atmosfery do mięśni szkieletowych i wykorzystywania go do generowania energii w celu wspierania aktywności mięśni podczas ćwiczeń. Szczytowy pobór tlenu jest uznawany na całym świecie jako złoty standard pomiaru sprawności sercowo-oddechowej młodzieży. Ocena i interpretacja szczytowego poboru tlenu oraz jego oparte na dowodach związki ze zmiennymi związanymi ze zdrowiem są szeroko udokumentowane.1 Jednakże dane z terenowych testów sprawnościowych, niewłaściwe skalowanie szczytowego poboru tlenu oraz obecny trend do identyfikacji osób rzekomo potrzebujących interwencji zaciemniły nasze rozumienie sprawności sercowo-oddechowej młodzieży oraz jej związku z obecnym i przyszłym zdrowiem dzieci.2Uważamy, że błędne oceny i niewłaściwe interpretacje sprawności sercowo-oddechowej doprowadziły do powstania mitów i błędnych przekonań, które mogą mieć negatywny wpływ na opiekę zdrowotną dzieci.

Podstawa dowodowa

Pierwsze badanie laboratoryjne sprawności fizycznej młodzieży zgłoszono w 1938 roku. Cardiorespiratory fitness, as represented by peak oxygen uptake, has subsequently become one of the most studied physiological variables in the history of paediatric exercise science.5

Assessment of cardiorespiratory fitness

In over 80 years of intensive investigation, the assessment of youth peak oxygen uptake has been progressively developed and refined as new technology has been introduced into paediatric exercise science laboratories. Pomiar szczytowego poboru tlenu u młodzieży został kompleksowo omówiony w innym miejscu.6-8 Tematy obejmują krytyczne badanie protokołów testów wysiłkowych; techniki pomiaru intensywności ćwiczeń; aparaturę używaną do zbierania gazów oddechowych; wielkość elementów systemów zbierania gazów oddechowych; odstępy między próbkami gazów oddechowych; oraz kryteria maksymalnego wysiłku podczas ćwiczeń. Recenzenci podkreślali, że stosowane metody i aparatura powinny być starannie raportowane dla celów porównawczych. W naszym laboratorium obliczyliśmy, że typowy błąd pomiaru szczytowego poboru tlenu u młodzieży wynosi około 4% w trzech testach, z których każdy jest oddalony o tydzień.9

Podczas gdy rygorystyczne oznaczenia szczytowego poboru tlenu mają wysoką wiarygodność, należy zachować ostrożność, gdy dane muszą być porównywane między laboratoriami. Szczytowy pobór tlenu jest rutynowo oznaczany u badanego podczas biegu na bieżni lub pedałowania na ergometrze rowerowym. Ze względu na większą masę mięśni ćwiczących, zwiększony powrót żylny, większą objętość wyrzutową i zmniejszony opór obwodowy podczas biegu, wartości wyznaczone na bieżni są o około 11-14% wyższe niż na ergometrze rowerowym.10 Niektóre laboratoria łączą jednak wartości uzyskane na bieżni i ergometrze rowerowym11 lub stosują stałe współczynniki korekcyjne w celu uwzględnienia niższych wartości szczytowego poboru tlenu na ergometrze rowerowym.12 Wartości te są następnie wykorzystywane do ustalania związanych z wiekiem punktów odcięcia dla zdrowia kardiometabolicznego i przyszłego ryzyka chorób układu sercowo-naczyniowego u poszczególnych osób. Jednak łączenie danych w ten sposób jest czynnikiem zakłócającym interpretację danych, ponieważ różnice między wartościami szczytowego poboru tlenu określonymi przez bieżnię i ergometr rowerowy różnią się znacznie w zależności od wieku i stanu dojrzałości. Twierdzimy, że należy zaprzestać praktyki łączenia danych z różnych trybów ćwiczeń.10

Development of cardiorespiratory fitness

Szczytowy pobór tlenu jest często wyrażany w odniesieniu do wieku lub masy ciała,13 ale opisywanie go w ten sposób jest uproszczeniem. Szczytowy pobór tlenu wzrasta zgodnie ze zmianami morfologicznymi i fizjologicznymi związanymi ze wzrostem i dojrzewaniem. Czas i tempo tych zmian są specyficzne dla poszczególnych osób.1,13 Określenie wiarygodnych norm dla wydolności sercowo-oddechowej zależnej od wieku lub masy ciała jest zatem niewykonalne, niezależnie od tego, czy szczytowy pobór tlenu jest wyrażony w wartościach bezwzględnych (jako L na min) czy, jak to często ma miejsce, w stosunku do masy ciała (jako mL na kg masy ciała na min).8 Najsilniejszy wpływ morfologiczny na szczytowy pobór tlenu ma nie masa ciała, lecz masa beztłuszczowa.13 Wzrost masy tkanki tłuszczowej nie wpływa na rozwój szczytowego poboru tlenu.14

Szczytowe wartości poboru tlenu u chłopców są wyższe niż u dziewcząt, przynajmniej od późnego dzieciństwa, a różnica ta zwiększa się w miarę przechodzenia dzieci przez okres dojrzewania, osiągając około 40% wyższą wartość u 18-letnich chłopców po okresie pokwitania.15 Wprowadzenie nieinwazyjnych technologii do badań nad rozwojem fizjologii wysiłku fizycznego pobudziło badania nad mechanizmami leżącymi u podstaw szczytowego poboru tlenu. Badania z zastosowaniem echokardiografii dopplerowskiej wykazały, że niewielką przedpokwitaniową różnicę między płciami w szczytowym poborze tlenu, wynoszącą około 10%, można w dużej mierze przypisać większej objętości wyrzutowej u chłopców. Kwestią sporną jest, czy różnica ta wynika z różnic w wielkości16 czy czynności serca17 . Z kolei w badaniu z zastosowaniem piersiowej impedancji bioelektrycznej i rezonansu magnetycznego wykazano, że obserwowana różnica płci w szczytowym poborze tlenu wynikała z maksymalnych tętniczo-żylnych różnic w ilości tlenu, przy braku istotnych różnic między płciami w maksymalnej objętości wyrzutowej lub spoczynkowej wielkości serca.18 W badaniu z zastosowaniem spektroskopii w bliskiej podczerwieni wykazano gorsze dopasowanie dostarczania tlenu do jego wykorzystania w mięśniach u dziewcząt w porównaniu z chłopcami i zasugerowano, że różnica ta może przyczyniać się do różnic płci w szczytowym poborze tlenu.19 Konieczne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw tego zjawiska.

Wyraźny wzrost masy beztłuszczowej u chłopców (odzwierciedlający wzrost masy mięśniowej) odpowiada za większość postępujących różnic płciowych w szczytowym poborze tlenu po okresie dojrzewania.13 Napędzana dojrzewaniem masa beztłuszczowa wzrasta o około 40% i 90% odpowiednio u dziewcząt i chłopców w wieku 11-16 lat.20 Zdecydowana większość (około 83%) przyrostu masy beztłuszczowej u chłopców ma miejsce w okresie 4 lat, koncentrując się na czasie osiągnięcia szczytowej prędkości wzrostu. Największy przyrost beztłuszczowej masy ciała u dziewcząt (około 31%) następuje w krótszym, 2-letnim okresie, przypadającym na szczyt prędkości przemieszczania się na wysokości, a następnie wyrównuje się wraz z rozwojem szczytowego poboru tlenu.20 Szczytowy pobór tlenu u chłopców może być dodatkowo zwiększony przez specyficzny dla płci wzrost stężenia hemoglobiny w późnym okresie nastoletnim, co zwiększa zdolność przenoszenia tlenu przez krew u chłopców. Teoria ta nie została jeszcze empirycznie udowodniona w badaniach podłużnych.21 Szczegółową analizę rozwoju i oceny szczytowego poboru tlenu opublikowaliśmy w innym miejscu.6

Aktywność fizyczna a wydolność sercowo-oddechowa

Aby wyjaśnić zależności między aktywnością fizyczną a wydolnością sercowo-oddechową, musimy najpierw dokonać rozróżnienia między nawykową aktywnością fizyczną a treningiem wysiłkowym. Zwyczajowa aktywność fizyczna została zdefiniowana jako „zwykła aktywność fizyczna wykonywana w normalnym codziennym życiu w każdej dziedzinie i w każdym wymiarze „22. Trening wysiłkowy składa się z zaplanowanego, ustrukturyzowanego programu ćwiczeń, który jest utrzymywany przez odpowiedni czas, z wystarczającą intensywnością i częstotliwością, aby wywołać zmiany w komponentach sprawności fizycznej. Sprawność sercowo-oddechowa, zachowania związane z aktywnością fizyczną oraz zdolność do treningu fizycznego są cechami dziedzicznymi. Jednak dyskusja na temat genetyki i molekularnej pediatrycznej fizjologii wysiłku fizycznego wykracza poza zakres niniejszej pracy, a zainteresowanych czytelników odsyłamy do artykułu przeglądowego opublikowanego w innym miejscu.23

Różne metody oceny nawykowej aktywności fizycznej nie zawsze są porównywalne,22 ale badania konsekwentnie wykazują, że chłopcy są bardziej aktywni niż dziewczęta, a aktywność fizyczna zmniejsza się z wiekiem u obu płci. Liczba młodych ludzi, u których stwierdzono, że spełniają aktualne wytyczne dotyczące aktywności fizycznej, jest różna w różnych badaniach. The International Olympic Committee Consensus Statement on the health and fitness of young people through physical activity and sport suggests that when objective methods of measurement (such as accelerometry) are used less than 25% of young people meet current physical activity guidelines.24

A systematic review of the literature25 found and analysed 69 training studies of youths 8-18-years of age. W przeglądzie zauważono, że rygorystycznie zaprojektowane badania treningowe są zgodne w wykazywaniu, że odpowiedni trening zwiększa szczytowy pobór tlenu u młodzieży, niezależnie od płci, wieku i stanu dojrzałości. Dane wskazują, że trzy 20-minutowe sesje tygodniowo ciągłego treningu o intensywności około 85-90% tętna maksymalnego lub interwałowego treningu o wysokiej intensywności około 95% tętna maksymalnego, przeplatane krótkimi okresami odpoczynku, spowodują średnio 8-9% wzrost szczytowego poboru tlenu u młodzieży w ciągu 10-12 tygodni. Badania oparte na niższej intensywności ćwiczeń (ale nadal wyższej niż zalecana w aktualnych wytycznych dotyczących aktywności fizycznej związanej ze zdrowiem) okazały się nieskuteczne w poprawie wydolności sercowo-oddechowej.25

Badania sięgające ponad 45 lat wstecz konsekwentnie wykazują, że nie ma istotnego związku między szczytowym poborem tlenu, określonym za pomocą rygorystycznych metod, a obiektywnie monitorowaną nawykową aktywnością fizyczną u młodzieży.26 Więcej informacji można znaleźć w naszym przeglądzie dotychczas opublikowanych badań.26 Dane te zostały potwierdzone w badaniach podłużnych. W jednym z badań monitorowano 202 dzieci (98 dziewcząt) i zastosowano modelowanie wielopoziomowe w celu zbadania wpływu wieku, stanu dojrzałości i czynników morfologicznych na nawykową umiarkowaną i energiczną aktywność fizyczną w wieku od 11 do 13 lat.27 Po skontrolowaniu podstawowych zmiennych, badacze wprowadzili szczytowy pobór tlenu i stwierdzili, że modele nie wykazały istotnego związku z nawykową aktywnością fizyczną. Następnie badacze przeanalizowali szczytowy pobór tlenu w odniesieniu do skumulowanego czasu spędzonego na aktywności fizycznej o co najmniej umiarkowanej intensywności. Analiza ta wykazała, że nawet przy odpowiedniej kontroli masy ciała, szczytowy pobór tlenu wzrastał wraz z wiekiem, podczas gdy nawykowa aktywność fizyczna malała wraz z wiekiem u obu płci. Wynik ten jest zgodny z istniejącą literaturą dotyczącą zarówno aktywności fizycznej26 , jak i wydolności sercowo-oddechowej.6 Podobnie, po przeanalizowaniu danych z 23 lat, badacze z Amsterdam Growth and Health Study stwierdzili, że nie ma związku między nawykową aktywnością fizyczną a szczytowym poborem tlenu ani u mężczyzn, ani u kobiet.28

Brak istotnego związku między nawykową aktywnością fizyczną a szczytowym poborem tlenu nie jest zaskakujący, ponieważ młodzi ludzie rzadko, jeśli w ogóle, doświadczają intensywności i czasu trwania aktywności fizycznej niezbędnej do zwiększenia ich wydolności sercowo-oddechowej. Wyniki te jednak poważnie podważają ostatnie propozycje, że interwencje w zakresie aktywności fizycznej mogą być oceniane na podstawie zmian szczytowego poboru tlenu szacowanego na podstawie testów sprawnościowych.2

Mity i błędne przekonania

Naukowcy są świadomi ograniczeń testów sprawnościowych w przewidywaniu sprawności sercowo-oddechowej od ponad 50 lat. Typowe komentarze obejmują: „u przeciętnego dziecka punktacja w testach sprawnościowych w dużej mierze zależy od wielkości ciała, a ta seria testów nie jest pomocna w przewidywaniu zdolności do pracy lub wydolności aerobowej „29 oraz „test sprawnościowy może być jedynie skomplikowaną metodą identyfikacji wysokich lub grubych uczniów. „30 Dzieliliśmy się tymi obawami ze społecznością akademicką przez ponad 30 lat. W 1988 roku opublikowaliśmy ocenę testu biegu wahadłowego na dystansie 20 m u 11-14-letnich chłopców i odnotowaliśmy wspólną wariancję 29% między wynikami testu a rygorystycznie określonym szczytowym poborem tlenu. Stwierdziliśmy, że nie można poprzeć stosowania tego testu jako ważnego substytutu bezpośredniego oznaczania szczytowego poboru tlenu.31

W tym czasie zakładaliśmy, że testy wydolnościowe przestaną być stosowane w badaniach naukowych, ze względu na rozwój systemów analizy on-line „oddech po oddechu”, nowych technologii (takich jak spektrometria masowa i telemetria) oraz wyrafinowanych technik modelowania statystycznego. Wręcz przeciwnie, wzrosło zainteresowanie testami wydolnościowymi, w szczególności szacowaniem szczytowego poboru tlenu na podstawie wyników testu 20-metrowego biegu wahadłowego. Wyniki zebrane od ponad miliona dzieci z danymi zebranymi z różnych krajów o zróżnicowanej kulturze zostały wykorzystane do oszacowania szczytowego poboru tlenu i stworzenia międzynarodowych norm sprawności sercowo-oddechowej32 oraz porównań między krajami, które dzieci są najsprawniejsze.33 Wyniki dzieci w wieku zaledwie 2 lat zostały przekształcone w tak zwane standardy referencyjne dla dzieci w wieku przedszkolnym.34 Ponadto, co nas poważnie niepokoi, wyniki w testach 20-metrowego biegu wahadłowego zalecane są do oceny interwencji w zakresie aktywności fizycznej;2 w celu ustalenia europejskich wartości normatywnych dla profilowania sprawności fizycznej i zdrowia;35 w celu badania i monitorowania międzynarodowego stanu zdrowia i sprawności fizycznej;36 w celu określenia ryzyka metabolicznego i sercowo-naczyniowego;37 oraz w celu identyfikacji poszczególnych dzieci, u których uzasadniona jest interwencja mająca na celu poprawę ich obecnego i przyszłego stanu zdrowia.4

Test biegu wahadłowego

Test biegu wahadłowego na dystansie 20 m nie jest miarą wydolności sercowo-oddechowej, ale funkcją chęci i zdolności osób do biegania między dwiema liniami oddalonymi od siebie o 20 m przy jednoczesnym dotrzymywaniu kroku sygnałom dźwiękowym, które wymagają zwiększenia prędkości biegu z każdą minutą. Uczestnicy biegają w grupach, dopóki nie są niechętni lub niezdolni do kontynuacji, a liczba ukończonych wahadłówek jest przeliczana na szacunkowy szczytowy pobór tlenu za pomocą równania predykcyjnego. Istnieje co najmniej 17 różnych równań predykcyjnych stosowanych obecnie do szacowania szczytowego poboru tlenu na podstawie wyników testu biegu wahadłowego na 20 m, co skutkuje znacząco różnymi szacunkami szczytowego poboru tlenu.32 Ostatnia metaanaliza opublikowanych badań wykazała, że 51% (18/35) współczynników korelacji między wynikami testu a szczytowym poborem tlenu u młodzieży wyjaśnia mniej niż 50% całkowitej wariancji szczytowego poboru tlenu. Autorzy stwierdzili, że ważność kryterialna była jedynie umiarkowana i „testujący muszą być świadomi, że wynik testu 20-metrowego biegu wahadłowego jest jedynie szacunkiem, a nie bezpośrednią miarą sprawności sercowo-oddechowej.”38

W ostatnim przeglądzie39 podano, że szczytowy pobór tlenu można oszacować jedynie z dokładnością do ± 10 mL na kg na minutę z 20-metrowego biegu wahadłowego, ale ponieważ stanowi to około 20-25% typowych wartości, ograniczenia testu są wyraźne. Podobnie słabą wiarygodność testu retestu odzwierciedlają 95% przedziały ufności wynoszące ± 2,5 etapu w testach trwających od czterech do sześciu etapów.40 Duże różnice między płciami w wynikach testu są powszechne, ale w niektórych krajach zgłaszane niewyjaśnione różnice między płciami w wynikach nastolatków sięgają 95-100%,41 co stanowi ponad dwukrotność prawdziwej różnicy między płciami w wydolności sercowo-oddechowej. Jeśli w niektórych kulturach nastoletnie dziewczęta są mniej chętne niż chłopcy do publicznego biegania 20-metrowych czółenek aż do prawdziwego wyczerpania, publikowane międzynarodowe normy oparte na wynikach testów są zagrożone.

Wadliwe metody prowadzą do mylących interpretacji. Doskonałym przykładem jest stwierdzenie, że nastąpił „znaczny spadek sprawności sercowo-oddechowej od 1981 roku, co sugeruje znaczący spadek zdrowia populacji. „42 Stwierdzenie to zostało oparte na zestawieniach przekrojowych szacunków szczytowego poboru tlenu w teście 20m biegu wahadłowego. W bezpośrednim kontraście, kompilacje międzynarodowych danych szczytowego poboru tlenu w podobnych ramach czasowych nie przedstawiają żadnych przekonujących dowodów na to, że sprawność sercowo-oddechowa młodzieży spadła.24,43-45 Posiadamy znaczną opublikowaną bazę danych pomiarów sprawności sercowo-oddechowej młodzieży w wieku 9-18 lat w Zjednoczonym Królestwie Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej, obejmującą okres ponad 30 lat, z ponad 3000 rygorystycznych laboratoryjnych oznaczeń szczytowego poboru tlenu.3,13 We can confirm that, at least since 1985, there has been no discernible change in the cardiorespiratory fitnessof boys and girls from the same catchment area and schools.

According to advocates of the 20m shuttle-run test, the explanation for this alleged decline in cardiorespiratory fitness is that there has been a large temporal increase in youth fatness. Badacze twierdzili, że „bezpośrednia analiza związku przyczynowego sprawności fizycznej z otłuszczeniem wskazuje, że wzrost otłuszczenia wyjaśnia 35-70% spadków sprawności sercowo-oddechowej. „32 Ponieważ tłuszcz jest w dużej mierze metabolicznie obojętny i nie wpływa na sprawność sercowo-oddechową14 , nie ma związku przyczynowego sprawności fizycznej z otłuszczeniem. Przenoszenie dodatkowej masy tłuszczowej podczas serii 20-metrowych biegów wahadłowych zwiększa jednak indywidualną pracę w każdym biegu wahadłowym i negatywnie wpływa na wyniki testu. Ten błąd w interpretacji danych jest dodatkowo potęgowany przez szacunkowe wartości szczytowego poboru tlenu w teście 20-metrowego biegu wahadłowego wyrażone w stosunku do masy ciała (w mL na kg na minutę), a zatem z uwzględnieniem masy tłuszczu w mianowniku.

Skalowanie proporcji

Nieprawdziwość skalowania proporcji szczytowego poboru tlenu została wykazana 70 lat temu.46 Wyrażanie wydolności sercowo-oddechowej jako skalowanego wskaźnikowo szczytowego poboru tlenu faworyzuje lżejszą młodzież (na przykład z kliniczną niedowagą lub opóźnionym dojrzewaniem) i karze cięższą młodzież (na przykład z nadwagą lub zaawansowanym dojrzewaniem). Prace dydaktyczne oraz ostatnie przekrojowe i podłużne analizy ponad 2000 oznaczeń szczytowego poboru tlenu na bieżni wykazały teoretycznie i empirycznie, że nie ma ani solidnych naukowych przesłanek, ani statystycznego uzasadnienia dla skalowania wskaźnikowego szczytowego poboru tlenu u młodzieży.3,10,13,47

Powszechne, błędne stosowanie skalowania wskaźnikowego zaciemniło zrozumienie sprawności sercowo-oddechowej młodzieży. Dane dotyczące szczytowego poboru tlenu w skali proporcji wskazują, że wydolność sercowo-oddechowa chłopców jest stabilna w wieku 10-18 lat, a wartości u dziewcząt stopniowo zmniejszają się wraz z wiekiem. Natomiast gdy badacze kontrolują odpowiednio masę ciała, szczytowy pobór tlenu ulega stopniowemu zwiększeniu wraz z wiekiem u obu płci.13 Ponadto dane skalowane stosunkiem masy ciała błędnie interpretują prawdziwe zależności między wydolnością krążeniowo-oddechową a wskaźnikami zdrowia.3,46,48,49 Aktualnym przykładem są doniesienia o korelacjach między czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego a skalowanym stosunkiem masy ciała szczytowym poborem tlenu u młodzieży z nadwagą i otyłością, podczas gdy wszelkie powiązania odzwierciedlają raczej nadwagę lub otyłość niż wydolność krążeniowo-oddechową.48 W niedawnym przeglądzie systematycznym podkreślono, jak wiele artykułów odnoszących się do sprawności sercowo-oddechowej młodzieży do zdrowia „nie uwzględniało ważnych czynników zakłócających, takich jak otyłość. „49 Na przykład wyższy szczytowy pobór tlenu w stosunku do masy ciała był związany z mniejszym otłuszczeniem ciała, ale nie było związku między tymi dwiema zmiennymi, gdy szczytowy pobór tlenu nie był wyrażony w stosunku do masy ciała. Podobnie, wyższy szczytowy pobór tlenu wydawał się być związany z niższym stosunkiem wartości cholesterolu całkowitego do cholesterolu lipoprotein o dużej gęstości, ale ponownie, związek ten występował tylko wtedy, gdy szczytowy pobór tlenu był wyrażony w stosunku do masy ciała.49 W opublikowanym komentarzu do przeglądu wskazano, że dodatkowo wpływ masy ciała na wydajność w testach terenowych o niskiej ważności i słabej wiarygodności różni się w poszczególnych testach i może również wpływać na wielkość domniemanych związków z wynikami zdrowotnymi.50

Kliniczne czerwone flagi

Związek między wydolnością sercowo-oddechową a stanem zdrowia jest dodatkowo utrudniony przez pojawienie się i rosnącą popularność tzw. klinicznych czerwonych flag, które „identyfikują dzieci i młodzież, które mogą odnieść korzyści z pierwotnego i wtórnego programowania prewencji sercowo-naczyniowej. „4 Szacowane wartości szczytowego poboru tlenu dla dzieci, młodzieży i młodych dorosłych (8-18 lat) poniżej 42 i 35 mL/kg na minutę odpowiednio dla mężczyzn i kobiet, są identyfikowane jako podnoszące kliniczną czerwoną flagę.4 Wydolność krążeniowo-oddechowa rozwija się w zależności od płci, wieku i dojrzewania oraz szeregu zmiennych morfologicznych i fizjologicznych, których czas i tempo zmian są specyficzne dla poszczególnych osób.1,13 Uważamy, że klasyfikowanie młodzieży w okresie przedpokwitaniowym, pokwitaniowym i pokwitaniowym na podstawie jednej wartości szczytowego poboru tlenu w stosunku do masy ciała jest zatem nieuzasadnione. Co więcej, kiedy szczytowy pobór tlenu jest przewidywany na podstawie testu z ważnością, wiarygodnością i problemami kulturowymi, środek ten staje się nie do obrony.

Wnioski

Rygorystyczna ocena laboratoryjna szczytowego poboru tlenu jest dobrze ugruntowanym podejściem, ale obecnie nie ma ważnej i wykonalnej metody oceny sprawności sercowo-oddechowej młodzieży na poziomie populacji. Twierdzimy, że szacowanie sprawności sercowo-oddechowej młodzieży na podstawie testów wydolnościowych, takich jak test biegu wahadłowego na 20 m, jest nie do utrzymania. Ponadto kwestionujemy stosowanie skalowania wskaźnika masy ciała do badania związków sprawności krążeniowo-oddechowej ze zmiennymi związanymi ze zdrowiem; stosowanie norm związanych z wiekiem; wyznaczanie klinicznych czerwonych flag; oraz stosowanie szacunków sprawności krążeniowo-oddechowej na podstawie testów sprawnościowych do oceny interwencji w zakresie aktywności fizycznej.

Naukowcy ponoszą odpowiedzialność etyczną za zapewnienie, że metody stanowiące podstawę ich badań są odpowiednie do celu. Mają również moralną odpowiedzialność, aby zapewnić, że interpretacja danych jest solidna. Opublikowane prace nadal dokonać interpretacji młodzieży szczytowego poboru tlenu nie opiera się na rygorystycznych dowodów naukowych i wykazano wielokrotnie i szeroko, aby być wadliwe. Rozpowszechnianie takich danych prawdopodobnie będzie wprowadzać w błąd praktykę kliniczną, wprowadzać w błąd oświadczenia polityczne i błędne zalecenia mające na celu promowanie zdrowia młodzieży.

Konkurencyjne interesy:

Brak zgłoszony.

• Armstrong N, van Mechelen W, redaktorzy. Oxford podręcznik sportu dzieci i medycyny wysiłku fizycznego. 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? A systematic review and meta-analysis. 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. Krótka historia pediatrycznej fizjologii wysiłku fizycznego. 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. Aerobic fitness. In: Armstrong N, van Mechelen W, editors. Oxford podręcznik sportu dziecięcego i medycyny wysiłku fizycznego. 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. Reference values for cardiometabolic risk scores in children and adolescents: Sugerowanie wspólnego standardu. 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. Sex-specific longitudinal modelling of youth peak oxygen uptake. 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 podręcznik sportu dzieci i medycyny ćwiczeń. 3rd ed. Oxford: Oxford University Press; 2017. pp. 303-14.
• Schutte NM, Bartels M, de Gues EJC. Genetyka aktywności fizycznej i sprawności fizycznej. 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. Physical activity: a multi-disciplinary approach. Oxford: Routledge; 2019. pp. 186-204.
• Armstrong N, Welsman JR, Kirby BJ. Longitudinalne zmiany w aktywności fizycznej 11-13-latków. 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 physical activity important for aerobic power in young males and females? 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. Aktywność fizyczna i wzrost. Chicago: Year Book Medical Publishers; 1982. s. 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? A systematic literature review with pooling of aggregate results. 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 project group. Physical fitness reference standards for preschool children: the 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. European normative values for physical fitness in children and adolescents aged 9-17 years: results from 2 779 165 Eurofit performances representing 30 countries. 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. 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. The 20-m shuttle run: assessment and interpretation of data in relation to youth aerobic fitness and health. 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. Reliability of health-related physical fitness tests in European adolescents. The HELENA Study. 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. Pomiar zużycia tlenu. In: Rowland TW, editor. Pediatric laboratory exercise testing. Champaign: Human Kinetics; 1993. pp. 91-114.
• Eisenmann JC, Malina RM. Secular trend w szczytowej konsumpcji tlenu wśród młodzieży Stanów Zjednoczonych w 20 wieku. 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 i per-powierzchni standardów, i ich związek z korelacji spurious. 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. Interpretacja danych dotyczących wydajności ćwiczeń w odniesieniu do wielkości ciała. In: Armstrong N, van Mechelen W, editors. Paediatric nauki ćwiczeń i medycyny. 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. Cardiorespiratory fitness in childhood and adolescence affects future cardiovascular risk factors: a systematic review of longitudinal 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. 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

.