Validation de l'activité physique objectivement et subjectivement mesurée par rapport aux dépenses énergétiques chez les personnes âgées

Arrière-plan

On estime que l'inactivité physique cause 5,3 millions de décès par an dans le monde et est identifiée comme l'un des facteurs de risque modifiables les plus importants pour les maladies chroniques, la perte fonctionnelle et l'invalidité. Pour identifier et étudier correctement l'inactivité physique chez les personnes âgées, des outils d'évaluation fiables sont cruciaux à la fois en recherche et en milieu clinique.

Les progrès technologiques récents dans les moniteurs d'activité portables ont conduit à un nombre croissant d'études de grande envergure basées sur la population utilisant des accéléromètres pour mesurer l'activité physique, le comportement sédentaire (en termes de volume global, d'intensité et de modèle) et le sommeil chez les personnes âgées. Cependant, l'utilisation généralisée des accéléromètres pose également des problèmes lors de la comparaison des résultats entre différentes études qui utilisent différentes marques et modèles, divers protocoles d'évaluation (par ex. emplacements anatomiques, fréquence d'échantillonnage), les procédures de traitement des données et rapportent différents résultats. Différentes configurations d'accéléromètre (c'est-à-dire marque, modèle, position corporelle, protocole d'initialisation, etc.) peut remettre en question l'interprétation de l'effet bénéfique sur la santé de l'activité physique et de l'effet néfaste du comportement sédentaire simplement en raison de problèmes méthodologiques.

Les accéléromètres mesurent l'accélération, définie comme le changement de vitesse dans le temps (Δv/t), qui quantifie le volume et l'intensité du mouvement. De plus, l'accélération est une quantité vectorielle avec des composantes d'amplitude et de direction, qui peut être utilisée pour identifier la position de l'accéléromètre par rapport à la gravité. Par conséquent, l'accéléromètre pourrait également être utilisé pour distinguer la posture (par ex. assis, debout, couché) selon le site de placement.

Étant donné que les signaux d'accélération bruts sont difficiles à interpréter, ils sont généralement "traduits" par des études d'étalonnage en résultats physiologiques (par ex. dépense énergétique, consommation d'oxygène) ou des catégories comportementales (ex. assis, marchant, courant). Grâce à la modélisation par régression, les études d'étalonnage produisent souvent des estimations ponctuelles de la dépense énergétique à partir des comptages de l'accéléromètre ou établissent une plage de comptages de l'accéléromètre pour différents niveaux d'intensité d'activité physique. Cette plage de comptages de l'accéléromètre est appelée "points de coupure" pour différentes intensités d'activité physique.

Avant l'utilisation des accéléromètres, l'activité physique et le comportement sédentaire étaient principalement évalués à l'aide de questionnaires. Même si l'échelle des études d'accéléromètre augmente rapidement, les questionnaires sont toujours considérés comme une méthode d'évaluation importante lors de l'évaluation de l'activité physique et du comportement sédentaire dans les études à grande échelle. Certains accéléromètres et questionnaires ont été validés par des dépenses énergétiques objectivement mesurées. Mais pour les questionnaires sur l'activité physique, la validité par rapport à des méthodes objectives (par ex. accéléromètre, moniteur de fréquence cardiaque et eau à double étiquetage) se sont avérés au mieux modérés et très peu d'études de validation se sont concentrées sur les personnes âgées. Afin de relier et d'interpréter les données des questionnaires aux accéléromètres chez les personnes âgées, il est nécessaire de valider les questionnaires existants sur l'activité physique et le comportement sédentaire avec la dépense énergétique dans cette population.

La dépense énergétique a déjà été utilisée pour valider les accéléromètres et les mesures des questionnaires sur l'activité physique. Néanmoins, plusieurs problèmes restent non résolus : (1) bien que la corrélation entre ces méthodes ait été signalée comme étant élevée dans quelques études, la concordance est généralement faible, en particulier dans les populations présentant des états métaboliques altérés, telles que les personnes obèses et en surpoids ; (2) alors que le volume total d'activité physique est une mesure claire qui est vraisemblablement positivement corrélée avec la dépense énergétique quotidienne totale, l'intensité de l'activité physique chez les personnes âgées peut être affectée par un certain nombre de déterminants physiologiques tels que la fonction cardiovasculaire et neuromusculaire, l'état de l'inflammation et dénutrition. Taux métabolique au repos (RMR) et capacité physiologique maximale (par ex. la mise à jour maximale d'oxygène (VO2 max) diminue généralement avec l'âge, ce qui peut être particulièrement important car les mêmes activités quotidiennes seraient probablement "plus intenses" pour une personne âgée par rapport à une personne plus jeune ; (3) malgré le fait que de nombreux moniteurs d'activité fournissent des mesures similaires (par ex. décomptes/minutes), l'implication physiologique peut être très différente selon ce que ces mesures représentent. Par exemple, bien que la sortie des accéléromètres placés sur le poignet et sur la hanche puisse être identique (comptes/minutes), l'amplitude différente de l'accélération peut avoir une relation physiologique complètement différente lorsqu'elle est évaluée par des mesures physiologiques (par ex. énergie, consommation d'oxygène). Un tel impact physiologique diversifié selon le placement anatomique des accéléromètres nécessite une harmonisation rigoureuse des métriques des accéléromètres couplée à la dépense énergétique dans des activités représentatives à différentes intensités.

À ce jour, les études de validation avec des accéléromètres portés sur plusieurs positions du corps sont rares et toutes les études n'utilisent pas la dépense énergétique comme référence. Une façon de démêler la signification physiologique de l'activité physique et du comportement sédentaire consiste à ancrer la sortie de l'accéléromètre à des mesures objectives de la capacité physiologique telles que la VO2 max, la consommation d'oxygène lors d'activités semi-standardisées effectuées à un rythme auto-sélectionné et la dépense énergétique globale pendant la vie libre. conditions recueillies sur une période de temps représentative. Cela contribuera à une meilleure compréhension et à une interprétation précise des données de l'accéléromètre chez les personnes âgées vivant dans la communauté et à fournir des recommandations plus spécifiques basées sur l'accélérométrie pour l'activité physique, en particulier pour la population la plus âgée.

Objectifs

Les objectifs de cette étude méthodologique sont de :

1. développer des seuils d'accéléromètre portés à la hanche, au poignet, à la cuisse et au bas du dos pour différentes intensités d'activité physique en fonction de la dépense énergétique lors de tâches quotidiennes semi-standardisées pour les personnes de plus de 80 ans.
2. valider l'accélérométrie au poignet, à la hanche, à la cuisse et au bas du dos pour estimer la dépense énergétique dans des conditions de vie libre, mesurée par l'étalon-or de la dépense énergétique, l'eau à double étiquetage (DLW).
3. valider les questionnaires existants sur l'activité physique et le comportement sédentaire par rapport à l'étalon-or de la dépense énergétique (DLW) dans des conditions de vie libre chez les personnes de plus de 80 ans.

Procédures de recrutement et de collecte de données

Les enquêteurs mèneront une étude transversale avec deux modes de collecte de données : 1) en laboratoire ; et 2) sur le terrain. Les participants seront recrutés selon deux voies : 1) (voie A) invités personnellement lors des visites préventives à domicile de routine effectuées par la municipalité d'Odense ; (Voie B) ou 2) invité par une lettre aux citoyens âgés vivant dans la communauté qui vivent dans la municipalité d'Odense. Ceux qui manifestent leur intérêt à participer recevront ensuite des informations écrites détaillées sur le projet et seront invités à un examen médical après avoir signé un consentement éclairé. L'ensemble de la procédure de test s'étendra sur 14 jours, car des échantillons d'urine pour la méthode DLW sont nécessaires les jours 1 et 14. Entre-temps, les participants seront invités à assister à un test de laboratoire pour mesurer la dépense énergétique lors de tâches fonctionnelles semi-standardisées.

Considérations statistiques et gestion des données Un plan détaillé de gestion des données sera suivi lors de la collecte, de la saisie et de l'analyse des données. Le jour de l'examen en laboratoire, tous les appareils de mesure seront synchronisés avant le début de la mesure.

Taille de l'échantillon En supposant que différents accéléromètres peuvent capturer le même comportement d'activité physique, dans un test de concordance entre deux évaluateurs utilisant la statistique Kappa, un échantillon de 95 sujets atteint une puissance de 80 % pour détecter une valeur Kappa réelle de 0,70 lorsqu'il y a 3 catégories avec fréquences égales à 0,01, 0,20 et 0,79. (représentant le pourcentage estimé de temps consacré à une activité modérée à vigoureuse, à une activité légère et à un comportement sédentaire dans cette population). Ce calcul de puissance est basé sur un alpha de 0,05.

Création d'une biobanque de recherche

Une biobanque de recherche (échantillons de sang, d'urine et de salive) sera créée pour le projet décrit. Les échantillons de sang seront détruits au plus tard 5 ans après la fin du projet. Des échantillons de sang seront prélevés dans les installations de l'Université (SDU). Une infirmière autorisée ou un scientifique de laboratoire biomédical sera chargé d'obtenir des échantillons de sang des participants. La biobanque sera conservée au SDU. Au total, 8 échantillons d'urine seront obtenus de chaque participant pendant toute la durée du projet. Les échantillons d'urine seront congelés et envoyés aux États-Unis pour analyse. Les échantillons d'urine seront anonymisés et conservés dans la biobanque de recherche jusqu'à la fin du projet, date à laquelle les échantillons seront détruits. Un personnel formé au projet sera chargé de collecter les échantillons d'urine des sujets. Dans ce protocole, l'Université du Danemark du Sud agit en tant que contrôleur des matériaux biologiques collectés (échantillons d'urine). Des accords de traitement de données seront conclus entre SDU et l'Université du Wisconsin, États-Unis ; et entre SDU et l'Université de Californie à Berkeley. Le sous-traitant américain doit se conformer à la loi danoise régissant la protection des données personnelles.

Considérations éthiques

Les activités de recherche de cette étude seront menées conformément à la Déclaration d'Helsinki. Tous les sujets recevront les brochures du Comité national d'éthique de la recherche en santé concernant les droits de la personne lors de la participation à un projet de recherche en santé et les aspects à considérer avant de décider d'y participer. Cette étude impliquera des personnes âgées, qui sont considérées comme des personnes vulnérables. Il est important de reconnaître et de respecter l'autonomie des participants, c'est-à-dire qu'ils doivent pouvoir décider eux-mêmes de leur participation à l'étude avec le droit de se retirer à tout moment. De plus, une stratégie de communication adaptée à cette population sera appliquée pour prévenir tout risque d'accroissement de la vulnérabilité et de la stigmatisation des personnes âgées.

Ce projet générera des connaissances précieuses et nouvelles sur la façon de mesurer objectivement l'activité physique mesurée par différents accéléromètres sur le même individu en corrélation avec la dépense énergétique chez les citoyens de plus de 80 ans vivant dans la communauté ; et si ces schémas diffèrent selon le niveau de protéines. Ces connaissances qui peuvent être utilisées pour optimiser et cibler les stratégies de prévention et de traitement des personnes âgées malnutries offrent donc un avantage pour la personne âgée individuelle et pour le secteur des soins de santé. Ainsi, les enquêteurs pensent que les avantages de l'étude sont supérieurs aux inconforts limités qui peuvent suivre la participation. Les sujets sont couverts par l'Association danoise d'assurance des patients et peuvent donc recevoir une assurance de compensation financière en cas de dommage survenant lors de leur participation au projet de recherche. Cette information sera donnée aux participants verbalement et par écrit (dans les dépliants du Comité national d'éthique de la recherche en santé) lors du recrutement.

Toutes les données personnelles seront anonymisées et traitées en toute confidentialité conformément à la loi sur le traitement des données personnelles. La procédure de traitement des données personnelles sera signalée à l'Agence danoise de protection des données de l'Université du Danemark du Sud. Dans ce protocole d'étude, seuls les échantillons d'urine et de salive anonymisés seront envoyés à l'étranger pour analyse (détails décrits précédemment) sans lien avec d'autres données personnelles (par ex. numéro CPR, adresse, numéro de téléphone etc..).

Les participants ne recevront aucune compensation pour leur participation à l'étude.