Estimation of energy expenditure in adults with accelerometry and heart rate

Abstract

[Otros] Objectifs. - Une détermination précise de la dépense énergétique (EE) par accélérométrie est importante pour l¿efficacité des programmes d¿AP. L¿écart d¿amplitude moyen (MAD) est un bon paramètre pour distinguer l¿intensité de l¿activité physique. Ici, les objectifs de la présente étude étaient doubles: a) développer une nouvelle équation d¿estimation de l¿EE utilisant les données brutes de l¿accéléromètre et la fréquence cardiaque, et b) comparer la consommation d¿oxygène mesurée avec la nouvelle équation développée et les équations de prédiction les plus utilisées la littérature chez les adultes de poids normal et en surpoids. Matériel et méthodes. - Vingt adultes en bonne santé (10 hommes et 10 femmes) portaient un appareil portable sur la poitrine qui intègre des signaux d¿accélérométrie triaxiale et d¿ECG. Le protocole de test consistait en 12 intensités individualisées, 6 vitesses de marche et 6 vitesses de course également réparties. La corrélation entre la MAD et la consommation d¿oxygène mesurée a été étudiée. Ensuite, une nouvelle équation d¿estimation de la dépense énergétique a été développée et comparée à cinq formules de la littérature. Résultats. - Nos résultats ont noté que MAD avait une très forte corrélation (r = 0,937) avec la calorimétrie indirecte. La nouvelle équation développée avait l¿une des deux erreurs absolues moyennes les plus faibles pour la marche et la course. Par conséquent, notre équation semble convenir à la fois à la marche et à la course, aux personnes de poids normal et en surpoids. Cependant, les études futures devraient valider notre nouvelle équation d¿estimation de l¿EE avec un large éventail de conditions de population et de terrain.

[EN] Objectives. - Accurate determination of energy expenditure (EE) through accelerometry is relevant in the effectiveness of the PA programs. The mean amplitude deviation (MAD) is a good parameter to distinguish the intensity of physical activity. Here, the aims of the present study were twofold: a) to develop a new EE estimation equation using raw accelerometer data and heart rate, and b) to compare the oxygen consumption measured with the new equation developed and the most commonly used prediction equations in the literature in normal weight and overweight adults.

Equipment and methods. - Twenty healthy adults (10 males and 10 females) wore a wearable device on the chest that integrates triaxial accelerometry and ECG signals. The test protocol consisted in 12 individualized intensities, 6 walking and 6 running speeds equally distributed. The correlation between MAD and measured oxygen consumption was investigated. Then, a new energy expenditure estimation equation was developed and compared with five formulas from the literature.

Results. - Our results noted that MAD had a very high correlation (r = 0.937) with indirect calorimetry. The new equation developed had one of the two lowest mean absolute errors for both walking and running. Therefore, our equation appears to be suitable for both walking and running, for normal weight and overweight people. However, future studies should validate our new EE estimation equation with a wide range of population and field-based conditions.