Antropometrik Özelliklerin Tercih Edilen Yürüme Hızı ve Yürüme Sırasında Harcanan Enerji Miktarına Etkileri: Oksijen Maliyeti-Oksijen Tüketimi

Abstract

Türkçe Özet: Amaç: Yürüme sırasında enerji sarfiyatı ölçümü, yürümenin objektif bir şekilde değerlendirilmesini sağlar. Antropometrik özellikler yürüme sırasında harcanan enerji miktarını etkileyebileceğinden, enerji sarfiyatındaki değişikliğin ne kadarının antropometrik özelliklere bağlı olduğu bilinmelidir. Bu çalışmada antropometrik özelliklerin yürüme sırasındaki hız seçimi ve enerji tüketimine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Yaşları 17-42 arasında değişen (24.51±5.66 yıl) 30 birey çalışmaya alındı. Vücut yağ yüzdesinin hesaplanması için deri kıvrım kalınlıkları ve bacak uzunluğu olarak spina iliaca anterior superior ile malleolus medialis arasındaki mesafe ölçüldü. Her birey için zeminde tercih edilen yürüme hızı belirlendi. Bireyler bu hız ile koşu bandında 7 dakika yürütülerek oksijen tüketimleri açık devre spirometri tekniği ile kayıt edildi. Bulgular: Vücut ağırlığı ve bacak uzunluğu yürüme sırasında hız seçimi varyansının %21.1\'ini açıklamaktadır. Yürüme sırasında harcanan oksijen miktarı ile bacak uzunluğu (r=0.543, p<0.01) ve vücut ağırlığı (r=0.616, p<0.01) arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki bulunmuştur. Yürümenin oksijen maliyeti ile bacak uzunluğu ve vücut ağırlığı arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki gözlenmemiştir (p>0.05). Vücut ağırlığı, bacak uzunluğu ve tercih edilen yürüme hızı, yürüme sırasında harcanan oksijen miktarındaki değişimin %77.5\'ini, yürümenin oksijen maliyetindeki değişimin ise %2.2\'sini açıklamaktadır. Sonuç: Vücut ağırlığı ve bacak uzunluğu yürüme sırasında hız seçimi ve oksijen tüketimini etkileyen önemli parametrelerdir. Oksijen maliyetinin hesaplanmasında, vücut ağırlığının ve yürüme hızının etkisi ortadan kalktığı için, farklı antropometrik özellikteki bireylerin yürüme enerji sarfiyatları karşılaştırılırken oksijen tüketimi yerine oksijen maliyeti parametresinin kullanılmasının daha uygun olabileceği düşünülmüştür.

Keywords

• antropometri, enerji, oksijen tüketimi, yürüme

Antropometrik Özelliklerin Tercih Edilen Yürüme Hızı ve Yürüme Sırasında Harcanan Enerji Miktarına Etkileri: Oksijen Maliyeti-Oksijen Tüketimi

Abstract

Abstract Influence of Anthropometric Characteristics on Preferred Walking Speed and Walking Energy Consumption: Cost & Consumption of Oxygen Objective: Measurement of walking energy consumption provides objective evaluation of gait. As anthropometric characteristics may affect walking energy consumption, anthropometric characteristics related change in energy consumption should be known. It was aimed to investigate the influence of anthropometric characteristics on preferred walking speed and energy consumption. Method: Thirty subjects in the age range of 17 and 42 (mean: 24.51±5.66 years) were included to this study. Body fat percentage was determined using skinfold method. Also, leg-length was measured as the distance between the spina iliaca anterior superior and the medial malleolus for the same purpose. Preferred walking speed was measured on overground for each subject. Oxygen consumption was recorded while subjects walked on a treadmill at a predetermined speed for 7 min. Results: Body-mass and leg-length accounted for 21.1 % of the variation in the preferred walking speed. Statistically significant correlation was found between oxygen consumption upon walking and both leg-length (r=0.543, p<0.01) and body-mass (r=0.616, p<0.01). No statistically significant correlation was determined between oxygen cost of treadmill walking and both leg-length and body-mass (p>0.05). Body-mass, leg-length and preferred walking speed accounted for 77.5 % of the variation in oxygen consumption upon walk and 2.2 % of the variation in oxygen cost. Conclusion: Body-mass and leg-length are important parameters influencing selecting the speed of walk and oxygen consumption. As the influence of body-mass and walking speed are ignored in calculating oxygen cost of walking, it would be more appropriate to use oxygen cost while comparing the walking energy expenditure of subjects with different anthropometric characteristics.

Keywords

• anthropometry, energy, gait, oxygen consumption.

References

1. Waters RL, Mulroy S. The eııergy expenditure of
2. normal and pathologic gait. Gait & Posture l999;9:207— 31.
3. Balaban B, Yasar E, Dal U, Yazicioglu K, Mohur H,
4. Kalyon TA. The effect of hinged ankle—foot orthosis on
5. gait and energy expenditure in spastic hemiplegic
6. cerebral palsy. Disabil Rehabil 2007;29(2):139—44.
7. Schwartz Ml—l, Koop SE, Bourke JL. Baker R. A
8. nondimensional normalization scheme for oxygen

9. utilization data. Gait & Posture 2006;24: 14-22.
10. Brouwer B, Parvataneni K, Olney SJ . A comparison of
11. gait biomechanics and metabolic requirements of
12. overground and treadmill walking in people with stroke.
13. Clin Biomech 2009 ;24z729—34.
14. Traballesi M, Porcacchia P, Averna T, Brunelli S.
15. Energy cost of walking measurements in subjects with
16. lower limb amputations: A comparison study between
17. floor and treadmill test. Gait & Pasture 2008;27:70-5.
18. Levendoğlu F, Oğuz H, Polat E, Bodıır S. The effect of
19. corset on walking time in lumbar spinal stenosis.
20. Türkiye Klinikleri Tip Bilimleri Dergisi 2009;29:1 172-7.
21. Genin JJ, Bastien GJ, Franck B, Detrembleur C,
22. Willeıııs PA. Effect of speed on the energy cost of
23. walking in unilateral traumatic lower limb amputees.
24. Eur J Appl Physiol 2008; 103:655—63.
25. 'l‘eixeira-Salmela LF, Nadeau S, Milot MH. Gravel D,
26. Requiâo LF. Effects of cadence on energy generation
27. and absorption at lower extremity joints during gait. Clin
28. Biomech 2008;23(6):769—78.
29. Kramer PA, Sarton-Miller I. The energetics of human
30. walking: Is Froude number (Fr) useful for metabolic
31. comparisons? Gait & Pasture 2008;27:209—15,
32. Steudel—Numbers K, Weaver TD. Froude number corrections iıı anthropological studies. Am J Phys Anthro/wl 2006; l 3 1 :27—32.
33. Thomas S, Reading J, Shephard RJ. Revision of the Physical Activity Readiness Questionnaire (PAR-Q). Can JSport Sci 1992;l7(4):338—45.
34. Jackson AS. Pollock ML, Ward A. Generalized equations for predicting body density of women. Med Sci Sports Exerc 1980;12:175—81.
35. Jackson AS, Pollock ML. Generalized equations for predicting body density of men. Br J Nutr 1978;40:497- 504.
36. . Ortega JD, Fehlman LA, Farley C'l‘. Effects of aging and arm
37. swing on the metabolic cost of stability in human walking. J
38. Biomech 2008;41 13303-8.
39. Chumanov ES, Wall-Scheffler C, Heiderscheit BC. Gender differences in walking and running on level and inclined surfaces. Clin Biomech 2008;23:1260—8.
40. Hanada E, Kerrigan DC. Energy Consumption During Level Walking With Arm and Knee Immobilized. Arch Phys Med Rehabil 2001;82:1251—4.
41. Browning RC, Kram R. Energetic cost and preferred speed of walking in obese vs. normal weight women. Obes Res 2005;13:891—9.
42. Huang SC, Lu TW, Chen HL, Wang TM, Chou LS. Age and height effects on the center of mass and center of pressure inclination angles during obstacle—crossing. Med Eng Phys 2008;30:968-75.
43. Duff—Raffaele M, Kerrigan DC, Corcoran PJ, Saini M. The proportional work of lifting the center of mass during walking. Am J Phys Med Rehabil 1996;75(5):375—9.
44. Stcudcl—Numbcrs KL, Tilkens MJ. The effect of lower limb length on the energetic cost of locomotion: implications for fossil hominins. J Hum Evol 2004;47:95-109.
45. Lafortuna CL, Lazzer S, Agosti F, Busti C, Galli R, Mazzilli G, Sartorio A. Metabolic responses to submaximal treadmill walking and cycle ergometer pedalling in obese adolescents. Scand J Med Sci Sports 2009 Aug 23: DOHOJ I I l/j.l 600—0838.2009.00975.x.
46. Ruckstuhl H, Kho J, Weed M, Wilkinson MW, Hargens AR. Comparing two devices of suspended treadmill walking by varying body unloading and Froude number, Gait & Posture 2009;30:446—5 1.
47. Agiovlasitis S, McCubbin JA, Yun J, Mpitsos G, Pavel MJ. Effects of Down syndrome on three—dimensional motion during walking at different speeds. Gait & Posture 2009;30:345—50.
48. Donelan JM, Kram R. Exploring dynamic similarity in human running using simulated reduced gravity. J Exp Biol 2000;203:2405—15.
49. Krarn R, Domingo A, Ferris DP. Effect of reduced gravity on the preferred walk—run transition speed. J Exp Biol 1997;200:821-6.
50. Holloszy 0], Energy for physical Activity. MC Ardle DW, Katch IF, Katch LV. Exercise Physiology: energy, nutrition, and human performance, 6‘h Ed. USA: Lippincott Williams & Wilkins, 2007:113—253.
51. Kirtley C. Gait analysis in the Clinic. Kirtley C. Clinical Gait Analysis: theory and practice, 1Sı Ed. China: Churchill Livingstone (Elsevier), 2006:299—301.