ENERGY EXPENDITURE INDEX OF WALKING FOR NORMAL CHILDREN AND FOR CHILDREN WITH CEREBRAL PALSY

Abstract

SUMMARY: Energy expenditure indices (EEI) based on oxygen uptake and heart rate were used to compare the economy of walking at various speeds by normal and cerebral‐palsied children. At low walking speeds, EEI values were high, indicating poor economy. At higher speeds the EEI values decreased until a range of maximum economy was reached. For normal children who were capable of walking beyond this range at higher speeds, the EEI increased again. This pattern was noted for both oxygen‐uptake and heart‐rate indices. Mean EEI values based on oxygen uptake and heart rate for normal children were significantly lower and occurred at faster walking speeds than values for children with cerebral palsy. EEI based on either oxygen uptake or heart rate can be used clinically to provide objective information to help evaluate the influence on gait function of surgical intervention, ambulatory aids or orthotics. RÉSUMÉ: Index d'économie énergétique de la marche chez les enfants normaux et IMC Les indices de l'économie énergétique (EEI) basés sur la consommation d'oxygène et le rythme cardiaque ont été utilisés pour comparer l'économie de marche à vitesses variées chez l'enfant normal et IMC. A faible vitesse, les valeurs EEI étaient élevées, indiquant une économie médiocre. A vitesses plus élevées, les valeurs EEI décroissaient jusqu'à un niveau d'économie optimale. Pour les enfants normaux capables de vitesses de marche au delà de cet optimum, l'EEI s'accroissait. Cette distribution était observée aussi bien pour la consommation d'oxygène que le rythme cardiaque. Les valeurs moyennes EEI de consommation d'oxygène et de rythme cardiaque étaient significativement plus basses et apparaissaient à des vitesses plus élevées chez les enfants normaux par rapport aux valeurs des enfants IMC. L'EEI basée sur la consommation d'oxygène ou le rythme cardiaque est bien adaptée à la clinique et peut être utilisée pour fournir des informations objectives aidant à évaluer l'influence des interventions chirurgicales, des aides de marche ou des appareillages sur la fonction de marche. ZUSAMMENFASSUNG: Energieumsatzindex beim Laufen bei gesunden Kindern und Kindern mit Cerebralparese Der Energieumsatzindex (EEI), basierend auf Sauerstoffverbrauch und Herzfrequenz, wurde herangezogen, um die Energieausnutzung beim Laufen mit verschiedenen Geschwindigkeiten bei gesunden und cerebralparetischen Kindern zu vergleichen. Bei niedrigen Geschwindigkeiten waren die EEI‐Werte hoch, was für eine schlechte Energieausnutzung sprach. Bei höheren Geschwindigkeiten fielen die EEI‐Werte ab, bis ein Bereich der maximalen Ausnutzung erreicht war. Bei den gesunden Kindern, die in der Lage waren, diesen Bereich mit höheren Geschwindigkeiten zu überschreiten, stieg der EEI an. Dieser Verlauf wurde sowohl für den Sauerstoffverbrauch als auch für die Herzfrequenz festgestellt. Die mittleren EEI‐Werte, basierend auf Sauerstoffverbrauch und Herzfrequenz waren für gesunde Kinder signifikant niedriger und traten bei höheren Geschwindigkeiten auf, als die Werte für die cerebralparetischen Kinder. Ein EEI, der nur auf Sauerstoffverbrauch oder Herzfrequenz basiert, ist für die klinische Anwendung besser geeignet und kann objektive Informationen für die Beurteilung von operativen Erfolgen, Gehhilfen oder Orthopädischen Hilfsmitteln auf die Funktion des Gehens geben. RESUMEN: Indice de economía de energia en la marcha para niños normales y con parálisis cerebral Los índices de economía de energía (IEE) basados en la captación de oxígeno y en la frecuencia cardíaca se usaron para comparar la economía de la marcha a diversas velocidades en niños normales y con parálisis cerebral. A velocidad pequeña valores de IEE eran altos, indicando una pobre economía. A velocidades mayores los valores de IEE disminuyeron hasta alcanzar un nivel de máxima economía. Para niños normales, capaces de andar más allá de este límite a alta velocidad, los IEE aumentaron. Los valores promedio de IEE basados en la captación de oxígeno y frecuencia cardíaca para niños normales eran significativamente más bajos y tenian lugar a velocidades más altas de marcha que los valores para los niños con parálisis cerebral. Los IEE basados en la captación de oxígeno y la frecuencia cardíaca eran más apropriados para ser utilizados en clínica y pueden ser útiles para proporcionar información que ayude a evaluar la influencia de la intervención quirúrgica, las ayudas a la marcha y la ortesis en la locomoción.