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 cerebral...

G1-2 Influence of different modes of load carriage on lower limb biomechanics of industrial workers

“…Overall stride length was found to be greater among younger workers compared to aged workers. Rose et al [7] shows similar result, in which young adults showed a greater increase than did the aged subjects. While the changes in gait characteristics were relatively small for the young subjects, the older population was affected to a greater extent thereby demonstrating a greater sensitivity to load magnitude in a load carriage task.…”

A Survey on Growth and Nutritional Status of Children with Cerebral Palsy in the Northwest Iran

“…For example, children with hypotonic and non-ambulatory CP did not require calories more than that to sustain the resting energy expenditure (31); while children with athetoid CP had an increased demand for calories (32,33). Similarly, children with diplegic or hemiplegic CP required more calories to sustain their daily activities than the normal children (33,34).…”

Gait energy expenditure in children with Duchenne muscular dystrophy: case study

“…Therefore, several are the instruments to assess the gait, which aim at understanding the biomechanical changes and also the energy cost to run it 5 . Seeking greater ease of measurement of energy expenditure during the gait of children, Rose et al 6 compared the energy expenditude index (EEI) by oxygen with the rate of energy expenditure by heart rate (HR) and concluded that, although both of them may be used in the evaluation of normal children and children with cerebral palsy, it is preferable to use the index obtained by HR, given its ease of data acquisition.…”

“…The EEI, whose final result is expressed as number of heartbeats per meter walked 5 , is usually reported in children with cerebral palsy [6][7][8][9] , however restricted to works in patients with DMD. In these patients, the resting energy expenditure, measured by calorimetry, is the target of most studies [10][11][12][13] .…”