Kristin J. Stuempfle, dr., ATC, a contribuit la concepție și proiectare; achiziționarea și analiza și interpretarea datelor; și redactarea, revizuirea critică și aprobarea finală a articolului. Daniel G. Drury a contribuit la analiza și interpretarea datelor și la revizuirea critică și aprobarea finală a articolului.

Abstract

Obiectiv:

Pentru a investiga fiabilitatea și validitatea refractometriei, hidrometriei și benzilor de reactivi în evaluarea greutății specifice urinei la luptătorii colegi.

Proiectare și setare:

Am evaluat fiabilitatea refractometriei, hidrometriei și benzilor de reactivi între 2 teste și între 4 testeri. Validitatea benzilor de hidrometrie și reactivi a fost evaluată prin comparație cu refractometria, măsura criteriului pentru greutatea specifică a urinei.

Subiecte:

Douăzeci și unu de luptători colegiali ai Colegiului Național Atletic Colegial Divizia III au furnizat probe proaspete de urină.

Măsurători:

Patru testeri au măsurat greutatea specifică a fiecărei probe de urină de 6 ori: de două ori prin refractometrie, de două ori prin hidrometrie și de două ori prin benzi de reactivi.

Rezultate:

Măsurătorile refractometrului au fost consistente între studii (R = .998) și între testeri; măsurătorile hidrometrului au fost consistente între studii (R = .987), dar nu și între testeri; iar măsurătorile de benzi de reactivi nu au fost consistente între studii sau între testeri. Măsurătorile hidrometrului (1,018 ± 0,006) și a benzii reactive (1,017 ± 0,007) au fost semnificativ mai mari decât măsurătorile refractometrului (1,015 ± 0,006). Coeficienții de corelație intraclasă au fost moderate între refractometrie și hidrometrie (R = .869) și scăzute între refractometrie și benzile de reactivi (R = .573). Hidrometrul a produs 28% fals pozitiv și 2% fals negativ, iar benzile de reactivi au produs 15% fals pozitiv și 9% fals negativ.

Concluzii:

Doar refractometrul trebuie utilizat pentru a determina greutatea specifică urinei la luptătorii colegiali în timpul procesului de certificare a greutății.

În 1997, trei luptători colegi au murit în timp ce încercau să reducă greutatea prin deshidratare. 1 - 3 Pentru a preveni reapariția acestei tragedii, National Collegiate Athletic Association (NCAA) a introdus în 1998 noi reguli care descurajează practicile periculoase de reducere a greutății. 1 - 3 Aceste noi reguli includ un proces de certificare a greutății care necesită determinarea stării de hidratare. NCAA a selectat greutatea specifică urinei ca fiind cea mai practică măsură de hidratare, cea mai eficientă din punct de vedere al costurilor, de utilizat în timpul procesului de certificare a greutății. 4

Greutatea specifică urinei este o măsură a raportului dintre densitatea urinei și densitatea apei. Măsurătorile de gravitație specifică în urină variază în mod normal de la 1.002 la 1.030. 5 NCAA a selectat o măsură a greutății specifice urinei de ≤1,020 pentru a indica euhidratarea. 4 Luptătorii cu greutate specifică urinei ≤1,020 sunt considerați euhidrați și pot avea o compoziție corporală evaluată pentru a determina greutatea lor minimă pentru competiție, în timp ce luptătorii cu greutate specifică urinei> 1,020 sunt considerați a fi deshidratați și nu pot trece la testarea compoziției corpului în acea zi.

Refractometria, hidrometria și benzile de reactivi sunt utilizate în mod obișnuit pentru a evalua greutatea specifică a urinei. În 1998, NCAA a permis utilizarea tuturor celor 3 metode. 4 Cu toate acestea, în 1999, utilizarea benzilor de reactivi a fost eliminată. 6 Rapoartele anterioare au indicat că refractometria este măsura criteriului pentru greutatea specifică a urinei 7 și că greutatea specifică a urinei măsurată prin refractometrie este o indicație validă a stării de hidratare. 8 - 11 În 2 lucrări care evaluează indicii urinari ai stării de hidratare, Armstrong și colab. 8, 9 au raportat că măsurarea greutății specifice a urinei prin refractometrie a fost o indicație mai sensibilă a stării de hidratare decât măsurătorile de sânge, inclusiv osmolalitatea plasmatică, sodiu plasmatic sau hematocrit. Popowski și colab. 11 au concluzionat, de asemenea, că măsurarea greutății specifice urinei prin refractometrie a fost o evaluare validă a stării de hidratare, deși poate rămâne oarecum în urma osmolalității plasmatice în timpul deshidratării acute progresive. În cele din urmă, recenta declarație de poziție a Asociației Naționale a Formatorilor Atletici cu privire la înlocuirea lichidelor pentru sportivi a afirmat că greutatea specifică urinei măsurată de un refractometru ar trebui utilizată pentru a determina starea de hidratare a sportivilor. 10

Cercetările pentru a evalua validitatea hidrometriei și a benzilor de reactivi în comparație cu refractometria pentru a determina greutatea specifică a urinei au oferit rezultate mixte. McCrossin și Roy 12 au descris corelația generală dintre refractometrie și hidrometrie drept „bună”. În studiile care compară refractometria cu benzile de reactivi, mai mulți cercetători au sugerat că benzile de reactivi sunt o alternativă acceptabilă la refractometrie, 13-15, în timp ce alții au ajuns la concluzia că nu sunt. 12, 16 - 19 Deși aceste constatări sunt contradictorii, coeficienții de corelație Pearson interclase raportați în aceste studii de validitate anterioare ar putea să nu fie cea mai potrivită abordare statistică de utilizat atunci când se compară 2 metode de măsurare. 20, 21 Mai mult, niciunul dintre acești autori nu a evaluat fiabilitatea refractometriei, hidrometriei sau benzilor de reactivi.

Prin urmare, scopurile noastre au fost de a evalua fiabilitatea măsurătorilor refractometriei, hidrometriei și a benzilor reactive pe mai multe teste și testere și de a investiga validitatea măsurătorilor hidrometrului și a benzilor reactive comparativ cu refractometria utilizând o varietate de abordări statistice.

METODE

Fiabilitatea refractometriei, hidrometriei și benzilor de reactivi a fost evaluată între 2 studii și 4 testeri. Validitatea benzilor de hidrometrie și reactivi a fost evaluată prin comparație cu refractometria, măsura criteriului pentru greutatea specifică a urinei. 8-11

Subiecte

Douăzeci și unu de membri sănătoși ai unei echipe NCAA Divizia III de lupte (vârsta = 20,0 ± 1,29 ani, înălțimea = 174,7 ± 8,27 cm, masa = 82,8 ± 18,00 kg) au furnizat fiecare o probă de urină. Subiecții au acordat consimțământul scris în scris, iar studiul a fost aprobat de către comisia de revizuire instituțională a instituției.

Testerii

Trei formatori de atletism certificați și un student de pregătire atletică care au avut experiență în măsurători de refractometru, hidrometru și bandă de reactivi au servit ca testeri.

Instrumente

Următoarele instrumente au fost utilizate pentru a evalua greutatea specifică a urinei. Refractometrul clinic Schuco (modelul 5711-2021; Williston Park, NY) are un cadran de compensare a temperaturii și intervale gradate de 0,005 unități cu o scară cuprinsă între 1.000 și 1.040. A fost calibrat cu apă distilată înainte de utilizare.

Probele de urină mai mari de 60 ml au fost măsurate într-un hidrometru asistent Urinprober (model 242; Sondheim/Rhon, Germania), care a fost gradat la intervale de 0,001 unități cu o scară cuprinsă între 1.000 și 1.060. Probele de urină mai mici de 60 ml au fost măsurate într-un hidrometru Assistant Urinprober mai mic (modelul 248), care este gradat în intervale de 0,002 unități cu o scară cuprinsă între 1.000 și 1.060. Apa distilată a furnizat standardul de calibrare pentru hidrometre înainte de utilizare. Rezultatele hidrometrului au fost ajustate în funcție de temperatură prin adăugarea sau scăderea 0,001 unități cu greutate specifică pentru fiecare 3 ° C peste 20 ° C, respectiv sub 20 ° C, respectiv. 22

Benzile reactive N-MULTISTIX 10 SG (Miles Laboratories, Inc, Elkhart, IN) au o scară de greutate specifică cuprinsă între 1.000 și 1.030, cu blocuri de culoare la intervale de 0,005 unități. Fâșiile de reactivi au fost plasate în urină și îndepărtate și greutatea specifică citită între 45 și 60 de secunde după îndepărtare.

Un termometru standard de laborator a măsurat temperatura urinei în momentul evaluării.

Proceduri

Testarea a fost făcută înainte de începerea sezonului de lupte, iar subiecții nu s-au exercitat în decurs de 24 de ore de la testare. Subiecților nu li s-au dat instrucțiuni speciale privind consumul de lichide înainte de testare. Probele de urină au fost colectate între orele 13:00 și 15:00 ora medie Greenwich și analizate imediat. Probele de urină au fost împărțite în 2 subprobe (studii A și B) pentru analiză. Fiecare tester a măsurat greutatea specifică a fiecărui eșantion de urină în următoarea ordine: bandă de reactiv, hidrometru și refractometru. Toate măsurătorile de greutate specifică au fost citite la cea mai apropiată unitate de greutate specifică 0,001. Prin urmare, refractometrul, hidrometrul Assistant Urinprober mai mic și benzile de reactivi au fost citite cu o precizie mai mică de o unitate marcată. Un înregistrator a notat măsurătorile de greutate specifică pe fișele de date, astfel încât testerii să nu poată compara valorile măsurătorilor.

Analize statistice

REZULTATE

Interacțiunea metoda × test × tester a fost semnificativă (F6.160 = 4.085, P = .0008) (Tabel (Tabelul 1). 1). Refractometrul a fost fiabil între teste pentru fiecare tester și între toți testerii. Hidrometrul a fost fiabil între teste pentru fiecare tester, dar nu a fost consecvent între testeri. Fâșiile de reactivi nu au fost fiabile între teste pentru testeri sau între testeri.

tabelul 1

Metodă × Încercare × Interacțiune tester (medie ± SD)

metode

A avut loc o interacțiune semnificativă între metodă și studiu (F2,160 = 4,079, P = 0,0187) (Tabel (Tabelul 2). 2). Refractometrul și hidrometrul au fost fiabile între studii, dar benzile de reactivi nu au fost. Interacțiunea tester × studiu a fost, de asemenea, semnificativă (F3,80 = 3.423, P = .0211) (Tabel (Tabel2). 2). Testerul 1 și testerul 2 au fost consecvente între teste, dar testerul 3 și testerul 4 nu au fost.

masa 2

Metodă × Trial și Tester × Interacțiuni de testare (medie ± SD)

Efectele principale au fost semnificative atât pentru metodă, cât și pentru studiu (Tabelul (Tabelul 3). 3). Măsurătorile refractometrului au fost semnificativ mai mici decât măsurătorile hidrometrului sau ale benzii reactive (F2,160 = 8,993, P = 0,0002). Măsurătorile din încercarea A au fost semnificativ mai mici decât măsurătorile din testul B (F1,80 = 5.769, P = .0186).

Tabelul 3

Efecte principale ale metodei și încercării (medie ± SD)

Fiabilitatea intraclasă între studii a fost ridicată pentru refractometrie (R = .998) și hidrometrie (R = .987) și moderată pentru benzile de reactivi (R = .854). Coeficienții intraclasă dintre refractometrie și hidrometrie au fost moderate (R = .869) și scăzute între refractometrie și benzile de reactivi (R = .573).

Măsurătorile hidrometrului au fost în mod constant mai mari decât măsurătorile de refractometrie (diferența medie = 0,002 ± 0,003) (Figura (Figura 1). 1). Limitele de acord de 95% calculate indică faptul că, pentru 95% din observații, valorile hidrometrului vor fi cu 0,004 mai mici sau cu 0,008 mai mari decât valorile refractometrului. Măsurătorile benzii reactive au avut, de asemenea, tendința de a fi mai mari decât măsurătorile refractometrului (diferență medie = 0,002 ± 0,007), cu limite de acord de 95%, indicând faptul că valorile benzii reactivilor sunt de așteptat să fie cu 0,012 mai mici sau cu 0,016 mai mari decât măsurătorile refractometrului (Figura ( Figura2 2).

Parcela Bland-Altman pentru refractometrie și hidrometrie. Linia punctată reprezintă diferența zero între cele 2 metode și cele 2 linii solide ± 2 abateri standard ale diferenței dintre metode.

Complot Bland-Altman pentru refractometrie și benzi de reactivi. Linia punctată reprezintă diferența zero între cele 2 metode și cele 2 linii solide ± 2 abateri standard ale diferenței dintre metode.

Fals pozitive (refractometru de trecere, alte metode de eșec) au apărut atât cu hidrometrie (47/168, 28%), cât și cu benzi de reactivi (25/168, 15%). Negativele false (refractometru de eșec, trecerea altei metode) au apărut, de asemenea, cu hidrometrul (3/168, 2%) și benzile de reactivi (15/168, 9%). Sensibilitatea și specificitatea hidrometrului au fost de 88%, respectiv 67%. Sensibilitatea benzilor de reactivi a fost de 38%, iar specificitatea a fost de 83%.

DISCUŢIE

Două tipuri de întrebări pot fi adresate în studiile de comparare a metodelor. În primul rând, care sunt caracteristicile fiecărei metode? Cât de repetabile sunt măsurătorile pentru fiecare metodă? Fiabilitatea unei metode este de obicei determinată de metoda test-retest. 23 În al doilea rând, cum se compară metodele? Metodele măsoară același lucru? Valabilitatea unei metode poate fi determinată prin compararea acesteia cu o altă metodă despre care se știe că este validă. 23

Din câte știm, acesta este primul studiu care examinează atât fiabilitatea, cât și validitatea metodelor utilizate în mod obișnuit pentru măsurarea greutății specifice urinei. Fiabilitatea refractometriei, hidrometriei și benzilor de reactivi a fost evaluată între teste și între testeri. Validitatea hidrometrului și a benzilor de reactivi a fost evaluată prin compararea acestora cu refractometria, măsura criteriului pentru greutatea specifică urinei. 7 - 11

Examinarea interacțiunii metode × test × tester (vezi Tabelul Tabelul 1, 1, Figura Figura 3) 3) arată că refractometrul a fost fiabil prin test și tester, ceea ce a fost confirmat în continuare de o corelație intraclasă ridicată între studii. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece determinarea valorii greutății specifice urinei folosind un refractometru este foarte obiectivă. Citirile hidrometrului au fost consecvente între teste pentru fiecare tester, dar nu au fost coerente între testeri (vezi Tabelul Tabelul 1, 1, Figura Figura 4). 4). Acest lucru poate reflecta subiectivitatea testerului și dificultatea în determinarea meniscului care indică densitatea. În cele din urmă, analiza datelor din Tabelul Tabel 1.1 și Figura Figura 5 arată că măsurătorile de benzi de reactivi nu au fost consistente între teste pentru testeri sau între testeri. Acest lucru era de așteptat deoarece un dezavantaj esențial al benzilor de reactivi este că interpretarea vizuală a schimbării culorii pe banda de reactivi este adesea dificilă și foarte subiectivă.

Interacțiune test-cu-tester pentru refractometru.

Interacțiune test-cu-tester pentru hidrometru.

Interacțiune test-cu-tester pentru benzi de reactivi.

Anchetatorii din studiile de validitate descrise anterior au comparat toate hidrometria sau benzile de reactivi cu refractometria folosind coeficienți de corelație Pearson interclase. Cu toate acestea, corelațiile interclase pot să nu fie tehnica statistică adecvată, deoarece aceeași variabilă este corelată. S-a sugerat că, atunci când sunt date mai multe teste pentru aceeași variabilă, ar trebui folosiți coeficienți de corelație intraclasă. 20 Mai mult, Bland și Altman 21 au propus că cea mai bună abordare statistică atunci când se compară dispozitivele de măsurare este graficul Bland-Altman. Această abordare trasează diferențele dintre 2 dispozitive de măsurare în raport cu media dispozitivelor de măsurare. Dacă măsurătorile folosind cele 2 dispozitive sunt comparabile, diferențele pe parcela ar trebui să fie mici și centrate pe zero.

Folosind o varietate de abordări statistice (analiza varianței, coeficienții de corelație intraclasă, graficele Bland-Altman și calculul citirilor fals pozitive și fals negative), am constatat că nici hidrometria, nici benzile de reactivi nu au fost o măsură validă a greutății specifice urinei la luptătorii colegi.

O limitare a studiului nostru este că niciunul dintre subiecți nu a fost sever deshidratat, deci nu am evaluat fiabilitatea și validitatea celor 3 metode în această situație. Așa cum s-a descris anterior, McCrossin și Roy 12 au descoperit că corelația dintre refractometrie și hidrometrie s-a micșorat în gama mare de măsurători ale greutății specifice urinei. Mai mult, nu am stabilit dacă probele de urină conțineau glucoză sau proteine. Deși unii cercetători au sugerat că glucoza 15 sau proteina 13 pot afecta măsurătorile de greutate specifică ale urinei cu benzi de reactivi, alții au ajuns la concluzia că măsurătorile benzii de reactivi nu sunt afectate de prezența glucozei 13, 18 sau a proteinelor, 18 așa cum sa discutat anterior.

În concluzie, rezultatele noastre sugerează că refractometrul este o măsură sigură a greutății specifice urinei. În contrast, hidrometrul și benzile de reactivi nu erau fiabile și nici nu erau măsuri valide ale greutății specifice urinei în comparație cu refractometria. Când au fost introduse noile reguli de lupte în 19984, NCAA a permis utilizarea tuturor celor 3 metode pentru a evalua greutatea specifică a urinei. Ulterior, utilizarea benzilor de reactivi a fost eliminată. 6 Datele noastre susțin această decizie și sugerează în continuare că ar trebui eliminată și utilizarea hidrometrului. Refractometrul este fiabil, rapid, precis și ușor de utilizat din punct de vedere tehnic și necesită doar o singură picătură de urină. Prin urmare, sugerăm că refractometria ar trebui să fie singura alegere a NCAA pentru măsurarea greutății specifice urinei unui luptător colegial în timpul procesului de certificare a greutății. Cercetările viitoare sunt justificate pentru a evalua dacă o măsură a greutății specifice urinei ≤1,020, așa cum este selectată de NCAA, este o valoare limită adecvată pentru a indica euhidratarea.

MULȚUMIRI

Mulțumim Sharon Birch pentru expertiza sa statistică și lui Michael Cantele, Joseph Donolli și Kristin Petrovia pentru asistența lor în colectarea datelor.