Muscular fitness thresholds for predicting high-quality CPR: A crossover study of two compression strategies.
Chi CH, Kao CL, Hong MY, Cheng SC, Tsou JY. Am J Emerg Med. 2026;100:148-153
Keywords:
Humans; Cross-Over Studies; Cardiopulmonary Resuscitation; Male; Female; Hand Strength; Adult; ROC Curve; Physical Fitness; Middle Aged; Young Adult; CPR quality; Chest compression; Compression strategy; Handgrip strength; Muscular fitness; ROC analysis
Background: Specific muscular fitness indicators and their predictive thresholds for high-quality CPR have not been well established. Therefore, a randomized crossover study was designed to investigate the relationship between muscular fitness and CPR performance under continuous chest compressions and 30:2 strategies, and to identify fitness-based thresholds for predicting effective chest compressions.
Methods: Fifty-seven participants certified to perform CPR completed three muscular fitness assessments: handgrip strength, push-up, and curl-up tests. Participants performed 6 min of CPR using both continuous chest compressions and 30:2 protocols. Compression depth, force, and rate were recorded using a pressure mat and skill-reporting system. Correlation and receiver operating characteristic (ROC) analyses were conducted to determine associations between muscular fitness and CPR quality and to identify the predictive threshold of effective performance.
Results: Among all muscular fitness indicators, handgrip strength showed the strongest correlation with both compression force (r = 0.59-0.68) and depth (r = 0.77-0.81) across all time intervals and CPR strategies. ROC analysis identified handgrip strength thresholds of 82.5 kg for high-quality CPR during the first 2 min, and 93.85 kg for sustained performance over 6 min (AUC = 0.85-0.94, p < 0.001). The 30:2 CPR consistently produced higher compression force and depth compared to continuous chest compressions, with increasing differences over time.
Conclusions: Handgrip strength is a robust predictor of high-quality CPR performance. The identified thresholds may inform evidence-based training, provider rotation strategies, and screening for CPR readiness, particularly in individuals at risk of fatigue-related performance decline.
Conclusion (proposition de traduction) : La force de préhension manuelle constitue un prédicteur robuste de la qualité de la réanimation cardiopulmonaire. Les seuils identifiés pourraient guider des programmes de formation fondés sur les preuves, les stratégies de rotation des intervenants et l’évaluation de l’aptitude à réaliser une RCP efficace, en particulier chez les personnes exposées à un déclin des performances lié à la fatigue.
Commentaire : Cette étude expérimentale apporte un éclairage original et pragmatique sur un déterminant souvent sous-estimé de la qualité de la réanimation cardiopulmonaire la condition physique du sauveteur. En combinant une approche physiologique simple à une méthodologie rigoureuse en crossover, les auteurs s’attachent à objectiver ce que l’expérience clinique suggère depuis longtemps : la dégradation rapide de la qualité des compressions thoraciques est avant tout liée à la fatigue physique, y compris chez des professionnels formés et certifiés.
Le message central est particulièrement net. Parmi les différents indicateurs de condition musculaire évalués, la force de préhension manuelle se révèle de loin la variable la plus fortement corrélée à la profondeur et à la force des compressions, et ce quelle que soit la stratégie de RCP (compressions continues ou 30:2). L’identification de seuils chiffrés — 82,5 kg pour maintenir une RCP de qualité pendant 2 minutes et près de 94 kg pour la maintenir sur 6 minutes — constitue l’apport le plus novateur de l’étude. Ces valeurs, obtenues par analyse ROC avec une excellente performance discriminante, transforment un concept abstrait (« être en forme pour faire une bonne RCP ») en un critère objectivable et potentiellement actionnable.
Sur le plan critique, plusieurs limites doivent être soulignées. L’étude repose sur un modèle de mannequin en environnement contrôlé, ce qui ne reproduit qu’imparfaitement la complexité et le stress d’une réanimation réelle. La population incluse est jeune, entraînée et relativement homogène, limitant la généralisation aux soignants plus âgés ou aux secouristes occasionnels. Par ailleurs, les seuils proposés ne doivent pas être interprétés comme des critères d’exclusion individuelle, mais comme des repères populationnels, sous peine de dérives normatives ou discriminantes. Les auteurs reconnaissent également que la relation entre force musculaire et performance est multifactorielle, intégrant des dimensions techniques, psychomotrices et organisationnelles non capturées par un test isolé.
L’intérêt pratique de ce travail est néanmoins majeur. Il fournit une base scientifique solide pour repenser certaines recommandations largement empiriques, notamment la rotation systématique des intervenants toutes les deux minutes. Les données suggèrent que cette règle, bien que pertinente en moyenne, pourrait être affinée en fonction du profil physique des sauveteurs, avec des rotations plus précoces chez les personnes à risque de fatigue rapide. L’étude ouvre également des perspectives concrètes en matière de formation, en intégrant des objectifs de condition musculaire simples et mesurables, et en aidant à identifier les situations où le recours à des dispositifs de compression mécanique pourrait être pertinent pour maintenir une qualité optimale.
En définitive, cet article ne remet pas en cause les fondamentaux de la RCP, mais en enrichit la compréhension par une approche centrée sur le facteur humain. Il rappelle que la qualité de la réanimation dépend autant de la physiologie du patient que des capacités physiques du sauveteur, et qu’objectiver ces capacités pourrait devenir un levier puissant d’amélioration des pratiques, à condition d’en faire un outil d’adaptation organisationnelle plutôt qu’un instrument de sélection individuelle.
Proposé par le docteur Didier THIERCELIN
Commentaire : Cette étude expérimentale apporte un éclairage original et pragmatique sur un déterminant souvent sous-estimé de la qualité de la réanimation cardiopulmonaire la condition physique du sauveteur. En combinant une approche physiologique simple à une méthodologie rigoureuse en crossover, les auteurs s’attachent à objectiver ce que l’expérience clinique suggère depuis longtemps : la dégradation rapide de la qualité des compressions thoraciques est avant tout liée à la fatigue physique, y compris chez des professionnels formés et certifiés.
Le message central est particulièrement net. Parmi les différents indicateurs de condition musculaire évalués, la force de préhension manuelle se révèle de loin la variable la plus fortement corrélée à la profondeur et à la force des compressions, et ce quelle que soit la stratégie de RCP (compressions continues ou 30:2). L’identification de seuils chiffrés — 82,5 kg pour maintenir une RCP de qualité pendant 2 minutes et près de 94 kg pour la maintenir sur 6 minutes — constitue l’apport le plus novateur de l’étude. Ces valeurs, obtenues par analyse ROC avec une excellente performance discriminante, transforment un concept abstrait (« être en forme pour faire une bonne RCP ») en un critère objectivable et potentiellement actionnable.
Sur le plan critique, plusieurs limites doivent être soulignées. L’étude repose sur un modèle de mannequin en environnement contrôlé, ce qui ne reproduit qu’imparfaitement la complexité et le stress d’une réanimation réelle. La population incluse est jeune, entraînée et relativement homogène, limitant la généralisation aux soignants plus âgés ou aux secouristes occasionnels. Par ailleurs, les seuils proposés ne doivent pas être interprétés comme des critères d’exclusion individuelle, mais comme des repères populationnels, sous peine de dérives normatives ou discriminantes. Les auteurs reconnaissent également que la relation entre force musculaire et performance est multifactorielle, intégrant des dimensions techniques, psychomotrices et organisationnelles non capturées par un test isolé.
L’intérêt pratique de ce travail est néanmoins majeur. Il fournit une base scientifique solide pour repenser certaines recommandations largement empiriques, notamment la rotation systématique des intervenants toutes les deux minutes. Les données suggèrent que cette règle, bien que pertinente en moyenne, pourrait être affinée en fonction du profil physique des sauveteurs, avec des rotations plus précoces chez les personnes à risque de fatigue rapide. L’étude ouvre également des perspectives concrètes en matière de formation, en intégrant des objectifs de condition musculaire simples et mesurables, et en aidant à identifier les situations où le recours à des dispositifs de compression mécanique pourrait être pertinent pour maintenir une qualité optimale.
En définitive, cet article ne remet pas en cause les fondamentaux de la RCP, mais en enrichit la compréhension par une approche centrée sur le facteur humain. Il rappelle que la qualité de la réanimation dépend autant de la physiologie du patient que des capacités physiques du sauveteur, et qu’objectiver ces capacités pourrait devenir un levier puissant d’amélioration des pratiques, à condition d’en faire un outil d’adaptation organisationnelle plutôt qu’un instrument de sélection individuelle.