Escala de VO2pico en adolescentes obesos y no obesos por diferentes métodos

Resúmenes

FUNDAMENTO: O consumo de oxigênio de pico (VO2pico) pode ser definido como a maior taxa de consumo de oxigênio durante exercício exaustivo ou máximo. A avaliação da aptidão aeróbica pode ser expressa como relativa à massa corporal, mas esse procedimento pode não remover completamente as diferenças quando indivíduos pesados são avaliados. Assim, o procedimento com escala alométrica é uma estratégia atraente para comparar indivíduos com grandes diferenças em massa corporal. OBJETIVO: Investigar o VO2pico em indivíduos obesos e não-obesos usando o método de correção de massa corporal (convencional) e escala alométrica (método alométrico) e, como esses métodos são aplicados quando indivíduos de ambos os sexos se exercitam em uma esteira ergométrica. MÉTODOS: O VO2pico relativo ao peso corporal e pelo método alométrico foi comparado em 54 adolescentes obesos e 33 não-obesos (10 a 16 anos). Calorimetria indireta foi usada para avaliar o VO2pico durante um teste máximo. O expoente alométrico foi calculado levando-se em consideração a massa corporal individual. Então o VO2pico foi corrigido pelo expoente alométrico. As comparações foram realizadas usando-se two-way ANOVA para medidas repetidas (p<0,05). RESULTADOS: O VO2pico absoluto foi maior (p<0,05) em meninas obesas (2,80±0,69) quando comparadas às não-obesas (2,00±0,24), mas essa relação desapareceu nos indivíduos do sexo masculino (p>0,05). Entretanto, o VO2pico calculado pelo método convencional foi maior (p<0,05) entre indivíduos não-obesos para ambos os sexos (meninas: 41,45±3,85; meninos: 49,81±7,12) em comparação com os obesos (meninas: 32,11±4,48; meninos: 37,54±6,06). O VO2pico alométrico foi similar (p>0,05) entre os grupos. CONCLUSÃO: Indivíduos obesos apresentaram VO2pico mais baixo do que os não-obesos, quando avaliados pelo método convencional. Entretanto, quando o método da escala alométrica foi aplicado, as diferenças desapareceram.

Obesidade; Criança; Adolescente; Exercício; Aptidão Física

BACKGROUND: Peak oxygen uptake (VO2peak) can be defined as the highest oxygen rate consumed during exhaustive or maximal exercise. The evaluation of the aerobic fitness can be expressed as relative to body mass, but this procedure may not fully remove differences when heavy subjects are assessed. Thus, the allometric scaling procedure is an attractive strategy to compare individuals with large differences in body mass. OBJECTIVE: Investigate VO2peak in obese and non-obese individuals using body mass correction (conventional) and allometric scaling (allometric) methods and how these methods apply when subjects of different genders exercise on a treadmill. METHODS: VO2peak relative to body weight and measured by the allometric method were compared in 54 obese and 33 non-obese adolescents (10 a 16 years). Indirect calorimetry was used to assess VO2peak during a maximal test. The allometric exponent was calculated taking into account individual body mass. Then, VO2peak was corrected by the allometric exponent. The comparisons were performed using a repeated measures two-way ANOVA (p<0.05). RESULTS: The absolute VO2peak was higher (p<0.05) in the obese girls (2.80±0.69) compared to non-obese ones (2.00±0.24), but this association was not observed for the male subjects (p>0.05). However, VO2peak calculated by the conventional method was higher (p<0.05) among non-obese individuals in both genders (girls: 41.45±3.85; boys: 49.81±7.12) in comparison to the obese subjects (girls: 32.11±4.48; boys: 37.54±6.06). The allometric VO2peak was similar (p>0.05) between the groups. CONCLUSION: The obese showed lower VO2peak values than non-obese individuals when assessed by the conventional method. However, when the allometric scaling method was applied, differences disappeared.

Obesity; Child; Adolescent; Exercise; Physical Fitness

ARTÍCULO ORIGINAL

Universidad Federal de Paraná, Curitiba, PR, Brasil

Correspondencia

RESUMEN

FUNDAMENTO: El consumo pico de oxígeno (VO_2pico) puede ser definido como la mayor tasa de consumo de oxígeno durante ejercicio exhaustivo o máximo. La evaluación de aptitud aeróbica puede expresarse como relativa a la masa corporal, pero ese procedimiento puede no resolver completamente las diferencias cuando se evalúan individuos pesados. Por ello, el procedimiento con escala alométrica es una estrategia atractiva para comparar individuos con grandes diferencias en la masa corporal.

OBJETIVO: Investigar el VO_2pico en individuos obesos y no obesos usando el método de corrección de masa corporal (convencional) y la escala alométrica (método alométrico) y cómo esos métodos se aplican cuando individuos de ambos sexos se ejercitan en una cinta ergométrica.

MÉTODOS: El VO_2pico relativo al peso corporal y por el método alométrico fue comparado en 54 adolescentes obesos y 33 no obesos (10-16 años). Para evaluar el VO_2pico durante un test máximo se utilizó calorimetría indirecta. El exponente alométrico fue calculado considerando la masa corporal individual. Así, el VO_2pico fue corregido mediante el exponente alométrico. Las comparaciones se realizaron utilizando two-way ANOVA para medidas repetidas (p<0,05).

RESULTADOS: El VO_2pico absoluto fue mayor (p<0,05) en niñas obesas (2,80±0,69) comparado a las no obesas (2,00±0,24), pero esa relación desapareció en los individuos de sexo masculino (p>0,05). Sin embargo, el VO_2pico calculado por el método convencional fue mayor (p<0,05) en los individuos no obesos de ambos sexos (niñas: 41,45±3,85; niños: 49,81±7,12) que en los obesos (niñas: 32,11±4,48; niños: 37,54±6,06). El VO_2pico alométrico fue similar (p>0.05) entre los grupos.

CONCLUSIÓN: Los individuos obesos presentaron VO_2pico más bajo que los no obesos, al ser evaluados mediante el método convencional. Sin embargo, las diferencias desaparecieron cuando se aplicó el método de la escala alométrica.

Palabras clave: Obesidad, niño, adolescente, ejercicio, aptitud física.

Introducción

La prevalencia de obesidad en niños y adolescentes ha crecido en los últimos años¹. La falta de ejercicios físicos^2,3 y el aumento en la ingesta de calorías⁴ han sido asociados con la obesidad en la infancia. Esas modificaciones han resultado en hábitos inadecuados, reducción de gasto calórico y nivel más bajo de aptitud cardiorrespiratoria³.

Muchos investigadores han considerado el consumo pico de oxígeno (VO_2pico) como uno de los mejores indicadores de aptitud cardiovascular y nivel de aptitud física^5,6. Los valores del VO_2pico relativos al peso corporal se expresan por ml.kg^-1.min^-1 y son generalmente más bajos en individuos obesos que en no obesos^7-10. Por otro lado, los valores absolutos de VO_2pico en individuos obesos (esto es, con superficie corporal mayor), han sido reportados como similares en algunos estudios^9-10 y más altos en otros^4-7, cuando se comparan con los de los individuos no obesos.

La evaluación de la aptitud aeróbica se expresa típicamente como relativa a la masa corporal y viene siendo cuestionada por algunos investigadores^11-13. El ajuste de los valores por el peso corporal puede no ser efectivo para eliminar las diferencias de masa corporal en individuos muy pesados⁹. Así, algunos autores están aplicando el método de la escala alométrica para comparar individuos con grandes variaciones de masa corporal^9,14, a fin de minimizar tales influencias. El método alométrico parece ser un buen indicador para comparar individuos con diferencias en peso corporal y altura.

Así, algunos investigadores han utilizado el método alométrico para relacionar y comparar el VO_2pico entre individuos de diferentes tamaños corporales, o niños y adultos¹³ o niños y niñas¹⁴. Hasta ahora, en la literatura sólo se encontró un estudio⁹, en el que el VO_2pico fue evaluado en individuos obesos y no obesos mediante ambos métodos (peso corporal y escala alométrica). Infelizmente, ese estudio evaluó sólo a niñas y refuerza así la necesidad de datos que evalúen la influencia del peso corporal sobre los parámetros cardiorrespiratorios, usando el método convencional (VO_2pico-conv) y el alométrico (VO_2pico-alo), en adolescentes obesos y no obesos. Además, aún no ha sido descrita la influencia del sexo con la utilización de esos métodos.

El objetivo de este estudio fue comparar los valores de VO_2pico obtenidos en una cinta ergométrica usando el método convencional (corrección por peso corporal) y el de la escala alométrica (corrección alométrica) en adolescentes de ambos sexos, obesos y no obesos.

Métodos

Individuos

Ochenta y cuatro voluntarios de ambos sexos con edades de 10 a 16 años participaron del estudio. Fueron divididos en 2 grupos de acuerdo con el Índice de Masa Corporal (IMC), como lo proponen los Centers for Disease Control and Prevention (CDC)¹⁵: De esta manera, un grupo estuvo formado por individuos obesos (Grupo Obeso; n=54; 23 niños y 31 niñas) y el otro por individuos no obesos (Grupo No obeso; n=33; 16 niños y 31 niñas). Los participantes y sus padres (o tutores) firmaron el Formulario de Consentimiento Informado, autorizando a la participación de los adolescentes en el estudio. Los procedimientos del presente estudio fueron aprobados por el Comité de Ética de la Universidad Federal de Paraná.

Procedimientos

1) Evaluación antropométrica - Se midió la masa corporal con ayuda de una balanza antropométrica, utilizando una resolución de 0,1 kg para masa corporal y 0,01 m para altura. El Índice de Masa Corporal (IMC) fue calculado dividiendo la masa corporal (en kg) por el cuadrado de la altura (en m). Los individuos fueron clasificados de acuerdo a su IMC, según lo propuesto por los CDC¹⁵.

2) Evaluación clínica - La evaluación clínica fue realizada por un profesional del área pediátrica para determinar la presencia de trastornos cardiovasculares y evaluar el nivel de maduración sexual¹⁶. Todos los individuos con alguna contraindicación para los procedimientos utilizados en los tests, así como individuos prepúberes, fueron excluidos del estudio¹⁷. También fueron excluidos los individuos que participaban en programas de actividad física regular.

3) Aptitud aeróbica (VO_2pico) - La aptitud aeróbica (VO_2pico) fue determinada en una cinta ergométrica, usando el protocolo modificado propuesto por Balke. La velocidad inicial se estableció en 3,25 mph, a una inclinación del 6%, que fue aumentada del 2% cada 3 minutos, hasta el agotamiento completo¹⁸.

El análisis de aptitud aeróbica se realizó usando un analizador de gas directo (Vista XT sistema metabólico, EUA), que proporcionó informaciones sobre la captación de oxígeno (VO₂), producción de gas carbónico (VCO₂), ventilación pulmonar (VP), y cociente de intercambio respiratorio (RER = VCO₂/VO₂). Esas variables fueron monitoreadas cada 15s. La frecuencia cardiaca fue controlada con un monitor de frecuencia cardiaca (Polar - modelo A1, São Paulo, SP, Brasil). A fin de asegurar que se alcanzara el VO₂ máximo, se observaron al menos dos de los siguientes criterios: a) agotamiento o incapacidad de mantener la velocidad requerida; b) RER > 1,0; c) frecuencia cardiaca (FC) máxima > 190 bpm. No se permitió a los participantes aferrarse al soporte frontal de la cinta durante el test.

Para calcular el coeficiente de la escala alométrica, tras la determinación del VO_{2 y} la masa corporal, se utilizaron los procedimientos propuestos por Welsman et al.¹⁹. Los promedios de los datos de cada grupo y sexo se transformaron por logaritmos; se utilizaron VO₂ (litros por minuto), masa corporal (kg), y estatura (me). Para calcular el VO₂ con exponentes alométricos, se utilizó la siguiente ecuación: Log Y = Log a + b Log X¹⁹, siendo "Y" el valor del promedio de VO_2pico relativo a la masa corporal (ml.kg^-1.min^-1), "a" el valor promedio de VO_2pico en términos absolutos (l.min^-1), "X" la masa corporal promedio (kg), y "b" el exponente alométrico.

Análisis estadístico

Se calculó la estadística descriptiva estándar (promedio ± DE). Se aplicó El test de Kolmogorov-Smirnov y se confirmó la normalidad de los datos. Para determinar la influencia de sexo (masculino y femenino), grupos (obeso y no obeso) y métodos (convencional y alométrico) en la determinación de VO2_pico, se utilizó un Análisis de Variancia (ANOVA) factorial. El análisis estadístico se realizó con el software Statistica 6.0 y el nivel de significancia fue establecido como p<0,05.

Resultados

La Tabla 1 muestra las características físicas de los 54 participantes obesos (23 niños y 31 niñas) y de los 33 no obesos (16 niños y 17 niñas). La edad era similar entre los grupos (p>0,05; obesos vs. no obesos) y sexos (p>0,05; niños y niñas). Todos los participantes eran púberes. La masa corporal promedio en el grupo de obesos era mayor que en el grupo de no obesos (p<0,001) independientemente del sexo, como consecuencia de los criterios aplicados para armar los grupos experimentales en el presente estudio. La altura promedio y gasto energético diario promedio no difirieron (p>0,05) entre los sexos y los grupos (Tabla 1).

Los parámetros obtenidos durante el test cardiorrespiratorio máximo en la cinta ergométrica mostraron que la FC_max y la RER no difirieron entre los géneros (p>0,05) y grupos (p>0,05). La duración promedio del test fue mayor en el grupo de no obesos (p < 0,05) que en el de obesos.

El VO_2pico-abs fue mayor (p<0,05) entre las niñas obesas que entre las no obesas, pero no se observó diferencia entre los niños de los dos grupos (p>0,05). Cuando se consideraron los sexos, no se observó ninguna diferencia significativa en el VO_2pico-abs (Tabla 2).

El método de la escala alométrica produjo un índice similar en los niños (0,57) y niñas obesos (0,59). El grupo de no obesos mostró coeficientes de 0,78 y 0,73 para niñas y niños, respectivamente.

Finalmente, el VO_2pico-conv fue un 22,5% más bajo en el grupo de niñas obesas, en comparación con el de las no obesas. El VO_2pico-conv de los niños obesos fue un 25,1% más bajo que su contraparte no obesa. El VO_{2pico -alo} fue mayor en los niños que en las niñas (p<0,05).

Discusión

En el presente estudio, el VO_{2pico -abs} fue más alto en las niñas obesas que en las no obesas (p<0,05), aunque no existió diferencia entre los niños (p>0,05). Las niñas obesas mostraron un VO_2pico-abs el 27% mayor que las no obesas. Los individuos obesos estaban sujetos a mayores demandas metabólicas durante el test, debido a su mayor masa corporal, lo que resultaba en un valor mayor de VO_2pico absoluto. Otros estudios relataron que el VO_2pico-abs, está directamente relacionado con el tamaño corporal. De hecho, varios estudios refirieron en adolescentes obesos valores mayores de VO_2pico-abs que en aquellos no obesos^6-7,20, mientras que otros encontraron valores comparables en ambos grupos^9,10. Ekelund et al.⁷, argumentó que el VO_2pico-abs encontrado en individuos obesos denota una capacidad funcional preservada. En efecto, la ecuación de Fick, que relaciona el oxígeno circulante capturado por los tejidos, mostró una cantidad adecuada de oxígeno disponible para los músculos. El VO_2pico era más bajo en los individuos obesos, independientemente del sexo (p<0,05). Cuando el VO_2pico se expresaba relacionado a la masa corporal, los individuos obesos presentaban valores menores que los no obesos^6-10,21.

La evaluación cardiorrespiratoria convencional está influenciada por el tamaño corporal¹⁴. A fin de minimizar la influencia de la masa corporal sobre el VO_2pico, algunos autores vienen sugeriendo el uso de la escala alométrica^9,12,22. La normalización de los datos usando la escala alométrica es un método eficiente cuando existen grandes diferencias de masa corporal. Se está sugeriendo que este método puede producir un valor de VO_2pico más real. El exponente de la escala alométrica disminuye el consumo de oxígeno al corregir la masa corporal del individuo (vale decir, como si el individuo fuera más delgado). Sorprendentemente, el estudio de Loftin et al.⁹ fue el único que comparó niñas obesas y no obesas⁹. Los autores refirieron un coeficiente de escala alométrica de 0,48 y 0,92 para los grupos de obesos y no obesos, respectivamente. La escala alométrica aplicada por Loftin et al.⁹ produjo un mayor impacto en el grupo de obesos que la que fue aplicada en el presente estudio. De esta forma, no es posible comparar nuestros resultados con aquellos presentados por Loftin et al.⁹. Probablemente los individuos obesos estudiados por Loftin et al.⁹ eran más pesados que los estudiados por nosotros.

La escala alométrica fue similar cuando se comparó el sexo en el grupo no obeso, lo que indica que el sexo tiene un efecto menor (~ 1,6%).

Las diferencias en el factor de la escala alométrica entre los grupos (obeso y no obeso) indicaron que el grupo de obesos presentaba un consumo de oxígeno aproximadamente el 30% mayor que el grupo de no obesos. El uso del factor de la escala alométrica para calcular el VO_2pico produjo un consumo pico de oxígeno similar entre los grupos. No es posible determinar si el factor de la escala alométrica subestimó o sobreestimó el VO_2pico. La fase de maduración y la comparación de los individuos con gran masa corporal (vale decir, obesos vs. no obesos) refuerza los argumentos en favor de la corrección mediante la escala alométrica. Aun cuando es difícil lograr un VO_2pico preciso_, las discrepancias fueron mucho menores cuando se aplicó la corrección alométrica, en comparación con el método convencional. Los resultados del presente estudio concuerdan con otros^9,13,20,23 que propusieron el factor de la escala alométrica como una estrategia atrayente para corregir el VO_2pico cuando existen grandes diferencias de masa corporal.

En resumen, los valores de VO_2pico obtenidos por el método convencional fueron más bajos entre los participantes obesos que entre los no obesos, pero cuando el VO_2pico se expresó mediante el método alométrico, las diferencias entre los grupos desaparecieron. De esta forma, el uso de la escala alométrica parece ser un método más apropiado para comparar el VO_2pico en adolescentes obesos y no obesos de ambos sexos.

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Escala de VO_2pico en adolescentes obesos y no obesos por diferentes métodos

Gerusa Eisfeld Milano; André Rodacki; Rosana Bento Radominski; Neiva Leite

Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  05 Mayo 2010
• Fecha del número
  Dic 2009

Histórico

• Acepto
  14 Mayo 2009
• Recibido
  25 Set 2008
• Revisado
  02 Mar 2009