Relazione tra indice di massa corporea,
cardiorespiratorio e fitness muscoloscheletrico tra le ragazze adolescenti sudafricane
Emmanuel Bonney, Gillian Ferguson Bouwien, Smits-Engelsman
Introduzione
L'obesità infantile è una priorità di salute globale. La crescente evidenza indica che i tassi di obesità infantile sembrano stabilizzarsi nelle società ad alto reddito. Tuttavia, le stime nei paesi a basso e medio reddito (LMIC) sono aumentate rapidamente negli ultimi anni. La ricerca mostra che circa l'8–13% dei ragazzi e delle ragazze nelle comunità a basso reddito sono sovrappeso o obesi. La prevalenza di sovrappeso e obesità combinata tra i bambini sudafricani è leggermente superiore al 15%. Nel contesto sudafricano, le ragazze hanno una prevalenza maggiore di sovrappeso e obesità rispetto ai ragazzi. Queste statistiche sono preoccupanti in quanto rappresentano una grave minaccia per il sistema sanitario del paese. L'obesità è associata a complicazioni di salute tra cui ipertensione, diabete di tipo 2 e problemi ortopedici.
Inoltre, è noto che l'obesità compromette l'idoneità fisica e le prestazioni accademiche. Diversi fattori sono stati postulati per spiegare come l'obesità promuova una riduzione della forma fisica. In primo luogo, i bambini obesi hanno bassi livelli di attività fisica rispetto ai coetanei non obesi. Di conseguenza, hanno meno opportunità di sviluppare abilità motorie che causano ulteriori restrizioni di partecipazione e decondizionamento muscolare.
Rispetto ai coetanei non obesi, i bambini obesi tendono ad evitare compiti pesanti (ad esempio camminare, correre) a causa dell'elevato costo energetico associato a tali attività. Ciò porta a una scarsa forma muscolo-scheletrica e cardiorespiratoria. In secondo luogo, è stato suggerito che le disfunzioni neuromuscolari risultanti da uno squilibrio metabolico sono state compromesse dalla forma fisica correlata all'obesità. Si presume che l'associazione tra obesità e rendimento accademico sia influenzata da fattori come relazioni interpersonali sfavorevoli, scarsa autostima e capacità cognitive ridotte.
Sebbene sia noto che l'obesità influisce negativamente sulle prestazioni fisiche, la natura della relazione tra indice di massa corporea (BMI) e aspetti della forma fisica è meno chiara, in particolare tra le adolescenti di bassa estrazione socioeconomica. Dato l'attuale interesse per la salute degli adolescenti e la maggiore prevalenza dell'obesità adolescenziale nella LMIC, l'esame dell'associazione tra IMC, cardiorespiratorio e idoneità muscolo-scheletrica può offrire opportunità per identificare interventi efficaci per ridurre le complicanze legate all'obesità.
Diversi studi hanno documentato una relazione inversa tra BMI e fitness cardiorespiratorio.
Un IMC più elevato ha un'influenza negativa sulla forma muscolo-scheletrica. Il miglioramento della forma fisica cardiorespiratoria e muscoloscheletrica (MSF) sono associati a migliori risultati sulla salute.
Precedenti studi sono stati condotti su bambini di paesi ad alto reddito. Non è chiaro se i risultati di tali studi possano essere estrapolati alle popolazioni in contesti a basso reddito. È possibile che l'associazione tra questi fattori possa differire per le popolazioni in contesti diversi. Senza una migliore comprensione del modo in cui l'IMC si riferisce a cardiorespiratorio e MSF, gli operatori sanitari potrebbero essere meno efficaci nel promuovere la salute fisica nelle popolazioni adolescenti. Esaminare la relazione tra BMI, cardiorespiratorio e MSF nelle adolescenti adolescenti estenderebbe il corpo delle conoscenze. Pertanto, lo scopo di questo studio era di determinare l'associazione tra BMI, cardiorespiratorio e MSF tra le adolescenti che frequentano la scuola in una comunità a basso reddito di Città del Capo, in Sudafrica.
Materiali e metodi.
I partecipanti
Centocinquantuno (151) studentesse (di età compresa tra 13 e 16 anni) hanno partecipato a questo studio. I partecipanti sono stati reclutati utilizzando tecniche di campionamento di convenienza. La partecipazione è stata interamente volontaria e i partecipanti erano liberi di ritirarsi in qualsiasi momento. Tutte le studentesse delle classi da 8 a 10 sono state invitate a partecipare allo studio. I partecipanti con disabilità fisiche (ad es. Fratture) che hanno ostacolato la loro partecipazione alle procedure di test non sono stati inclusi. Inoltre, sono state escluse le ragazze i cui genitori hanno riportato complicanze cardiovascolari e neuromuscolari. I partecipanti parlavano isiXhosa parlando isiXhosa è una delle lingue native del Sudafrica) ragazze adolescenti sudafricane. Il fatto che i partecipanti abbiano frequentato una scuola di tre quintili ha confermato di avere un background socioeconomico inferiore. Le valutazioni sono state eseguite all'interno dell'ambiente scolastico e si sono verificate durante le normali ore di educazione fisica. Tutte le valutazioni sono state eseguite da assistenti di ricerca formati (fisioterapisti e studenti di fisioterapia) con esperienza di lavoro con bambini e adolescenti.
Misure antropometriche
Sono stati misurati altezza e peso e l'IMC è stato calcolato usando la formula [BMI
= peso (kg) / altezza (m)2. L'altezza è stata misurata allo 0,1 cm più vicino con una misura di nastro montata a parete mentre il peso è stato misurato allo 0,1 kg più vicino usando una bilancia elettronica. I punteggi dell'IMC sono stati classificati in gruppi di peso normale, sovrappeso e obesi utilizzando le definizioni dell'IMC proposte dall'International Obesity Task Force.
Fitness cardiorespiratorio
Il test della corsa della navetta di 20 m è stato utilizzato per misurare l'idoneità cardiorespiratoria. Il test della corsa della navetta di 20 m è stato eseguito secondo procedure standardizzate. I partecipanti correvano da un cono all'altro a 20 m di distanza, mantenendo il passo con un segnale acustico pre-registrato. Il segnale acustico è aumentato dopo ogni minuto e ai partecipanti è stato detto di tenere il passo con il segnale acustico il più a lungo possibile. Quando un partecipante non è riuscito a raggiungere il cono appropriato entro il tempo stabilito in due occasioni consecutive o non è più riuscito a mantenere il ritmo, il test è stato interrotto. Il numero di navette (livello) è stato registrato e utilizzato nell'analisi.
Forza muscolare - Forza isometrica degli arti superiori e inferiori
Ciò è stato valutato con un dinamometro portatile (MicroFET2, Hogan Health Industries Inc., Salt Lake City, UT, USA) utilizzando il test di rottura. Sono stati valutati i flessori e gli estensori del gomito, gli estensori del ginocchio, i plantari e i dorsiflessori della caviglia. I partecipanti sono stati testati in posizione supina (per i muscoli del gomito e della caviglia) e in posizione seduta (per gli estensori del ginocchio). I test sono stati condotti secondo il protocollo pubblicato.
Forza dell'impugnatura
La forza di presa è stata misurata utilizzando il dinamometro manuale idraulico Jamar. Il test è stato eseguito secondo le procedure standard. Sono stati condotti
tre studi per ciascun gruppo muscolare e nell'analisi è stato utilizzato il punteggio migliore.
Flessibilità
Il test sit-and-reach (SR) è stato utilizzato per valutare la flessibilità. I partecipanti sono stati testati individualmente sotto supervisione. Ad ogni partecipante era richiesto di sedere con i piedi all'incirca larghi all'anca contro una scatola di prova in legno, con le ginocchia in estensione. Successivamente, è stato chiesto loro di posizionare la mano destra sulla sinistra e di allungarsi lentamente il più avanti possibile facendo scorrere le mani lungo la regola di misurazione. La distanza più lontana raggiunta è stata registrata per rappresentare la flessibilità del partecipante. Sono state condotte tre prove e è stato riportato il punteggio migliore. È stato riferito che la SR ha una validità di criterio moderata (r = 0,32-0,67) nei giovani.
Risultati
3.1. Caratteristiche dei partecipanti
La Tabella 1 mostra la media ± deviazione standard (SD) delle caratteristiche dei partecipanti. 151 adolescenti sono state classificate come di peso normale ( n = 78), sovrappeso ( n = 51) e obese ( n = 22). L'età media e il BMI erano (14,3 ± 0,9) anni e (24,3 ± 5,5) kg / m2, rispettivamente.
Tabella 1
Caratteristiche demografiche e antropometriche dei partecipanti.
gruppi
variabili Peso normale ( n = 78)
Sovrappeso ( n = 51)
Obeso ( n = 22)
ANOVA ( F )
p - Value
Età (anni) 14,3 ± 0,9 14,4 ± 0,9 14,2 ± 0,9 0.455 0,636
Altezza (cm) 158,2 ± 6,8 157,9 ± 6,3 157,8 ± 6,1 0.050 0.951 Peso (kg) 51,1 ± 6,6 64,9 ± 5,7 * 85,8 ± 14,1 +,
# 177,203 0.001
BMI (kg /
m 2 ) 20,4 ± 2,0 26,0 ± 1,5 * 34,4 ± 5,1 +,
# 277,057 0.001
Discussione
L'obiettivo di questo studio era di indagare la relazione tra indice di massa corporea, fitness cardiorespiratorio e muscolo-scheletrico in gruppo di adolescenti sudafricane. In generale, abbiamo osservato che circa la metà dei partecipanti aveva punteggi BMI più elevati (erano in sovrappeso o obesi). Poiché tutte le studentesse delle classi della scuola partecipante sono state testate; questa osservazione è preoccupante e dovrebbe essere trattata seriamente per minimizzare il peso dell'obesità in questo contesto.
Questa scoperta conferma precedenti rapporti che hanno identificato un'alta prevalenza di sovrappeso e obesità tra le ragazze adolescenti in Sudafrica. Sebbene le tendenze di sovrappeso e obesità nel presente studio fossero comparabili a quelle riscontrate in studi precedenti, le nostre stime per sovrappeso (33%) e obesità (14%) erano leggermente più alte di quelle riscontrate in ragazze adolescenti con caratteristiche simili.
Tuttavia, le nostre cifre sono ancora inferiori a quanto documentato in ambienti ad alto reddito. Le variazioni di etnia, cultura e tecniche di misurazione potrebbero spiegare queste differenze. La prevalenza relativamente alta di sovrappeso e obesità nel nostro campione può essere attribuita al rapido accumulo di massa grassa, che accompagna la crescita e lo sviluppo tra le ragazze adolescenti. Inoltre, le interpretazioni culturali attribuite all'eccesso di peso (ad esempio, si ritiene che l'eccesso di peso sia un segno di benessere, salute e bellezza) in questo contesto potrebbe essere una spiegazione plausibile.
La riduzione della forza muscolare degli arti inferiori tra le ragazze in sovrappeso e obese potrebbe contribuire a una bassa idoneità cardiorespiratoria a causa della mancanza di un'adeguata potenza muscolare necessaria per sostenere una corsa
prolungata. Inoltre, una ridotta idoneità cardiorespiratoria può limitare la partecipazione all'attività fisica e causare ulteriori riduzioni della forza muscolare. La scarsa idoneità cardiorespiratoria dimostrata dalle ragazze in sovrappeso e obese nel presente studio potrebbe essere attribuita alla fatica fisica e alla scarsa capacità fisica percepita. Poiché il test della corsa di 20 m richiede alle persone di trasportare la loro massa corporea attraverso lo spazio, ci aspettavamo che questo compito fosse un po 'difficile sia per le ragazze in sovrappeso che per quelle obese.
Per quanto riguarda l'idoneità muscolo-scheletrica, le ragazze in sovrappeso e obese hanno mostrato una riduzione della forza muscolare degli arti inferiori e degli arti superiori più forti rispetto ai coetanei di peso normale. Risultati simili sono stati precedentemente riportati. Si ritiene che la mancanza di una regolare attivazione volontaria dei muscoli degli arti inferiori tra i bambini con un indice di massa corporea più elevato possa spiegare la riduzione della forza muscolare degli arti inferiori.
Va notato che un fattore importante che potrebbe portare a scarse prestazioni nel test della capacità aerobica basata sulla corsa è la riduzione della forza degli arti inferiori. Ciò sottolinea la necessità di sviluppare un approccio integrato per affrontare i molteplici problemi dell'obesità in questo gruppo vulnerabile. Può essere prudente promuovere l'attività fisica migliorando la forza muscolare degli arti inferiori e il controllo dinamico. Ciò potrebbe potenzialmente essere utile per il controllo del peso e potrebbe aumentare la massa magra.
Inoltre, abbiamo osservato che gli estensori del gomito delle ragazze sovrappeso e obese erano più forti di quelli delle ragazze di peso normale. Questa constatazione è in accordo con i dati precedenti. È possibile che le ragazze con un elevato indice
di massa corporea possano trovare meccanismi alternativi o compensativi per spostare i loro corpi senza aver esercitato la muscolatura degli arti inferiori. Ad esempio, potrebbero voler usare i loro estensori del gomito per spingersi fuori da una sedia o trattenersi su una ringhiera per spingersi su una rampa di scale invece di compiere questi compiti con i muscoli degli arti inferiori.
Pertanto, con questi adattamenti di movimento alternativi, potrebbero raggiungere gli obiettivi di movimento di tutti i giorni senza impegnare i muscoli degli arti inferiori più deboli. L'uso frequente dei muscoli degli arti superiori in attività mirate potrebbe essere una spiegazione plausibile per l'aumento della forza degli arti superiori. Inoltre, abbiamo scoperto che le ragazze in sovrappeso e obese mostravano una maggiore libertà di movimento nelle articolazioni rispetto alle ragazze di peso normale. In relazione alla frequenza dei disturbi muscoloscheletrici, non abbiamo osservato differenze nella frequenza e / o nella gravità del dolore articolare o muscolare tra i gruppi. I nostri risultati indicano che le ragazze in sovrappeso e obese hanno rispettivamente una riduzione del 33% e del 15% circa delle forze medie della caviglia e del ginocchio, rispetto alle ragazze di peso normale.
Ciò suggerisce che le ragazze in sovrappeso e obese, che avrebbero naturalmente bisogno di più potere per trasportare la loro massa corporea da un posto a un altro, potrebbero farlo con meno forza. Pertanto, il loro carico in eccesso deve essere supportato e trasportato da muscoli relativamente più deboli. I dorsiflessori della caviglia e gli estensori del ginocchio sono la forza motrice più importante necessaria per le attività quotidiane come camminare, salire le scale e correre. Poiché le ragazze in sovrappeso e obese hanno dimostrato una ridotta forza in questi muscoli, la partecipazione a compiti di carico potrebbe essere problematica.
Sebbene l'eccesso di massa corporea possa stimolare la crescita ossea, maggiori carichi potrebbero danneggiare nel tempo i tessuti muscoloscheletrici e aumentare i rischi di malattie degenerative delle articolazioni come l'artrosi. I nostri risultati sui bassi livelli di forza muscolare degli arti inferiori confermano quelli riportati in studi precedenti. Questa scoperta sottolinea la necessità di valutazioni regolari della forza muscolare funzionale tra gli adolescenti in sovrappeso o obesi. Inoltre, le strategie di esercizio che coinvolgono attività che garantirebbero un carico funzionale graduale di queste articolazioni possono essere un approccio utile per promuovere l'attività fisica in questa popolazione.
Sebbene non siamo stati in grado di confermare gli effetti dannosi del sovraccarico sulle strutture muscoloscheletriche, abbiamo presunto che la riduzione della forza muscolare degli arti inferiori e l'ipermobilità potrebbe essere dannosa per la salute muscolo-scheletrica tra le ragazze in sovrappeso e obese. Articolazioni ipermobile, maggiore flessibilità e ridotta resistenza potrebbero essere correlati alla disfunzione localizzata del controllo motorio (intorno alle articolazioni dell'anca, del ginocchio e della caviglia) e potrebbero limitare sinergicamente la capacità di impegnarsi in attività con elevate esigenze di controllo dinamico dell'equilibrio. Inoltre, è probabile che questi fattori possano interagire insieme per causare distorsioni, danni articolari e fratture ricorrenti.
Senza un intervento efficace, le ragazze in sovrappeso e obese potrebbero sperimentare continuamente un circolo vizioso di ridotta forza muscolare degli arti inferiori, bassa capacità cardiorespiratoria e inattività fisica.
Ancora una volta, poiché lo studio ha coinvolto solo ragazze adolescenti, i risultati non possono essere generalizzati ai ragazzi. Le partecipanti al presente studio erano ragazze nere sudafricane, quindi l'estrapolazione dei risultati ad altre
popolazioni etniche con caratteristiche diverse dovrebbe essere fatta con la massima cautela. Ulteriore, l'uso dell'IMC per definire sovrappeso e obesità presenta limiti intrinseci. Sebbene l'IMC sia un indice ampiamente utilizzato nella ricerca che coinvolge bambini e adolescenti, non è considerato un indicatore diretto della composizione corporea. La ricerca futura dovrebbe impiegare misure più accurate basate sul campo come le valutazioni di pelle o di circonferenza della vita.
Conclusioni
Le ragazze in sovrappeso e obese hanno ridotto la forma cardiorespiratoria e muscolo-scheletrica rispetto ai coetanei di peso normale. Ulteriori sforzi di ricerca dovrebbero essere diretti allo sviluppo di interventi con l'obiettivo di migliorare queste importanti componenti della forma fisica in questo gruppo demografico. Ciò potrebbe prevenire o ritardare la progressione delle complicazioni di salute a lungo termine. Dato che le adolescenti sovrappeso e obese dimostrano una riduzione della forza degli arti inferiori e della forma cardiorespiratoria, proponiamo di esplorare esercizi di intensità allenante ma allo stesso tempo divertenti che implicano l'uso di attività quotidiane con carico articolare ottimale. A causa dei problemi funzionali identificati in questo gruppo, attività di intensità vigorosa (ad es. Corsa) e sport complessi potrebbero essere troppo impegnative e ridurre l'entusiasmo.
Quindi, l'uso di attività familiari come il superamento di ostacoli, affondi controllati e istruzione sulle abilità motorie, potrebbe essere considerato piacevole e potrebbe aumentare la conformità. Pertanto, un approccio di esercizio che consenta un adeguato sviluppo di competenza motoria, forza e idoneità cardiorespiratoria in un ambiente motivante può rivelarsi utile per preparare queste ragazze ai normali programmi di educazione fisica globali.
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