Impacto do tamanho corporal na determinação da força muscular avaliada por meio de preensão manual e associação com variáveis cardiometabólicas em adolescentes

Abstract

O objetivo do presente estudo foi investigar o impacto do tamanho corporal (massa corporal, índice de massa corporal, massa gorda, massa livre de gordura e estatura) na força muscular, e investigar a associação da força muscular (valores absolutos e índices de força muscular escalonados para o tamanho corporal) com variáveis cardiometabólicas (circunferência da cintura, pressão arterial sistólica, pressão arterial diastólica, colesterol total, HDL ? colesterol, LDL ? colesterol, triglicerídeos, HOMA-IR e proteína C reativa ultra-sensível) e fatores de risco cardiometabólico (obesidade, dislipidemia, desequilíbrio na homeostase glicêmica, pressão arterial elevada e inflamação) analisados de forma individual, combinações de dois fatores de risco, ou presença de múltiplos fatores de risco (0, 1, 2, 3 ou mais fatores de risco) em adolescentes de ambos os sexos. Com o intuito de identificar lacunas na literatura referentes ao objeto do estudo, duas revisões sistemáticas foram conduzidas. O estudo analítico transversal de base escolar utilizou 351 estudantes (14 a 19 anos de idade) de escolas públicas de São José/SC. A força muscular foi avaliada por meio do teste de preensão manual e utilização de dinamômetro. Índices relacionados ao tamanho corporal, circunferência da cintura e índice de massa corporal foram obtidos por meio de antropometria. A pressão arterial foi investigada com a utilização de esfigmomanômetro oscilométrico digital. Os analitos sanguíneos foram dosados a partir de amostras do sangue venoso. Os resultados desta pesquisa foram divididos em cinco artigos. O primeiro artigo de revisão sistemática identificou que a força muscular esteve associada a valores reduzidos de circunferência da cintura e triglicerídeos. O segundo artigo de revisão sistemática identificou que a força muscular avaliada por meio dos fenótipos força muscular máxima/potência muscular ou resistência muscular foi potencialmente associada a menor obesidade (circunferência da cintura e índice de massa corporal). Ao considerar a avaliação da força muscular máxima/potência muscular, testes com demanda de membros inferiores (e.g., saltos), testes envolvendo recrutamento de membros superiores (e.g., força de preensão manual) e resultados normalizados para massa corporal, e/ou combinação de testes que avaliam força muscular máxima/potência muscular e resultados normalizados para a massa corporal se mostraram mais sensíveis para a referida inter-relação (força muscular máxima/potência muscular e obesidade). Adicionalmente, os fenótipos força muscular máxima/potência muscular, e resistência muscular estiveram associadas à menor risco relacionado às variáveis cardiometabólicas analisadas de forma agrupada. O terceiro artigo, cujo objetivo foi investigar a relevância da adoção de distintos índices relacionados ao tamanho do corpo como estratégia para normalizar a força muscular avaliada por meio de preensão manual, identificou que a força muscular absoluta e/ou força muscular normalizada para estatura estiveram diretamente associadas com a circunferência da cintura e inversamente associadas com HDL - colesterol. Além disso, a força muscular normalizada para a massa corporal, índice de massa corporal ou massa gorda foi inversamente associada com a circunferência da cintura. De acordo com o sexo, a força muscular normalizada para a massa gorda foi inversamente associada com triglicerídeos e HOMA-IR, e inversamente associado à proteína C-reativa ultra-sensível apenas entre os homens. O quarto estudo realizado investigou a associação da força muscular avaliada por meio de preensão manual, e analisada de forma absoluta ou normalizada para índices relacionados ao tamanho corporal, com fatores de risco cardiometabólico analisados individualmente, ou como agrupamentos de fatores de risco em adolescentes. Os resultados verificados indicaram que quando comparados com aqueles sem a presença de fatores de risco cardiometabólico, força muscular absoluta e força muscular normalizada para a estatura estiveram diretamente associadas à presença de dois ou mais fatores de risco cardiometabólico entre os homens. Entre as mulheres, a força muscular normalizada para a massa corporal, índice de massa corporal e massa gorda esteve inversamente associada à presença de dois ou mais fatores de risco cardiometabólico na comparação com aqueles sem fatores de risco cardiometabólico. O último artigo investigou a associação entre índices alométricos de força muscular com fatores de risco cardiometabólico analisados individualmente ou agrupados em termos de presença de inúmeros fatores de risco no mesmo indivíduo. Os achados do estudo indicaram que o índice de força muscular escalonado com base no expoente alométrico teórico foi associado com menor probabilidade para a presença de três ou mais fatores de risco cardiometabólico na comparação com aqueles sem fatores de risco cardiometabólico. Ainda que evidências longitudinais sejam necessárias para confirmar o impacto da adoção de distintos índices corporais, ou as melhores estratégias para limitar o impacto do tamanho do corpo na força muscular, com base na literatura sumarizada e resultados identificados, é possível que a utilização de alometria baseada no expoente alométrico se configure como estratégia superior no que diz respeito a determinação de índices de força muscular isentos do impacto atribuído ao tamanho corporal, e que tal procedimento alométrico deve ser adotado na expressão dos resultados de força muscular obtidos por meio de preensão manual quando na investigação com variáveis cardiometabólicas em população pediátrica.

Abstract: The aim of the present study was to investigate the impact of body size (body mass, body mass index, fat mass, fat-free mass and height) on muscle strength, and to investigate the association between muscle strength (absolute muscle strength and muscle strength indices scaled for body size with cardiometabolic variables (waist circumference, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, total cholesterol, HDL - cholesterol, LDL - cholesterol, triglycerides, HOMA-IR and ultra-sensitive C-reactive protein) and cardiometabolic risk factors (obesity, dyslipidemia, imbalance in glycemic homeostasis, high blood pressure and inflammation) analyzed individually, combinations of two risk factors, or the presence of multiple risk factors (0, 1, 2, 3 or more risk factors) in adolescents. In order to identify gaps in the literature regarding the object of the study, two systematic reviews were conducted. The school-based cross-sectional analytical study used 351 students (14 to 19 years old) from public schools in São José/SC. Muscle strength was assessed by handgrip test and a manual dynamometer was used. Body-size-related indexes, waist circumference and body mass index were obtained/established through anthropometry. Blood pressure was investigated using a digital oscillometric sphygmomanometer. Blood analytes were measured from venous blood samples. The results of this research were divided into five articles. The first article (systematic review) identified that muscle strength was associated with reduced values of waist circumference and triglycerides. The second systematic review study identified that muscle strength assessed by maximum muscle strength/muscle power or muscle endurance phenotypes was potentially associated with lower obesity (waist circumference and body mass index). When considering the assessment of maximum muscle strength/muscle power, tests with lower limb demand (e.g., jumps), tests involving upper limbs (e.g., handgrip strength) and normalized results for body mass, and/or combination of tests that assess maximum muscle strength/muscle power and normalized results for body mass were more sensitive to this interrelation (maximum muscle strength/muscle power and obesity). Additionally, the maximum muscle strength/muscle power and muscle endurance phenotypes were associated with lower risk related to the cardiometabolic variables analyzed as clusters. The third article, whose objective was to investigate the relevance of adopting different indices related to body size as a strategy to normalize muscle strength assessed by handgrip, identified that absolute muscle strength and/or muscle strength normalized for height were directly associated with waist circumference and inversely associated with HDL - cholesterol. Furthermore, muscle strength normalized for body mass, body mass index or fat mass was inversely associated with waist circumference. According to sex, muscle strength normalized for fat mass was inversely associated with triglycerides and HOMA-IR, and inversely associated with ultrasensitive C-reactive protein only among men. The fourth study investigated the association of muscle strength assessed by handgrip, and analyzed in an absolute or normalized way for indices related to body size, with cardiometabolic risk factors analyzed individually, or as groupings of risk factors in adolescents. The verified results indicated that when compared with those without the presence of cardiometabolic risk factors, absolute muscle strength and muscle strength normalized for height were directly associated with the presence of two or more cardiometabolic risk factors among men. Among women, muscle strength normalized for body mass, body mass index and fat mass was inversely associated with the presence of two or more cardiometabolic risk factors compared to those without cardiometabolic risk factors. The last article investigated the association between allometric muscle strength indices and cardiometabolic risk factors analyzed individually or grouped in terms of the presence of numerous risk factors in the same individual. The findings of the study indicated that the muscle strength index scaled based on the theoretical allometric exponent was associated with a lower probability of the presence of three or more cardiometabolic risk factors compared to those without cardiometabolic risk factors. Although longitudinal evidence is needed to confirm the impact of adopting different body indices, or the best strategies to limit the impact of body size on muscle strength, based on the summarized literature and identified results, it is possible that the use of allometry based on the allometric exponent, it is configured as a superior strategy with regard to the determination of muscle strength indices free from the impact attributed to body size, and that such allometric procedure should be adopted in the expression of muscle strength results obtained through handgrip when in the investigation with cardiometabolic variables in a pediatric population.