Diluição do óxido de deutério e composição corporal em escolares de seis a nove anos com sobrepeso e obesidade

Diluição do óxido de deutério e composição corporal em escolares de seis a nove anos com sobrepeso e obesidade

Autores:

Wendell Costa Bila,
André Everton de Freitas,
Alexsandro Sobreira Galdino,
Eduardo Ferriolli,
Karina Pfrimer,
Joel Alves Lamounier

ARTIGO ORIGINAL

Jornal de Pediatria

versão impressa ISSN 0021-7557versão On-line ISSN 1678-4782

J. Pediatr. (Rio J.) vol.92 no.1 Porto Alegre jan./fev. 2016

http://dx.doi.org/10.1016/j.jped.2015.03.007

Introdução

Níveis elevados de gordura corporal estão associados ao aumento da morbidade e as definições de sobrepeso e obesidade estão vinculadas a riscos para a saúde.1 Assim como a obesidade infantil vem se tornando uma epidemia no mundo, estudos feitos em várias partes do Brasil mostram o acentuado aumento do sobrepeso e da obesidade na infância e adolescência.2and3

Normalmente, usa-se a composição corporal como um importante indicador nutricional, o que permite subdividir o peso corporal em alguns componentes, especificamente em massa magra ou massa livre de gordura-MLG (músculos, ossos e água) e massa corporal de gordura-MG.4

Para se avaliar a composição corporal de um indivíduo, a água corporal total (ACT) pode ser medida pela ingestão de uma dose de água dita marcada e, por meio de coeficientes de hidratação, a MLG e subsequentemente a MG são calculadas.5 Evidências demonstram um crescente interesse no uso de isótopos em estudos voltados para o status nutricional e metabólico, principalmente em pediatria. 6

A diluição isotópica com óxido de deutério (D2O) é a técnica de referência para mensurar ACT e é considerada a mais comum para se medir ACT em crianças.7 A caracterização da composição corporal com o D2O oferece vantagens importantes em relação a outros métodos, por ser inócuo ao ser humano, e pode ser empregado em gestantes, crianças e idosos, sem consequência clínica. Quantidades muito pequenas de material para a amostra são necessárias, o que é especialmente vantajoso para uso em pediatria.8

O objetivo do presente estudo foi correlacionar diferentes métodos usualmente empregados na prática clínica para avaliação de composição corporal, especificamente em escolares entre seis e nove anos diagnosticados com sobrepeso e obesos, com o uso como referência da diluição de óxido de deutério (D2O). Dentre os métodos, foram analisados o índice de massa corporal (IMC), a circunferência de cintura (CC), a relação cintura-estatura (RCE), a relação cintura-quadril (RCQ), o índice de conicidade (IC), as dobras cutâneas (DC) e a bioimpedância elétrica tetrapolar (BIA).

Materiais e métodos

Local do estudo e população

O presente estudo foi aprovado pelo Cepes/UFSJ-CCO (Comitê de Ética em Pesquisa/Universidade Federal de São João del Rei, Campus Centro-Oeste), parecer n° 265.272, conforme as normas vigentes no Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, UFSJ-CCO.

Os dados foram obtidos de um estudo de prevalência de sobrepeso e obesidade, sob o registro 5533p2 no Rebec (Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos), em um universo de 1.564 escolares de seis a nove anos (completos) matriculados na rede municipal de ensino. Foram avaliadas 1.019 crianças e todas que estivessem respectivamente na faixa de IMC percentil ≥ 85 e ≥ 95, segundo o sexo e idade, foram classificadas como sobrepeso e obesas.9 A prevalência encontrada foi 11,6% de sobrepeso e obesidade,10 equivalente a 119 crianças, o que caracteriza o subconjunto de dados por meio do qual foi composta a amostra inicial do presente estudo.

Os critérios de exclusão englobaram as recusas das crianças em participar do estudo, não apresentação do TCLE assinado pelos pais e/ou responsáveis, portadoras doenças infecciosas, distúrbios de equilíbrio e histórico de cirurgias cerebrais, pois os dados coletados também fizeram parte de um estudo que avaliou os resultados de um programa de atividade física em variáveis bioquímicas. No dia da coleta, aqueles escolares que não seguiram as recomendações prévias (como jejum menor do que oito horas e atividade física extenuante nas últimas 24 horas) também foram excluídos.

Coleta dos dados

Todas as avaliações foram feitas no período da manhã, em sala privativa, e obtidos os parâmetros antropométricos e de composição corporal, cujas medidas foram feitas por avaliadores previamente treinados.

Para aferição do peso corporal foi usada balança eletrônica digital (BF-683 W; Tanita(r) - IL, EUA) com capacidade máxima de 150 kg e precisão de 100 g, conforme as técnicas preconizadas por Jellife, em 1968.11 A estatura foi aferida com antropômetro vertical móvel (Alturexata(r) - BH, Brasil) com graduação em centímetros (cm) até 2,13 metros e precisão de 0,1 cm.

Uma fita antropométrica flexível e inelástica com extensão de 2m, dividida em centímetros e subdividida em milímetros, foi usada para a aferição das circunferências de cintura (CC) e de quadril (CQ). O avaliado permaneceu em posição ortostática e todas as medidas ocorreram no plano horizontal, com o devido cuidado para não se comprimirem as partes moles. A CC foi obtida durante expiração normal e teve como referência o ponto médio entre a margem da última costela e a crista ilíaca e a aferição da CQ teve como referência o ponto mais largo do quadril, no nível dos trocânteres maiores do fêmur.

Para a aferição das medidas das dobras cutâneas triciptal (DCT) e panturrilha (DCP) que compuseram as equações propostas por Slaughter et al. (1988)12 foi usado um adipômetro (Lange Skinfold Caliper - MI, EUA) com escala de 0 até 60 mm e precisão de ±1 mm.12 Todas as medidas foram tomadas no lado direito do corpo, em triplicatas, considerando-se a média aritmética como valor representativo da região. A DCT foi tomada na face posterior do braço direito (direção vertical), no ponto médio entre o acrômio da escápula e o olécrano da ulna. A DCP foi aferida na face medial da perna direita (direção vertical), no ponto de circunferência máxima da panturrilha, com o joelho e o quadril flexionados a 90 graus. A equação proposta por Slaughter et al. (1988)13 foi usada para o cálculo do %GC. A equação MLG = peso corporal-MG, proposta por Barbosa-Cortéz et al. (2007),14 foi usada para o cálculo do valor absoluto da MLG. O respectivo resultado foi multiplicado por 100 e dividido pelo valor do peso corporal para a obtenção do %MLG.

As variáveis da BIA foram obtidas pelo equipamento de bioimpedância elétrica tetrapolar horizontal (Bodystat, Quadscan 4000, Isle of Man, British Isles).

Foi usado o protocolo de platô15 para a mensuração da composição corporal pela diluição isotópica de óxido de deutério (D2O). As doses-padrão de 2 g, 3 g e 4 g de óxido de deutério foram administradas para as crianças com peso entre 20-30Kg, 30-50Kg e 50-70Kg, respectivamente, e as doses distribuídas em frascos individuais, administradas oralmente a cada criança. A amostra de saliva basal foi coletada após jejum de oito horas. Em seguida, foi oferecida a solução diluída de óxido de deutério. Após três horas da administração da dose diluída, foi coletada a segunda amostra (pós-dose).

Com base no princípio fundamental de diluição, a concentração e o volume de D2O presentes e medidos na saliva são relacionados antes e após a ingestão da dose, produzem o conhecimento do volume de água corporal total e levam ao conhecimento da MLG, por meio dos coeficientes específicos de hidratação.

Todas as amostras foram armazenadas a -20 °C e enviadas para o Laboratório de Espectrometria de Massa do Departamento de Clínica Médica, na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo, para análises laboratoriais.

Análise estatística

Todos os dados foram codificados e armazenados no software estatístico SPSS (IBM Corp. Released 2011. IBM SPSS Statistics para Windows, versão 20.0. NY, EUA). Os resultados descritivos foram obtidos por meio das medidas de tendência central (média e mediana) e dispersão (desvio-padrão).

A estatística analítica inicialmente se deu pela análise univariada, com intervalo de confiança de 95%, nível de significância de 5%. O teste de Shapiro-Wilk foi usado para verificar a normalidade da distribuição dos valores das variáveis. Os testes t de Student e de Mann-Whitney foram usados para comparar, respectivamente, as variáveis (MG, ACT ou MLG) normalmente ou não normalmente distribuídas nos grupos independentes. A Anova foi usada para comparar as variáveis independentes e teste de Tukey foi usado para identificação da variável causadora.

O coeficiente de correlação de Pearson (r) e o rho de Spearman (s) foram usados para avaliar a correlação, respectivamente, das variáveis normalmente distribuídas ou não normalmente distribuídas, entre o %GC aferido pelo método do deutério e os índices/variáveis antropométricas, avaliados qualitativamente segundo critérios estabelecidos por Callegari-Jacques (2007).16

Resultados

Das 79 crianças que aceitaram participar e foram inicialmente incluídas no estudo, 54 (28 meninos e 26 meninas) compuseram a amostra final, em função das perdas ocasionadas durante a coleta dos dados e as análises. Ambos os grupos (pré e pós-perdas) mantiveram estatisticamente as mesmas características antropométricas (p = 0,682). Com exceção de idade, peso, IMC e IC, todos os demais nessa amostra total apresentaram distribuição normal. A tabela 1 apresenta a distribuição dos dados. As medianas da idade e IMC do grupo foram de oito anos e 20,3 kg/m2, respectivamente.

Tabela 1 Descrição das variáveis estudadas de escolares de seis-nove anos com sobrepeso e obesidade 

Variável Masculino Feminino
n Medida de tendência central ~ N
(p-valor)a
n Medida de tendência central ~ N
(p-valor)a
Idade (anos) 28 8,0 (7,0-9,0) < 0,05b 26 7,5 (7,0-9,0) < 0,05b
Peso (Kg) 28 38,4 ± 8,5 0,313c 26 38,0 (33,5-42,0) < 0,05b
Altura (cm) 28 133,2 ± 8,2 1,000c 26 134,3 ± 6,8 0,991b
IMC (kg/m2) 28 20,5 ± 3,1 0,051c 26 20,7 (19,1-22,4) < 0,05b
CC (cm) 25 70,9 ± 9,7 0,725c 25 75,0 (66-77,5) < 0,05b
IC 25 1,2 ± 0,1 0,063c 25 1,3 ± 0,1 0,387c
RCE 25 0,5 ± 0,1 0,531c 25 0,5 ± 0,1 0,234c
RCQ 25 0,9 ± 0,1 0,807c 25 0,9 ± 0,1 0,597c
%GC (D2O) 27 37,8 ± 10,7 0,284c 26 39,1 ± 5,4 0,588c
%GC (BIA) 28 35,6 ± 8,8 0,159c 25 41,9 ± 6,3 0,305c
%GC (DC) 25 26,3 ± 7,6 0,857c 26 31,5 ± 6,0 0,322c
%ACT (D2O) 27 45,4 ± 7,8 0,287c 26 44,5 ± 3,9 0,591c
%ACT (BIA) 28 49,3 ± 6,8 0,197c 25 45,0 ± 4,8 0,251c
%MLG (D2O) 27 62,2 ± 10,7 0,284c 26 60,9 ± 5,4 0,588c
%MLG (BIA) 28 64,4 ± 8,8 0,159c 25 58,1 ± 6.3 0,305c
%ML (DC) 25 73,7 ± 7,6 0,856c 26 68,5 ± 6,0 0,322c

n, tamanho amostral; ~N, Distribuição normal; IMC, Índice de massa corporal; CC, Circunferência de cintura; IC, Índice de conicidade; RCE, Relação cintura-estatura; RCQ, Relação cintura-quadril; %GC, Percentual de gordura corporal; D2O, Óxido de deutério; BIA, Bioimpedância; DC, Dobras cutâneas; %ACT, Percentual de água corporal total; %MLG, percentual de massa livre de gordura.

aTeste de Shapiro-Wilk (intervalo de confiança = 95%).

bNão tem distribuição normal.

cPossui distribuição normal.

Os percentuais de água corporal total (%ACT) obtidos pelo D2O e BIA foram significativamente diferentes (Anova, a = 0,05). Diferenças nessa variável foram significativas para o grupo como um todo (44,9% versus 47,6%) e para o masculino (45,4% versus 49,3%), mas não para o grupo feminino.

Os %MLG mensurados pelo D2O e DC também diferiram significativamente (p < 0,05) na amostra total (61,6% versus 71,1%), no masculino (62,2% versus 73,7%) e no feminino (60,9% versus 68,5). Não foram verificadas diferenças significativas entre as médias do %MLG nos métodos D2O e BIA.

O %GC obtido pelo D2O no grupo como um todo foi de 38,4 ± 8,4% (37,8 ± 10,7% e 39,1 ± 5,4% nos grupos masculino e feminino, respectivamente). Quando os %GC aferidos pelos métodos D2O, BIA e DC foram comparados, verificaram-se diferenças significativas (p < 0,05) entre as médias no D2O e DC, seja no grupo como um todo (38,4% versus 29,3%), no grupo masculino (37,8% versus 26,3%), ou no feminino (39,1% versus 31,5%). Não houve diferença significativa dos %GC medidos pelos métodos D2O e BIA.

A tabela 2 apresenta os valores absolutos do peso corporal, altura, ACT, MLG e MG, mensurados pelo D2O, considerando-se o sexo.

Tabela 2 Distribuição dos valores absolutos das variáveis de composição corporal obtidos pelo método D2O, segundo o sexo 

Variável (Kg) Masculino Feminino
n ±s n ±s p-valora
Peso corporal 28 38,4 ± 8,5 38,1 26 38,9 ± 8,4 38,0 0,924b
ACT 27 17,4 ± 3,7 18,0 26 17,1 ± 3,1 16,3 0,777c
MLG 27 23,8 ± 5,0 24,6 26 23,5 ± 4,3 22,4 0,775c
MG 27 15,0 ± 5,9 15,1 26 15,4 ± 5,0 14,3 0,972b

n, tamanho amostral; , média amostral; s, desvio padrão; , mediana; ACT, água corporal total; MLG, massa livre de gordura; MG, massa corporal de gordura.

aIntervalo de confiança = 95%.

bTeste de Mann-Whitney.

cTeste t de Student.

Não foi observada diferença estatisticamente significativa entre peso corporal e MG entre os sexos (p = 0,924 e p = 0,972, respectivamente). ACT e MLG também não diferiram significativamente (p = 0,777 e p = 0,775, respectivamente).

A tabela 3 apresenta a correlação do %GC pelo D2O, com os índices e as medidas antropométricas. Significativas, mas regulares, correlações (p < 0,05) foram observadas no grupo como um todo entre o %GC, peso corporal (s = 0,385), IMC (s = 0,445) e IC (s = 0,549). Resultados similares foram encontrados entre o %GC, CC (r = 0,440) e RCE (r = 0,463).

Tabela 3 Comparações entre o percentual de gordura corporal aferido pela diluição do óxido de deutério, com os índices e medidas antropométricas em escolares de seis-nove anos com sobrepeso e obesidade 

Índice/Medida antropométrica n Medida de tendência central Coeficiente de correlação Nível de correlaçãoc p-valor
Masculino
Peso corporal 28 38,4 ± 8,5 0,374a Regular 0,055
IMC 28 20,5 ± 3,1 0,389a Regular 0,045d
CC 25 70,9 ± 9,7 0,371a Regular 0,074
IC 25 1,2 ± 0,1 0,346a Regular 0,097
RCE 25 0,5 ± 0,1 0,384a Regular 0,064
RCQ 25 0,9 ± 0,1 0,158a Fraca 0,461

Feminino
Peso corporal 26 38,0 (33,5-42,0) 0,385b Regular 0,052
IMC 26 20,7 (19,1-22,4) 0,513b Regular 0,007d
CC 25 75,0 (66-77,5) 0,679b Forte 0,000d
IC 25 1,3 ± 0,1 0,634a Forte 0,001d
RCE 25 0,5 ± 0,1 0,666a Forte 0,000d
RCQ 25 0,9 ± 0,1 0,481a Regular 0,015d

IMC, índice de massa corporal; CC, circunferência de cintura; IC, índice de conicidade; RCE, relação cintura/estatura; RCQ, relação cintura/quadril.

aCorrelação de Pearson (distribuição normal).

bRho de Spearman (distribuição não paramétrica).

cSegundo Callegari-Jacques (2007).16

dCorrelação significativa (a = 0,05).

Foi constatada somente uma correlação significativa regular entre o %GC e o IMC (r = 0,389) entre os meninos.

Correlações regulares entre o %GC pelo D2O, IMC (r = 0,513) e RCQ (r = 0,481) foram encontradas no grupo feminino. Além disso, fortes e significativas correlações (p < 0,05) foram observadas nesse grupo entre o %GC, CC (s=0,679), IC (r = 0,634) e RCE (r = 0,666).

Discussão

O %GC obtido pelo D2O neste estudo foi maior do que o descrito por Deurenberg et al. (1990), citados por Filho (2003),17 em seu estudo que usou dobras cutâneas com 378 crianças e adolescentes para definir excesso de adiposidade (20% e 25% para meninos e meninas, respectivamente). Portanto, essa amostra de crianças entre seis-nove anos classificada como obesas ou com sobrepeso tem excesso de gordura corporal. Nenhum dos índices/medidas antropométricas usados neste estudo correlacionou-se positiva e fortemente com a quantidade de tecido adiposo em todas as idades e em ambos os sexos, o que alerta para precauções durante seu uso exclusivo e definitivo para o diagnóstico de excesso de gordura corporal.

A ACT foi significativamente diferente quando mensurada pelo D2O e BIA e potencializou diagnósticos equivocados relativos à hidratação corporal. Resende et al. (2013)18 também encontraram diferenças significativas no %ACT em adolescentes obesos, quando mensurado pelo D2O e BIA tetrapolar, com uma superestimação dos valores obtidos pela BIA.

Enquanto no presente estudo nenhuma diferença significativa no %MLG foi encontrada entre o D2O e BIA, um estudo de Resende et al. (2011),19 com adolescentes obesos e média de 11,2 ± 0,9 anos e que também usou a bioimpedância tetrapolar, encontrou valores significativamente maiores (superestimação) da MLG mensurada pela BIA, quando comparados com o D2O.

O método DC com duas dobras cutâneas e equações propostas por Slaughter et al. (1988)13 subestimou a mensuração do %GC, o que levaria à interpretação equivocada de riscos reduzidos à saúde associados ao excesso de gordura corporal nesses indivíduos. Entretanto, de acordo com Himes (2009),20 mensurações de dobras cutâneas são geralmente mais bem correlacionadas com a gordura corporal total do que o IMC.

A BIA foi eficiente para mensurar o %GC e %MLG, mas não para aferir o %ACT. No estudo de Lazzer et al. que trata do sobrepeso e obesidade adolescente, citado por Himes (2009),20 a BIA bipodal subestimou o %GC total por 2-3%. Camarneiro et al. (2013),21 em seu estudo com adolescentes obesos, demonstraram fraca correlação entre MLG e ACT obtidos pela BIA tetrapolar em relação ao D2O, mas forte correlação da MG.

As equações de predição de BIA variam de acordo com a população de referência das quais são derivadas e diferentes equações podem produzir também diferentes estimativas de gordura corporal. Consequentemente, embora as medições sejam feitas com boa confiabilidade, vieses resultantes de equações de predição e suas adaptações à população estudada são uma preocupação com a BIA.20

O peso corporal e o IMC apresentaram uma correlação positiva significativa, mas somente regular com o %GC mensurado pelo D2O no grupo como um todo. Escott-Stump (2007)22 afirma que o IMC não é um indicador útil na infância. Trata-se de um instrumento de triagem que não reflete a composição corporal. Freedman & Sherry (2009)23 afirmam que as mudanças no peso e altura que ocorrem durante o crescimento (entre cinco e 18 anos) resultam em aumentos substanciais (50%) do IMC, o que dificulta ainda mais a interpretação desse índice entre crianças e adolescentes.

A RCQ não foi confiável quando comparada com o %GC mensurado pelo método de referência, mas CC, IC e RCE apresentaram fortes e positivas correlações no grupo feminino e demonstraram ser bons indicadores de elevação de gordura corporal nesse grupo. Em modelos de regressão múltipla, a circunferência de cintura mostrou-se melhor do que o IMC em prever também a resistência à insulina, a pressão sanguínea, os níveis séricos de colesterol e os níveis de triglicerídeos, especialmente em adolescentes, segundo estudo publicado por Himes (2009).20

De acordo com Oliveira et al. (2004),24 a CC tem sido utilizada no atendimento ambulatorial para avaliar a deposição de gordura na região abdominal de crianças e adolescentes, já que esta variável isolada tem demonstrado uma melhor associação com as alterações metabólicas do que a relação circunferência cintura-quadril (RCQ).

No presente estudo, o valor médio referente à CC no grupo como um todo se mostrou acima do ponto de corte 71 cm, preconizado como limite para a ocorrência de risco à saúde.25 Entretanto, 24 indivíduos (44,4%) demonstraram uma CC menor do que esse valor, 16 deles (29,6%) com %GC acima de 33%, importante valor de corte para risco cardiovascular recomendado pela Abeso (Associação Brasileira para o Estudo da Obesidade e Síndrome Metabólica),25 aferidos pelo Dexa (Dual Energy X-ray Absorptiometry) no estudo de Higgins et al.26 com crianças de quatro a 11 anos. Portanto, o uso exclusivo da CC poderia levar à avaliação de risco falso negativos. Além disto, seis indivíduos (11,1%) apresentaram CC abaixo dos pontos de corte propostos para detecção de elevada massa gordurosa de tronco (ajustados para idade/sexo),27 mas com %GC superiores ao ponto de corte adotado no atual estudo, também caracterizando potencialmente falsos negativos.

Segundo os pontos de corte do IC usados para identificação de excesso de gordura, preconizados por Sant'anna et al. (2010)28 em seu estudo com crianças de seis a nove anos, quatro indivíduos (7,4%) apresentaram valores aceitáveis, mas com %GC acima dos preconizados no presente estudo como limítrofes, ajustados por sexo/idade, o que também pode caracterizar falsos negativos.

A média dos valores referentes à RCE no grupo como um todo se mostrou ligeiramente acima do ponto de corte 0,50 cm, limiar para a situação de risco à saúde em indivíduos de ambos os sexos a partir dos seis anos, segundo estudo feito por McCarthy & Ashwell (2006) que avaliou 8.135 crianças e adolescentes.29 Entretanto, 15 crianças (27,8%) demonstraram uma RCE menor do que esse valor e %GC acima dos usados como referência no presente estudo, o que poderia resultar em falsos negativos, caso fosse a única variável avaliada.

Freedman & Sherry (2009)23 afirmam que as dobras cutâneas e medidas de circunferência exigem treinamento adicional e podem ser difíceis de padronizar. As informações fornecidas por essas medidas entre as crianças com excesso de peso realmente mostram-se incertas.

Todos os indivíduos apresentaram um %ACT abaixo de 50% do peso corporal. Crianças com sobrepeso ou obesas potencialmente têm menor quantidade de ACT, justificada provavelmente pelas MG e %GC maiores. Kliegman et al. (2009) 30 afirmam que a maior quantidade de gordura nas crianças com excesso de peso causa a redução de sua ACT como porcentagem do peso corporal.

As limitações deste trabalho incluem a análise de um subconjunto de dados de um estudo com desenho transversal, que não se traduz em quaisquer conclusões acerca das direções causais entre as associações, além de não traçar comparativos com outros estudos de desenho, metodologia e população idênticos.

Os resultados apresentados neste estudo sugerem uma reflexão sobre o uso de índices e medidas antropométricas, dobras cutâneas e bioimpedância como instrumentos para o diagnóstico definitivo de sobrepeso e obesidade em crianças, na medida em que não houve concordância absoluta de nenhuma técnica usada em todas as idades, em ambos os sexos.

Mais estudos são claramente necessários nessa faixa etária da população, especialmente sobre a viabilidade de maior uso do método D2O para a avaliação da composição corporal, uma vez que é considerado referência para a medição de ACT em crianças, requer pequenas quantidades de amostras e é inócuo para os seres humanos, sem riscos ou conseqüências clínicas.

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