INTRODUÇÃO

A obesidade é uma condição crônica não transmissível, caracterizada pelo acúmulo de gordura corporal, resultante de interações genéticas, biológicas, ambientais, psicológicas e socioculturais. É considerada uma epidemia global e um problema de saúde pública, sendo justificada pela elevada incidência, que, especificamente no Brasil, atinge cerca de 15% da população infanto-juvenil, caracterizando-o como o quinto país com maior número de obesos, e, consequentemente, apresentando importante acometimento pelas comorbidades associadas.^(1,2)

Pesquisas sugerem que o acúmulo de tecido adiposo no organismo apresenta potencial para induzir ao aumento do risco de distúrbios cardiovasculares, diabetes mellitus tipo 2, doenças respiratórias e disfunções musculoesqueléticas.^(2-4) A associação da obesidade especificamente às disfunções respiratórias está diretamente relacionada ao estado pró-inflamatório sistêmico gerado por alterações na mecânica ventilatória,^(5-7) causando possíveis aumentos da hiperresponsividade brônquica, indicando que o excesso de peso contribui para o desencadeamento do broncoespasmo induzido pelo exercício (BIE).⁽⁸⁾

O BIE caracteriza-se por obstrução temporária das vias aéreas após o exercício, resultando em decréscimos do volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF₁) a valores superiores a 10% quando comparado a valores pré-exercício. Sua prevalência ocorre em aproximadamente 5 a 20% da população sem diagnóstico de asma brônquica, e sua intensidade parece ser maior em crianças e adolescentes, especialmente naqueles com excesso de peso.^(9,10)

O exercício físico tem sido consistentemente adotado como método preventivo/terapêutico para redução da massa corporal (MC) e também para a melhora da aptidão cardiorrespiratória. Entretanto, estudos recentes associaram a obesidade com a hiper-responsividade brônquica e sintomas respiratórios após o exercício em adolescentes, resultando em maior resistência à prática de atividade física e, também, na permanência e no agravamento do sobrepeso, com a importante limitação da função pulmonar e a experiência de distúrbios relacionados.^(5,7)

Considerando os sintomas respiratórios como um dos fatores determinantes para a resistência à atividade física em indivíduos obesos, torna-se prontamente necessário compreender melhor essa possível limitação mediante o exercício, com o intuito de minimizar os altos índices de sedentarismo e da obesidade no mundo.^(10,11) Acredita-se que é possível ter maior frequência de BIE em adolescentes com excesso de peso.

OBJETIVO

Avaliar o efeito do excesso de peso sobre parâmetros espirométricos em adolescentes submetidos ao teste de broncoprovocação por exercício.

MÉTODOS

A amostra foi composta por 71 adolescentes, com idade entre 12 e 16 anos, recrutados em uma escola pública da cidade de Petrolina (PE), no período de julho a setembro de 2015.

A partir da triagem antropométrica, os adolescentes foram divididos em dois grupos, a saber: Excesso de Peso (GEP), com 43 indivíduos, e Eutrófico (GE), com 28. Os adolescentes foram classificados de acordo com o índice de massa corporal (IMC), seguindo critérios definidos pelo Center for Disease Control and Prevention (CDC). A coleta foi realizada no Laboratório de Pesquisa em Desempenho Humano da Universidade do Pernambuco.

O número de sujeitos foi calculado com base no nível de significância de 0,05, no poder estatístico de 0,90 e na magnitude de efeito alta (ƒ2=0,80), conforme classificação estabelecida por Cohen⁽¹²⁾ determinando um número mínimo de 28 sujeitos para cada célula. Posteriormente, delineou-se o método de recrutamento por conveniência dos possíveis participantes por meio de convite.

Os seguintes critérios de inclusão foram estabelecidos: condição de participação em todas as avaliações; apresentação do Termo de Consentimento assinado pelos pais ou responsáveis; indivíduos classificados como obesos; autorrelato de nenhuma infecção respiratória nas 4 semanas anteriores ao teste, com base em exames médicos realizados anteriormente ao início das avaliações; autorrelato de nenhum tratamento medicamentoso e nem histórico de distúrbios cardiovascular, respiratório, musculoesquelético e/ou metabólico; e autorrelato de não uso de alimentos ou medicamentos com cafeína nas 2 horas precedentes à execução dos testes. Foram excluídos os indivíduos que fossem classificados como pré-púberes na avaliação de maturação sexual.

Os sujeitos e seus responsáveis assinaram um Termo de Assentimento Livre e Esclarecido e um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, respectivamente, após terem sido informados quanto aos objetivos, procedimentos e possíveis riscos do estudo, conforme as normas e aprovação do Comitê de Ética e Deontologia em Estudos e Pesquisas da Universidade Federal do Vale do São Francisco, registro 0009/131113.

A MC, em quilograma, foi mensurada por meio de uma balança digital (Plenna^®, Brasil) com precisão 100g e capacidade de 150kg, com o indivíduo permanecendo no centro da plataforma em posição ortostática, descalço, com braços ao longo do corpo e utilizando o mínimo de roupas. A estatura, em centrímetros, foi verificada por meio de estadiômetro de parede (Standard Sanny^®, São Paulo, Brasil), com precisão de 0,1cm, com o participante na posição ortostática, pés unidos e descalços, permanecendo em apneia respiratória e com cabeça no plano horizontal de Frankfort, com as superfícies posteriores do calcanhar, cintura pélvica, cintura escapular e região occipital em contato com o instrumento de medida.⁽¹³⁾

A partir das medidas de MC e estatura, calculou-se o IMC, que foi posteriormente classificado conforme percentis para a normalidade (entre 5° e 85°) e o excesso de peso (entre 85 e 95°), conforme sexo, idade e etnia.⁽¹⁴⁾

A maturação sexual foi avaliada de acordo com os critérios de Tanner.⁽¹⁵⁾ Para descartar o diagnóstico de asma, o questionário do International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC) foi aplicado em todos os sujeitos.⁽¹⁶⁾

Para a avaliação da função pulmonar, os participantes foram orientados a não ingerirem café, chá ou refrigerante com cafeína 2 horas antes; a suspenderem o uso de broncodilatadores de ação curta e longa 12 horas antes; e a suspenderem os anti-histamínicos de ação curta e longa, respectivamente, 48 horas e 5 dias antes da avaliação. Eles também não podiam apresentar sintomas de infecção viral das vias aéreas superiores nas últimas 4 semanas.

A função pulmonar foi mensurada a partir das variáveis capacidade vital forçada (CVF) e VEF₁, sendo ambas expressas em litros. Foi utilizado, para tanto, espirômetro (Cosmed, Microquark, São Paulo, Brasil), estando o indivíduo em posição sentada e com o uso de clipe nasal. Realizaram-se três manobras espirométricas, sendo selecionada aquela com os maiores valores do VEF₁ e CVF. Calcularam-se os percentuais dos valores preditos do VEF₁ e CVF para idade, sexo, estatura e peso, conforme Polgar et al.⁽¹⁷⁾ e a razão VEF₁ e CVF.

O teste de broncoprovocação com exercício do tipo correr/caminhar foi realizado em esteira ergométrica (modelo Master Super ATL, Inbramed^®, São Paulo, Brasil), utilizando a diretriz oficial da American Thoracic Society, com intensidade suficiente para atingir 80 a 90% da frequência cardíaca máxima (FCmáx), calculada previamente nos primeiros 2 minutos e sendo mantida por 6 minutos.⁽¹⁸⁾ A frequência cardíaca (FC) foi monitorada por meio de um frequencímetro Polar^® antes, durante e pós-teste. A inclinação ficou estabelecida em 10%,⁽¹⁸⁾ e a velocidade inicial foi estimada pela equação:⁽¹⁹⁾

Os testes foram conduzidos no período da manhã, das 8 às 11h, com condições ambientais controladas por meio de termo higrômetro digital (Perception II, Davis^®, Brasil), mantendo a temperatura entre 20 e 25°C e umidade relativa do ar entre 40 e 50%.

A função pulmonar pós-teste foi avaliada por meio do VEF₁, em litros, nos 5, 10, 15 e 20 minutos após o exercício físico. O BIE foi considerado positivo para uma redução do VEF₁ ≥10% ao valor pré-exercício, conforme estudos anteriores.^(9,19)

Após o exercício físico, foi calculada a queda percentual máxima do VEF₁ (%QMVEF₁), utilizando-se o cálculo da diminuição percentual do VEF₁ pós-exercício em relação ao valor pré-exercício pela seguinte equação:

A área acima da curva (AAC_0-30) foi obtida pelo modelo trapezoidal proposto por Prince,⁽²⁰⁾ para analisar a intensidade do BIE durante todo o intervalo de tempo de recuperação no período pós-teste.

Para o tratamento dos dados, foi empregada a estatística descritiva, com a utilização de frequências, percentuais, mediana, média e desvio padrão para a caracterização dos participantes do estudo. Para a verificação de dados, foi utilizado o teste U Mann-Whitney e de Análise de Variância (ANOVA) de Friedman, seguido do teste de Wilcoxon. Foi usado ainda o teste de Fisher para analisar a frequência do BIE. Os dados foram analisados por meio do software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 21.0 para Windows, com um nível de significância estipulado em p<0,05 para todas as análises.

RESULTADOS

Para a comparação entre as variáveis antropométricas, foi identificada similaridade entre GEP e GE no que se refere às características iniciais (Tabela 1).

A função pulmonar em repouso foi avaliada por meio dos valores de VEF₁ e CVF. Houve semelhança entre os grupos, porém observou-se que a progressão do IMC, dentro do GEP, esteve relacionada com o declínio da função (Figura 1).

CVF: capacidade vital forçada; VEF_1: volume expiratório forçado no primeiro segundo.

Figura 1 Comparação da capacidade vital forçada e do volume expiratório forçado no primeiro segundo, entre os grupos pré-exercício 

O BIE foi positivo em oito adolescentes do GE, correspondendo a 28,6% do grupo, e em 31 adolescentes do GEP, correspondendo a 72,1% desse grupo. Foi constatada diferença na frequência do BIE entre os grupos (p=0,013) (Figura 2).

*Teste de Fisher p=0,013 (p=0,05).

BIE: broncoespasmo induzido pelo exercício.

Figura 2 Frequência do broncoespasmo induzido pelo exercício entre os grupos. Dados expressos em média ± desvio padrão 

Os valores de AAC_0-30, que representava o intervalo entre a queda máxima do VEF₁ e o tempo de recuperação, foram significativamente maiores no GEP (p=0,007) (Figura 3).

*Teste de Friedman p=0,007 (p=0,05).

Figura 3 Comparação entre os valores da área acima da curva (AAC0-30) entre os Grupos Eutrófico e Excesso de Peso. Os dados estão expressos em média ± desvio padrão 

Em relação ao tempo de recuperação, compreendido nos 20 minutos pós-teste, foram observadas diferenças significativas entre o GEP e o GE (p=0,008), e, ainda, quanto ao intervalo entre eles, nos momentos pré-exercício a 10 (p=0,009), 15 (p=0,008) e 20 minutos (p=0,007) (Figura 4).

*Teste de Fisher p=0,013 (p=0,05); *# teste de Mann-Whitney, sequencialmente, 0,009, 0,008 e 0,007 (p=0,05), em relação ao VEF₁ pré e VEF₁ 10min, VEF₁ 15min e VEF₁ 20min.

VEF₁: volume expiratório forçado no primeiro segundo.

Figura 4 Tempo de recuperação pós-exercício (5, 10, 15 e 20 minutos) entre os grupos 

DISCUSSÃO

O excesso de peso promove alterações das propriedades mecânicas do sistema respiratório, principalmente pelo excesso de gordura na região torácica, restringindo a expansão pulmonar, além de prejudicar as forças de dilatação que mantêm a potência das vias aéreas e que levam, possivelmente, ao aumento da contratilidade e da responsividade da musculatura lisa das vias aéreas. Ademais, o tecido adiposo é uma importante fonte de citocinas pró-inflamatórias e quimosinas, e os altos níveis desses mediadores influenciam nas mudanças da resposta inflamatória das vias aéreas.^(10,21-23)

As características iniciais foram semelhantes entre os grupos, podendo estar relacionadas aos estágios de desenvolvimento dos avaliados, que já haviam atingido a fase púbere, sendo que os adolescentes com sobrepeso estariam à frente quanto à maturação sexual e à estatura.^(22,23) Porém, essa variável nos forneceu dados apenas para uniformização dos participantes.

O acúmulo de adiposidade pode gerar alterações na mecânica respiratória, levando à diminuição nos volumes e na capacidade pulmonar. No entanto, a função pulmonar é similar entre crianças e adolescentes obesos e não obesos^.(6) Este estudo observou que não houve diferença significativa no VEF₁ e na CVF em repouso entre adolescentes com excesso de peso e eutróficos. Porém, com a prevalência da obesidade em idades cada vez mais precoces, alterações na mecânica respiratória podem ser evidenciadas ainda na fase infantil,^(4,7,8) como evidenciado neste estudo.

Indivíduos obesos referem com frequência dispneia e desconforto respiratório a esforços físicos, sugerindo um quadro de BIE.^(23,24) No entanto, para confirmar este quadro, é necessária a avaliação da função pulmonar a partir do comportamento do VEF_{1 e} pós-exercício.

Estudos têm encontrado redução significativa do VEF₁ após o exercício em crianças e adolescentes obesos, comparados aos não obesos,^(3,4) e similar, quando comparadas com asmáticos.⁽²²⁾ No presente estudo, o GEP apresentou queda máxima do VEF₁ significativamente maior que o GE.

A área acima da curva representa a queda e a recuperação do VEF₁ aos valores pré-exercício. Poucos estudos levaram em conta esta variável ao avaliar a função pulmonar de crianças e adolescentes obesos.⁽⁴⁾ Neste estudo, observou-se uma tendência do GEP em apresentar uma maior área em comparação ao GE.

Os valores percentuais de queda do VEF₁, que caracterizam BIE, diferem entre os pesquisadores. Estudos sugerem uma queda ≥15%; outros sugerem que uma queda de 10% já é representativa de importante broncoconstrição.^(25-27) Dessa forma, a frequência de BIE entre os diferentes estudos realizados deve ser verificada com cautela.

Estudos que investigaram a frequência de BIE entre crianças e adolescentes obesos e não obesos encontraram resultados conflitantes. Diante de tal aspecto, Cieslak et al.⁽⁴⁾ investigaram o efeito da obesidade nos parâmetros espirométricos em adolescentes submetidos ao teste de broncoprovocação por exercício físico. Foram avaliados 15 adolescentes de ambos os sexos com e sem obesidade. Os resultados constataram moderada relação negativa para as variáveis analisadas (%QMVEF₁ e AAC_0-30). Por outro lado, Ulger et al.⁽⁷⁾ encontraram frequência significativamente maior em obesos, comparados aos não obesos.

No presente estudo, foi utilizada uma queda de 10% do VEF₁ como valor referência para avaliar a frequência de BIE. Com isso, obtivemos maiores frequências para o GEP em relação ao GE, constatando que o acúmulo do tecido adiposo pode ser considerado fator limitante para desencadear o BIE.^(26,28)

Portanto, a prática de exercício físico rigoroso pode proporcionar a broncoconstricção em adolescentes com excesso de peso, porém a inatividade ou a redução da atividade física não pode ser aceita, devido aos ganhos à saúde e de qualidade de vida dos mesmos, desde que estejam medicados e acompanhados adequadamente.⁽²⁶⁾

A limitação deste estudo esteve relacionada à avaliação da maturação sexual, que foi utilizada apenas para a caracterização da amostra. Em estudos futuros, a mesma pode ser incluída para melhor compreensão dos resultados em relação aos efeitos hormonais.⁽¹⁰⁾

CONCLUSÃO

Pode-se considerar que, de modo geral, os adolescentes com excesso de peso apresentaram maior queda percentual máxima do volume expiratório forçado no primeiro segundo quando comparados aos eutróficos. Além disso, o tempo de recuperação e o comportamento do volume expiratório forçado no primeiro segundo pós-exercício mostraram-se relacionados ao estado inflamatório sistêmico gerado pela obesidade em relação à inflamação sistêmica na obesidade. No entanto, são necessárias novas investigações que objetivem confirmar esse paralelo e que controlem as limitações apontadas nesta análise.