Mecânica e energética da caminhada de crianças obesas

Abstract

A obesidade é considerada atualmente como uma doença com proporções epidêmicas. O excesso de peso está relacionado com a falta de atividade física suficiente e tem sido diagnosticado, de forma crescente, desde a infância. Diversos fatores de risco estão ligados à obesidade, como diabetes tipo 2, hipertensão arterial, dislipidemias entre outros. A caminhada apresenta associação com a diminuição desses fatores de risco, além da melhora na saúde ortopédica e metabólica, principalmente em crianças e adolescentes obesos. Embora existam evidências sobre a marcha de adultos e adolescentes obesos, informações sobre a mecânica da marcha de crianças obesas são limitadas. Especificamente, um quadro detalhado dos determinantes mecânicos relacionados à energética da marcha de crianças obesas, para nosso conhecimento, é ausente na literatura. Neste sentido, o objetivo do presente estudo foi verificar os efeitos da obesidade nos parâmetros biomecânicos e metabólicos de crianças, durante a caminhada em diferentes velocidades. Para isso, participaram do estudo 24 crianças, entre sete e nove anos de idade, divididos em dois grupos (grupo de obesos (GO), com n=12 e grupo eutrófico (GE), com n=12), pareados por sexo. Foi realizada uma coleta cinemática (para determinar os componentes espaço-temporais e os componentes do trabalho mecânico) em conjunto com uma coleta metabólica (para determinar o custo energético da caminhada). Foi utilizada estatística descritiva, com médias e desvios padrão, além de análise de variância (ANOVA) de dois caminhos (para verificar os efeitos do grupo e das velocidades de caminhada) e foi utilizado o teste post-hoc de Bonferroni para localizar as diferenças. O nível de significância adotado foi α = 0,05. Os resultados demonstraram que há efeito da obesidade sobre a mecânica e a energética da caminhada de crianças. Crianças obesas utilizam uma estratégia locomotora em que há maior tempo de contato com o solo (em média 14% maior) durante a passada e maior comprimento de passada (em média 9% maior), o que pode estar relacionado com a manutenção da estabilidade entre os grupos. Na análise do trabalho mecânico total (J.kg-1.m-1), não foram identificadas diferenças significativas em nenhuma velocidade, apesar de as crianças obesas apresentarem maior trabalho interno nas maiores velocidades (4km.h-1 no GO foi 0,30 ± 0,04 e no GE foi 0,24 ± 0,04, p=0,022; 5km.h no GO foi 0,42 ± 0,09 e no GE foi 0,33 ± 0,03, p=0,041). A análise dos componentes metabólicos demonstrou importante influência da normalização dos dados, uma vez que, com a normalização pela massa corporal total e com o coeficiente alométrico, o grupo eutrófico apresentou maiores valores na maioria das velocidades, contudo sem a normalização (valores brutos) o custo metabólico foi maior para o grupo obeso em todas as velocidades. Conclui-se que a estratégia locomotora do grupo obeso foi eficiente em aumentar a estabilidade da caminhada, diminuir as diferenças esperadas quanto à realização de trabalho mecânico em relação ao grupo eutrófico, sendo mais econômicas na análise de quantidade de energia consumida por unidade de massa corporal e por unidade de metro percorrido, contudo menos econômicas na análise da quantidade de energia bruta consumida por tempo.

Obesity is currently considered a disease with epidemic proportions. Overweight is related to the lack of physical activity at sufficient level and has been diagnosed from childhood. Several risk factors are associated with obesity, such as type 2 diabetes, hypertension, dyslipidemia and others. Walking practice is associated with a decreased in these risk factors, in addition to improved orthopedic and metabolic health, especially in obese children and adolescents. Although there is evidence about obese adolescents and adults, information regarding the mechanics of the gait of obese children are limited. Specifically, details of the mechanical determinants related to energy gait of obese children, to our knowledge, is absent in the literature. In this regard, the aim of this study was to investigate the obesity effects on biomechanical and metabolic parameters in children during walking at different speeds. The study included 24 children, between seven and nine years old, divided into two groups (obese group (OG), n=12; eutrophic group (EG), n=12), paired by sex. A kinematic collect was performed to determine the spatiotemporal parameters and the mechanical work components with a metabolic collect to determine the walking energy cost. Descriptive statistics were used with means and standard deviations, as well as a two-way ANOVA (to check the effects of the group and speeds) and we used the post-hoc test of Bonferroni to identify the differences. The significance level was α = 0.05. The results showed that there is influence of obesity on mechanics and energetics parameters in children’s walking. Obese children use a locomotors strategy in which there is longer stance time and (on average 14% higher) and greatest stride length (on average 9% higher), and it can be related to the maintenance of stability between groups. In the total mechanical work analyses, no significant differences were identified in any speeds, although obese children showed grater internal work in the higher speeds (4km.h-1 on OG was 0,30 ± 0,04 and on EG was 0,24 ± 0,04, p=0,022; 5km.h on OG was 0,42 ± 0,09 and on EG was 0,33 ± 0,03, p=0,041). The metabolic components analyses showed great influence of the data normalization, because with the normalization, by total body mass and by allometric coefficient normalization, the eutrophic group showed higher values in most speeds, but without normalization the gross metabolic cost was higher for the obese group at all speeds. We concluded that locomotors strategy of the obese group was effective to increase the stability of walking, reduce the expected differences on the achievement of mechanical work in relation to the eutrophic group, being more economical in the amount of energy expenditure by unity of total body mass, however less economic by a gross metabolic analyses.