Departamentul KHPR, Universitatea North Texas, Denton, Texas, SUA

Departamentul de Științe ale Exercițiilor, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul de Științe ale Exercițiilor, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul KHPR, Universitatea North Texas, Denton, Texas, SUA

Laborator de medicină preventivă, Centrul de cercetare biomedicală Pennington, Baton Rouge, Louisiana, SUA

Departamentul de Epidemiologie și Biostatistică, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul de Științe ale Exercițiilor, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul de Epidemiologie și Biostatistică, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul KHPR, Universitatea North Texas, Denton, Texas, SUA

Departamentul de Științe ale Exercițiilor, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul de Științe ale Exercițiilor, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul KHPR, Universitatea North Texas, Denton, Texas, SUA

Laborator de medicină preventivă, Centrul de cercetare biomedicală Pennington, Baton Rouge, Louisiana, SUA

Departamentul de Epidemiologie și Biostatistică, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul de Științe ale Exercițiilor, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Departamentul de Epidemiologie și Biostatistică, Universitatea din Carolina de Sud, Columbia, Carolina de Sud, SUA

Abstract

Scopul studiului a fost de a determina relația dintre chintilele de forță musculară după ajustarea în funcție de vârstă și greutatea corporală și grăsimea corporală excesivă (FEG) și grăsimea abdominală excesivă (FEA) atunci când se controlează starea de sănătate cardiorespiratorie (CRF) și alte posibile confuzii. A fost realizat un studiu transversal și longitudinal în două etape, evaluând prevalența și incidența EBF și EAF în cvintilele de forță musculară. Eșantionul a inclus 3.258 bărbați (vârsta medie = 42,2 ± 8,9; greutate (kg) = 81,2 ± 11,0; IMC = 25,3 ± 2,9;% grăsime = 19,4 ± 5,8; circumferința taliei (cm) = 91,2 ± 9,0) care au realizat cel puțin două examinări clinice ca parte a Studiului longitudinal al Centrului de Aerobic (ACLS). Rezistența musculară a fost evaluată cu teste ale forței musculare superioare și inferioare a corpului, folosind greutăți montate pe rack, cu participanți plasați în chintile de forță. CRF a fost măsurat printr-un test modificat cu banda de alergare Balke, procentul de grăsime prin cântărirea subacvatică sau măsurători ale pielii în șapte locuri și circumferința taliei măsurată la nivelul ombilicului. EBF a fost definit ca ≥25% și EAF a fost definit ca> 102 cm. A existat un gradient invers puternic între cvintilele de forță musculară pentru prevalența și incidența EBF și EAF (P tendinţă

Introducere

A existat o creștere sistematică a excesului de greutate și a obezității la adulții din SUA, cu procentul actual de adulți supraponderali la aproximativ 60% ((1)). Menținerea unui habitus corporal sănătos este importantă pentru bunăstare și pentru a reduce riscul de morbiditate și mortalitate ((2), (3)). Activitatea fizică și aptitudinea cardiorespiratorie (CRF) sunt importante pentru gestionarea greutății și pentru menținerea sănătății bune, nu numai la persoanele cu greutate normală, ci și la cei care sunt supraponderali sau obezi ((4), (5)). Anterior, am evaluat schimbarea greutății la 2.501 de bărbați care au finalizat patru examene pe parcursul a 5 ani. Bărbații care au raportat activitate fizică la cantități recomandate sau peste au avut succes în prevenirea creșterii în greutate (6). De asemenea, am modelat modificări ale CRF și modificări ale greutății corporale la 724 de femei și 4.599 de bărbați care au finalizat trei examinări clinice pe o perioadă medie de 7,5 ani. Persoanele care au crescut condiția fizică au fost mai puțin susceptibile de a se îngrășa în timpul urmăririi ((7)).

Recomandările recente de sănătate publică pentru activitatea fizică ((8)) pun mai mult accent pe importanța antrenamentului de rezistență, ceea ce duce la niveluri mai ridicate de forță musculară. De obicei, o singură măsură (de exemplu, rezistența la aderență) a fost utilizată pentru a evalua beneficiile forței asupra sănătății ((9)) și am arătat că o multidimensionalitate (curbarea picioarelor îndoite și o repetare maximă a apăsării pe bancă și a piciorului) presa) evaluarea puterii arată o asociere inversă între sindromul metabolic (10), (11)) și mortalitatea ((12)). Măsurile de rezistență multidimensionale reflectă rezistența generală a corpului și sunt mai valabile decât o singură măsură de rezistență ((13)).

Există unele dovezi că puterea musculară poate fi importantă în menținerea greutății. Zidar și colab. ((14)), utilizând IMC auto-raportat, concluzionează că rezistența scăzută este un predictor semnificativ al creșterii în greutate de 20 de ani la adulții canadieni și sugerează că antrenamentul de rezistență ar putea ajuta la atenuarea creșterii în greutate legate de vârstă și, în cele din urmă, la prevenirea obezității. Beneficiile antrenamentului de rezistență includ creșterea forței musculare, scăderea grăsimii corporale, creșterea masei corporale slabe, creșterea sensibilității la insulină și creșterea ratei metabolice bazale (15). Astfel, forța musculară ar putea avea un rol în prevenirea unui echilibru energetic pozitiv și a creșterii greutății nesănătoase.

Scopul prezentei investigații este de a examina relația dintre forța musculară și obezitate, măsurată prin două caracteristici ale compoziției corpului, procentul de grăsime corporală și grăsimea abdominală la bărbații adulți. A fost utilizată o abordare în două faze. În studiul transversal, a fost examinată prevalența obezității la nivelurile de forță musculară. În studiul longitudinal, a fost evaluată incidența obezității, la bărbații care au avut examinări clinice de urmărire, la nivelurile de forță musculară inițială. Mai mult, datele din Studiul longitudinal al Centrului de Aerobic (ACLS) ne-au permis să evaluăm asocierea forței cu compoziția corpului, controlând în același timp un factor de confundare important, CRF și alte caracteristici clinice. ACLS este un studiu pe termen lung de aproape 40 de ani care a fost realizat la Clinica Cooper și Institutul Cooper. Studiul combină o evaluare clinică cuprinzătoare, a sănătății și fitnessului, care permite studiul atât transversal, cât și longitudinal al riscurilor pentru rezultatele morbidității și mortalității.

Metode și proceduri

Participanți

Proiecta

Prezentăm două seturi separate de analize în acest raport. Prima analiză a fost o analiză transversală la toți bărbații cu măsuri de forță musculară, adipozitate și distribuție a grăsimilor. Am examinat variabilele de rezultat ale grăsimii corporale excesive (FEG) și a grăsimii abdominale excesive (FEA) în cvintilele de forță musculară, luând în considerare mai multe variabile potențial confuze. Într-o a doua analiză, am examinat incidența atingerii rezultatelor semnificative clinic pentru procentul de grăsime corporală și circumferința taliei la un subgrup de bărbați care au fost sub aceste puncte de tăiere la momentul inițial și au avut cel puțin un examen clinic de urmărire.

Variabile primare

Principala expunere în acest studiu a fost forța musculară evaluată la examenul clinic inițial. Au fost administrate două teste de rezistență, 1 - repetare maximă a apăsării pe bancă (1 - RM; partea superioară a corpului) și 1 - RM presă pentru picioare (partea inferioară a corpului). Cercetările anterioare indică faptul că aceste două teste servesc drept markeri valabili pentru principalii factori de forță musculară ((13)). Testele de rezistență, o presă pe bancă în decubit dorsal și o presă pentru picioare așezate, au fost efectuate cu mașini cu greutate universală cu rezistență variabilă (echipamente universale, Cedar Rapids, IA). Au fost furnizate instrucțiuni fiecărui participant cu privire la tehnica adecvată de ridicare. Sarcinile inițiale au fost de 70% (presă pe bancă) și 100% (presă pe picior) din greutatea corporală a participantului. Participanții au finalizat o serie de ascensoare cu creșteri incrementale ale greutății ridicate (2,27-4,54 kg) cu perioade scurte de odihnă între fiecare ridicare. Efortul maxim a fost realizat de obicei după cinci sau mai puține ridicări. Important pentru prezenta investigație, estimările de fiabilitate ale testului - retest au fost 0,90 pentru presa de bancă și 0,83 pentru presa de picior, indicând niveluri acceptabile de scor real și eroare de măsurare în scorurile de rezistență brută ((10)). Indicele nostru de forță utilizat în acest studiu a fost definit operațional prin următoarele:

1. Valorile 1 - RM pentru presă pe banc și presă pe picior au fost adăugate pentru a furniza un scor total de rezistență.

2. Scorul total de forță a fost regresat în funcție de vârsta și greutatea corporală determinate la examenul clinic inițial.

3. Un scor standardizat al rezistenței totale reziduale a fost produs din analiza de regresie multiplă. Scorul standard de rezistență totală reziduală a fost necorelat cu vârsta (r = 0,0) și greutatea corporalăr = 0,0).

4. Scorurile rezistenței totale reziduale ale participanților au fost împărțite în chintile (Q1, Q2, Q3, Q4 și Q5), cu cea mai mică rezistență (Q1) reprezentând cel mai slab 20% și cea mai mare rezistență (Q5) reprezentând cele mai puternice 20 %. Cvintilele de rezistență au fost stabilite pe participanții la studiu transversal și menținute ca indice final în analiza studiului longitudinal.

Aceste proceduri au produs un indice de rezistență care ne-a permis să stabilim puncte de tăiere a cvintilelor bazate pe 3.258 de participanți.

CRF este un factor de confuzie potențial important în evaluarea relației forței musculare cu obezitatea generală și obezitatea abdominală. S-a demonstrat că CRF atenuează creșterea în greutate și este invers legată de procentul de grăsime corporală și obezitatea abdominală ((28), (29), (30), (31)). Am măsurat CRF folosind timpul (minute) până la epuizarea voluntară pe un test de bandă de alergat folosind un protocol Balke modificat (32). Protocolul specific a fost descris în detaliu în rapoartele anterioare ((16), (17)). Timpul total la testele maxime de rulare este foarte corelat (r = 0,92) cu absorbție maximă de oxigen la bărbați ((33)).

Analize statistice

Rezultate

Eșantionul general al studiului a constat din 3.258 bărbați cu vârste cuprinse între 20 și 79 de ani la momentul inițial. Toți acești bărbați au fost incluși în analizele secțiunii transversale. În plus, în analizele longitudinale ale studiului au fost incluse 2.405 care au fost sub valorile clinice ale EBF și EAF la momentul inițial și au avut cel puțin o examinare de urmărire.

Studiul transversal

Statisticile descriptive pentru caracteristicile și variabilele de performanță sunt furnizate în tabelul 1. Așa cum s-a anticipat prin controlul statistic al vârstei și greutății în măsurile de forță musculară, vârsta și greutatea corporală, deși statistic diferite, au fost similare numeric între chintilele de forță (dimensiunile efectului 0,10-0,17). Acest lucru a fost valabil și pentru IMC, care are o corelație ridicată cu greutatea corporală. Într-un alt eșantion de bărbați ACLS (n = 23.539), corelația parțială între IMC și greutatea corporală a fost de 0,87 după controlul vârstei. Procentul mediu de grăsime corporală și circumferința taliei au fost incremental mai mici (P Tabelul 1. Statistici descriptive pentru cvintile de rezistență la 3258 de bărbați

prevalența

În masa 2, prezentăm asocierile dintre forța musculară și prevalența EBF și EAF. Prevalența EBF scade sistematic de la un maxim de 27,2% (Q1) la un minim de 8,1% (Q5). Prevalența EAF scade sistematic de la Q1 la Q3, dar rămâne similară în Q4 și Q5. Pentru EBF, analiza de regresie logistică (modelul 1) indică un gradient invers puternic (P Tabelul 2. Prevalența EBF și EAF la chintilele de forță la 3258 de bărbați

În modelul 1, raporturile de probabilitate pentru EAF prevalente au fost mai mici (P

Studiul longitudinal

Statisticile descriptive pentru măsurătorile de bază ale caracteristicilor și variabilelor de performanță sunt furnizate în Tabelul 3 pentru cei 2.405 bărbați care nu aveau EBF sau EAF la momentul inițial. La fel ca în studiul transversal, vârsta și greutatea corporală, deși statistic diferite, au fost similare numeric între cvintilele de rezistență (dimensiunile efectului 0,13-0,18). IMC a fost crescut din ce în ce mai mult între cvintilele de putere (P Tabelul 3. Statistici descriptive pentru cvintile de rezistență la 2.405 bărbați cu EBF normal și EAF la momentul inițial

În Tabelul 4, oferim asociații între forța musculară și incidența EBF și EAF. Rata incidenței, ajustată în funcție de vârsta inițială și greutatea corporală, a EBF a scăzut de la un nivel ridicat de 60,9 la 1.000 de ani-om (Q1) la un nivel scăzut de 13,2 la 1.000 de ani-om (Q5). Acest puternic gradient invers (P Tabelul 4. Incidența EBF și EAF în cvintilele de forță la 2.405 bărbați

Am împărțit eșantionul în trei grupe de vârstă: 20-39, 40-49 și 50-79 ani. De asemenea, am stabilit trei grupuri CRF, scăzut, mediu și ridicat, pe baza tertilelor de performanță la testul benzii de rulare. În Figurile 1 și 2, prezentăm ratele de incidență ale EBF și EAF în cvintilele de forță din grupele de vârstă și terțele CRF. Gradienții inversi pentru incidența EBF și EAF la nivelul cvintilelor de forță au fost în general consistenți pentru fiecare dintre cele trei grupe de vârstă și trei tertile ale CRF.

Ratele de incidență (la 1.000 de persoane - ani ajustate pentru greutatea corporală) pentru EBF și EAFn = 2.138) în cvintile de rezistență și vârstă - grupuri la 2.405 bărbați - studiul longitudinal. EAF, grăsime abdominală excesivă; EBF, grăsime corporală excesivă.

Ratele de incidență (la 1.000 de persoane - ani ajustate în funcție de vârstă și greutatea corporală) pentru EBF și EAFn = 2.138) în cvintile de rezistență și terțele CRF la 2.405 bărbați - studiul longitudinal. CRF, fitness cardiorespirator; EAF, grăsime abdominală excesivă; EBF, grăsime corporală excesivă.

Am examinat modificările absolute ale greutății corporale (studiul transversal, n = 3.258 și studiul longitudinal, n = 2.405) cu o analiză a covarianței 5 (timp, linie de bază/examinare de bază) cu 2 (măsură repetată, care a indicat diferențe semnificative ale cintilei de rezistență)P

Discuţie

Constatarea cheie a studiului nostru este că forța musculară este invers asociată cu două măsuri ale adipozității, EBF și EAF. Acest lucru este ilustrat atât în ​​secțiunile transversale, cât și în analizele longitudinale. În studiul nostru în două faze, raportăm gradienți inverse puternici în cvintilele de forță musculară pentru prevalența și incidența EBF și EAF. Aceste rezultate au fost prezente după controlul pentru CRF. În studiul longitudinal, gradientul invers între cvintilele de forță musculară a fost consecvent între grupele de vârstă și terțele CRF pentru EBF și EAF. A existat o greutate mică, dar semnificativă, mai mare, de aproximativ 2 kg în fiecare cvintilă de rezistență.

În funcție de construcția indicelui nostru de rezistență, greutatea corporală a fost similară între cvintilele de rezistență; cu toate acestea, forța musculară a demonstrat o asociere inversă atât cu prevalența, cât și cu incidența EBF și EAF. În cadrul fiecărei cvintile de rezistență, a existat o creștere similară a greutății corporale absolute (2 kg) pe o medie de 8,3 ani de urmărire. Aceste rezultate sunt în concordanță cu cercetările experimentale anterioare care examinează relațiile dintre antrenamentul de rezistență și compoziția corpului și modificările greutății corporale. Antrenamentul de rezistență a produs în general schimbări sănătoase în compoziția corpului, dar mici (37 (37)). Antrenamentul de rezistență mărește masa corporală slabă, care ar reduce procentul de grăsime corporală fără a reduce masa totală de grăsime sau greutatea corporală absolută.

Constatările prezente, combinate cu recomandările recente privind forța musculară (38), (40) sugerează că antrenamentul de rezistență ar putea servi ca o componentă importantă a regimului total de fitness. După cum sa recomandat (40), rezistența și antrenamentul aerob combinate pot avea un efect pozitiv asupra sănătății și în special asupra caracteristicilor compoziției corpului datorită influenței asupra echilibrului caloric. Foarte important, se poate aștepta ca o creștere a capacității musculare nu va fi neapărat asociată cu o scădere a greutății corporale totale, ci cu o compoziție corporală mai sănătoasă. Ghidurile de sănătate publică recent publicate pentru activitatea fizică ((8)) indică faptul că activitățile de întărire musculară ar trebui să se desfășoare peste 2 zile pe săptămână ca parte a unui program total de activitate fizică.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut parțial de subvenții de cercetare ale Serviciului de Sănătate Publică din SUA de la Institutul Național pentru Îmbătrânire (AG06945), Institutul Național de Artrită și Boli Musculo-scheletice și ale Pielii (AR39715) și o subvenție de cercetare nerestricționată de la Coca-Cola Company Mulțumim medicilor și tehnicienilor Clinicii Cooper, Kenneth H. Cooper, MD, pentru inițierea Studiului longitudinal al Centrului de Aerobic, tehnologiei informației și personalului de introducere a datelor al Institutului Cooper, Neil Gordon, MD, Ph.D., Investigator principal, și Patricia Brill, coordonator de proiect, al proiectului AR39715, pentru contribuțiile lor la acea parte a studiului.

Dezvăluire

Autorii nu au declarat niciun conflict de interese.