Respostas termorregulatórias e perceptivas de meninas magras e obesas com alta e baixa aptidão aeróbica exercitando-se no calor^☆

Resumo

Objetivo:

Verificar as respostas termorregulatórias e perceptivas de meninas obesas e magras, com alta e baixa aptidão aeróbica, exercitando-se no calor com produção metabólica de calor similar por massa corporal.

Métodos:

Um total de 34 meninas púberes foram alocadas em quatro grupos: 12 obesas com alta aptidão aeróbica, 9 obesas com baixa aptidão aeróbica, 5 magras com alta aptidão aeróbica e 8 magras com baixa aptidão aeróbica. Os grupos obesos (13,2 ± 1,4 anos, 40,5% ± 5,8% de gordura por DXA) diferiram em sua aptidão aeróbica (V˙O2peak 76,0 ± 8,1 vs. 56,6 ± 5,8 mL.kg de massa muscular^-1.min^-1), bem como os grupos magros (13,1 ± 1,6 anos, 24,0% ± 4,8% de gordura) (V˙O2peak 74,5 ± 2,9 vs. 56,2 ± 5,0 mL.kg de massa muscular^-1min^-1). As meninas pedalaram duas sessões de 25 minutos com descanso de 10 minutos entre as sessões, a ∼5,4 W.kg^-1 no calor (36∘C e 40% de umidade relativa) e foram mantidas hidratadas. As temperaturas retal e cutânea e a frequência cardíaca foram medidas a cada 5 minutos. As respostas perceptivas foram avaliadas durante o exercício.

Resultados:

A temperatura retal inicial foi maior nas meninas obesas em comparação com as magras (37,5 ± 0,3 e 37,2 ± 0,3 °C). Não houve diferença entre as meninas obesas (com alta aptidão aeróbica ou não) e magras (também com alta aptidão aeróbica ou não) durante todo o exercício em relação à temperatura retal (37,6 ± 0,2; 37,5 ± 0,3; 37,5 ± 0,3; 37,4 ± 0,3 °C; respectivamente), temperatura da pele (34,8 ± 0,8; 35,1 ± 1,0; 34,4 ± 0,9; 35,2 ± 0,9 °C), e frequência cardíaca (128 ± 18; 118 ± 12, 130 ± 16, 119 ± 16 batimentos.min^-1). Não foram observadas diferenças nas respostas perceptivas entre os grupos.

Conclusão:

Independentemente da adiposidade ou do condicionamento aeróbico, as meninas púberes tiveram respostas termorregulatórias e perceptivas semelhantes, enquanto pedalavam no calor com uma produção metabólica de calor similar.

PALAVRAS-CHAVE
Exercício; Púbere; Termorregulação; Obesidade

Abstract

Objective:

To verify the thermoregulatory and perceptual responses of obese and lean girls, either fit or unfit, exercising in the heat at a similar rate of metabolic heat production per unit body mass.

Methods:

A total of 34 pubescent girls were allocated in four groups: 12 obese fit, 9 obese unfit, 5 lean fit, and 8 lean unfit. The obese groups (13.2 ± 1.4 years, 40.5% ± 5.8% fat by DXA) differed in their aerobic fitness (V˙O2peak 76.0 ± 8.1 vs. 56.6 ± 5.8 mL.kg muscle mass^-1.min^-1), as well as the lean groups (13.1 ± 1.6 years, 24.0% ± 4.8% fat) (V˙O2peak 74.5 ± 2.9 vs. 56.2 ± 5.0 mL.kg muscle mass^-1 min^-1). Girls cycled two bouts of 25 min with a 10 min rest in between, at ∼5.4 W.kg^-1 in the heat (36 °C and 40% relative humidity) and they were kept euhydrated. Rectal and skin temperatures and heart rate were measured every 5 min. Perceptual responses were evaluated throughout the exercise.

Results:

Initial rectal temperature was higher in the obese subjects compared to the lean subjects (37.5 ± 0.3 and 37.2 ± 0.3 °C). No difference was observed among the girls whom were obese (eight fit or unfit) and lean (also fit or unfit) throughout the exercise in rectal temperature (37.6 ± 0.2, 37.5 ± 0.3, 37.5 ± 0.3, 37.4 ± 0.3 °C, respectively), skin temperature (34.8 ± 0.8, 35.1 ± 1.0, 34.4 ± 0.9, 35.2 ± 0.9 °C), and heart rate (128 ± 18; 118 ± 12, 130 ± 16, 119 ± 16 beats min^-1). No differences were observed in perceptual responses among groups.

Conclusion:

Regardless of the adiposity or aerobic fitness, pubescent girls had similar thermoregulatory and perceptual responses while cycling in the heat at similar metabolic heat production.

KEYWORDS
Exercise; Pubescent; Thermoregulation; Obesity

Introdução

Poucos estudos mostraram as desvantagens termorregulatórias¹ e perceptuais² de jovens obesos em comparação com os magros durante o exercício feito no calor, embora a obesidade tenha sido apontada como um fator de risco para doenças provocadas pelo esforço feito no calor.³ A inatividade física e a baixa capacidade aeróbica - geralmente associada à obesidade - também podem prejudicar a resposta termorregulatória, é uma preocupação agravante na prescrição do exercício em condições de calor.⁴

Dependendo da aptidão aeróbica das meninas, pode haver diferenças termorregulatórias e perceptivas entre as magras e as obesas.⁵ O exercício aeróbico é frequentemente recomendado para o controle do peso, mas a adesão pode ser prejudicada se as meninas sentirem desconforto. Além de considerações de saúde e segurança, o exercício recomendado deve ser agradável.⁶ Atualmente, não há evidências sobre o impacto da aptidão aeróbica associada à adiposidade nas respostas fisiológicas e perceptivas durante o exercício moderado e prolongado no calor.

Além disso, não há confirmação de que adolescentes obesos respondem com maior aumento na temperatura central quando comparados com seus pares magros durante o exercício no calor.⁵ Em desacordo, Leites et al.⁶ mostraram que meninas obesas tiveram menor aumento na temperatura retal (T_re) durante o exercício em condições de calor quando comparadas com as magras; entretanto, as respostas foram semelhantes em meninos.²

A temperatura central pode ser diferente entre os sexos masculino e feminino, o que pode ser devido à ação de hormônios, já que o estrogênio desempenha um papel nas reações de termorregulação e sudorese.⁷ Outra explicação para resultados conflitantes pode estar relacionada ao método tradicional de definir a carga do protocolo de intensidade de exercício por um determinado percentual do consumo individual máximo de oxigênio (V˙O2pico). Como sugerido,^8,9 tal abordagem pode induzir uma maior produção de calor metabólico (H˙p) em meninas magras em comparação com as obesas, e explicar seu maior aumento de T_re.

Estudos anteriores compararam grupos de massa corporal heterogênea com o uso de uma dada % V˙O2pico^2,6 ou uma velocidade absoluta de caminhada,¹⁰ o que poderia resultar em diferentes H˙p por unidade corporal. Um estudo¹¹ que comparou dois grupos de adultos pareados por massa corporal e ASC, com V˙O2pico distintos (∼60 vs. 40,3 mL.kg^-1.min^-1) e % de gordura corporal (∼12 vs. 22), mostrou que exercício em um dado H˙p absoluto, mas não necessariamente % V˙O2pico similar, resultou em aumento similar da temperatura central. Determinar a intensidade do exercício por H˙p por unidade corporal^12,13 foi considerado um método melhor para comparar grupos de tamanho corporal heterogêneo.^8,14 Em jovens, não há estudos com o objetivo de analisar as respostas termorregulatórias ao exercício que considerassem tanto a aptidão aeróbica quanto a adiposidade.

As respostas perceptuais também podem interferir na tolerância ao exercício e na adesão ao programa em condições de calor. Nas meninas pré-púberes ativas, o conforto térmico foi semelhante entre os grupos magro e obeso; no entanto, o grupo magro relatou maior irritabilidade durante 30 min. de exercício na bicicleta no calor.⁶ Os meninos puberais obesos ativos relataram uma sensação de calor mais alta em comparação com seus pares magros ativos enquanto pedalavam por 30 minutos a % V˙O2pico similar no calor.³ Meninos obesos (9-12 anos) apresentaram maior esforço percebido (2-3 pontos na escala de Borg) em comparação com os magros em intensidade de exercício absoluto similar no calor.¹³ Nenhum dos estudos acima mencionados considerou diferenças de aptidão aeróbica entre os grupos.

Apesar do consenso de que o incremento da atividade física é um aspecto-chave no manejo da obesidade pediátrica, o exercício parece ser uma preocupação para meninas com baixa aptidão aeróbica quando feito em um clima quente. Tais condições externas podem servir como outra desculpa para limitar atividades físicas leves a moderadas em meninas obesas sedentárias. O esclarecimento sobre o efeito da obesidade e da aptidão física na juventude durante o exercício no calor ajudará os médicos e os profissionais de saúde a recomendar exercícios seguros e agradáveis para aprimorar a composição corporal, a aptidão aeróbica e a saúde metabólica. O objetivo deste estudo foi verificar as respostas termorregulatórias e perceptivas de meninas obesas e magras - com alta e baixa aptidão aeróbica - durante o exercício no calor a um dado H˙p.

Métodos

Amostra

Participaram deste estudo 34 meninas divididas em quatro grupos de acordo com a adiposidade (obesos e magros) e a aptidão aeróbica (aptidão alta e baixa), resultou em 21 meninas obesas (12 com alta e nove com baixa aptidão aeróbica) e 13 magras (cinco com alta e oito com baixa aptidão aeróbica). A gordura corporal foi obtida a partir da absorciometria radiológica de dupla energia (DXA) para classificar as meninas como magras ou obesas (< 32 ou ≥ 32% de gordura corporal)¹⁴ e o V˙O2pico foi avaliado para classificar como apresentando alta aptidão ou baixa aptidão aeróbica (≥ 69 ou < 64 mL.kg^-1.min^-1 de massa muscular total). Para a aptidão aeróbica, um ponto de corte V˙O2pico foi definido a partir da curva gaussiana das medidas de V˙O2pico das meninas. Um desvio-padrão (DP) de ± 0,25 foi considerado, garantiu uma média de 20 mL.kg^-1.min^-1 de diferença de massa muscular total entre os grupos.

As meninas e seus pais ou responsáveis foram informados sobre os procedimentos e forneceram consentimento informado por escrito e concordaram em participar do estudo, o qual foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade.

As meninas vieram ao laboratório para uma sessão preliminar e experimental, com intervalos de dois a sete dias, entre março e maio, meses predominantemente quentes no sul do Brasil.

Sessão preliminar

As condições de saúde foram avaliadas através de um questionário, que mostrou que as meninas eram saudáveis e não tomavam medicamentos. A massa corporal e a estatura foram medidas e o índice de massa corporal (IMC) e a área de superfície corporal (ASC)¹⁵ foram calculados. O nível de maturação biológica foi determinado com o estadiamento de Tanner autoavaliado.¹⁶ A composição corporal foi medida com DXA (Lunar GE Pencil Bin, programa pediátrico SmartScan; GE Medical Systems Luna, Diegem, Bélgica).

Para determinar V˙O2pico, um teste de exercício incremental foi feito em uma sala termoneutra (∼24 °C) em um cicloergômetro (Ergo Fit, modelo 167 - Toledo, Espanha) com o protocolo McMaster All-Out Progressive Continuous Cycling.⁵ O₂ e CO₂ expirados foram continuamente monitorados por meio de um carrinho metabólico calibrado (analisador de O₂ e CO₂, Inbramed, modelo VO2000 - Porto Alegre, Brasil). O teste foi encerrado se um desses quatro critérios fosse alcançado: 1) Incapacidade de manter uma cadência ao pedalar > 60 rpm, apesar do forte incentivo verbal; 2) Frequência cardíaca (FC) > 95% da FC_max;¹⁷ 3) Esforço respiratório percebido (RPE) > 19; e 4) Razão de troca respiratória (RER) > 1,0. O V˙O2pico foi considerado o maior valor de V˙O2. O V˙O2pico foi corrigido pela massa muscular total para evitar um efeito confundidor da massa gorda e da massa corporal total.¹⁸

No fim dessa sessão, as meninas foram instruídas a abster-se de qualquer exercício extenuante e a não mudar seus hábitos alimentares 24 horas antes do teste experimental, o que aconteceu de duas a três horas após uma refeição importante.

Teste experimental

Ao chegar ao laboratório, o estado de hidratação foi verificado a partir de uma amostra de urina para avaliação da cor,¹⁹ seguido pela medição da massa corporal e os valores basais de T_re, temperatura da pele (T_sk) e a FC. A T_re foi medida com um termístor flexível (Physitemp Instruments, Inc. modelo Ret-1, New Jersey, EUA) inserido 10-12 cm além do esfíncter anal. A T_sk foi medida em quatro locais com termístores de pele (Physitemp Instruments, Inc., modelo SST-1, Clifton, New Jersey, EUA), colocados no braço (T_a), tórax (T_c), parte superior das costas (T_b) e coxa (T_t). A média de T_sk foi calculada de acordo com a equação: $\left(0.3*{\mathit{T}}_{\mathit{c}}\right)+\left(0.3*{\mathit{T}}_{\mathit{b}}\right)+\left(0.2*{\mathit{T}}_{\mathit{a}}\right)+\left(0.2*{\mathit{T}}_{\mathit{t}}\right)$.

As meninas receberam instruções padronizadas sobre como responder a quatro escalas perceptivas: 1) RPE;²⁰ 2) Sensação térmica (escala de 9 pontos de “muito frio” a “muito quente”);²¹ 3) Conforto térmico (escala de 6 pontos de “muito confortável” a “muito desconfortável”)²¹ e 4) Irritabilidade (escala de 6 pontos de “nenhuma” a “muito forte”).

Antes do exercício, as meninas descansaram sentadas por 5 min. em uma câmara climática (Russel Technical Products - Países Baixos, 13 m²) ajustada a 36 °C e 40% de umidade relativa, resultou em um fator de umidade de 44 °C. As meninas se exercitaram com top, shorts e tênis para prática de esportes.

O protocolo de exercício no cicloergômetro consistiu em duas sessões de 25 minutos a uma H˙p fixa por massa corporal (∼5,4 W.kg^-1) com 10 minutos de descanso entre as séries. VO₂ e VCO₂ foram medidos durante as sessões por pelo menos 10 min. T_re, T_sk, FC e as escalas percebidas foram registradas a cada cinco minutos durante o exercício. A temperatura corporal total (T_body) foi calculada através da seguinte equação:^22,23 ${\mathit{T}}_{\mathit{body}}=\left(0.8*{\mathit{T}}_{\mathit{re}}\right)+\left(0.2*{\mathit{T}}_{\mathit{sk}}\right)$.

Para se manter hidratada, cada menina ingeriu um volume de água em repouso (entre as sessões) equivalente à sua perda individual calculada a partir da diferença de massa corporal em relação ao seu valor inicial. Após o término da sessão total, as meninas secaram a pele e a massa corporal foi avaliada com os pés descalços para calcular o volume de suor: Δ massa corporal + volume de ingestão de água.

Produção de calor metabólico

A taxa de gasto energético metabólico (M; W m^-2) foi estimada com a média de V˙O2 (L min^-1) e a RER medida durante o exercício, calculada como:²⁴: $\mathit{M}={\dot{\mathit{VO}}}_2\frac{\left[\left(\frac{\mathit{RER}-0.7}{0.3}\right){\mathit{e}}_{\mathit{c}}\right]+\left[\left(\frac{1.0-\mathit{RER}}{0.3}\right)\mathit{ef}\right]}{60.\mathit{ASC}}.1000$; onde e_c é o equivalente calórico por litro de O₂ para oxidação de carboidratos (21,13 kJ) e e_f para oxidação de gordura (19,62 kJ). O H˙p (W m^-2) foi calculado como a diferença entre M e a taxa de trabalho externa (W).

${\dot{\mathit{H}}}_{\mathit{p}}=\mathit{M}-\mathit{W}$

Análises estatísticas

O teste de Shapiro-Wilk foi aplicado para verificar a normalidade dos dados e o teste de Levene, a homogeneidade da variância. O teste t de Student foi usado para comparar as características dos grupos (obesos vs. magros) (por ex.; peso, altura, ASC, % de gordura corporal, massa gorda, massa muscular total, aptidão aeróbica e FC_max). Anovas unidirecionais foram feitas para analisar a intensidade do exercício, a cor da urina, o volume do suor e o balanço hídrico pela aptidão aeróbica e adiposidade. As análises post-hoc de Bonferroni foram usadas para avaliar interações significativas. A equação de estimativa generalizada (GEE) foi usada para comparar os grupos (obeso com alta aptidão aeróbica, obeso com baixa aptidão aeróbica, magro com alta aptidão aeróbica e magro com baixa aptidão aeróbica) ao longo do tempo (T_re, T_sk, FC, RPE, irritabilidade, sensação térmica e conforto). O coeficiente de correlação de Pearson foi usado para a gordura corporal e T_re. Os dados são expressos como média ± DP. A significância estatística foi estabelecida em p ≤ 0,05; e as análises foram feitas com o programa SPSS, v.18.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois, EUA).

Resultados

A tabela 1 mostra as características físicas por grupo. Os grupos obesos eram mais pesados, com maior ASC, IMC, gordura corporal, massa muscular e V˙O2pico; mas apresentavam menor V˙O2pico por massa corporal. O V˙O2pico pela massa muscular total foi menor nas meninas com baixa aptidão em comparação com as meninas com alta aptidão aeróbica (p < 0,001).

Tabela 1
Características físicas e fisiológicas de meninas obesas e magras

	Obesas				Magras			p-total	p-grupo
	Total (21)	Alta aptidão (12)	Baixa aptidão (9)		Total (13)	Alta aptidão (5)	Baixa aptidão (8)
Idade (anos)	13,2 ± 1,4	13,3 ± 1,5	13,1 ± 1,4		13,1 ± 1,6	13,0 ± 1,6	13,2 ± 1,7	0,91	0,97
Massa corporal (kg)	60,8 ± 13,7a	58,6 ± 12,9	63,6 ± 15,0c		44,1 ± 6,5a	44,7 ± 8,0c	43,8 ± 5,9c	< 0,01	0,03
Altura corporal (cm)	158 ± 0,1	158 ± 0,1	158 ± 0,0		156 ± 0,1	156 ± 0,1	156 ± 0,0	0,50	0,95
Área de superfície corporal (m2)	1,6 ± 0,1a	1,5 ± 0,1	1,6 ± 0,2c		1,4 ± 0,1a	1,4 ± 0,1	1,3 ± 0,1c	< 0,01	0,00
Massa muscular total (kg)	33,3 ± 5,8	31,8 ± 3,8	35,5 ± 7,4		30,9 ± 3,4	29,9 ± 4,3	31,5 ± 2,8	0,18	0,18
Massa muscular de membros inferiores (kg)	11,7 ± 2,1	11,2 ± 1,3	12,5 ± 2,8		10,5 ± 1,4	9,9 ± 1,6	11,0 ± 1,1	0,08	0,10
Gordura corporal (%)	40,5 ± 5,8	41,0 ± 6,8c	39,9 ± 4,6c		24,0 ± 4,8	25,1 ± 4,6	23,3 ± 5,1c	< 0,01	< 0,01
Aptidão aeróbica
V̇O2pico (mL.min-1)	2243 ± 456	2408 ± 294e	2023 ± 553		1935 ± 347	2230 ± 329	1750 ± 209e	0,04	0,04
V̇O2pico (mL.kg-1.min-1)	37,7 ± 7,8a	42,0 ± 6,7b	31,9 ± 5,4b,f		44,1 ± 6,9a	50,3 ± 4,3b,φ	40,3 ± 5,3b,f	0,02	< 0,01
V̇O2pico (mL.kg-1.min-1 massa muscular total)	67,7 ± 12,1	76,0 ± 8,1d	56,6 ± 5,8		63,2 ± 10,2	74,5 ± 2,9d	56,2 ± 5,0d	0,27	< 0,01
Frequência cardíacamax (batimentos/min-1)	180 ± 13	181 ± 13	178 ± 16		180 ± 12	187 ± 7	175 ± 12	0,48	0,98
Maturação biológica
Estágios de Tanner	4	4	4		4	4	3	0,10	0,65

• ^a
  Obesa > Magra.
• ^b
  Alta aptidão > Baixa aptidão aeróbica.
• ^c
  Obesos com baixa aptidão > Magros com alta aptidão e magros com baixa aptidão aeróbica.
• ^d
  Obesos com alta aptidão > Magros com alta aptidão e magros com baixa aptidão aeróbica.
• ^e
  Obesos com alta aptidão > Magros com baixa aptidão aeróbica.
• ^f
  Obesos com baixa aptidão < Magros com alta aptidão e magros com baixa aptidão aeróbica.
  p-total, Comparação entre o total de meninas obesas e magras; p-grupo, Comparação entre os grupos (obesos com alta aptidão, obesos com baixa aptidão, magros com alta aptidão, magros com baixa aptidão aeróbica).

Durante o exercício, as meninas obesas com alta aptidão apresentaram maior H˙p absoluto em comparação com as meninas magras e baixa aptidão aeróbica (313 ± 62 vs. 232 ± 48 W; p = 0,02). O H˙p por massa corporal (W.kg^-1) foi similar entre as obesas e magras, com alta ou baixa aptidão aeróbica. Meninas obesas e magras pedalaram a H˙psimilar (5,4 Wg^-1, p = 0,10) e a carga média de trabalho durante o exercício foi de 30 e 32 W, respectivamente (tabela 2).

Tabela 2
Produção média de calor metabólico (Ḣp) e valores de carga de trabalho durante o exercício no calor em meninas obesas e magras

	Obesas				Magras			p-total	p-grupo
	Total (21)	Alta aptidão (12)	Baixa aptidão (9)		Total (13)	Alta aptidão (5)	Baixa aptidão (8)
Ḣp (W)	304 ± 60a	313 ± 62b	292 ± 58		251 ± 53a	281 ± 52	232 ± 48b	0,01	0,04
Ḣp (W.m-2)	190 ± 38	199 ± 42	178 ± 30		179 ± 33	199 ± 26	166 ± 32	0,40	0,18
Ḣp (W.kg-1)	5,2 ± 1,2	5,5 ± 1,4	4,7 ± 0,9		5,7 ± 1,0	6,3 ± 0,7	5,3 ± 1,0	0,20	0,10
Carga de trabalho (W)	30 ± 12	31 ± 12	28 ± 13		32 ± 11	35 ± 14	30 ± 9	0,40	0,84
% VO2max	44,1 ± 7,5	41,5 ± 5,5	47,7 ± 8,6		43,2 ± 4,5	42,8 ± 4,2	43,6 ± 4,6	0,70	0,10

• ^a
  Obesa > Magra.
• ^b
  Obesa com alta aptidão > Magra com baixa aptidão aeróbica.

As participantes chegaram com níveis semelhantes de hidratação, de acordo com a cor da urina (obesas com alta aptidão, obesas com baixa aptidão, magras com alta aptidão e magras com baixa aptidão aeróbica: 4 ± 2; 4 ± 2; 4 ± 1 e 4 ± 1, respectivamente). A tabela 2 mostra a resposta da sudorese e o estado de hidratação do corpo dos grupos. O volume total de suor foi semelhante entre os grupos (p = 0,30), mesmo quando corrigido pela ASC (p = 0,5). O balanço hídrico corporal no fim do experimento foi semelhante entre os grupos, resulta em um déficit baixo de 0,4 ± 0,2 e 0,5 ± 0,3 L, no grupo obeso e magro, respectivamente. tabela 3

Tabela 3
Respostas de sudorese e balanço hídrico total durante o exercício no calor em meninas obesas e magras

	Obesas				Magras			p-total	p-grupo
	Total (21)	Alta aptidão (12)	Baixa aptidão (9)		Total (13)	Alta aptidão (5)	Baixa aptidão (8)
Volume de suor (mL)	361 ± 189	345 ± 121	454 ± 269		293 ± 146	237 ± 85	325 ± 180	0,3	0,5
Volume de suor/ASC (mL.m-2)	212 ± 115	221 ± 85	199 ± 152		183 ± 141	140 ± 111	209 ± 136	0,5	0,7
Balanço hídrico total	-0,4 ± 0,2	-0,3 ± 0,2	-0,3 ± 0,2		-0,5 ± 0,3	-0,3 ± 0,3	-0,5 ± 0,2	0,4	0,4

• ASC, área de superfície corporal.

A figura 1 representa T_re, T_sk, T_body e FC durante as duas sessões de exercícios de 2 × 25 minutos. A resposta da T_re foi semelhante entre os grupos magros e obesos, com alta e baixa aptidão aeróbica durante o exercício. Nenhuma diferença foi observada entre os quatro grupos ao longo do exercício em T_sk regional para as costas, tórax, braço e coxa: 34,8 ± 0,8 obeso com alta aptidão; 35,1 ± 1,0 obeso com baixa aptidão; 34,4 ± 0,9 magro com alta aptidão e 35,2 ± 0,9 °C, magra com baixa aptidão aeróbica e T_body: 37,0 ± 0,2 obeso com alta aptidão, 37,0 ± 0,4 obeso com baixa aptidão, 36,8 ± 0,3 magro com alta aptidão e 36,9 ± 0,3 °C magro com baixa aptidão aeróbica. A FC foi semelhante entre as meninas obesas e magras no início do exercício (101 ± 14 e 99 ± 12 batimentos/min^-1) e aumentou de forma similar nos quatro grupos (obesos com alta aptidão, obesos com baixa aptidão, magros com alta aptidão e magros com baixa aptidão aeróbica) (128 ± 18, 118 ± 12, 130 ± 16 e 119 ± 16 batimentos/min, respectivamente.

Figura 1
Respostas fisiológicas durante o exercício no calor (^aObesa > Magra).

A gordura corporal não se correlacionou com a T_re (r = 0,32). Não houve relação entre adiposidade e tempo para T_re (p = 0,31), T_sk (p = 0,54), T_body (p = 0,97) e FC (p = 0,98) durante a sessão de exercício. Também não houve diferenças entre os grupos para essas variáveis ao longo do tempo de acordo com a aptidão aeróbica: T_re (p = 0,99), T_sk (p = 0,99), T_body (p = 0,96) e FC (p = 0,92).

Os quatro grupos (obeso com alta aptidão, obeso com baixa aptidão, magro com alta aptidão e magro com baixa aptidão aeróbica) apresentaram respostas perceptivas semelhantes durante o exercício para RPE (11 ± 2; 12 ± 2; 11 ± 2 e 11 ± 2, respectivamente) (p = 0,98) (11 significa “esforço leve”), irritabilidade (3 ± 0,5; 2 ± 0,3; 3 ± 0,8 e 2 ± 0,3) (p = 0,96) (3 significa irritabilidade “moderada” e 2 “fraca”), sensação térmica (7 ± 0,4; 7 ± 0,5; 7 ± 0,7; 6 ± 0,7) (p = 0,98) (7 significa “quente” e 6 “levemente quente”) e conforto térmico (3 ± 0,4; 3 ± 0,5; 3 ± 0,7 e 3 ± 0,5) (p = 0,99) (3 significa “simplesmente desconfortável”).

Discussão

O principal achado deste estudo é que as respostas termorregulatórias e perceptivas foram semelhantes, independentemente do grupo, durante as sessões de exercício de 25 minutos a H˙p semelhante por massa corporal no calor. Isso sugere que, sob tais condições de exercício/calor, as meninas obesas e com baixa aptidão aeróbica não diferem nas temperaturas corporais e respostas de sudorese em comparação com seus pares magros e com alta aptidão. As respostas percebidas de esforço, sensação térmica e conforto durante o exercício também foram semelhantes entre os grupos.

Embora as meninas obesas tenham iniciado o exercício com uma T_re maior do que as meninas magras, as respostas foram semelhantes entre os grupos durante o exercício. Em comparação com as crianças magras, as obesas podem apresentar maior taxa metabólica de repouso absoluta e produção metabólica de calor devido às diferenças na composição corporal.^6,25 Além disso, como a massa de gordura tem um calor específico que é aproximadamente metade daquele da massa livre de gordura, isso pode resultar em um maior armazenamento de calor em indivíduos obesos. Todas as meninas foram naturalmente aclimatadas ao calor e as condições anteriores de hidratação e repouso foram controladas para eliminar esses fatores como responsáveis pelas diferenças de valores basais.

Poucos estudos verificaram respostas termorregulatórias em crianças obesas^6,10 e em adolescentes^1,2,13 durante o exercício no calor, mas apenas dois incluíram indivíduos do sexo feminino.^6,26

Há resultados inconsistentes sobre a influência da gordura corporal na termorregulação durante o exercício no calor. As meninas magras tiveram um aumento maior de T_re no fim da sessão de exercícios de 30 minutos e os autores⁶ sugeriram que isso poderia ser devido à maior massa muscular em comparação com a do grupo obeso. No presente estudo, a média de massa livre de gordura absoluta foi semelhante entre os grupos (33,3 vs. 30,9 kg), embora a porcentagem de gordura nas obesas tenha sido quase o dobro da observada nas meninas magras (40,5 vs. 24,0). Essa massa muscular absoluta semelhante das meninas obesas e magras poderia explicar suas respostas similares de T_re. Nosso protocolo de exercício atingiu adequadamente a meta de fazer as meninas se exercitarem em H˙p similar. Leites et al.⁶ mostraram que as meninas magras completaram o protocolo de exercícios no calor com uma média de T_re 0,2 °C maior do que as obesas. É possível que essa diferença tenha ocorrido devido a diferenças na intensidade do exercício (%V˙O2 vs. H˙p). Recentemente, sugere-se o método de H˙p por massa corporal¹² para obter um armazenamento de calor similar ao comparar as respostas termorregulatórias. Estudos anteriores¹¹ podem ter sofrido viés pelo estabelecimento de um protocolo de intensidade de exercício como % V˙O2pico e carga de trabalho absoluta para comparar grupos que variam em sua aptidão física.

Desconhecemos qualquer outro estudo em adolescentes que comparou meninas com níveis distintos de adiposidade e de aptidão aeróbica submetidas a um protocolo de exercícios baseado em H˙p e estresse térmico semelhante. Nosso estudo sugere o uso de H˙p pela massa da unidade corporal como um protocolo de exercício quando comparamos as respostas termorregulatórias entre meninas magras e obesas, independentemente de sua aptidão aeróbica. Estudos anteriores que compararam grupos (adultos) com alta e baixa adiposidade,⁹ magros e obesos²⁷ ou com alta e baixa aptidão aeróbica²⁸ não encontraram diferença entre os grupos. Portanto, parece que a adiposidade e a aptidão aeróbica não influenciam as respostas de T_sk quando um protocolo de intensidade de exercício leve a moderado é estabelecido por um dado H˙p por massa corporal.

O volume de suor apresentou grande variabilidade individual entre as meninas, como descrito anteriormente,²⁹ resultou em valores médios semelhantes entre os grupos magro/obeso e alta aptidão/baixa aptidão, mesmo após a correção pela ASC. Isso está de acordo com o que foi encontrado em meninas pré-púberes⁶ e em meninos púberes.²

Independentemente dos níveis de adiposidade, os adolescentes parecem produzir volumes semelhantes de suor pela ASC durante o exercício no calor.

Poucos estudos avaliaram as respostas perceptivas de crianças e adolescentes obesos durante o exercício no calor.^2,6 No presente estudo, todos os grupos perceberam o exercício como leve. Eles relataram uma irritabilidade fraca a moderada, apesar de sentir uma temperatura ambiente quente e desconfortável. De maneira diferente, Leites et al.⁶ constataram que meninas magras apresentaram maior irritabilidade durante o exercício. Estudos anteriores mostraram diferenças na RPE entre meninos magros e obesos que se exercitavam no calor.^15,30 Os meninos obesos também sentiram um pior conforto térmico (8 vs. 5) em comparação com os magros durante o exercício no calor.² É possível que as respostas percebidas estejam relacionadas à intensidade do exercício, bem como ao gênero. É importante enfatizar que a intensidade do exercício foi de baixa a moderada, pois as meninas obesas e sedentárias puderam completar o exercício no calor.

Independentemente da adiposidade ou do nível de aptidão aeróbica, as meninas púberes apresentaram respostas termorregulatórias (T_re, T_sk), sudorese (volume do suor e balanço hídrico) e perceptivas (RPE, irritabilidade, sensação térmica e conforto) similares no exercício sob estresse térmico durante 50 minutos a 5,4 W.kg^-1.

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  Como citar este artigo: Rodrigues CÁ, Leites GT, Meyer F. Thermoregulatory and perceptual responses of lean and obese fit and unfit girls exercising in the heat. J Pediatr (Rio J). 2020;96:464-71.

References

• ¹
  Dougherty KA, Chow M, Larry Kenney W. Critical environmental limits for exercising heat-acclimated lean and obese boys. Eur J Appl Physiol. 2010;108:779-89.
• ²
  Sehl P, Leites G, Martins J, Meyer F. Responses of obese and non-obese boys cycling in the heat. Int J Sports Med. 2012;33:497-501.
• ³
  Bergeron MF, Devore C, Rice SG. Policy statement - climatic heat stress and exercising children and adolescents. Pediatrics. 2011;128:e741-7.
• ⁴
  Dumith SC, Domingues MR, Gigante DP, Hallal PC, Menezes AM, Kohl HW. Prevalence and correlates of physical activity among adolescents from Southern Brazil. Rev Saúde Pública. 2010;44:457-67.
• ⁵
  Bar-Or O, Rowland T. Pediatric exercise medicine: from physiologic principles to health care application, Champaign, Il. Hum Kinet. 2004.
• ⁶
  Leites GT, Sehl PL, Cunha GS, Detoni Filho A, Meyer F. Responses of obese and lean girls exercising under heat and thermoneutral conditions. J Pediatr. 2013;162:1054-60.
• ⁷
  Lei TH, Cotter JD, Schlader ZJ, Stannard SR, Perry BG, Barnes MJ, et al. On exercise thermoregulation in females: interaction of endogenous and exogenous ovarian hormones. J Physiol. 2019;597:71-88.
• ⁸
  Cramer MN, Jay O. Explained variance in the thermoregulatory responses to exercise: the independent roles of biophysical and fitness/fatness-related factors. J Appl Physiol. 2015;119:982-9.
• ⁹
  Dervis S, Coombs GB, Chaseling GK, Filingeri D, Smoljanic J, Jay O. A comparison of thermoregulatory responses to exercise between mass-matched groups with large differences in body fat. J Appl Physiol Bethesda MD 1985. 2016;120:615-23.
• ¹⁰
  Haymes EM, McCormick RJ, Buskirk ER. Heat tolerance of exercising lean and obese prepubertal boys. J Appl Physiol. 1975;39:457-61.
• ¹¹
  Jay O, Bain AR, Deren TM, Sacheli M, Cramer MN. Large differences in peak oxygen uptake do not independently alter changes in core temperature and sweating during exercise. AJP Regul Integr Comp Physiol. 2011;301:R832-41.
• ¹²
  Leites GT, Cunha GS, Obeid J, Wilk B, Meyer F, Timmons BW. Thermoregulation in boys and men exercising at the same heat production per unit body mass. Eur J Appl Physiol. 2016;116:1411-9.
• ¹³
  Dougherty KA, Chow M, Kenney WL. Responses of lean and obese boys to repeated summer exercise in the heat bouts. Med Sci Sports Exerc. 2009;41:279-89.
• ¹⁴
  Lohman TG, Lohman TG. The use of skin fold to estimate body fatness on children and youth. J Phys Educ Recreat Dance. 1987;58:98-102.
• ¹⁵
  Du Bois D, Du Bois EF. A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known. 1916. Nutrition. 1989;5:303-11 [discussion 312-3].
• ¹⁶
  Tanner J. The development of the reproductive system. In: Growth at adolescence. Oxford: Blackwell Science; 1962.
• ¹⁷
  Tanaka H, Monahan KD, Seals DR. Age-predicted maximal heart rate revisited. J Am Coll Cardiol. 2001;37:153-6.
• ¹⁸
  Baker JS, Davies B. Quantification of active muscle mass during experimental exercise. J Appl Physiol (1985). 2006;100:1851-6.
• ¹⁹
  Casa DJ, Armstrong LE, Hillman SK, Montain SJ, Reiff RV, Rich BS, et al. ‘National athletic trainers’ association position statement: fluid replacement for athletes. J Athl Train. 2000;35:212-24.
• ²⁰
  Borg G. Perceived exertion as an indicator of somatic stress. Scand. J Rehabil Med. 1970;2:92-8.
• ²¹
  Arens E, Zhang H, Huizenga C. Partial- and whole-body thermal sensation and comfort - part I: uniform environmental conditions. J Therm Biol. 2006;31:53-9.
• ²²
  Hardy JD, Dubois EF. Regulation of heat loss from the human body. Proc Natl Acad Sci USA. 1937;23:624-31.
• ²³
  Inbar O, Morris N, Epstein Y, Gass G. Comparison of thermoregulatory responses to exercise in dry heat among prepubertal boys, young adults and older males. Exp Physiol. 2004;89:691-700.
• ²⁴
  Cena K, Clark JA. Politechnika Wrocławska. Bioengineering, thermal physiology, and comfort. Amsterdam; New York; New York: Elsevier Scientific Pub. Co.; Distribution for the U.S.A. and Canada, Elsevier/North-Holland; 1981. Available from: http://site.ebrary.com/id/10276475 [cited 02.08.16].
  » http://site.ebrary.com/id/10276475
• ²⁵
  Heymsfield SB, Gallagher D, Kotler DP, Wang Z, Allison DB, Heshka S. Body-size dependence of resting energy expenditure can be attributed to nonenergetic homogeneity of fat-free mass. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002;282:E132-8.
• ²⁶
  Fein JT, Haymes EM, Buskirk ER. Effects of daily and intermittent exposures on heat acclimation of women. Int J Biometeorol. 1975;19:41-52.
• ²⁷
  Limbaugh JD, Wimer GS, Long LH, Baird WH. Body fatness, body core temperature, and heat loss during moderate-intensity exercise. Aviat Space Environ Med. 2013;84:1153-8.
• ²⁸
  Cramer MN, Jay O. Selecting the correct exercise intensity for unbiased comparisons of thermoregulatory responses between groups of different mass and surface area. J Appl Physiol. 2014;116:1123-32.
• ²⁹
  Meyer F, Volterman KA, Timmons BW, Wilk B. Fluid balance and dehydration in the young athlete: assessment considerations and effects on health and performance. Am J Lifestyle Med. 2012;6:489-501.
• ³⁰
  Marnov B, Kostianev S, Turnovska T. Ventilatory efficiency and rate of perceived exertion in obese and non-obese children performing standardized exercise. Clin Physiol Funct Imaging. 2002;22:254-60.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  26 Ago 2020
• Data do Fascículo
  Jul-Aug 2020

Histórico

• Recebido
  22 Set 2018
• Aceito
  21 Dez 2018
• Publicado
  18 Abr 2019