Association between physical activity and cardiorespiratory factors in adolescents: a cross-sectional exploratory study

Abstract

Background: Currently, under half of the adolescents reach recommended daily levels of physical activity (PA). It is known that higher levels of PA lead to higher levels of cardiorespiratory fitness (CRF) and therefore, a health-related CRF criterion value could contribute to identify the target population for primary cardiovascular disease prevention. Therefore, the aim of this study was to explore the relation between PA levels and CRF factors in healthy adolescents. Methods: A cross-sectional exploratory study with healthy adolescents aged 12-18 years old was conducted. Socio-demographic and body composition data were collected using a questionnaire. PA level was scored with the Physical Activity Index (PAI) and CRF assessment included lung function (LF) measured with spirometry and exercise tolerance measured with Incremental Shuttle Walking Test (ISWT). According to PAI scores the sample was divided in two groups: 1 (sedentary, low and moderately active); 2 (vigorously active (VA)). Descriptive statistics were applied to characterise the sample. Independent sample t-tests assessed differences between groups and simple logistic regressions identified the predictors of being VA. Results: The study included 115 adolescents (14.63±1.70 years old; 56.52% female). Adolescents presented a normal body mass index=21.19±3.14 Kg.m-2) and LF (forced expiratory volume in the first second (FEV1)=105.58±12.73% of the predicted). Significant differences were found between groups in height (G1–163.44±8.01; G2–167±8.65; p=0.024), LF (FEV1/ forced vital capacity (FVC); G1–97.58±10.66; G2–94.04±8.04; p=0.049), ISWT distance (G1– 1089.81±214.04; G2–1173.60±191.86; p=0.038); heart rate (HR) at rest (G1– 84.61±13.68; G2–79.23±13.81; p=0.038), HR at the end of the best ISWT (G1– 124.71±37.57; G2–133.54±33.61; p=0.041) and percentage of the maximal HR achieved during ISWT (G1–63.09±19.03; G2–67.53±17.08; p=0.043). Simple logistic regressions showed that height (OR–1.054; 95%CI 1.006-1.104), ISWT distance (OR–1.002; 95%CI 1.000-1.004) and HR at rest (OR–0.971; 95%CI 0.945-0.999) were predictors of being VA. Conclusions: Results suggest that more physically active adolescents have a better CRF profile. The findings suggest that PA is important to adolescents’ health status and it should be encouraged since childhood. Clinical practice will benefit from the use of PAI, ISWT and HR findings, allowing physiotherapists to use it for prescribing exercise.

Introdução: Atualmente, menos de metade dos adolescentes cumpre os níveis diários recomendados de atividade física (AF). Sabe-se que níveis de AF mais elevados implicam melhor condição cardiorrespiratória (CCR) pelo que, um perfil da CCR pode contribuir para identificar a população-alvo para prevenção de doenças cardiovasculares e de promoção da saúde. Assim, o objetivo do estudo foi explorar a relação entre a AF e a CCR em adolescentes saudáveis. Metodologia: Realizou-se um estudo exploratório transversal com adolescentes (12-18 anos). Recolheram-se dados sociodemográficos e antropométricos através de um questionário. A AF foi avaliada com o índice de atividade física (IAF) e as medidas da CCR incluíram a avaliação da função pulmonar (FP) pela espirometria e da tolerância ao exercício pelo teste de marcha com carga progressiva (TMCP). Dividiu-se a amostra em 2 grupos: 1 (sedentários, pouco e moderadamente ativos); 2 (vigorosamente ativos (VA)) de acordo com o IAF. A estatística descritiva permitiu caracterizar a amostra. Foram utilizados testes-t de amostras independentes para verificar diferenças entre grupos e regressões logísticas simples para identificar os preditores de ser VA. Resultados: O estudo incluiu 115 adolescentes (14.63±1.70 anos; 56.52% género feminino) com índice de massa corporal =21.19±3.14 Kg.m-2 e FP (volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEMS)=105.58±12.73% do previsto) normais. Houve diferenças significativas entre grupos na altura (G1– 163.44±8.01; G2–167±8.65; p=0.024), FP (VEMS/ capacidade vital forçada (CVF); G1–97.58±10.66; G2–94.04±8.04; p=0.049), distância percorrida no TMCP (G1–1089.81±214.04; G2–1173.60±191.86; p=0.038); frequência cardíaca (FC) basal (G1–84.61±13.68; G2–79.23±13.81; p=0.038), FC após o melhor TMCP (G1–124.71±37.57; G2–133.54±33.61; p=0.041) e percentagem da FC máxima (G1–63.09±19.03; G2–67.53±17.08; p=0.043). A altura (OR– 1.054; 95%IC 1.006-1.104), distância percorrida no TMCP (OR–1.002; 95%IC 1-1.004) e a FC basal (OR–0.971; 95%IC 0.945-0.999) demonstraram ser preditores de ser VA. Conclusões: Os resultados sugerem que adolescentes mais ativos têm melhor CCR e perfil cardiovascular. A AF é um fator importante para o estado de saúde dos adolescentes e deverá ser encorajada desde a infância. Na prática clínica, os fisioterapeutas poderão utilizar os dados da IAF, do TMCP e da FC para prescrever exercício.