Impacto dos fatores cardiometabólicos e aptidão física na competência motora em adolescentes pré e após a prática de exercícios físicos

Abstract

Resumo: A aptidão física e a competência motora são essenciais para o desenvolvimento motor de crianças e adolescentes e estão associadas a um estilo de vida ativo na idade adulta. Entretanto, adolescentes com excesso de peso enfrentam desafios, como baixa aptidão física e alterações cardiometabólicas, fatores que podem impactar negativamente a competência motora. Exercícios de alta intensidade têm demonstrado benefícios na aptidão física e redução de fatores de risco cardiometabólicos (FRCM); no entanto, os seus efeitos na competência motora de adolescentes com excesso de peso ainda são pouco estudados. Portanto, o objetivo foi relacionar a adiposidade corporal à competência motora e investigar os efeitos de diferentes tipos de treinamento nos parâmetros cardiometabólicos e da aptidão física sobre a competência motora de adolescentes sedentários com excesso de peso. A pesquisa foi composta por duas fases, a primeira de caráter transversal e a segunda longitudinal. A primeira fase envolveu 100 adolescentes (43 meninas e 57 meninos), com idade média de 14,5±1,5 anos, cujos participantes foram classificados em três grupos conforme a adiposidade: Eutrófico (n=34), Sobrepeso (n=28) e Obeso (n=38), que após a finalização das avaliações da primeira fase, foram convidados a participar dos programas de treinamento físico. A segunda fase investigou os efeitos de diferentes métodos de treinamento sobre composição corporal, aptidão física e competência motora de adolescentes com excesso de peso. A amostra foi composta por 46 adolescentes, com idades entre 11 e 16 anos, divididos em quatro grupos de treinamento: treinamento funcional de alta intensidade (HIFT, n=10), treinamento intervalado de alta intensidade (HIIT, n=12), treinamento aeróbio de intensidade moderada (MICT, n=12) e grupo controle (GC, n=12). Foram avaliados parâmetros antropométricos de massa corporal (MC), estatura, circunferência abdominal (CA), circunferência de cintura (CC), massa gorda (MG), massa livre de gordura (MLG), frequência cardíaca de repouso (FCrep) e máxima (FCmax), variáveis metabólicas de colesterol total (CT), lipoproteína de alta densidade (LDL-c), lipoproteína de baixa densidade (HDL-c), triglicerídeos (TG), glicose e insulina, pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD), aptidão cardiorrespiratória (ACR - absoluto e relativo a MC), força de preensão manual (FPM), força de resistência abdominal (ABD), competência motora pelo teste Supine-to-Stand (STS), com análise do desempenho, pelo tempo de execução (STSTIME) e do padrão de movimento (STSPM) e nível de atividade física. Foram calculados índice de massa corporal (IMC), IMC escore-z (IMC-z), relação cintura/estatura (RCEst), FC de reserva (FCres), modelo de avaliação da homeostase da resistência à insulina (HOMA-IR) e índice quantitativo de verificação de sensibilidade à insulina (QUICKI).O grupo HIFT realizou exercícios funcionais que utilizavam a sobrecarga da própria massa corporal, e o grupo HIIT, utilizou bicicleta ergométrica. Ambos os grupos seguiram mesmo protocolo que consistiu em 3 séries de 4 sequências de 30 segundos em trabalho físico de alta intensidade (80-100% da FCres) com pausas ativas (50% da FCres) de 60 segundos. Enquanto o MICT fez exercícios contínuos em bicicleta ergométrica, com duração de 50 minutos e intensidade moderada (35 a 75% da FCres). Cada protocolo foi realizado três vezes por semana durante 12 semanas, com gastos calóricos equivalentes, enquanto o GC manteve a suas atividades habituais. A análise estatística foi realizada por ANOVA de medidas repetidas, com nível de significância de p=0,05. No estudo transversal da tese, as meninas apresentaram melhor desempenho no teste de flexibilidade (p<0,001), enquanto meninos se destacam em ACR, ABD e FPM, além das variáveis de competência motora, STSTIME e STSPM (p=0,004). Na análise dos grupos classificados por adiposidade o grupo Eutrófico obteve os melhores resultados em ABD, enquanto os grupos Obeso e Sobrepeso apresentaram menor pontuação no STSPM e maior tempo no STSTIME (p<0,001). No perfil lipídico, os adolescentes Eutróficos apresentaram menores concentrações de TG, CT, LDL-C e maior HDL-C em comparação aos demais grupos (p<0,05). As concentrações de insulina e glicemia foram mais elevadas no grupo Obeso. As correlações entre adiposidade e competência motora indicaram que maiores valores de adiposidade (%MG, IMC-z, CA, RCEst) estavam associados a menor desempenho no STSTIME e STSPM, e inversamente com variáveis de aptidão física, como ACR e ABD. O STSTIME foi positivamente correlacionado com as concentrações de insulina e HOMA-IR, enquanto STSPM mostrou correlação inversa com glicemia, TG, insulina e HOMA-IR. A análise de mediação revelou que os indicadores de adiposidade (RCEst e %MG) mediavam a relação entre a aptidão física e a competência motora (53% a 65%). O RCEst teve maior influência na mediação da relação entre ACR, ABD e FPM com o STSTIME, enquanto o %MG teve maior influência na mediação das variáveis de aptidão física com o STSPM. Em ambos os casos, a inclusão dos indicadores de adiposidade atenuou a relação entre aptidão física e desempenho motor, indicando o seu papel moderador na relação. No estudo longitudinal, o HIFT demonstrou maior eficácia na redução do índice de massa corporal (IMC) (p=0,04) e percentual de gordura (%MG) (p<0,001), além de aumento no percentual de massa magra (%MLG) (p<0,001), ABD (p<0,01) e flexibilidade (p<0,03), comparado aos demais grupos. O desempenho motor avaliada pelo STSTIME apresentou melhora significativa no HIFT (p<0,001). HIIT e MICT mostraram maior força de preensão manual (p<0,02). Em conclusão, os resultados deste estudo indicam que a adiposidade modera negativamente a relação entre aptidão física e competência motora em adolescentes, afetando o tempo de execução e a qualidade dos movimentos. A ACR foi a variável mais associada à competência motora, reforçando a sua importância para o desempenho funcional. Dentre os protocolos avaliados, o HIFT mostrou-se o mais eficaz, promovendo melhorias significativas na aptidão física, composição corporal e competência motora, especialmente no STSTIME.

Abstract: Physical fitness and motor competence are essential for motor development in children and adolescents, and are associated with an active lifestyle in adulthood. However, overweight adolescents face challenges, such as low physical fitness and cardiometabolic alterations, which can negatively impact motor competence. High intensity exercise has been shown to improve physical fitness and reduce cardiometabolic risk factors; however, its effects on the motor competence of overweight adolescents remain underexplored. Therefore, the objective of this study was to relate body adiposity to motor competence and investigate the effects of different types of training on cardiometabolic parameters and physical fitness in sedentary, overweight adolescents. The research was conducted in two phases: a cross-sectional design and a longitudinal design. The cross-sectional study involved 100 adolescents (43 girls and 57 boys), with a mean age of 14.5±1.5 years, classified into three groups according to adiposity: Eutrophic (n=34), Overweight (n=28), and Obese (n=38). This longitudinal study investigated the effects of different training methods on body composition, physical fitness, and motor competence in overweight adolescents. The sample consisted of 46 adolescents aged between 11 and 16 years divided into four training groups: high-intensity functional training (HIFT, n=10), high intensity interval training (HIIT, n=12), moderate-intensity continuous training (MICT, n=12), and a control group (CG, n=12). The anthropometric parameters assessed were body mass (BM), height, abdominal circumference (AC), fat mass (FM), fat-free mass (FFM), resting heart rate (RHR), and maximal heart rate (HRmax). Metabolic variables analyzed included total cholesterol (TC), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-c), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-c), triglycerides (TG), glucose, insulin, systolic blood pressure (SBP), and diastolic blood pressure (DBP). Physical fitness assessments included cardiorespiratory fitness (CRF, absolute and relative to BM), handgrip strength (HGS), abdominal endurance strength (ABD), and motor competence using the Supine-to-Stand (STS) test, evaluating both performance via execution time (STSTIME) and movement pattern (STSPM), along with the level of physical activity. The following indices were calculated: body mass index (BMI), BMI z-score (BMI-z), waist-to-height ratio (WHtR), heart rate reserve (HRR), homeostasis model assessment for insulin resistance (HOMA-IR), and quantitative insulin sensitivity check index (QUICKI). The HIFT group performed functional exercises utilizing body weight as resistance, while the HIIT group performed stationary cycling. Both groups followed the same protocol consisting of 3 sets of 4 sequences of 30s of high-intensity physical work (80–100% of HRR) with active pauses (50% of HRR) of 60s. Meanwhile, the MICT group performed continuous exercise on a stationary bike for 50 min at moderate intensity (35–75% of HRR). Each protocol was performed three times per week for 12 weeks, with equivalent caloric expenditure, while the CG maintained their usual activities. Statistical analysis was performed using repeated-measures analysis of variance with a significance level of p=0.05. In the cross-sectional phase of this study, girls demonstrated superior performance in the flexibility test (p<0.001), whereas boys outperformed in CRF, ABD, and HGS, as well as in motor competence variables STSTIME and STSPM (p=0.004). In the adiposity-based group analysis, the eutrophic group showed the best results for ABD, whereas the Obese and Overweight groups had lower STSPM scores and longer STSTIME execution times (p<0.001). Regarding lipid profile, eutrophic adolescents exhibited lower concentrations of TG, TC, and LDL-C and higher HDL-C than the other groups (p<0.05). Insulin and glucose concentrations were highest in the Obese group. Correlations between adiposity and motor competence indicated that higher adiposity values (%FM, BMI-z, AC, and WHtR) were associated with poorer performance in STSTIME and STSPM and were inversely related to physical fitness variables such as CRF and ABD. STSTIME was positively correlated with insulin concentration and HOMA-IR, whereas STSPM showed an inverse correlation with glucose, TG, insulin, and HOMA-IR. Mediation analysis revealed that adiposity indicators (WHtR and %FM) mediated the relationship between physical fitness and motor competence (53–65%). WHtR had a greater influence on mediating the relationship between CRF, ABD, and HGS with STSTIME, while %FM played a more significant role in mediating the relationship between physical fitness variables and STSPM. In both cases, inclusion of adiposity indicators attenuated the relationship between physical fitness and motor performance, indicating their moderating role in this association. In the longitudinal study, the HIFT protocol was the most effective in reducing BMI (p=0.04) and %FM (p<0.001), while increasing %FFM (p<0.001), ABD (p<0.01), and flexibility (p<0.03) compared to the other groups. Motor performance, as assessed using STSTIME, showed significant improvements in the HIFT group (p<0.001). The HIIT and MICT groups demonstrated improvement in handgrip strength (p<0.02). In conclusion, the results of this study indicate that adiposity negatively moderates the relationship between physical fitness and motor competence in adolescents, thereby affecting execution time and movement quality. CRF was the variable most strongly associated with motor competence, reinforcing its importance in functional performance. Among the evaluated protocols, HIFT proved to be the most effective, promoting significant improvements in physical fitness, body composition, and motor competence, particularly in STSTIME.