Somatic maturation and body composition in female healthy adolescents with or without adjustment for body fat

Valter Paulo N Miranda; Franciane Rocha de Faria; Eliane Rodrigues de Faria; Silvia Eloiza Priore

doi:10.1590/S0103-05822014000100013

. 2014 Mar;32(1):78–84. doi: 10.1590/S0103-05822014000100013

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Somatic maturation and body composition in female healthy adolescents with or without adjustment for body fat

Valter Paulo N Miranda ¹, Franciane Rocha de Faria ¹, Eliane Rodrigues de Faria ¹, Silvia Eloiza Priore ¹

PMCID: PMC4182997 PMID: 24676194

Abstract

Objective:

To evaluate the relationship between the stages of somatic maturation and body composition in eutrophic female adolescents with or without excessive body fat.

Methods:

Cross-sectional study of 118 female adolescents, from 14 to 19 years-old, in Viçosa, Minas Gerais, Southeast Brazil. The adolescents were divided in two groups: Group 1 (G1), eutrophic with adequate body fat percentage, and Group 2 (G2), eutrophic with high body fat percentage. The somatic maturation was assessed by the formula for estimating the Peak Height Velocity (PHV).

Results:

The PHV had higher average score in G1 adolescents compared to G2 (0.26 versus 0.05; p=0.032). There was an association between G1, G2 and the somatic maturation (p=0.049). The female adolescents before and during PHV presented higher values of fat body BMI (p=0.034) and percentage of central fat (p=0.039) compared to the adolescents after PHV. There was a correspondence between before PHV stage and the excess of body fat (α=0.751).

Conclusions:

There was an association between somatic maturation and body composition in eutrophic female adolescents. Length, BMI and fat percentage were different among the somatic maturation stages. It is relevant to evaluate the somatic maturation and the changes occurring in the body composition during adolescence in order to better evaluate and manage the nutritional status and the body fat excess.

Keywords: adolescent/growth & development, body composition, body fat

Introduction

According to the World Health Organization⁽ ¹ ⁾, adolescence is defined as the period of life ranging from ten to 19 years, being a phase of transition from childhood to adulthood. Puberty comprises the physical and biological changes; however, adolescence encompasses puberty and psychosocial transitions⁽ ¹ ⁾. Puberty starts 1 year earlier in girls, but their peak height velocity (PHV) occurs two years earlier, compared to boys⁽ ¹ ⁾.

During adolescence, there is an increase of approximately 50% in weight and of 15-25% in the individuals' adult height⁽ ² ⁾. The girls begin the growth spurt at 9.5 years, 1 or 2 years earlier than boys⁽ ³ ⁾. The changes in body composition include changes in the relative proportions of water, lean mass, fat mass and skeletal, as well as characteristics of pubertal maturation, resulting in phenotypic differences between the sexes⁽ ⁴ ⁾. The relative amount of fat in females gradually increases during adolescence⁽ ⁵ ⁾. Growth is rapid in early childhood and pre-adolescence, increasing sharply during the adolescence growth spurt, reducing and, eventually ending, as adult dimensions are achieved⁽ ⁶ ⁾. Physical growth is particularly sensitive to environmental conditions, among which stand out: immigration, emerging diseases, low levels of physical activity, the various types of urbanization, differences in socioeconomic terms and basic health care, in addition to different dietary habits, and pollution⁽ ⁷ ⁾.

Somatic maturation is used to evaluate the biological development, using, for this, the analysis of PHV in height⁽ ⁸ ^, ⁹ ⁾, which can be obtained by the formula of Mirwald et al⁽ ¹⁰ ⁾, which has anthropometric measures of height, height, and cephalic length.

All changes in body composition that occur during adolescence are associated with the biological maturation state⁽ ⁹ ⁾. Changes in the nutritional status of adolescents may vary between individuals, according to genetic, hormonal, and environmental processes⁽ ¹ ^, ¹¹ ⁾. In the study by Pinto et al⁽ ¹² ⁾,the prevalences of overweight and abdominal obesity showed an increase in the final stages of sexual maturation for both sexes, when indicators of body mass index (BMI) and waist circumference were evaluated. Girls with early sexual maturation had a higher prevalence of overweight and abdominal obesity than adolescents in which the sexual maturation was delayed⁽ ¹² ⁾.

Given the above, the aim of this study was to evaluate the relationship between the stages of somatic maturation and body composition in eutrophic adolescent females or without excess body fat.

Method

Cross-sectional study, with 118 female adolescents from 14 to 19 years, students of public schools in the municipality of Viçosa, state of Minas Gerais, with the following inclusion criteria: presence of menarche for at least 1 year; to be eutrophic by the BMI with adequate or excess body fat percentage; do not make use of medications; do not present chronic illnesses and not having been pregnant, or to be pregnant.

The adolescent were grouped into: Group 1 (G1), eutrophic by BMI for age and sex (IMC/A)⁽ ¹³ ⁾ and with adequate body fat percentage (>20% and <25%)⁽ ¹⁴ ⁾; Group 2 (G2), eutrophic by BMI/A⁽ ¹³ ⁾, but with a high percentage of body fat (≥30%)⁽ ¹⁴ ⁾. The percentage body fat (%BF) was estimated by bipolar bioelectrical impedance (Tanita^(r)) and by the biceps, triceps, subscapular, and suprailiac skinfold thickness measured by a Lange Skinfold Caliper (Beta Technology Inc), according to techniques proposed by Cameron⁽ ¹⁵ ⁾. We classified %BF as proposed by Lohman⁽ ¹⁴ ⁾. To be included in the study, the adolescent's %BF should match the classification range by the two methods.

To calculate the sample size, we used the software Epi-Info 6.04. We considered the population of 3,608 adolescents in the age range and sex for the study⁽ ¹⁶ ⁾, the prevalence of excess body fat of 25%⁽ ¹⁷ ⁾, an acceptable variability of 11% and a confidence level of 95%, with minimum sample of 59 adolescents in each group (G1 and G2), totaling a sample of 118 adolescents.

For the sample selection, we chose randomly four public schools by convenience, located in the urban area of the municipality. Screening was performed with measurement of weight, height, and %BF in 560 adolescents. Of these, all students who met the inclusion criteria participated in the random selection draw. The selected adolescents from both groups underwent anthropometric and body composition assessments.

According to the techniques proposed by Jellife⁽ ¹⁸ ⁾, weight was measured using an electronic digital scale with a maximum capacity of 150kg and 100g sensitivity, and height was measured with a portable stadiometer with 2.0m-lenght and 0.1cm-resolution. We classified the nutritional status by BMI and height by age and sex, as proposed by the World Health Organization⁽ ¹³ ⁾.

For the location of the peripheral and central body fat, we used the sum of the biceps and triceps skinfolds and the subscapular and suprailiac skinfolds. Body fat in kilograms (Fat kg) was calculated from the %BF estimated by the bioimpedance analyzer and the adolescent's weight. The fat-free mass in kilograms (FFM kg) was obtained subtracting the Fat kg from the total weight.

The waist circumference (WC) and the hip circumference (HC) were measured with a flexible and inelastic tape measure, with extension of 2m, divided into centimeters and subdivided into millimeters, care being taken not to compress the soft parts. The measure f the WC was obtained at the midpoint between the last rib and the iliac crest, and the HC as the largest circumference of the hip-buttocks region. We calculated the waist-to-hip ratio (WHR) and the waist-to-height ratio (WHtR). The WC, the RCQ, and the RCE were classified as: adequate (<90th percentile) and inadequate (≥90th percentile). The 90th percentile is the cutoff used for the studied population⁽ ¹⁹ ⁾.

We calculated the somatic maturation with the formula to estimate the PHV for adolescents, developed by Mirwald et al⁽ ¹⁰ ⁾. The formula of somatic maturation for girls, according to Mirwald et al⁽ ¹⁰ ⁾, is: -9,376 + [0.0001882 x (leg length and sitting height interaction)] + 0.0022 x (age and leg length interaction) + 0.005841 x (age and sitting height interaction) - 0.002658 x (age and weight interaction) + 0,07693 x (weight by height ration). From the resulting value, adolescents were classified into three stages: pre-PHV (PHV<-1), during PHV (PHV≥-1 or PHV≤+1) and post-PHV (PHV>+1).

For data analysis we used the software Epi-Info 6.04 and the Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), version 17.0. We performed the Kolmogorov-Smirnov test to verify the normality of data. We used the Mann-Whitney; Kruskall-Wallis, and the Bonferroni's post hoc test (for the latter, we considered p<0.025). Pearson's chi-square test for linear association was used to verify the relationship between somatic maturation and nutritional status of adolescents. We also used the multiple correspondence analysis, as a method of multivariate exploratory analysis, to observe the association between groups of adolescents regarding body fat, stages of somatic maturation, and the classification of WC, WHR and the WHtR.

The project was approved by the Research Ethics Committee of Universidade Federal de Viçosa (UFV). Participants older than 18 or parents signed the informed consent form.

Results

The study included 118 adolescents with a mean age of 16.4±1.4 years. Adolescents from G2 presented higher values for weight, BMI, BMI of fat, WC, HC, WHR, WHtR, and percentage of central and peripheral fat (p<0.001). Regarding the classification of somatic maturation, 10 (8.5%) were classified as in the pre-PHV, 92 (78.0%) in the PHV, and 16 (13.5%) in the post-PHV stage.

PHV in height had higher scores in adolescents from G1 in comparison to G2 (0.26 versus 0.05 points; p=0.032). An association was found between groups and stages of somatic maturation (p=0.049). There was a greater proportion of G1 adolescents (96.2%) in the stages during and post-spurt in comparison to G2 adolescents (86.42%). Girls in the pre-PHV and during PHV presented higher BMI values of fat (p=0.034) and percentage of central fat (p=0.039), when compared to those in post-PHV (Table 1).

Table 1. Stages of somatic maturation and evaluation of anthropometric and body composition variables in eutrophic adolescents from 14 to 19 years, with adequate or high body fat percentage. Viçosa (2005).

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By analyzing the somatic maturation separately in each group, no difference was found between the PHV stage and anthropometric measures in G1. On the other hand, adolescents from G2 who were in the period of spurt and post-spurt presented higher values of height and fat-free mass (Table 2).

Table 2. Classification of stages of somatic maturation and evaluation of anthropometric and body composition variables of eutrophic adolescents from 14 to 19 years, according to study groups. Viçosa, 2009.

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In multiple correspondence analyses (Figure 1), the main plain (dimension 1=50.1% and dimension 2=22.3%) explained 72.4% of data variability. The first dimension presented Cronbach's alpha equal to 0.751, with satisfactory discriminatory power. This dimension is characterized by the extremes - adolescents in the pre-spurt stage, with excess body fat (G2) and with inadequate values of WC, WHR, and WtHR were correspondent.

Discussion

The results showed an association between somatic maturation and body composition in eutrophic female adolescents. Variables such as height, BMI of fat and %BF were different between the stages of somatic maturation. We observed that measures of body fat were associated with the pre-PHV and during-PHV stages. Similarly, studies showed that the stages of sexual maturation influence the anthropometric and body composition parameters, allowing the systematic construction and use of references considering pubertal development⁽ ⁴ ^, ²⁰ ^, ²¹ ⁾ .

According to Siervogel et al⁽ ¹¹ ⁾, during puberty, there are changes in lean body mass and in body fat distribution, with accelerated growth rate (growth spurt) and the fusion of the bone epiphysis until adult height is achieved. The distribution of body fat that occurs during the process of maturation may explain the frequency of adolescents with adequate %BF, classified in the stages during PHV and post-PHV of somatic maturation.

PHV was higher in eutrophic adolescents with appropriate percentage of body fat compared to those with excess body fat (p=0.032). Adolescents with adequate %BF were more frequently classified as during and post-PHV; while those with excess adiposity were more frequently classified in the pre-PHV stage (Figure 1). Physiologically, this finding can be explained, as a certain amount of body fat is necessary for the growth spurt in both sexes, and in females body fat is accumulated especially in the central region⁽ ¹¹ ⁾.

The results of this study showed that variables such as height, BMI of fat, and percentage of central fat varied in different classification stages of somatic maturation. As observed, the rates of height were higher in stages during and after PHV. The BMI of fat and the percentage of central fat had higher rates of somatic maturation in pre-PHV stage. According to Barbosa et al⁽ ²¹ ⁾, the increase in body mass observed in females coincides with increases in fat accumulation and the period of greatest increase in height.

While observing the variation of anthropometric indexes in the stages of somatic maturation in G1 and G2, we found that G1 adolescents with adequate %BF showed no difference in anthropometric indexes of body composition between the groups of somatic maturation. On the other hand, the participants of G2, with excess fat, varied among the three groups of somatic maturation regarding height and fat-free mass in the stages during and post-PHV. This result is consistent with the maturation process, since height and muscle mass are directly proportional to the PHV also in females⁽ ⁶ ^, ¹¹ ⁾.

It is noteworthy that all the girls evaluated had already passed menarche; nevertheless, it was found that almost 18% of the total sample was still in the stage of pre-spurt, and these adolescents presented a higher body fat accumulation. To Duarte⁽ ²⁰ ⁾, the weight tends to increase after menarche, due to the overall growth and development of the body and especially the increase in fat deposits, due to the greater role of estrogen and progesterone. In the first period, about 95% of adult height has already been reached and linear growth enters a deceleration process, ceasing around 2.5-3.0 years later⁽ ²⁰ ⁾.

According to the literature, the accumulation of fat in the central region in girls who have not reached the PHV is necessary to provide the physiological changes that occur during puberty⁽ ⁴ ^, ¹¹ ⁾. In the present study, there was correspondence between the group of girls who presented excess fat and inadequate WC, WHR, and WHtR with the pre-PHV classification of somatic maturation. The adolescents who were in the PHV stage and in the post-PHV stage had correspondence with the adequate values of these variables. These results show that the WHR, the WHtR, and the WC were related to the stages of somatic maturation, and it is important to emphasize that these variables are good indicators of metabolic syndrome and of the occurrence of cardiovascular disease in adolescence⁽ ²² ^, ²³ ⁾.

Ibanez et al⁽ ²⁴ ⁾ showed that, regardless of BMI, both the measures that reflect total adiposity (body fat in kg and %BF) and those that reflect the body fat distribution (waist circumference, WHR, and abdominal fat) were higher, in all pubertal stages, in girls with early sexual maturation. This association cannot be made in this study, as 8.5% of adolescents, although in the pre-PHV stage, were classified as pubescent for having already passed the menarche.

Barbosa et al⁽ ²¹ ⁾ also found that the assessment of nutritional status, and the anthropometric and body composition changes during adolescence are strongly related to the growth spurt. Siervogel et al⁽ ¹¹ ⁾ and the World Health Organization⁽²⁵⁾highlight the importance of considering biological markers for the beginning and the end of the pubertal growth spurt. Corroborating the cited researches, the present study showed that, in addition to biological markers, anthropometric body composition variables, especially those related to body fat, have varied in the pre-PHV stage.

The increase in body fat observed in virtually all countries of the world in recent decades, makes the use of anthropometric measures in population surveys to define reference values even more critical⁽ ²⁵ ⁾. According to Gomes et al⁽ ²⁶ ⁾, it is essential to include information on sexual maturation to assess the nutritional status of adolescents⁽ ²⁶ ⁾. This, in turn, is marked by the human biological variability, which originates from the interaction between genetic and environmental factors that occur during the growth spurt. Changes in body composition of adolescents are markers of metabolic changes that occur during pubertal development⁽ ²¹ ^, ²⁷ ⁾.

Metabolic changes, in turn, predict the risk of occurrence in adult life, of non-communicable chronic diseases, especially cardiovascular disease, diabetes, osteoporosis, and obesity⁽ ⁶ ^, ⁷ ^, ²⁷ ^, ²⁸ ⁾. Thus, we emphasize that the knowledge of the association between pubertal development and body composition enables the planning and practice of intervention measures to prevent this outcome⁽ ¹¹ ⁾. Several factors may influence the development of obesity in adolescence, namely, inadequate dietary intake, physical inactivity, sexual maturity, socioeconomic status and parental influence⁽ ²⁹ ⁾. According to Duarte⁽ ²⁰ ⁾, the interrelationships between growth, physical development, and maturation are still poorly known in Brazilian children and adolescents.

Given the above, it is considered that the pubertal stage determines striking changes in anthropometric and body composition parameters in adolescents. There are numerous intrinsic and environmental factors that may influence the onset of puberty, with no optimal hormonal marker⁽ ²¹ ^, ³⁰ ⁾. The main methodological implications related to studies of pubertal development include determining the initiation and progression, and form of assessment; this also applies to the process of somatic maturation.

Regarding limitations of this study, we may consider the fact that teenagers aged from 10 years were not selected, which probably increased the number of girls in the group classified as pre-PHV. Another limitation is related to the use of a cross-sectional design, which does not allow the assessment of cause and effect. Even so, there was a relationship between somatic maturation and body composition variables in adolescents.

We may conclude that there is variation of anthropometric and body composition values among the three stages of PHV of somatic maturation, especially those related to body fat. The study indicates the importance of following these anthropometric and body composition variables from the beginning of pubertal growth spurt in females, in order to control the accumulation of adipose tissue, as well as its future consequences on the health of adolescents. Therefore, we realize the importance of working with somatic maturation in assessing body composition of adolescents.

It is noteworthy that, during puberty, not only chronological age, sex, and stage of sexual maturation should be considered in the assessment of nutritional status, but also the adolescent's stage of somatic maturation, i.e., the evaluation of puberty has to consider the multitude of factors that surround it. Future studies with adolescents in the initial period of adolescence (10 to 14 years) may show the relationship between body composition, and stages of somatic and sexual maturation in both sexes. Therefore, health professionals may use somatic maturation as an additional tool to evaluate a healthier body development of adolescents.

Footnotes

Instituição: Departamento de Nutrição e Saúde da Universidade Federal de Viçosa (UFV), Viçosa, MG, Brasil

Fonte financiadora: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig)

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Rev Paul Pediatr. 2014 Mar;32(1):78–84. [Article in Portuguese]

Maturação somática e composição corporal em adolescentes eutróficos do sexo feminino com ou sem adequação de gordura corporal

Abstract

Objetivo:

Avaliar a relação entre os estágios de maturação somática e de composição corporal em adolescentes do sexo feminino eutróficas, com ou sem excesso de gordura.

Métodos:

Estudo transversal com 118 adolescentes do sexo feminino, de 14 a 19 anos, em Viçosa, Minas Gerais, divididas em dois grupos: Grupo 1 (G1) - eutróficas com percentual adequado gordura corporal - e Grupo 2 (G2) - eutróficas com percentual elevado de gordura. Avaliou-se a maturação somática pela fórmula de estimativa do Pico de Velocidade de Crescimento (PVC). Resultados: O PVC teve maior escore médio nas adolescentes do G1 em comparação ao G2 (0,26 versus 0,05; p=0,032). Houve associação entre G1, G2 e os estágios de maturação somática (p=0,049). As adolescentes nos estágios pré e durante PVC apresentaram maiores valores de IMC de gordura (p=0,034) e percentual de gordura central (p=0,039) do que as adolescentes pós-PVC. Houve correspondência entre o estágio pré-PVC e o excesso de gordura corporal com poder discriminatório satisfatório (α=0,751).

Conclusões:

Os resultados mostraram associação entre a maturação somática e a composição corporal de adolescentes eutróficas do sexo feminino. Variáveis como estatura, IMC e percentual de gordura foram diferentes entre os estágios de classificação da maturação somática. Assim, é relevante analisar a maturação somática e as alterações que ocorrem com a composição corporal durante a adolescência, visando avaliar e controlar o estado nutricional e o acúmulo de gordura corporal.

Keywords: adolescente/crescimento & desenvolvimento, composição corporal, gordura corporal

Introdução

De acordo com a Organização Mundial da Saúde⁽ ¹ ⁾, a adolescência é definida como o período de vida compreendido dos dez aos 19 anos, sendo uma fase de transição da infância para a vida adulta. A puberdade contempla as mudanças físicas e biológicas; entretanto, a adolescência engloba a puberdade e as transições psicossociais⁽ ¹ ⁾. A puberdade inicia-se um ano antes nas meninas, porém seu pico de velocidade de crescimento (PVC ou PHV) ocorre dois anos antes, em comparação aos meninos⁽ ¹ ⁾.

Durante a adolescência, ocorre aumento de aproximadamente 50% do peso e de 15 a 25% da estatura final do indivíduo⁽ ² ⁾. As meninas iniciam o estirão em média aos 9,5 anos, um a dois anos antes que os meninos⁽ ³ ⁾. As mudanças na composição corporal incluem alterações nas proporções relativas de água, de massa magra, de massa de gordura e óssea, assim como características da maturação puberal, que resultam nas diferenças fenotípicas entre os sexos⁽ ⁴ ⁾. A quantidade relativa de gordura no sexo feminino aumenta progressivamente durante a adolescência⁽ ⁵ ⁾. O crescimento é rápido na infância e no início da pré-adolescência, aumentando agudamente durante o estirão do crescimento adolescente, diminuindo e, eventualmente, terminando conforme as dimensões adultas são atingidas⁽ ⁶ ⁾. O crescimento físico é particularmente sensível às condições socioambientais, dentre as quais se destacam: a imigração, as doenças emergentes, os baixos níveis de atividade física, os diversos tipos de urbanização, as disparidades em termos socioeconômicos e nos cuidados básicos de saúde, além dos distintos hábitos nutricionais e da poluição⁽ ⁷ ⁾.

A maturação somática é utilizada para avaliar o desenvolvimento biológico, utilizando-se, para isso, a análise do PVC em estatura⁽ ⁸ ^, ⁹ ⁾, que pode ser obtido pela fórmula de Mirwald et al⁽ ¹⁰ ⁾, a qual conta com medidas antropométricas de peso, estatura e altura troncocefálica.

Todas as modificações na composição corporal que ocorrem durante a adolescência associam-se ao estágio de maturação biológica⁽ ⁹ ⁾. As mudanças no estado nutricional do adolescente podem variar entre indivíduos, conforme os processos genéticos, hormonais e ambientais⁽ ¹ ^, ¹¹ ⁾. No estudo de Pinto et al⁽ ¹² ⁾, as prevalências de excesso de peso e de obesidade abdominal mostraram incremento nos estágios finais da maturação sexual, para ambos os sexos, ao se avaliarem os indicadores índice de massa corpórea (IMC) e circunferência de cintura. As meninas com maturação sexual precoce apresentaram maior prevalência de excesso de peso e de obesidade abdominal do que as adolescentes em que a maturação sexual foi mais tardia⁽ ¹² ⁾.

Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi avaliar a relação entre os estágios de maturação somática e de composição corporal, em adolescentes do sexo feminino eutróficas com ou sem excesso de gordura corporal.

Método

Estudo transversal, com 118 adolescentes do sexo feminino, de 14 a 19 anos, estudantes da rede pública de ensino do município de Viçosa, Minas Gerais, tendo como critérios de inclusão: presença de menarca há pelo menos um ano; ser eutrófica pelo IMC com adequado ou elevado percentual de gordura corporal; não fazer uso de medicamentos; não apresentar enfermidade crônica e não ter engravidado ou estar grávida.

As adolescentes foram agrupadas em: Grupo 1 (G1), eutróficas pelo IMC para idade e sexo (IMC/I)⁽ ¹³ ⁾ e com percentual de gordura corporal adequado (>20 e <25%)⁽ ¹⁴ ⁾; Grupo 2 (G2), eutróficas pelo IMC/I⁽ ¹³ ⁾, porém com elevado percentual de gordura corporal (≥30%)⁽ ¹⁴ ⁾. O percentual de gordura corporal (%GC) foi estimado por aparelho de bioimpedância elétrica bipolar (Tanita^(r)) e pelas pregas cutâneas bicipital, tricipital, subescapular e suprailíaca, utilizando-se o equipamento Lange Skinfold Caliper (Beta Technology Inc), segundo as técnicas propostas por Cameron⁽ ¹⁵ ⁾. Classificou-se o %GC conforme a proposta de Lohman⁽ ¹⁴ ⁾. Para a adolescente ser incluída no estudo, o %GC deveria coincidir com a faixa de classificação pelos dois métodos.

Para o cálculo do tamanho amostral, utilizou-se o software Epi-Info 6.04. Considerou-se a população de 3.608 adolescentes na faixa etária e sexo de interesse do estudo⁽ ¹⁶ ⁾, a prevalência de excesso de gordura corporal de 25%⁽ ¹⁷ ⁾, uma variabilidade aceitável de 11% e nível de confiança de 95%, com amostra mínima de 59 adolescentes em cada grupo (G1 e G2), totalizando uma amostra de 118 adolescentes.

Para a seleção amostral, escolheu-se aleatoriamente quatro escolas públicas por conveniência, localizadas na região urbana do município. Realizou-se triagem com aferição de peso, estatura e %GC em 560 adolescentes. Destas, todas as que atenderam aos critérios de inclusão participaram da seleção por meio de sorteio. As adolescentes selecionadas de ambos os grupos foram submetidas à avaliação antropométrica e de composição corporal.

De acordo com as técnicas propostas por Jellife⁽ ¹⁸ ⁾, aferiu-se o peso com balança digital eletrônica com capacidade máxima de 150kg e sensibilidade de 100g e a estatura por meio de estadiômetro portátil com extensão de 2,0m e resolução de 0,1cm. Classificou-se o estado nutricional por meio do IMC e da estatura por idade e sexo, segundo a World Health Organization⁽ ¹³ ⁾.

Para a localização da gordura corporal periférica e central, utilizou-se o somatório das pregas cutâneas bicipital e tricipital e subescapular e suprailíaca. A gordura corporal em quilogramas (Gord kg) foi calculada a partir do %GC estimado pela bioimpedância e do peso da adolescente. A massa livre de gordura em quilogramas (MLG kg) foi obtida subtraindo-se do peso total a Gord kg.

Os perímetros da cintura (PC) e do quadril (PQ) foram aferidos com fita métrica flexível e inelástica, com extensão de 2m, dividida em centímetros e subdivida em milímetros, tomando-se cuidado para não comprimir as partes moles. A medida do PC foi obtida no perímetro na distância média entre a última costela e a crista ilíaca e o PQ, na maior proeminência da região glútea. Calculou-se a Relação Cintura/Quadril (RCQ) e a Relação Cintura/Estatura (RCE). O PC, a RCQ e a RCE foram classificados em: adequado (<percentil 90) e inadequado (≥ percentil 90). O percentil 90 é o ponto de corte usado para a população em estudo⁽ ¹⁹ ⁾.

Calculou-se a maturação somática com a fórmula de estimativa do PVC para adolescentes, desenvolvida por Mirwald et al⁽ ¹⁰ ⁾. A fórmula de maturação somática para meninas, segundo Mirwald et al⁽ ¹⁰ ⁾, é: -9,376 + [0,0001882 x (interação do comprimento de pernas e estatura sentado)] + 0,0022 x (interação da idade e comprimento da idade) + 0,005841 x (interação da idade e estatura sentado) - 0,002658 x (interação entre idade e peso) + 0,07693 x (razão de peso pela estatura). A partir do valor encontrado, classificaram-se as adolescentes em três estágios: pré-PVC (PVC<-1), durante PVC (PVC≥-1 ou PVC≤+1) e pós-PVC (PVC>+1).

Para a análise dos dados, utilizaram-se os softwares Epi-Info 6.04 e o Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), versão 17.0. Realizou-se o teste de Kolmogorov-Smirnov para verificar a normalidade dos dados. Utilizaram-se os testes de Mann-Whitney; Kruskall-Wallis e o post hoc de Bonferroni (para o último, considerou-se p<0,025). O teste do qui-quadrado de associação linear de Pearson foi empregado para verificar a relação entre a maturação somática e o estado nutricional das adolescentes. Realizou-se ainda a análise de correspondência múltipla, como método de análise exploratória multivariada, para observar a associação entre os grupos de adolescentes quanto à gordura corporal, os estágios de maturação somática e a classificação do PC, da RCQ e da RCE.

O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade Federal de Viçosa (UFV). Os participantes maiores de 18 anos ou os responsáveis pelos menores assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido.

Resultados

Participaram do estudo 118 adolescentes com média de idade de 16,4±1,4 anos. Adolescentes do G2 apresentaram maiores valores de peso, IMC, IMC de gordura, PC, PQ, RCQ, RCE, percentual de gordura central e periférica (p<0,001). Quanto à classificação da maturação somática, dez (8,5%) foram classificadas no estágio pré-PVC, 92 (78,0%) durante PVC e 16 (13,5%) no estágio pós-PVC.

O PVC em estatura teve maior média nas adolescentes do G1 em comparação ao G2 (0,26 versus 0,05 pontos; p=0,032). Encontrou-se associação entre os grupos estudados e os estágios de maturação somática (p=0,049). Houve maior proporção de adolescentes do G1 (96,2%) nos estágios durante e pós-estirão de crescimento em estatura do que adolescentes do G2 (86,42%). As meninas nos estágios pré e durante PVC apresentaram maiores valores de IMC de gordura (p=0,034) e percentual de gordura central (p=0,039), quando comparadas com aquelas em pós-PVC (Tabela 1).

Tabela 1. Estágios de maturação somática e avaliação das variáveis antropométricas e de composição corporal de adolescentes eutróficas de 14 a 19 anos, com percentual de gordura adequado ou elevado. Viçosa (2005).

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Ao analisar a maturação somática separadamente em cada grupo, não se encontrou diferença entre os estágios do PVC e as medidas antropométricas e de composição corporal no G1. Já as adolescentes do G2 que se encontravam no período durante e pós-estirão de crescimento apresentaram maiores valores de estatura e massa livre de gordura (Tabela 2).

Tabela 2. Classificação dos estágios de maturação somática e avaliação das variáveis antropométricas e de composição corporal de adolescentes eutróficas de 14 a 19 anos, segundo grupos de estudo. Viçosa, 2009.

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Na análise de correspondência múltipla (Figura 1), o plano principal (dimensão 1=50,1% e dimensão 2=22,3%) explicou 72,4% da variabilidade dos dados. A primeira dimensão apresentou α de Cronbach igual a 0,751, com poder discriminatório satisfatório. Essa dimensão caracteriza-se pelos extremos - adolescentes no estágio pré-estirão de crescimento em estatura, com excesso de gordura corporal (G2) e com valores de PC, RCQ e RCE inadequados mostraram correspondência.

Discussão

Os resultados evidenciaram associação entre a maturação somática e a composição corporal de adolescentes eutróficas do sexo feminino. Variáveis como estatura, IMC de gordura e %GC foram diferentes entre os estágios de classificação da maturação somática. Observou-se que medidas de avaliação da gordura corporal associaram-se aos estágios pré e durante PVC. De maneira similar, pesquisas mostram que os estágios de maturação sexual influenciam na evolução dos parâmetros antropométricos e de composição corporal, possibilitando a construção e a utilização sistemática de referências que considerem o desenvolvimento pubertário⁽ ⁴ ^, ²⁰ ^, ²¹ ⁾ .

Segundo Siervogel et al⁽ ¹¹ ⁾, durante o processo da puberdade, ocorre modificação da massa corporal magra e da distribuição da gordura corporal, com aceleração da velocidade de crescimento (estirão puberal) e a fusão das epífises ósseas até a parada do crescimento. A distribuição da gordura corporal durante o processo de maturação pode justificar a frequência das adolescentes com %GC adequado, classificadas nos estágios durante e pós-PVC da maturação somática.

O PVC foi maior nas adolescentes eutróficas com percentual de gordura corporal adequado em comparação àquelas com excesso de gordura corporal (p=0,032). As adolescentes com %GC adequado tiveram maior frequência de classificação durante e pós-PVC; já aquelas com excesso de adiposidade tiveram maior frequência de classificação no estágio pré-PVC (Figura 1). Fisiologicamente, essa constatação pode ser explicada, pois, como se sabe, é necessário determinado depósito de gordura corporal para que ocorra o estirão puberal em ambos os sexos, sendo que, no feminino, a gordura corporal se acumula principalmente na região central⁽ ¹¹ ⁾.

Os resultados deste estudo mostram que variáveis como estatura, IMC de gordura e percentual de gordura central tiveram variação nos diferentes estágios de classificação da maturação somática. Conforme observado, os índices de estatura foram mais elevados nos estágios durante e pós-PVC. Já o IMC de gordura e o percentual de gordura central tiveram maiores índices no estágio pré-PVC da maturação somática. Segundo Barbosa et al⁽ ²¹ ⁾, o aumento da massa corporal observada no sexo feminino coincide com o aumento do acúmulo de gordura e como período de maior aumento de estatura.

Ao observar a variação dos índices antropométricos nos estágios de maturação somática em G1 e G2, observou-se que as adolescentes do G1 com %GC adequado não apresentaram nenhuma diferença nos índices antropométricos de composição corporal entre os grupos de maturação somática. Por outro lado, as participantes do G2, com excesso de gordura, variavam entre os três grupos de maturação somática quanto à estatura e à massa livre de gordura nos estágios durante e pós-PVC. Tal resultado é coerente com o processo de maturação, visto que a estatura e a massa muscular magra são diretamente proporcionais ao pico de velocidade de crescimento em estatura também no sexo feminino⁽ ⁶ ^, ¹¹ ⁾.

Ressalta-se que todas as meninas avaliadas já passaram pela menarca; mesmo assim, constatou-se que quase 18% da amostra total ainda estavam no estágio pré-estirão de crescimento, sendo que essas adolescentes apresentavam maior acúmulo de gordura corporal. Para Duarte⁽ ²⁰ ⁾, o peso tende a aumentar após a menarca, devido ao crescimento e ao desenvolvimento geral do corpo e, principalmente, pelo aumento nos depósitos de gordura, em função da maior atuação do estrógeno e da progesterona. Na primeira menstruação, cerca de 95% da estatura adulta já foi atingida e o crescimento linear entra em processo de desaceleração, cessando em torno de 2,5-3,0 anos depois⁽ ²⁰ ⁾.

Segundo a literatura, é necessário o acúmulo de gordura na região central nas meninas que não alcançaram o PVC para proporcionar as alterações fisiológicas que ocorrem durante a puberdade⁽ ⁴ ^, ¹¹ ⁾. No presente estudo, observou-se correspondência entre o grupo de meninas com excesso de gordura e o PC, a RCQ e a RCE inadequados com a classificação pré-PVC da maturação somática. Já as adolescentes que estavam durante e pós-PVC tiveram correspondência com os valores adequados dessas variáveis antropométricas e de composição corporal. Tais resultados mostram que a RCQ, a RCE e o PC relacionaram-se aos estágios de maturação somática, sendo importante destacar que tais variáveis são bons indicadores da síndrome metabólica e da ocorrência de doenças cardiovasculares na adolescência⁽ ²² ^, ²³ ⁾.

Ibanez et al⁽ ²⁴ ⁾ mostraram que, independentemente do IMC, tanto as medidas que refletem a adiposidade total (gordura corporal em kg e %GC) quanto as que refletem a distribuição de gordura corporal (circunferência da cintura, RCQ e gordura abdominal) foram maiores, em todos os estágios puberais, nas meninas com maturação sexual precoce. Essa associação não pode ser feita neste estudo, pois 8,5% das adolescentes, embora estivessem no estágio pré-PVC, foram classificadas como púberes por já terem passado pela menarca.

Barbosa et al⁽ ²¹ ⁾ também constataram que a avaliação do estado nutricional e as modificações antropométricas e de composição corporal na adolescência são fortemente relacionadas ao estirão puberal. Siervogel et al⁽ ¹¹ ⁾ e a World Health Organization⁽²⁵⁾ressaltam a importância de se considerarem marcadores biológicos para o início e o final do estirão puberal. Corroborando as pesquisas citadas, o presente trabalho mostrou que, além dos marcadores biológicos, as variáveis antropométricas de composição corporal, principalmente aquelas relacionadas à gordura corporal, sofreram variações no estágio pré-PVC.

O aumento da gordura corporal observado em praticamente todos os países do mundo nas últimas décadas torna ainda mais crítico o uso de medidas antropométricas de inquéritos populacionais para definir valores de referência⁽ ²⁵ ⁾. Para Gomes et al⁽ ²⁶ ⁾, é fundamental incorporar informações sobre a maturação sexual à avaliação do estado nutricional de adolescentes⁽ ²⁶ ⁾. Esta, por sua vez, é marcada pela variabilidade biológica humana, que se origina da interação entre os fatores genéticos e ambientais que ocorrem durante o estirão puberal. As modificações na composição corporal de adolescentes são marcadores das alterações metabólicas que ocorrem durante o desenvolvimento pubertário⁽ ²¹ ^, ²⁷ ⁾.

As alterações metabólicas, por sua vez, predizem o risco de ocorrência, na vida adulta, de doenças crônicas não transmissíveis, destacando-se a doença cardiovascular, o diabetes, a osteoporose e a obesidade⁽ ⁶ ^, ⁷ ^, ²⁷ ^, ²⁸ ⁾. Assim, ressalta-se que o conhecimento da associação entre desenvolvimento pubertário e composição corporal possibilita o planejamento e a prática de medidas de intervenção para evitar tal desfecho⁽ ¹¹ ⁾. Vários fatores podem influenciar o desenvolvimento da obesidade na adolescência, a saber, consumo alimentar inadequado, inatividade física, estágio de maturação sexual, nível socioeconômico e influência parental⁽ ²⁹ ⁾. Para Duarte⁽ ²⁰ ⁾, as inter-relações entre crescimento, desenvolvimento físico e maturação continuam sendo pouco conhecidas em crianças e adolescentes brasileiros.

Diante do exposto, considera-se que o estadiamento puberal condiciona modificações marcantes nos parâmetros antropométricos e de composição corporal em adolescentes. Existem numerosos fatores intrínsecos e ambientais que podem influenciar o início da puberdade, não havendo um marcador hormonal ideal⁽ ²¹ ^, ³⁰ ⁾. As principais implicações metodológicas relacionadas aos estudos acerca do estadiamento pubertário incluem a determinação do seu início e progressão e a forma de avaliação; isso também vale para o processo de maturação somática.

Podem ser consideradas limitações do estudo o fato de adolescentes com idade a partir de dez anos não terem sido selecionadas, o que, provavelmente, aumentou a quantidade do grupo com classificação pré-PVC. Outra limitação refere-se à transversalidade do estudo, não permitindo avaliar a causa e o efeito. Mesmo assim, observou-se a relação entre a maturação somática e as variáveis da composição corporal em adolescentes.

Concluiu-se haver variação dos valores antropométricos e de composição corporal entre os três estágios de PVC da maturação somática, principalmente aqueles relacionados à gordura corporal. O estudo indica a relevância de se observarem essas variáveis antropométricas e de composição corporal desde o início do estirão pubertário no sexo feminino, visando controlar o acúmulo de tecido adiposo, bem como suas consequências futuras na saúde dos adolescentes. Percebe-se, assim, a importância de se trabalhar com a maturação somática na avaliação da composição corporal das adolescentes.

Cabe ressaltar que, durante a puberdade, não somente a idade cronológica, o sexo e o estágio de maturação sexual devem ser considerados na avaliação do estado nutricional, mas também o estágio de maturação somática em que o adolescente se encontra, ou seja, a avaliação da puberdade precisa considerar a multiplicidade de fatores que a envolvem. Estudos futuros com adolescentes no período inicial da adolescência (dez a 14 anos) poderão mostrar a relação entre composição corporal, estágios de maturação somática e sexual em ambos os sexos. Com isso, os profissionais da área da saúde poderão utilizar a maturação somática como ferramenta adicional para avaliar o desenvolvimento corporal mais saudável dos adolescentes.

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Somatic maturation and body composition in female healthy adolescents with or without adjustment for body fat

Maturación somática y composición corporal en adolescentes eutróficos del sexo femenino con o sin adecuación de grasa corporal

Valter Paulo N Miranda

Franciane Rocha de Faria

Eliane Rodrigues de Faria

Silvia Eloiza Priore

Abstract

Objective:

Methods:

Results:

Conclusions:

Abstract

Objetivo:

Métodos:

Resultados:

Conclusiones:

Introduction

Method

Results

Table 1. Stages of somatic maturation and evaluation of anthropometric and body composition variables in eutrophic adolescents from 14 to 19 years, with adequate or high body fat percentage. Viçosa (2005).

Table 2. Classification of stages of somatic maturation and evaluation of anthropometric and body composition variables of eutrophic adolescents from 14 to 19 years, according to study groups. Viçosa, 2009.

Figure 1. Multiple correspondence analysis between the groups of classification of somatic maturation, indexes of waist circumference and waist-to-height ratio with the groups of adolescents with adequate fat percentage (G1) and excess fat (G2).

Discussion

Footnotes

References

Maturação somática e composição corporal em adolescentes eutróficos do sexo feminino com ou sem adequação de gordura corporal

Abstract

Objetivo:

Métodos:

Conclusões:

Introdução

Método

Resultados

Tabela 1. Estágios de maturação somática e avaliação das variáveis antropométricas e de composição corporal de adolescentes eutróficas de 14 a 19 anos, com percentual de gordura adequado ou elevado. Viçosa (2005).

Tabela 2. Classificação dos estágios de maturação somática e avaliação das variáveis antropométricas e de composição corporal de adolescentes eutróficas de 14 a 19 anos, segundo grupos de estudo. Viçosa, 2009.

Figura 1. Análise de correspondência múltipla entre os grupos de classificação da maturação somática, índices de perímetro da cintura e relação cintura estatura com os grupos de adolescentes com percentual de gordura adequado (G1) e com excesso de gordura (G2).

Discussão

ACTIONS

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