Influence of Excess Adiposity on Exercise Fitness and Performance in Overweight Children and Adolescents

Abstract

ABSTRACT. Objective. Relatively little is known about how excess body mass affects adolescents' capacity to perform sustained exercise. We hypothesized that most of the difficulty that severely overweight adolescents have with sustained exercise occurs because the metabolic costs of moving excess mass result in use of a high proportion of their total oxygen reserve.Methods. We compared results from a maximal cycle ergometry fitness test in 129 severely overweight adolescents who had BMIs of 41.5 ؎ 9.7 kg/m 2 and ages of 14.5 ؎ 1.8 years (range: 12.1-17.8 years) and 34 nonoverweight adolescents who had BMIs of 20.1 ؎ 2.9 kg/m 2 and ages of 14.5 ؎ 1.5 years (range: 12.0 -18.1 years). Oxygen uptake (V O 2 ) was compared at 3 times: during a 4-minute period of unloaded cycling (ULV O 2 ), at the lactate threshold estimated by gas exchange (LTV O 2 ), and at maximal exertion (V O 2 max). Heart rate was obtained at rest and at V O 2 max. Participants also completed a 12-minute walk/ run performance test to obtain distance traveled (D12) and heart rate. Results. Absolute LTV O 2 and V O 2 max and LTV O 2 as a percentage of V O 2 max were not different in overweight and nonoverweight adolescents during the cycle test.However, absolute ULV O 2 was significantly greater in overweight adolescents: ULV O 2 accounted for 35 ؎ 8% of V O 2 max (and 63 ؎ 15% of LTV O 2 ) in overweight adolescents but only 20 ؎ 5% of V O 2 max (and 39 ؎ 12% of LTV O 2 ) in nonoverweight adolescents. Resting heart rate before initiating the cycle test was significantly greater in overweight than nonoverweight adolescents (94 ؎ 14 vs 82 ؎ 15 beats per minute). However, maximal heart rate during the cycle test was significantly lower in overweight adolescents (186 ؎ 13 vs 196 ؎ 11 beats per minute). During the walk/run test, mean D12 was significantly shorter for overweight than for nonoverweight adolescents (1983 ؎ 323 vs 1159 ؎ 194 m). D12 was negatively related to BMI SDS (r ‫؍‬ ؊0.81) and to ULV O 2 (r ‫؍‬ ؊0.98).Discussion. Overweight and nonoverweight adolescents had similar absolute V O 2 at the lactate threshold and at maximal exertion, suggesting that overweight adolescents are more limited by the increased cardiorespiratory effort required to move their larger body mass through space than by cardiorespiratory deconditioning. ABBREVIATIONS. V o 2 max, maximum oxygen uptake; SDS, SD score; ULV o 2 , unloaded oxygen uptake; LTV o 2 , oxygen uptake at the lactate threshold; V o 2 max, oxygen uptake at maximal exertion; HRR, heart rate reserve; RPE, rating of perceived exertion; bpm, beats per minute; D12, distance achieved at 12 minutes during walk/run test; ANCOVA, analysis of covariance. O verweight during childhood has been identified as a major health problem in the United States. 1-4 Pediatric overweight commonly presages adult obesity 5 and is associated with the development of weight-related comorbid conditions and increased morbidity. [6][7][8] Decreased physical activity and a more sedentary lifestyle have been implicated as importan...

Comparação das variáveis cardiorrespiratórias de adolescentes obesos e não obesos em esteira e bicicleta ergométrica

“…Alguns autores (15)(16) sugerem que a FC max também sofre influência pela obesidade. Estudo que comparou meninas obesas e não obesas encontrou valores de FC max na esteira ergométrica menores naquelas (192 ± 9bpm) do que nestas Harmansen e Satlin (1969) (4) compararam o VO 2max relativo ao peso corporal em esteira e bicicleta ergométrica; encontraram que, em média, os valores de VO 2max são 10% maiores na esteira do que na bicicleta; essas diferenças foram atribuídas à fadiga muscular localizada e à menor massa muscular envolvida.…”

“…Resultados semelhantes foram encontrados no trabalho de Norman et al (2005) (16) , no qual adolescentes obesos (186 ± 13 e 175 ± 18bpm) também apresentavam menores valores do que os não obesos (196 ± 11 e 197 ± 17bpm), em teste de bicicleta e corrida de 12 minutos.…”

“…O VO 2max em valores absolutos está relacionado diretamente com o tamanho corporal; dessa forma, pesquisas relatam maiores valores em adolescentes obesos do que nos não obesos (5,16,19) ; outros encontraram valores semelhantes entre os grupos (17,27) . Segundo Ekelund et al (2004) (19) , o fato de o indivíduo obeso apresentar valores de VO 2max absoluto mais elevados ou semelhantes aos dos não obesos indica capacidade funcional preservada, pois a equação de Fick (que relaciona o oxigênio bombeado pelo coração e o captado pelo tecidos) revela que o coração parece fornecer oferta adequada de oxigênio para o tecido muscular.…”

Fatores Associados À Aptidão Cardiorrespiratória De Escolares

“…Jovens com sobrepeso possuem limitação para aumentar a demanda metabólica requerida para movimentar a maior massa corporal que possuem. Consequentemente, apresentam valores semelhantes de consumo de oxigênio, no limiar de lactato e no esforço máximo comparado a adolescentes eutró-ficos 27 . Este fato torna-se relevante, uma vez que o teste PACER utilizado no presente estudo é progressivo e máximo.…”

“…Este fato torna-se relevante, uma vez que o teste PACER utilizado no presente estudo é progressivo e máximo. Além disso, o mesmo estudo 27 demonstrou que adolescentes com sobrepeso consomem maior quantidade relativa de oxigênio durante o exercício submáximo devido à maior massa corporal a ser movimentada, o que pode diminuir o tempo necessário para alcançar a exaustão. Além das características já citadas, jovens com sobrepeso também apresentam menor resposta da cinética do consumo de oxigênio em exercício moderado 28 .…”