...

Maia(2004)RPCD-Heterogeneidade nos nÃveis de actividade

by user

on
Category: Documents
2

views

Report

Comments

Transcript

Maia(2004)RPCD-Heterogeneidade nos nÃveis de actividade
revista
20.6.04
17:33
Página 39
Heterogeneidade nos níveis de actividade física de crianças
dos 6 aos 12 anos de idade. Um estudo em gémeos
José A.R. Maia1
Rui Garganta1
André Seabra1
Vítor P. Lopes2
Faculdade de Ciências do Desporto e de Educação Física
Universidade do Porto
2
Instituto Politécnico de Bragança, Portugal
RESUMO
Esta pesquisa pretende estabelecer a importância dos efeitos
genéticos e do envolvimento na heterogeneidade dos valores de
actividade física, em crianças com idades compreendidas entre
os 6 e os 12 anos de idade. Com base numa amostra de 101
pares de gémeos monozigóticos e dizigóticos, foram estimadas
as magnitudes das variâncias devidas a efeitos genéticos e do
envolvimento nos níveis de actividade física, avaliados a partir
do questionário de Godin e Shephard (11), depois de removidos os efeitos das covariáveis idade e sexo. Recorreu-se aos
procedimentos habituais em estudos gemelares, como sejam o
cálculo da correlação intra-classe (t) e da heritabilidade (h2).
Foi utilizado o software Systat 10. Os principais resultados e
conclusões sugerem: (1) o valor baixo de h2 na actividade física
ligeira (34%) e intensa (24%), implicando que cerca de 1/4 das
diferenças inter-individuais nos níveis de actividade física sejam
devidas a efeitos genéticos; (2) o valor elevado da influência do
envolvimento comum (familiar, amigos, professores e outros
significantes), i.e., de 66% a 82%, e que remete para os pais,
amigos e professores (de Educação Física e outros) um fortíssimo papel pedagógico na implementação de hábitos moderados
a intensos de actividade física e estilos de vida mais saudáveis.
ABSTRACT
Heterogeneity in Physical Activity Levels in Children
Aged 6 to 12 Years Old. A Twin Study
1
This study aims at the identification of the magnitude of genetic and
environmental effects in the heterogeneity of physical activity of children (aged 6 to 12 years). Based on a sample of 101 monozygotic and
dizygotic twin pairs, the magnitudes of genetic and environmental factors were estimated. The Godin & Shephard questionnaire (11) was
used and the effects of such covariates as gender and age were removed
from all calculations. We used habitual procedures in twin data analysis, such as intraclass correlations (t) and heritability estimates (h2).
Systat 10 was used in all calculations. Main results and conclusions
suggest: (1) the low values of h2 in low-to-moderate physical activity
level (34%), and high level of physical activity (24%), although, altogether, genetics factors account for 1/4 of the total variation; (2) the
high estimate of common environment (family, friends, teachers and
significant others), i.e., 66% to 82%. This calls for a strong influence
of parents, teachers and friends in their relevant role in the moderateto-high physical activity habits and a healthy life-style of children.
Key Words: heterogeneity, twins, physical fitness, genetics, environment, children.
Palavras-chave: heterogeneidade, gémeos, actividade física, genética, envolvimento, crianças.
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
39
revista
20.6.04
17:33
Página 40
José A.R. Maia, Rui Garganta, André Seabra, Vítor P. Lopes
INTRODUÇÃO
Estudos de natureza epidemiológica têm demonstrado uma associação forte e consistente entre actividade física, aptidão física e saúde (sobre esta matéria
consultar o volume da conferência de Toronto realizada em 1992 - 4). As recomendações do Centro de
Controlo de Doenças dos USA, da Associação
Americana de Cardiologia, do Colégio Americano de
Medicina Desportiva, da Organização Mundial de
Saúde e da Associação Portuguesa de Cardiologia
relativamente à importância da actividade física na
redução dos factores de risco de doenças cárdio-vasculares, obesidade, hipertensão, osteoporose, níveis
elevados de colesterol e depressão mostram, pela
primeira vez na história da Epidemiologia e Saúde
Pública, a relevância inegável da actividade física e
prática desportiva.
A actividade física regular e culturalmente referenciada, de forte carácter lúdico, psicologicamente significante e socialmente relevante, é considerada
como um “medicamento” de eficácia comprovada em
diferentes tipos de morbilidade e, nalgumas circunstâncias, encontra-se fortemente associada à longevidade (2, 4, 28).
Hábitos, comportamentos e atitudes descritores de
um estilo de vida saudável e activo, condicionadores
da redução dos factores de risco nefastos para o indivíduo tendem a desenvolver-se cedo, no seio da
família, agente fulcral de socialização e ensino-aprendizagem de uma educação esclarecida para a
saúde (12, 17). É forte a crença entre epidemiologistas (33) e especialistas em Ciências do Desporto (1,
15, 22, 23, 38) de que a infância representa um
período óptimo de “imprint” de hábitos e comportamentos de saúde, bem como do desenvolvimento de
um estilo de vida activo que se espera venha a manter-se durante o curso posterior da vida do sujeito.
Se a promoção do desporto e da actividade física
regular serve propósitos fortemente preventivos em
termos de saúde pública (34), e se os comportamentos de saúde (i.e. estilos de vida saudáveis) são parte
integrante da matriz sócio-cultural (12), então é da
maior importância identificar as relações primárias
que se estabelecem no seio de famílias nucleares
(enquanto instituição social de primeiríssima
ordem) na transmissão de hábitos desportivos e de
actividade física.
40
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
É inequívoca a presença de uma forte variação no
tipo, duração, frequência e intensidade dos valores
da actividade física habitual em crianças, jovens e
adultos. Entre os apreciadores de pipocas, batatas
fritas, sofá e televisão e os triatletas, corredores de
fundo e outras provas de longa duração situa-se uma
enorme dispersão que parece comportar-se de acordo com a distribuição normal.
Os valores da actividade física são um fenótipo
quantitativo contínuo de natureza complexa e multifactorial, onde é evidente a presença de dois grandes
agentes causais – os genes e o envolvimento. A análise deste fenótipo, em termos populacionais, tem
sido efectuada a partir de posições normativistas a
que se associa a “forte tirania” da interpretação centrada exclusivamente nos valores das médias (3).
Afinal qual é o significado da média, qual a sua relevância em termos interpretativos do comportamento
dos valores da actividade física no seio da população? No coração da pesquisa diferencialista, o pulsar
central da sua atenção é voltado para o estudo da
variação. A medida que caracteriza com maior rigor
aquilo que ocorre a nível populacional. Tal como
referimos anteriormente, a variação é devida a dois
grandes agentes causais: variação na sequência de
DNA, fenómenos de epistasia (interacção entre
genes), co-acção entre genes (fenómeno de pleiotropia, i.e., acção de um gene em diferentes fenótipos),
diferenciação nos estilos de vida e noutros factores
do envolvimento, que interessa interpretar quando
se lida com informação onde é bem evidente uma
forte heterogeneidade de resultados.
Uma resposta tendente à elucidação da variância presente no fenótipo actividade física tem de ser encontrada, também, no domínio biológico através de um
delineamento sequencial de pesquisa (para mais
detalhes ver 3, 16, 31) de que destacamos as seguintes fases: (a) a identificação da presença de agregação
familiar nos hábitos de actividade física em famílias
nucleares, ou em gémeos; (b) a identificação do
quanto da variação da actividade física é causada por
diferenças genéticas entre os sujeitos; (c) o estudo de
três ou quatro gerações, ou simplesmente pares de
irmãos, para identificar, a partir de marcadores genéticos adequados, em que zonas específicas dos cromossomas se situam os genes de efeitos aditivos no
fenótipo em causa (i.e. os quantitative trait loci), e
revista
20.6.04
17:33
Página 41
Actividade física em gémeos
finalmente (d) a localização dos genes e o esclareciaos doze anos de idade, e que pretenda esclarecer o
mento dos seus mecanismos de acção.
quanto da variação presente nos valores da actividaÉ evidente que a pesquisa que iremos apresentar
de física é devido a efeitos genéticos e quanta é
situa o seu alcance exclusivamente nos pontos a e b,
implicada aos efeitos do envolvimento.
no seio do paradigma da Epidemiologia Genética,
dado que, até ao momento, os pontos c e d ainda
METODOLOGIA
não foram objecto de qualquer investigação publicaAspectos essenciais
da no domínio da Biologia Molecular ou
Para se perceber a complexidade de qualquer traço
Epidemiologia Genética em humanos.
ou característica métrica que interessa aos investigaA outra parte da variância fenotípica tem que ser
dores das Ciências do Desporto procuraremos mosexplicada por mecanismos de natureza sócio-cultutrar, a partir de um simples exemplo ilustrado na
ral. É um facto conspícuo que os progenitores não
Figura 1, a complexidade da combinação de influêntransmitem aos seus descendentes exclusivamente
cias genéticas e do envolvimento, bem como a sua
genes, bem pelo contrário. No seio familiar são pasinteracção no que ao dispêndio energético total diásados aos descendentes hábitos, atitudes e valores
rio diz respeito, sobretudo a faceta que mais nos
culturalmente aceites numa dada sociedade e estrato
interessa – a actividade física.
social, no que à actividade física e ao desporto dizem
Genericamente, a actividade física é entendida como
respeito. Contudo, há que mencionar que as crianças
qualquer movimento produzido pelos músculos
são também permeáveis a um
tipo de influências únicas do
seu envolvimento exclusivo, e
que contém tudo aquilo que
não é influência parental.
Este estudo tem um duplo
propósito: (a) apresentar,
ainda que de forma tangencial, aspectos nucleares do
domínio da Epidemiologia
Genética em estudos gemelares1 aplicados à investigação
da variação nos níveis de actividade física de crianças e, (b)
tentar estabelecer a magnitude e importância dos grandes
agentes influenciadores das
diferenças interindividuais
nos níveis de actividade física.
Estes propósitos afiguram-se-nos importantes por dois
motivos: o primeiro prende-se com a necessidade em
apresentar aspectos básicos
Figura 1: Estrutura multifactorial hipotética da complexidade do fenótipo actividade física.
de estudos gemelares e sua
importância aos investigadores
das Ciências do Desporto dos países de língua oficial
esqueléticos e que resulta em dispêndio energético,
portuguesa (ver também 23, 24, 27); o segundo
para além do metabolismo de repouso (5). Se consiassocia-se ao facto de ser praticamente inexistente
derarmos o dispêndio energético total diário (DETD),
qualquer pesquisa com amostras gemelares dos seis
fácil é constatar que é constituído por três partes:
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
41
revista
20.6.04
17:33
Página 42
José A.R. Maia, Rui Garganta, André Seabra, Vítor P. Lopes
— Metabolismo basal + “arousal”, que corresponde
ao metabolismo de repouso, compreendendo
cerca de 70% do DETD, embora apresente forte
variação inter-individual e seja condicionado, em
certa medida, por factores de natureza genética.
Ver, por exemplo, Fontaine e colaboradores (9).
— Termogénese induzida pela digestão e assimilação dos alimentos (cerca de 10% do DETD).
— Actividade física diária, que é, sem qualquer sombra de dúvida, a fatia do DETD que maior variação
apresenta no seio de qualquer população.
No domínio aplicado à investigação da actividade
física, as etapas interrogativas deste olhar podem ser
apresentadas do seguinte modo (mais detalhes
podem ser encontrados em 3 e 31), e são ilustradas
na Figura 2:
a. Será que os níveis de actividade física tendem a
evidenciar agregação ou semelhança no seio de
famílias nucleares? Isto é, será que os valores de
actividade física tendem a transmitir-se dentro
das famílias?
b. Será possível quantificar, de modo válido e preciso, a variância na actividade física no seio da
população, e determinar o quanto é devido à circunstância dos sujeitos serem geneticamente
diferentes? Isto é, quanta variância observada é
devida a efeitos genéticos?
c. Depois de quantificada a presença de efeitos
genéticos, i.e., o cálculo da heritabilidade, a
questão seguinte trata da identificação de zonas
de cromossomas onde se alojarão os genes responsáveis por tal variação.
d. Uma vez localizadas as zonas e os genes, bem
como os seus produtos, genericamente proteínas
estruturais e de regulação, a etapa seguinte é descrever os mecanismos pelos quais os genes e os
seus produtos explicam as diferenças na expressão populacional do fenótipo actividade física.
e. Uma etapa complementar, mas também da maior
importância, é a que trata de interpretar a interacção dos mecanismos genéticos com os do
ambiente na variação existente na actividade física no seio populacional.
42
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
Figura 2: Sequência de etapas da pesquisa em Epidemiologia Genética para
investigar fenótipos complexos (redesenhado de Bouchard et al. - 3).
É evidente que a realização de uma tarefa desta
envergadura, sobretudo no que se refere à complexidade, profundidade e extensão, ainda se encontra na
sua infância (uma visão actual desta tarefa é encontrada em 3, 31). Daqui que nos centremos somente
nos pontos a e b, aqueles onde existe informação
que permite interpretar os resultados que a seguir
apresentaremos.
Aspectos do delineamento gemelar
No lato território do delineamento gemelar, localizado na metodologia Top-Down (sobre esta matéria consultar Bouchard et al. - 3), interessa considerar um
conjunto importante de pressupostos (8, 16, 20): (a)
os pares de gémeos são da mesma idade e partilham
o mesmo envolvimento familiar de origem (i.e. possuem o mesmo envolvimento comum); (b) os
gémeos MZ partilham os mesmos factores genéticos
(os mesmos alelos em cada locus). Os gémeos DZ
partilham somente metade dos genes, tal como o que
ocorre entre irmãos; (c) um envolvimento semelhan-
revista
20.6.04
17:33
Página 43
Actividade física em gémeos
te afecta gémeos MZ e gémeos DZ; (d) a comparação
da similaridade entre gémeos MZ e gémeos DZ, relativamente a um fenótipo, permite identificar as fontes de variação na população - genes, envolvimento
comummente partilhado e envolvimento único.
No modelo clássico, qualquer fenótipo é constituído
por duas componentes aditivas - uma genética (G) e
outra do envolvimento (E). Quando se pensa em termos populacionais, no modelo clássico em Genética
Quantitativa, a variância fenotípica total (VTOT) de
qualquer traço contínuo pode ser fraccionada em dois
tipos de variância - a variância genética (VG) e a
variância do envolvimento (VE). A variância do envolvimento pode ser ainda fraccionada em duas outras
fontes de variação - a que é devida ao envolvimento
comummente partilhado no seio da família (VC) e a
que é específica e única de cada par (VESP).
Da comparação destas fontes de variação, é possível
calcular uma rácio designada de heritabilidade (h2)
que se refere à proporção de variância total que pode
ser atribuída a efeitos genéticos (h2=VG/VTOT). De
um modo semelhante, podem calcular-se a contribuição dos factores do envolvimento comum
(c2=VC/VTOT) e dos factores específicos
(e2=VESP/VTOT).
Nestas formulações do modelo clássico, é imperioso
que se cumpram quatro pressupostos fundamentais
(8,16,20): (a) ausência de interacção dos genótipos
com o envolvimento (isto significa que diferentes
genótipos reagem de modo similar aos mesmos factores do envolvimento, traduzindo uma igualdade de
susceptibilidade); (b) ausência de correlação entre
genótipos e envolvimento (isto quer dizer que os
vários genótipos são expostos a condições semelhantes do envolvimento); (c) ausência de interacção
gene-gene (i.e. não se verifica epistasia) e; (d)
ausência de acasalamento preferencial.
Para se interpretar e esclarecer o significado de similaridade intra-par quando o traço em estudo é quantitativo contínuo vamos servir-nos da Figura 3 e dos
diferentes resultados do coeficiente de correlação
esperados entre membros do mesmo par.
Figura 3: Representação esquemática dos diferentes valores esperados, em teoria, da correlação intra-par.
— Parte a: quando estamos na presença exclusiva de
efeitos genéticos aditivos, os valores esperados
(i.e. teóricos) para as similaridades intra-par são
os seguintes: gémeos MZ=100%; gémeos DZ,
irmãos ou pai-filho(a), mãe-filha(o)=50%; primos
ou avô-neto=25%, e na população o valor é 0%.
— Parte b: se a similaridade não é perfeita, por exemplo se o valor de rMZ=0.80, mas a similaridade
nos outros pares segue uma relação proporcional
de acordo com as rácios da relação genética,
rDZ=0.40 e avô-neto, r=0.20, dois factores são
causadores da variação fenotípica - factores genéticos aditivos e factores do envolvimento únicos
do sujeito. No caso dos gémeos MZ, considerando o fenótipo X, se o rMZ=0.80 tal significa que
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
43
revista
20.6.04
17:33
Página 44
José A.R. Maia, Rui Garganta, André Seabra, Vítor P. Lopes
80% da variação no fenótipo é devida a efeitos
génicos e 20% ao envolvimento único do sujeito.
— Parte c: se a similaridade nos pares for maior do
que o esperado, de acordo com o modelo teórico
(rMZ<2rDZ), então parte da variação no fenótipo é
devida, também, a factores comuns do envolvimento.
O coeficiente de correlação intra-classe (t) é uma
estatística que indica o grau de homogeneidade de
uma classe de valores, esperando-se que a classe dos
gémeos MZ, para um qualquer traço métrico, seja
sempre mais homogénea que a classe dos gémeos
DZ. Daqui que o valor tMZ deva ser sempre superior
ao tDZ. O coeficiente de correlação intra-classe é
obtido a partir da análise de variância (ANOVA).
Neste procedimento estatístico deve dar-se especial
atenção à “variação” intra-par nos gémeos MZ (Mean
Square Within MZ) e nos gémeos DZ (Mean Square
Within DZ). Espera-se que a “variação” intra-par DZ
seja superior à “variação” intra-par MZ.
Estimativa de heritabilidade (h2)
Com base nos valores dos coeficientes de correlação
de Pearson ou da correlação intra-classe, é possível
estimar uma quantidade designada por heritabilidade, que representa o quanto da variância observada
(VTOT) é devida à variância genética (VG), ou a diferenças genéticas inter-individuais. Daqui que esta
estimativa seja genericamente representada por: h2 =
VG / VTOT.
Como lidamos com gémeos MZ e DZ, em que os
gémeos MZ partilham os mesmos genes e o mesmo
envolvimento comum (são cópias um do outro), e os
gémeos DZ partilham, em média, metade dos genes
e o mesmo envolvimento comum, as correlações
esperadas em cada zigotia são, pois:
rMZ = h2 + c2
r DZ = 1/2 h2 + c2
Se subtrairmos os dois valores de correlação, obteremos
h2 = 2(r MZ – r DZ).
Dado que a variância total é fixada em 1, e que é
composta de forma aditiva pela variância genética
(h2) do envolvimento comum (c2) e do envolvimento
único (e2), obtem-se
h2 + c2 + e2 = 1
44
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
que, de acordo com regras simples de álgebra, permite obter
e2 = 1 - r MZ
c2 = 2r DZ – r MZ
Com base nestas regras simples, é possível estimar as
quantidades mais relevantes da variação observada.
Amostra
A amostra foi constituída por 32 pares de gémeos MZ
(idade=8.26±1.61 anos; 6 aos 12 anos), 16 do sexo
masculino e 16 do sexo feminino; 69 pares de gémeos
DZ (8.96±1.51 anos; 7 aos 12 anos), 22 do sexo masculino, 14 do sexo feminino e 33 de sexo oposto.
Actividade física
A avaliação da ActF foi realizada com base no questionário de Godin e Shephard (11) que pretende marcar aspectos da actividade física semanal das crianças
(do inglês leisure-time exercise). O valor obtido nas respostas é utilizado numa equação bem simples para
estimar, numa unidade arbitrária, a actividade física
realizada numa semana (ActFSemanal) tal que:
ActFSemanal = (9*número de episódios de actividade física intensa)+(5* número de episódios de actividade física moderada)+(3* número de episódios
de actividade física ligeira).
Os valores 9, 5 e 3 correspondem a METs (equivalente metabólico) associados às qualidades das actividades descritas pelas crianças.
As respostas aos questionários foram obtidas por
entrevistas directas às crianças por pessoas devidamente treinadas para o efeito.
Um dos problemas essenciais nos estudos de
Epidemiologia Genética aplicados às Ciências do
Desporto radica, necessariamente, na definição precisa de fenótipo, a que se associa, implicitamente, a
sua obtenção com o menor erro possível (sobre esta
matéria consultar Rice et al. - 32). Ora, na fórmula
proposta no questionário de Godin e Shephard (11)
é possível obter o mesmo valor de actividade física
semanal com base em diferentes combinações das
três parcelas. Daqui que tenhamos optado pelo estudo e análise de cada parcela, implicando necessariamente três fenótipos distintos, não só em frequências de episódios, mas também no que se refere à
estimativa da sua intensidade, de 3, 5 e 9 METs.
revista
20.6.04
17:34
Página 45
Actividade física em gémeos
Neste sentido definimos, pois, três fenótipos: actividade física ligeira, actividade física moderada e actividade física intensa. São estes fenótipos, e não o
total semanal proposto por Godin e Shephard (11),
que serão objecto de análise da sua dependência
genética, com base na amostra gemelar.
Determinação da zigotia
A determinação da zigotia2 foi efectuada com base
num método indirecto (por motivos de ordem financeira), usando o questionário de zigotia (aplicado às
mães) proposto por Peeters et al. (29), que apresentou a sua elevada validade concorrente face aos
métodos de determinação de zigotia por DNA.
A cotação da resposta das mães foi efectuada pelo
primeiro autor. Passado um mês foi realizada uma
nova cotação para avaliar a fiabilidade intra-observador na determinação da zigotia. O valor da estatística Kappa foi de 1 (100% de classificação correcta)
para os gémeos MZ e para os DZ.
Procedimentos estatísticos
As análises prévias dos dados foram realizadas de
acordo com a inspecção das distribuições, com base
no teste de Kolmogorov-Smirnov, e a eventual localização de outliers. De seguida realizou-se o estudo das
estatísticas descritivas habituais. Quando se lida
com amostras gemelares de dimensão reduzida,
como é o caso desta pesquisa, é necessário remover
o efeito das covariáveis sexo e idade, por forma a
obter fenótipos não “contaminados por estas variáveis”. Nesta circunstância, é habitual recorrer-se à
regressão múltipla e calcular os resíduos da regressão (sobre esta matéria ver Bouchard et al. - 3). De
seguida foi efectuada a análise de variância no seio
de cada grupo de gémeos para estimar os respectivos
MSB (Mean Square Between) e MSW (Mean Square
Within) nos resíduos da regressão e calcular, depois,
os coeficientes de correlação intra-classe(t) de acordo com as sugestões de Snedecor e Cochran (39),
em que tMZ=MSBMZ/(MSBMZ+MSWMZ);
tDZ=MSBDZ/(MSBDZ+MSWDZ).
Com base nos valores do coeficiente de correlação
intra-classe foram obtidas as estimativas de heritabilidade para os três fenótipos. Foi usado o software
SYSTAT 10 em todos os cálculos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
É provável que a interpretação e alcance dos resultados
desta pesquisa sejam condicionados pelo seguinte conjunto de aspectos, que convém ter sempre presente:
— O primeiro prende-se, necessariamente, com
matérias da validade do questionário, uma vez
que é difícil inventariar, de modo suficientemente
rigoroso e válido, a actividade física de crianças.
Ora o questionário de Godin e Shephard, apesar
de pretender estimar, de forma objectiva, a narração subjectiva dos padrões distintos de actividade
física de crianças, marcados que são por intensidades diversas e número de episódios, tem revelado validade concorrente moderada, relativamente a outros métodos (25, 30, 35). Não obstante o questionamento de Scerpella et al. (36),
relativamente a alguma inconsistência do questionário quando usado em meninas pré-pubertárias, a informação mais consistente sugere segurança na sua utilização, não deixando contudo de
evidenciar a necessidade do recurso, associado,
de outras técnicas mais objectivas (ver por exemplo 7 e 27) para marcar a diversidade e variabilidade da actividade física de crianças.
— O segundo ponto prende-se com a fiabilidade das
respostas das crianças, dada a dificuldade que, às
vezes, têm de recordar-se das actividades físicas
realizadas durante uma semana. Este é um problema bem conhecido e identificado na literatura
da especialidade (25 e 35). Contudo, também é
importante salientar que autores como Sallis et
al. (35) mostraram estimativas de fiabilidade
situadas entre 0.69 e 0.96 para o questionário de
Godin e Shephard (11) aplicado a crianças e
jovens dos 11 aos 16 anos. Outros autores evidenciaram resultados situados entre 0.70 e 0.90
em pesquisas sobre actividade física diária de
crianças dos 6 aos 10 anos de idade a quem foi
aplicado este questionário (19, 21, 24). Esta consistência nos valores da fiabilidade atribui segurança àquilo que é reportado pelas crianças, relativamente à sua actividade física semanal.
— O terceiro aspecto prende-se, obrigatoriamente,
com a classificação dos gémeos pela diferente
zigotia. Está bem estabelecido na literatura a
sequencialidade da sua determinação, sobretudo
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
45
revista
20.6.04
17:34
Página 46
José A.R. Maia, Rui Garganta, André Seabra, Vítor P. Lopes
com recurso a exame placentário e a marcadores
de DNA (40). Contudo, também está bem estabelecido na literatura de Epidemiologia Genética
o recurso a métodos indirectos, normalmente por
questionário às mães, e que têm sido continuamente validados por concordância de exame de
marcadores de DNA (ver, por exemplo, 6). Dado
que na pesquisa presente foi sempre o mesmo
sujeito a efectuar as cotações das respostas das
mães, e porque já tinha sido anteriormente testada a sua concordância de classificação (24), é de
esperar um erro diminuto a desprezível de má
classificação gemelar.
— É praticamente inexistente a investigação acerca
dos efeitos genéticos na actividade física de
gémeos ou irmãos deste intervalo de idade. Uma
busca nas bases de dados SportDiscus e Medline
revelou-se infrutífera. O texto internacional (na
realidade um livro) de revisão sobre a matéria
“genetics of fitness and physical performance” da
autoria de Bouchard et al. (3) salienta a raridade
de pesquisa neste intervalo de idade, se excluirmos a investigação sobre aspectos do temperamento, do fidgeting e da insuficiência de atenção
induzida por hiper-actividade (sobre este último
ponto ver o excelente texto editado por Levy e
Hay (18).
Os resultados obtidos nos diferentes fenótipos marcadores de níveis e frequências distintas de actividade física das crianças estão na Tabela 1.
Tabela 1: Valores médios±desvios-padrão (M±Dp), mínimo e máximo
nas diferentes categorias de actividade física dos gémeos agrupados
exclusivamente por zigotia.
Os valores apresentados na Tabela 1 indicam a existência de uma enorme variabilidade inter-individual
nos níveis e frequência de actividade física semanal,
46
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
quer nos gémeos monozigóticos, quer nos dizigóticos. Esta variabilidade é indicada pelos valores bastante elevados dos desvios-padrão e pela diferença
entre os valores mínimos (que são de zero nalguns
casos) e os valores máximos. A variabilidade é elevada, sobretudo, nas frequências de actividade física
moderada e intensa. De facto, verifica-se que os
valores dos desvios-padrão são mais elevados e o
mesmo ocorre para as diferenças entre os valores
mínimos e máximos.
Estes dados sugerem a existência de crianças que
podem ser classificadas como muito activas, envolvendo-se em esforços que exigem grandes dispêndios energéticos, e crianças inactivas, pouco dadas a
actividades que exijam esforços com dispêndio energético acima dos valores de repouso. Infelizmente,
não conhecemos valores de corte para a avaliação da
actividade física através deste questionário que permitam uma classificação mais precisa, e que ajudaria
a entender, de forma mais adequada, o padrão distinto de actividade física das crianças.
Os resultados da análise da regressão para calcular
os resíduos por forma a obter estimativas dos três
fenótipos, independentes dos efeitos do sexo e da
idade, mostraram valores de R2 distintos, e que
variavam entre 8.8% e os 12.5% nos gémeos MZ, e
os 1% a 32% nos gémeos DZ. Como bem referem
Bouchard et al. (3), esta é uma necessidade essencial
para obter um fenótipo “mais puro” e tradutor
daquilo que se procura mapear em termos de diferenças inter-individuais, independente que é, tanto
quanto possível, de variáveis concomitantes.
De facto, se pensarmos que a actividade física é
entendida como qualquer movimento produzido
pelos músculos esqueléticos e que resulta em dispêndio energético para além do metabolismo de
repouso, estamos diante de uma definição fenotípica
que contém um espaço observacional demasiado
extenso e indutor de alguns equívocos. Esta circunstância é bem ilustrada numa pesquisa recente (37)
em que foi sentida a forte necessidade de definir três
fenótipos com base em estimativas de dispêndio
energético reportados a três dias: “inactividade”
(que incluía ver TV, comer, dormir, higiene diária,
fazer a comida, conduzir o automóvel, andar devagar), actividade física moderada a vigorosa e actividade física total.
revista
20.6.04
17:34
Página 47
Actividade física em gémeos
Num sentido convergente encontram-se as reflexões
de Rice et al. (32) relativamente à necessidade de
definição precisa de um qualquer fenótipo. É que
somente a partir desta operacionalização, e na presença de estimativas moderadas a elevadas de heritabilidade, se torna possível investigação mais profunda com base em metodologias de Linkage ou
Quantitative Trait Loci (ver, por exemplo, 3 e 31). No
estudo que temos em mãos, foi preocupação dos
autores tentar distinguir, claramente, aspectos distintos da actividade física – ligeira, moderada e
intensa. É evidente que o sinal fenotípico (número
de episódios semanais de actividade física de diferentes intensidades) que se analisa quantitativamente nesta pesquisa é, também, contaminado pela presença de erros de medição/avaliação. Ora, aqui, os
valores obtidos pelas estimativas de fiabilidade são
equivalentes aos reportados na literatura, o que permite, num certo sentido, as inferências com algum
grau de confiança, ainda que sempre temperadas
pela circunstância da amostra disponível ser de
dimensão reduzida.
Na Tabela 2 estão disponíveis as estatísticas necessárias ao cálculo do coeficiente de correlação intra-classe.
Tabela 2: Resultados da análise de variância no seio de cada zigotia
(MSB=Mean Square Between; MSW=Mean Square Within;
t=coeficiente de correlação intra-classe)
Nos fenótipos considerados, é evidente uma maior
variação intra-par nos gémeos DZ relativamente aos
gémeos MZ, sobretudo na actividade física ligeira e
intensa. Estes resultados procuram traduzir, necessariamente, uma maior homogeneidade de prática de
actividade física nos gémeos MZ em detrimento dos
gémeos DZ. Contudo, na actividade física ligeira os
resultados são praticamente iguais (30.682 nos
gémeos MZ e 41.855 nos gémeos DZ).
Os valores dos coeficientes de correlação intra-classe
são todos elevados, não se vislumbrando, desde
logo, um forte efeito genético a governar as diferenças de valores nos níveis de actividade física, pela
circunstância do valor dos tDZ ser sempre mais de
metade do valor do tMZ.
As estimativas dos efeitos genéticos, e do envolvimento, nas diferenças inter-individuais nos três
níveis ou categorias de actividade física estão na
Tabela 3.
Tabela 3: Estimativas, em termos de percentagem de variância,
dos efeitos genéticos (h2), do envolvimento comum (c2) e envolvimento
único (e2) nos três fenótipos marcadores da actividade física.
Destes resultados emergem dois pontos que reputamos de essenciais:
— O primeiro prende-se com o facto, indesmentível, das crianças serem normalmente activas,
embora também seja mais do que evidente que
se verificam diferenças substanciais nos seus
níveis de actividade física, qualquer que seja a
categoria utilizada para marcar, não somente a
sua intensidade, como também a sua frequência
e duração (ver por exemplo Maia et al. - 24). Os
efeitos genéticos estimados são irrelevantes para
a actividade física moderada (3,2%), e baixos
para a actividade física ligeira (34.0%) e intensa
(23.8%). Ainda que a magnitude de h2 seja baixa,
é importante considerar que cerca de 1/4 da
variância total na heterogeneidade dos valores de
actividade física, sobretudo a intensa, é governada por diferenças genéticas entre sujeitos. É claro
da Figura 1, a complexidade de factores que
medeiam a influência dos genes nos níveis de
actividade física. Diferenças genéticas produzem,
necessariamente, diferenças de comportamento,
enquanto expressão clara da personalidade dos
sujeitos. Ora, há estudos que mostram que
aspectos da personalidade, sobretudo tendências
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
47
revista
20.6.04
17:34
Página 48
José A.R. Maia, Rui Garganta, André Seabra, Vítor P. Lopes
distintas para evidenciar comportamentos mais
activos (i.e., os seus temperamentos) mostram
influências genéticas marcantes (ver, por exemplo, 3). Em estudos com amostras mais vastas de
gémeos, de idades distintas, e com outros marcadores da actividade física foram reportadas estimativas de heritabilidade que rondavam os 50%
(14, 24, 27). Daqui que a magnitude dos valores
constantes da Tabela anterior possa ser reflexo,
não só do procedimento para marcar as categorias distintas de actividade física, mas também da
dimensão da amostra. Emerge, pois, a exigência
de replicação da pesquisa com uma amostra de
maior dimensão, e que recorra a outros métodos
de avaliação da actividade física (embora esta
tarefa não seja necessariamente fácil de realizar
neste intervalo de idade (para mais sugestões
sobre delineamentos ver Oliveira e Maia - 27).
— O segundo ponto prende-se com os valores
moderados a elevados do envolvimento comum
partilhado no seio da família e outros significantes, e que variam entre 66% para a actividade física ligeira e 80% para a actividade física intensa.
Estes resultados salientam a importância substancial do papel dos progenitores na construção
de estilos de vida activa nas crianças, e desde
muito cedo. Esta influência nos níveis de semelhança familiar é clara na noção de socialização
através do desporto, ou no paradigma da aprendizagem social (ver Greendorer e Lewco - 13). Na
referida investigação, realizada em famílias
nucleares, é bem evidente o papel de modelo do
pai, amigos e professores no envolvimento desportivo de crianças dos dois sexos dos 8 aos 13
anos de idade. No mesmo sentido vão os resultados da pesquisa de Freedson e Evenson (10)
acerca da agregação familiar relativa à actividade
física de famílias nucleares, onde é mostrado que
pais activos tendem a ter filhos mais activos
(67% pai-filho, 73% mãe-filho) do que pais inactivos ou pouco activos. Também Moore et al. (26)
salientaram que quando o pai é activo, a propensão para as crianças serem activas é 3.4 vezes
superior à de outras cujo pai é inactivo. Quando a
mãe é activa, a propensão passa para 2 vezes
superior, e quando os dois progenitores são activos, a propensão é 7.2 vezes superior à de outras
crianças cujos pais sejam muito pouco activos.
48
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
CONCLUSÕES
Há que referir diversos pontos: o primeiro remetenos para a necessidade de prestar uma maior atenção a aspectos das diferenças entre sujeitos, no que
respeita à sua actividade física e à necessidade da
sua interpretação a partir de um olhar que case biologia com sócio-psicologia e ambiente físico onde
vivem as populações; o segundo implica a atenção
para uma maior dependência génica dos níveis mais
baixos de actividade física do que os níveis mais
intensos; o terceiro, para salientar que, em crianças,
cerca de 1/4 da variação dos seus níveis de actividade física está dependente das suas diferenças genéticas; o quarto, para manifestar a grande influência do
envolvimento comum das crianças, sobretudo do
seio familiar, remetendo para os pais, amigos e professores um fortíssimo papel pedagógico na implementação de hábitos moderados a intensos de actividade física que se associam à promoção de estilos de
vida mais saudáveis.
Notas
1
2
Chamamos a atenção do leitor para a consulta do livro de
texto essencial no domínio da pesquisa gemelar da autoria de
Neale e Cardon (1993) cujo título é o seguinte: Methodology
for genetic studies of twins and families. Michael Neale
([email protected]) disponibiliza gratuitamente o software Mx para realizar as análises contidas no livro. Consultar a
sua página http://griffin.vcu.edu/mx.
A determinação da zigotia refere-se à possibilidade de classificar os pares de gémeos em monozigóticos ou idênticos e dizigóticos ou fraternos.
Agradecimento
Os autores querem expressar o seu profundo agradecimento à Direcção Regional de Educação Física
e Desporto da Região Autónoma dos Açores, concretamente ao Dr. Rui Santos, por ter financiado
esta pesquisa.
CORRESPONDÊNCIA
José António Ribeiro Maia
Universidade do Porto
Faculdade de Ciências do Desporto
e de Educação Física
Laboratório de Cineantropometria e
Gabinete de Estatística Aplicada
Rua Dr. Plácido Costa, 91
4200.450 Porto, Portugal
[email protected]
revista
20.6.04
17:34
Página 49
Actividade física em gémeos
BIBLIOGRAFIA
1. Beunen, G.P.; Malina, R.M.; Van’t Hoft, M.A.; Simons, J.;
Ostyn, M.; Renson, R.; Van Gorren, D. (1988). Adolescent
growth and motor performance: a longitudinal study of Belgian
boys. Champaign: Human Kinetics.
2. Blair, S.N.; Kampert, J.B.; Kohl, H.W.; Barlow C.E.; Macera,
C.A.; Paffenbarger, R.S.; Gibbons, L.W. (1996). Influences
of cardiorespiratory fitness and other precursors on cardiovascular disease and all-cause mortality in men and
women. Journal of the American Medical Association, 276 (3):
205-210.
3. Bouchard, C.; Malina, R.; Péruse, L. (1997). Genetics of fitness and physical performance. Champaign: Human Kinetics.
4. Bouchard, C.; Shephard, R. (1994). Physical activity, fitness and health: the model and key concepts. Physical
Activity, Fitness and Health: International Proceedings and
Consensus Statement. Champaign Il: Human Kinetics
Publishers.
5. Caspersen, C.; Powell, K.; Christenson, G. (1985). Physical
activity, exercise, and physical fitness: definitions for healthrelated research. Public Health Reports, 100(2): 126-131.
6. Chen W.J.; Chang, H.W.; Wu, M.Z. (1999). Diagnosis of
zygosity by questionnaire and polimarker polymerase
chain reaction in young twins. Behavioural Genetics
29(2):115-123.
7. Ekelund, U.; Sjostrom, M.; Yngve, A.; Poortvliet, E.;
Nielsson, A.; Froberg, K.; Wedderkopp, N.; Westerterp, K.
(2001). Physical activity assessed by activity monitors and
doubly labelled water in children. Med. Sci. Sports Exercise,
33: 275-281.
8. Falconer, D.S. (1990). Introduction to quantitative genetics.
Essex: Longman Scientific & Technical.
9. Fontaine, E.; Saward, R.; Tremblay, A.; Després, J.P.;
Proehlmen, E.; Bouchard, C. (1985). Resting metabolic
rate in monozigotic and dizygotic twins. Acta Genet. Med.
Gemellos, 334: 41-47.
10. Freedson, P.; Evenson, S. (1991). Familial aggregation in
physical activity. Research Quarterly for Exercise and Sport,
62(4): 384-389.
11. Godin, G.; Shephard, R. (1985). A simple method to
assess exercise behaviour in the community. Can. J. Appl.
Sport. Sci., 19: 141-146.
12. Gottlieb, N.H.; Baker, J.A. (1986). The relative influence of
health beliefs, parental and peer behaviours and exercise
program participation on smoking, alcohol use and physical activity. Soc. Sci. Med. 22, 9: 915-927.
13. Greendorfer, S.; Lewko, J. (1978). Role of family members
in sport socialization of children. Research Quarterly for
Exercise and Sport, 49(2): 146-153.
14. Kaprio, J.; Koskenvuo, M.; Sarna, S. (1981). Cigarette smoking, use of alcohol, and leisure-time physical activity
among same-sexed adult male twins. In Twin Research 3:
Epidemiological and Clinical Studies. New York: Allan R. Liss,
Inc., 37-46.
15. Kemper, H. (1995). The Amsterdam growth study. A longitudinal analysis of health fitness, and lifestyle. Champaign: Human
Kinetics.
16. Khoury, M.J.; Beaty, B.; Cohen, B.H. (1993). Fundamentals
of genetic epidemiology. New York, Oxford: University Press.
17. Lau, R.R.; Quadrel, M.J.; Hartman, K.A. (1990).
Development and change of young adult’s preventive
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
health beliefs and behaviour: influence from parents and
peers. Journal of Health and Social Behavior, 31: 240-259.
Levy, F.; Hay, D. (2001). Attention, genes and ADHD. Sussex:
Brunner-Routledge.
Lopes, V. P.; Monteiro, A. M.; Barbosa, T.; Magalhães, P.
M.; Maia, J. A. R. (2001). Actividade física habitual em
crianças pré-púberes. Diferenças entre rapazes e raparigas.
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 1(3): 53-60.
Lynch, M.; Walsh, B. (1998). Genetic analysis of quantitative
traits. Massachusetts: Sinnauer Associates, Inc. Publishers.
Magalhães, M. (2001). Padrão de actividade física - Estudo
em crianças de ambos os sexos do 4º ano de escolaridade.
Dissertação de Mestrado. Faculdade de Ciências do
Desporto e de Educação Física da Universidade do Porto
(não publicada).
Maia, J. (1996). Avaliação da aptidão física. Uma abordagem metodológica. Horizonte 73(XIII)Dossier.
Maia, J.; Lopes, V.; Morais, F. (2001). Actividade física e aptidão
física associada à saúde - Um estudo de epidemiologia genética em
gémeos e suas famílias realizado no arquipélago dos Açores. Porto:
Faculdade de Ciências do Desporto e de Educação Física da
Universidade do Porto e Direcção Regional de Educação
Física e Desporto da Região Autónoma dos Açores.
Maia, J.; Thomis, M.; Beunen, G. (2002). Genetic factors
in physical activity levels. A twin study. American Journal of
Preventive Medicine, 23: 87-91.
Montoye, H.R.; Kemper, C.G.; Saris, W.M.; Washburn,
R.A. (1996). Measuring physical activity and energy
expenditure. Champaign: Human Kinetics.
Moore, L.; Lombardi, D.; White, M.; Campbell, J.; Oliveria,
S.; Ellison, C. (1991). Influence of parents’ physical activity levels on activity levels of young children. The Journal
of Paediatrics, 118(2): 215-219.
Oliveira, M.M.C.; Maia, J.A.R. (2002). Avaliação multimodal
da actividade física. Um estudo exploratório em gémeos monozigóticos e dizigóticos. Porto: Faculdade de Ciências do Desporto
e de Educação Física da Universidade do Porto.
Pate, R.R.; Pratt, M.; Blair, R, S.; Haskell, W.L.; Macera,
C.A.; Bouchard, C.; Buchner, D.; Ettinger, W.; Heath, G.W.;
King, A.C.; Kriska, A.; Leon, A.S.; Matcus, B.H.; Morris, J.;
Paffenbarger, R.S.; Patrick, K.; Pollock, M.L.; Rippe, J.M.;
Sallis, J.; Wilmore, J.H. (1995). Physical activity and public
health. A recommendation from the centers for disease
control and prevention and the American College of Sports
Medicine. Journal of the American Medical Association, 273, 5:
402-407.
Peeters, H.; Van Gestel, S.; Vlietinck, R.; Derom, R.
(1998). Validation of a telephone zygosity questionnaire in
twins of known zygosity. Behavioural Genetics, 28: 159-163.
Pereira, M.; Fitzgerard, S.; Greg, E.; Joswiak, M.; Ryan, W.;
Suminski, R.; Utter, A.; Zmuda, J. (1998). A collection of
physical activity questionnaires for health-related research.
Medicine and Science in Sports Exercise, 29(6): 117-145.
Rao, D.C.; Province, M.A. (2001). Genetic dissection of complex traits. New YorK: Academic Press.
Rice, J.P.; Saccone, N.L.; Rasmussen, E. (2001). Definition
of the phenotype. In DC Rao, MA Province (eds) Genetic
dissection of complex traits. New York: Academic Press, 69-76.
Rossow, I.; Rise, J. (1994). Concordance of parental and adolescent health behaviours. Soc. Sci. Med., 38, 9: 1299-1305.
Rowland, T.W. (1998). The biological basis of physical activity. Medicine & Science in Sports and Exercise, 30, 3: 392-399.
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
49
revista
20.6.04
17:34
Página 50
José A.R. Maia, Rui Garganta, André Seabra, Vítor P. Lopes
35. Sallis, J.; Nader, P.; Broyles, S.; Berry, C.; Elder, J.;
McKenzie, T.; Nelson, J. (1993). Correlates of physical
activity at home in Mexican-American and AngloAmerican preschool children. Health Psychology Official
Journal of the Division of Health Psychology, American
Psychological Association, 12(5): 390-398.
36. Scerpella, J.A.; Tuladhar, P.; Kamaley, J.A. (2002). Validation
of the Godin-Shephard questionnaire in prepubertal girls.
Medicine and Science in Sport and Exercise, 5: 845-850.
37. Simonen, R.L.; Péruse, L.; Rankinen, T.; Rice, T.; Rao,
D.C.; Bouchard, C. (2002). Familial aggregation of physical activity levels in the Québec Family Study. Medicine and
Science in Sport and Exercise, 34(7): 1137-1142.
38. Simons, J.; Beunen, G.P.; Renson, R.; Claessens, A.L.M.;
Vanrensel, B.; Lefevre, J.A.V. (1990). Growth and fitness of
Flemish girls. The Leuven growth study. Champaign: Human
Kinetics
39. Snedecor, G.W.; Cochran, W.G (1991). Statistical methods.
8th edition. Iowa State University Press.
40. Vlietinck, R.F. (1986). Determination of the zygosity of
twins. Dissertação de doutoramento. Centro de Genética
Humana. Lovaina: Universidade Católica de Lovaina (não
publicado).
50
Revista Portuguesa de Ciências do Desporto, 2004, vol. 4, nº 1 [39–50]
Fly UP