FUNDAMENTO: Exercícios resistidos e aeróbicos são recomendados para reduzir o peso e melhorar a saúde, mas ainda não foi definido qual dos dois tipos é o melhor. OBJETIVO: O objetivo do presente estudo foi comparar o exercício resistido e jogging (JOGG) na doença cardiovascular múltipla (DCV), nos fatores de risco metabólicos e aptidão física de mulheres obesas ou com sobrepeso [composição corporal, perfil lipídico, acido úrico, glicose, equivalente metabólico (MET), frequência cardíaca, pressão arterial, flexibilidade, gasto de energia em repouso (GER) e balanço de nitrogênio (BN)]. MÉTODOS: Cinquenta mulheres foram aleatoriamente divididas em dois grupos, mas apenas 26 terminaram o estudo: exercício resistido (ER) (n=14; 36±12 anos; índice de massa corporal, IMC=32±7 kg/m²) e JOGG (n=12; 37±9 anos; IMC=29±2). O primeiro mês de treinamento consistiu em 60 min x 03 dias/semana e o segundo mês de treinamento consistiu em 04 dias/semana para ambos os protocolos, mais reeducação alimentar. RESULTADOS: Ambos os grupos apresentaram diminuição da massa corporal total, IMC, acido úrico plasmático e aumento do MET (p<0,05); não houve alteração na massa corporal magra, GER, e frequência cardíaca de repouso. O treinamento com ER reduziu o colesterol total, triglicérides plasmáticos, BN e aumentou a flexibilidade; o treinamento com JOGG reduziu a razão cintura/quadril, níveis de glicose, pressão arterial sistólica, lipoproteína de alta densidade e aumentou a razão colesterol total/ lipoproteína de alta densidade (p<0,05). CONCLUSÃO: Ambos os protocolos melhoram a DCV e os fatores de risco metabólicos. Os ER apresentaram mudanças favoráveis no perfil lipídico e na flexibilidade, enquanto o JOGG apresentou mudanças favoráveis sobre a glicose, razão cintura/quadril e pressão arterial. Esses resultados sugerem que treinamento de pesos em circuito combinados com exercícios aeróbicos devem ser considerados para indivíduos obesos. Entretanto, em relação à algumas diferenças entre os grupos na avaliação basal, não é possível concluir que as alterações sejam devidas ao tipo de exercício ouà variabilidade intra-grupo.
ARTIGO ORIGINAL
EXPERIMENTAL
Exercício resistido
ILaboratório de Aptidão Física e Metabolismo da Faculdade de Educação Física da Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, MT
IILaboratório de Espectrometria de Massa, Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP - Brasil
Indivíduos obesos apresentam deficiência no perfil lipídico, aumento de acido úrico no plasma, maior incidência de diabetes tipo 2, fatores de risco para doença cardiovascular e doenças crônicas em geral1,2. Além disso, a razão cintura/quadril (RCQ) e o índice de massa corporal (IMC; m/kg2), são positivamente correlacionados com dislipidemia e DCV1,2, negativamente correlacionados com função endotelial3 e com baixa aptidão física e tolerância à exercício, que estão associados com aumento no risco de morte1,4.
Cerca de um terço dos Norte-Americanos estão tentando perder peso e nem todos que poderiam se beneficiar dessa perda estão tentando5. Apesar de um aumento no investimento em programas de redução de peso, esses esforços tem sido incapazes de evitar o sobrepeso e a obesidade6. Além disso, 33,5% das pessoas recuperam o peso perdido em um ano7 e 90 a 95% o recuperam depois1. Uma razão que contribui para tal fato é que as dietas de redução de peso estão associadas com uma redução no gasto energético em repouso (GER kcal/dia)1 e na massa corporal magra (MCM) também, o que está positivamente associado com GER8.
Por outro lado, o aumento na atividade física também favorece uma melhor manutenção de peso9 e a recuperação do peso é duas vezes maior nos indivíduos sedentários7. A prática regular de exercícios físicos reduz a gordura abdominal, o risco de mortalidade5, mesmo sobre a ingestão calórica10, e, além disso, a perda de peso está associada com a redução dos fatores de risco metabolicos2,11. Entretanto, o aumento na atividade física doméstica não está associado com a redução da obesidade e outros fatores de risco cardiovasculares12.
Assim, os principais objetivos foram determinar a influência de cada exercício sobre:
1) composição corporal;
2) perfil lipídico, ácido úrico e glicose (mg/dL);
3) GER e balanço de nitrogênio (NB; g/d);
4) aptidão física; e
5) o perfil qualitativo e quantitativo da dieta antes e depois das intervenções.
As voluntárias foram convidadas a participar do estudo através de folhetos contendo a fórmula do índice de massa corporal (IMC, kg/m2), espalhados pela Universidade de São Paulo em Ribeirão Preto, SP, Brasil. Então, na primeira reunião, foi pedido às mulheres que preenchessem um formulário com o nome, peso e altura, os quais foram utilizados pela equipe para dividir as mulheres aleatoriamente em dois grupos, respectivamente submetidas a treinamento de pesos em circuito (n=25) ou
O mesmo médico da equipe do Hospital Universitário da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (HUFMRPUSP) examinou todas as mulheres. A pressão arterial e a FC de repouso foram medidas então. Os critérios de inclusão foram: IMC >25 kg/m2, sem histórico de doenças metabólicas além da obesidade em si, não-fumantes, não-etilistas (>15 g de equivalentes de etanol /dia), sem uso de medicamentos como betabloqueadores ou simpatomiméticos, sem limitações ortopédicas e estilo de vida sedentário. Todas as mulheres foram informadas sobre os procedimentos do estudo e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Informado, aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do HUFMRPUSP (processo HCRP nº 5317/2002). A massa corporal total (kg) e altura foram medidas em uma balança eletrônica Filizola® ID1500 (São Paulo: SP, Brasil) com precisão de 0,1 kg e 0,5 cm, respectivamente. As pregas cutâneas (tríceps, supra-ilíacas e coxa) foram avaliadas para determinar a composição corporal19,20, usando um adipômetro marca Lange® (Beta Technology INC, Santa Cruz: CA, EUA) com uma pressão constante de 10 g/mm2 na superfície de contato e uma precisão de 0,1 mm com uma escala de 0-65 mm. A razão cintura-quadril (RCQ) foi obtida dividindo-se a circunferência do abdômen na altura da cicatriz umbilical pela circunferência do quadril em seu maior perímetro, em cm. Um equipamento Quantum® BIA-101Q, Serial n Q 1559, RJL Systems, Inc, (RJL Systems, Clinton: MI, EUA) foi usado para a análise de impedância bioelétrica (AIB), a uma frequência de 50 kHz. A composição corporal foi calculada pela fórmula de Segal e cols.21. Os níveis de triglicérides (TG), colesterol total (CT) e lipoproteína de alta densidade (HDL-c) foram medidos no Laboratório de Nutrição. A lipoproteína de baixa densidade (LDL-c) foi calculada:
O ácido úrico foi estimado pelo método de uricase e os níveis de glicose pela hexoquinase-glicose-6-fosfato no Laboratório Central do HUFMRPUSP (mg/dL para todos). A calorimetria indireta foi medida por 30 minutos após jejum de 12 horas, com o paciente deitado, em repouso absoluto, evitando conversar e dormir (Vmax 29® Sensor Medics, Yorba Linda, CA, EUA). A reeducação alimentar foi baseada no cálculo de suprimento de calorias similares à GER para ambos os grupos, variando de 1.100 kcal/d (4605 kJ/d) a 1.700 kcal/d (7117 kJ/d), e a seguinte proporção de macronutrientes: 20% de gordura; 20% de proteína; 60% de carboidratos22. A ingestão habitual foi obtida através de um registro alimentar de uma semana feito antes (T1) e após a intervenção (T2)23. Os indivíduos foram orientados a seguir essas instruções em suas casas e a ter um encontro semanal com a equipe (dois educadores físicos, um nutricionista e um médico).
Para medir o balanço de nitrogênio (BN, g/dia), a primeira urina da manhã foi descartada e toda a urina excretada após a primeira foi coletada até a primeira urina da manhã subseqüente. O BN foi estimado subtraindo-se o nitrogênio excretado (cada grama de nitrogênio representa 6,25 g de proteína ingerida do registro alimentar). A perda adicional de nitrogênio nas fezes foi estimada com a adição de 2 g/d24.
O equivalente metabólico (MET; 3,5 ml O2.kg-1.min-1) foi avaliado em uma esteira elétrica (modelo E17A®, Del Mar Reynolds Medical, Inc. Irvine: CA, EUA) usando o programa Ergo PC13® da Micromed, o programa de ECG digital Micromed (Micromed Biotecnologia Ltda, Guará II, Brasilia: DF, Brasil) e o protocolo de Bruce, no Serviço de Cardiologia do HUFMRPUSP. A flexibilidade foi avaliada através do teste de “Sentar-e-alcançar” (
A intensidade do treinamento foi ajustada de acordo com 70 a 80% da Freqüência Cardíaca de Reserva de Karvonen (FCR) calculada através da seguinte equação:
O teste de Kolmogorov-Smirnov foi usado para analisar a normalidade de distribuição e o teste t de Student pareado foi usado para a comparação entre os 2 tempos (T1 vs. T2) em cada grupo. A comparação entre os grupos no basal (ER T1 vs. JOGG T1), e para a variação (delta, Δ=T2-T1), foi feita com o teste t de Student não-pareado. Os dados são apresentados como médias±DP e as análises estatísticas foram realizadas com um nível de significância de 5%, com a determinação dos intervalos de confiança de 95%. O poder de teste foi estimado em γ(θ) = 0,915 (91,5%), considerando a variação das duas unidades de IMC e um numero de participantes igual a 10.
De um total de 120 mulheres que nos contataram, 72 foram selecionadas; 50 iniciaram o estudo e 26 o completaram (ER,
O GER diminuiu levemente em ambos os grupos, mas sem apresentar diferença estatística (ER: T1=1600±240 (kcal/d), T2=1450±270; JOGG: T1=1510±160, T2=1400±160).
O BN diminuiu significantemente no grupo ER, permaneceu o mesmo no grupo JOGG e foi positivo em ambos (
Ambos os grupos apresentaram um aumento significante em MET e teste de esforço máximo de esteira. O grupo ER aumentou a flexibilidade e o grupo JOGG reduziu a pressão arterial sistólica (
Embora houvesse algumas diferenças basais entre os grupos, o IMC inicial médio, que foi o critério de inclusão no estudo, foi considerado como sendo estatisticamente igual. Isso se deveu ao fato de que não é possível parear dois grupos de forma exata em experimentos randômicos. Entretanto, gostaríamos de enfatizar que nosso interesse foi realizar uma análise geral dos grupos. Para minimizar a variação inicial de algumas variáveis, também analisamos as diferenças ocorridas nos deltas de cada grupo.
O presente estudo observou melhoras na composição corporal, parâmetros bioquímicos, nível de aptidão física e manutenção do GER, massa magra corporal e balanço de nitrogênio em ambos os grupos, similar ao observado em outros estudos de mesma natureza nos quais ER ou
Outro aspecto importante para indivíduos obesos é a associação de reeducação alimentar e atividade física30. Tem sido demonstrado que uma redução moderada na ingestão calórica total, como proposto no presente estudo, resulta em melhor aderência do que programas envolvendo uma dieta com ingestão calórica muito baixa6. Foi recomendado aos pacientes que escolhessem carboidratos integrais com maior conteúdo de fibras e proteína magra. No presente estudo, a dieta tinha um conteúdo maior de carboidratos e proteínas e reduzido de gorduras. Essa abordagem qualitativa deveria ter tido um impacto positivo na redução da gordura corporal6.
Os protocolos ER e JOGG estavam de acordo com as recomendações do American College of Sports Medicine (ACSM) para indivíduos obesos6. Entretanto, Beckham e Earnest31 mostraram que um estímulo de treinamento significantemente abaixo (< 32% VO2 max) das recomendações do ACSM (50% VO2 max) em um protocolo de ER, significantemente aumentou o resultado do VO2 max, mas que a FC não deveria ser utilizada para avaliar a intensidade do exercício nessas modalidades. Para resolver esse problema, utilizamos também a escala Borg em combinação com a RFC, as quais são bem correspondentes19. Apesar de algumas diferenças nas variáveis entre os grupos, ambos mostraram melhoras no MET e tempo de teste de esforço máximo de esteira, sugerindo equivalência em termos de intensidade de treinamento e melhora na saúde. O VO2 max isoladamente tem um valor preditivo de todas as causas de mortalidade equivalente ao da diabetes, hipertensão, altos níveis de colesterol e tabagismo4. O MET é equivalente ao VO2 max e foram usados para estimar o nível de intensidade da atividade física6. Apesar da redução na FC ser esperada com a melhora cardiovascular18, isso não foi observado aqui. Embora sejam difíceis de explicar, esses achados estão de acordo com outros estudos de maior duração18.
A flexibilidade melhorou apenas no grupo ER. Podemos especular que a amplitude de movimento total dos treinamentos de pesos em circuito aplicados no presente estudo tenha contribuído para isso, já que ambos os grupos seguiram o mesmo protocolo de alongamento no inicio e no final de cada sessão. A flexibilidade é um importante fator facilitador em atividades da vida diária, que é reduzido com a idade e deficiente em indivíduos obesos. A pobre flexibilidade e condicionamento físico foram associados com aumento na porcentagem de gordura corporal e dor nas costas em enfermeiras32. Em relação a essa valência física, o grupo ER mostrou os melhores resultados de condicionamento físico e atividades da vida diária.
A RCQ foi significantemente reduzida no grupo JOGG, mas não no grupo ER. Era esperado que a redução de peso reduzisse proporcionalmente as medidas em geral, mantendo o valor da RCQ33. Entretanto, em um estudo realizado por Wabitsch e cols.34, mulheres jovens com obesidade abdominal apresentaram uma maior redução da RCQ, peso, níveis de CT e acido úrico do que mulheres com obesidade glútea. Isso pode ser devido ao fato de que os níveis das variáveis analisadas eram mais altos nas mulheres com obesidade abdominal, favorecendo uma perda maior. Outro estudo observou que mulheres com obesidade abdominal oxidavam mais gordura durante a atividade física do que mulheres com obesidade glútea, favorecendo uma redução na RCQ35. Assim, diferenças na distribuição de gordura entre os grupos podem explicar os resultados desses estudos34,35. Entretanto, no presente estudo, o grupo ER apresentou maior RCQ média do que o grupo JOGG, um fato que não apóia esse raciocínio.
Girandola36 mostrou que quando dois protocolos são aplicados, um de alta intensidade e outro de baixa intensidade com outros exercícios, somente o de baixa intensidade melhorou a composição corporal. A esse respeito, os presentes dados apóiam uma conclusão diferente, por que a duração e a intensidade dos dois protocolos eram similares, mas a energia metabólica envolvida era diferente com o protocolo JOGG utilizando predominantemente recursos aeróbicos e o protocolo ER utilizando recursos energéticos aeróbicos e anaeróbicos. Uma explicação é que os exercícios para o desenvolvimento de massa magra corporal37, como no grupo ER e um aumento na ingestão de proteinas38, como utilizado no presente protocolo alimentar, favoreceriam o GER e, consequentemente, a oxidação da gordura, justificando os resultados obtidos para o grupo ER. Entretanto, no presente estudo, o GER foi mantido em ambos os grupos e o BN permaneceu positivo durante o tempo de intervenção, fatos que podem ter contribuído para a redução da gordura corporal em ambos os grupos. Provavelmente, através de diferentes vias metabólicas, ambos os grupos foram eficientes no aumento da oxidação da gordura e manutenção do GER, a despeito das diferenças entre os grupos em relação à composição corporal.
Harber e cols.27 demonstraram que ER promovem um aumento na área transversal das fibras tipo IIA e tendem a aumentar a massa magra em homens sedentários em apenas 10 semanas. A massa magra se correlaciona com o GER37, e em um estudo anterior8, observamos que, em mulheres obesas, quando expressa em quilogramas (kg), a massa magra apresenta a melhor correlação com GER, comparada a peso total, massa gorda e IMC. Esses fatos deveriam contribuir para a ação dos ER na redução da gordura e melhora no perfil lipídico, mas, por outro lado, o protocolo JOGG foi suficientemente intenso para manter a massa magra corporal, contribuindo para a não-redução do GER, a um fato comum em protocolos de redução de peso1. Além disso, o treinamento associado com dieta em ambos os grupos foi suficiente para promover o balanço positivo de nitrogênio, o que sugere energia e proteína suficientes para suportar a síntese de proteína, contribuindo para a manutenção do GER38.
As mudanças observadas no perfil lipídico no presente estudo podem ter sofrido influência do tipo de exercício e uma diferença entre os grupos no T1. O colesterol total era significantemente mais alto, e os níveis de TG não apresentavam diferença estatística, mas eram biologicamente mais altos no grupo ER, o que pode ter contribuído para uma maior redução nesse grupo. Entretanto, estudos demonstraram que uma redução de 10% no peso estava associada com uma melhora dos fatores de risco metabólicos2,11, como observado aqui. Ainda assim, um estudo com indivíduos com diabetes tipo 2 observou que os ER promoveram uma redução significante nos níveis de CT, LDL e TG39. Entretanto, no presente estudo, as reduções foram de apenas 6% e 7% do peso inicial nos grupos ER e JOGG, respectivamente. Foi demonstrado que os exercícios estão mais associados com a prevenção de fatores de risco de DCV do que a ingestão calórica10. Além disso, o tipo de exercício também pode influenciar de forma diferente os fatores de risco para DCV, mas não foi observado isso no presente estudo, talvez devido a diferenças entre os grupos no basal, mas que não foi conclusiva no presente estudo devido às diferenças das variáveis bioquímicas no T1.
Por outro lado, diferentemente do presente estudo, Nieman e cols.40, observaram, em mulheres obesas, que as reduções nos níveis de CT e TG estavam efetivamente associadas com a perda de peso, mas não com o exercício. Entretanto, Lee e cols.9, reportaram que a atividade física era mais importante que a redução da obesidade abdominal, em relação aos riscos de alterações metabólicas. Além disso, a atividade física reduz a gordura intra-abdominal mesmo sem a redução de peso14, e o aumento do número de dias de atividade física doméstica não parece estar associado com a prevenção da maioria dos fatores de risco de DCV em homens e mulheres12, apoiando a idéia de que a continuidade e a intensidade da atividade física são determinantes para tal, até mesmo mais do que a reeducação alimentar10. Em relação a isso, ambos os protocolos reduziram as variáveis associadas com fatores de risco de DCV.
Níveis de glicose, pressão arterial diastólica e níveis de acido úrico basais foram reduzidos no grupo JOGG e apenas o nível de acido úrico estava diminuído no grupo ER. A redução de peso e a atividade física estão associados com esse comportamento1,2,4,6. Esses resultados sugerem que a atividade contínua, mais do que a intermitente, teve o maior impacto na pressão arterial e níveis de glicose, mas a importância desses fatos está diminuída aqui, pois esses valores eram normais no início do estudo para ambos os grupos. Embora a hipertensão esteja associada com a obesidade, como aqui, outros observaram pressão arterial normal em mulheres eumenorréicas de meia-idade magras, com sobrepeso e obesas3.
Em resumo, uma combinação de redução de calorias e gordura na dieta, junto com atividade física regular, melhorou os aspectos gerais da saúde e reduzem os fatores de risco metabólicos nessas mulheres obesas. O grupo ER apresentou melhores resultados em relação a perfil lipídico e flexibilidade e o grupo JOGG em relação a níveis de glicose e pressão arterial diastólica. Entretanto, essas diferenças não podem ser atribuídas apenas ao tipo de exercício, mas ao efeito intra-grupo também, já que o alto nível de desistência limitou o número final de participantes e os grupos apresentavam uma diferença importante entre o IMC e as variáveis bioquímicas no T1. Contudo, mesmo sem uma redução acentuada de peso, as mudanças promovidas pelos protocolos melhoraram os fatores de risco metabólicos e de DCV9, sugerindo que esta é uma boa abordagem para indivíduos obesos, que não preenchem esses critérios com o acúmulo de atividades domésticas12 e muitos dos que estão tentando perder peso não utilizam estratégias eficazes5.
Esses resultados sugerem que a combinação de ER e exercícios aeróbicos é bem tolerada e poderia ser melhor do que exercícios aeróbicos isolados para indivíduos obesos, mas não resolvem o problema de baixa aderência aos programas de reeducação comportamental. Estudos futuros com um maior número de participantes e as mesmas variáveis dependentes no início devem ajudar a elucidar os resultados conflitantes. Um aumento no esforço é necessário por todos aqueles tentando perder peso para promover estratégicas eficazes para perda de peso, incluindo o uso de dietas com redução calórica e aumento da atividade física5.
Os autores agradecem Sandra R Oyama, Estela I Rabito, Andréa FS Tannus, Carla BN Borges, Abel E Rahal, Romualdo Vichnevski, Ângelo Bataglion Neto e João G Padovan, pelo suporte técnico. CAF agradece à CAPES pela Bolsa de Estudos de Doutorado.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo foi financiado pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo e bolsa de doutorado da CAPES.
Este artigo é parte de tese de Doutorado de Carlos Alexandre Fett, Waléria Christiane Rezende Fett, Julio Sérgio Marchini pela Universidade Federal de Mato Grosso.
Correspondência: Carlos Alexandre Fett Av. Fernando Correa da Costa, Campus Faculdade de Educação Física, Ginásio de Esportes, Secretaria Universidade Federal de Mato Grosso 78.060-900, Cuiabá, MT - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 21/04/08; revisado recebido em 18/06/08; aceito em 08/07/08.
FUNDAMENTO: Ejercicios resistidos y aeróbicos se recomiendan para reducir el peso y mejorar la salud, pero todavía no se definió cuál de los dos tipos es el mejor. OBJETIVO: El objetivo del presente estudio fue comparar el ejercicio resistido y el jogging (JOGG) en la enfermedad cardiovascular múltiple (ECV), en los factores de riesgo metabólicos y la aptitud física de mujeres obesas o con sobrepeso [composición corporal, perfil lipídico, ácido úrico, glucosa, equivalente metabólico (MET), frecuencia cardiaca, presión arterial, flexibilidad, gasto de energía en reposo (GER) y balance de nitrógeno (BN)]. MÉTODOS: Cincuenta mujeres se dividieron en dos grupos, de modo aleatorio, pero solamente 26 terminaron el estudio: ejercicio resistido (ER) (n=14; 36±12 anos; índice de masa corporal, IMC=32±7 kg/m²) y JOGG (n=12; 37±9 años; IMC=29±2). El primer mes de entrenamiento consistió en 60 min x 03 días/semana y el segundo mes de entrenamiento consistió en 04 días/semana para ambos protocolos, pero reeducación alimentaria. RESULTADOS: Ambos grupos presentaron disminución de la masa corporal total, IMC, ácido úrico plasmático y aumento del MET (p<0,05); no hubo alteración en la masa corporal magra, GER, y frecuencia cardiaca de reposo. El entrenamiento con ER redujo el colesterol total, triglicéridos plasmáticos, BN y aumentó la flexibilidad; el entrenamiento con JOGG redujo a la razón cintura/cadera, los niveles de glucosa, la presión arterial sistólica, la lipoproteína de alta densidad y aumentó la razón colesterol total/ lipoproteína de alta densidad (p<0,05). CONCLUSIÓN: Ambos protocolos mejoraron la ECV y los factores de riesgo metabólicos. Los ER presentaron cambios favorables en el perfil lipídico y en la flexibilidad, mientras que el JOGG presentó cambios favorables sobre la glucosa, razón cintura/cadera y presión arterial. Estos resultados sugieren que entrenamiento de pesos en circuito combinados con ejercicios aeróbicos se deben considerar para individuos obesos. Sin embargo, con relación a algunas diferencias entre los grupos en la evaluación basal, no es posible concluir que las alteraciones se deban al tipo de ejercicio o a la variabilidad intragrupo.
ILaboratório de Aptidão Física e Metabolismo da Faculdade de Educação Física da Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, MT
IILaboratório de Espectrometria de Massa, Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP - Brasil
Correspondencia
Los individuos obesos presentan deficiencia en el perfil lipídico, aumento de ácido úrico en el plasma, mayor incidencia de diabetes tipo 2, factores de riesgo para enfermedad cardiovascular y enfermedades crónicas en general1,2. Además de ello, la razón cintura/cadera (RCC) y el índice de masa corporal (IMC; m/kg2), se correlacionan positivamente con dislipidemia y ECV1,2, y negativamente con función endotelial3 y con baja aptitud física y tolerancia al ejercicio, que están asociadas al aumento en el riesgo de muerte1,4.
Cerca de un tercio de los Estadounidenses están intentando perder peso, tampoco todos que podrían beneficiarse de esta pérdida hacen lo mismo5. Pese al incremento en la inversión en programas de reducción de peso, estos esfuerzos vienen siendo incapaces de evitar el sobrepeso y la obesidad6. Además de ello, el 33,5% de las personas recuperan el peso perdido en un año7 y del 90% al 95% lo recuperan después1. Una razón que contribuye para tal hecho es que las dietas de reducción de peso están asociadas a una reducción en el gasto energético en reposo (GER kcal/día)1 y en la masa corporal magra (MCM) también, lo que está positivamente asociado con GER8.
Por otro lado, el aumento en la actividad física también favorece un mejor mantenimiento de peso9 y la recuperación del peso es dos veces mayor en los individuos sedentarios7. La práctica regular de ejercicios físicos reduce la grasa abdominal, el riesgo de mortalidad5, aun sobre la ingesta calórica10, y, además de ello, la pérdida de peso está asociada a la reducción de los factores de riesgo metabolicos2,11. No obstante, el aumento en la actividad física doméstica no está asociado a la reducción de la obesidad y otros factores de riesgo cardiovasculares12.
El jogging (JOGG) es un tipo de ejercicio aeróbico, de baja a media intensidad, habitualmente utilizado para el control de peso13. Los entrenamientos de pesos en circuito implican características metabólicas mixtas y producen buenos resultados respecto a la disminución de la grasa corporal, aumento de la aptitud física y capacidad funcional14-17, sin embargo, no se definió aún cual de los dos tipos de ejercicio es más eficiente.
Así, los principales objetivos fueron determinar la influencia de cada ejercicio sobre:
1) composición corporal;
2) perfil lipídico, ácido úrico y glucosa (mg/dL);
3) GER y balance de nitrógeno (NB; g/d);
4) aptitud física; y
5) el perfil cualitativo y cuantitativo de la dieta antes y después de las intervenciones.
Las voluntarias fueron invitadas a participar en el estudio por medio de folletos conteniendo la fórmula del índice de masa corporal (IMC, kg/m2), difundidos en la Universidad de São Paulo en Ribeirão Preto, SP, Brasil. Así que, en la primera reunión, se solicitó a las mujeres que rellenaran un formulario con el nombre, el peso y la altura, utilizados por el equipo para dividir las mujeres de modo aleatorio, en dos grupos, respectivamente sometidas a entrenamiento de pesos en circuito (
El mismo médico del equipo del Hospital Universitario de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo (HUFMRPUSP) examinó a todas las mujeres. La presión arterial y la FC de reposo se midieron. Los criterios de inclusión fueron los que siguen a continuación: IMC >25 kg/m2, sin histórico de enfermedades metabólicas además de la obesidad en si, no fumadores, no etilistas (>15 g de equivalentes de etanol/día), sin utilización de medicamentos como betabloqueantes o simpatomiméticos, sin limitaciones ortopédicas y estilo de vida sedentario. Todas las mujeres fueron informadas acerca de los procedimientos del estudio y firmaron el Formulario de Consentimiento Informado, aprobado por el Comité de Ética en Investigación del HUFMRPUSP (proceso HCRP nº 5317/2002). La masa corporal total (kg) y altura se midieron en una balanza electrónica Filizola® ID1500 (São Paulo: SP, Brasil) con precisión de 0,1 kg y 0,5 cm, respectivamente. Los pliegues cutáneos (tríceps, suprailíacas y muslos) se evaluaron para determinar la composición corporal19,20, usando un adipómetro marca Lange® (Beta Technology INC, Santa Cruz: CA, EUA) con una presión constante de 10 g/mm2 n superficie de contacto y una precisión de 0,1 mm con una escala de 0-65 mm. La razón cintura-cadera (RCC) se obtuvo dividiéndose la circunferencia del abdomen en la altura de la cicatriz umbilical por la circunferencia de la cadera en su mayor perímetro, en cm. Un equipo Quantum® BIA-101Q, Serial n Q 1559, RJL Systems, Inc, (RJL Systems, Clinton: MI, EUA) se utilizó para el análisis de impedancia bioeléctrica (AIB), a una frecuencia de 50 kHz. La composición corporal se calculó por la fórmula de Segal et al.21. Los niveles de triglicéridos (TG), colesterol total (CT) y lipoproteína de alta densidad (HDL-c) se calcularon en el Laboratorio de Nutrición. La lipoproteína de baja densidad (LDL-c) se midió como a continuación:
El ácido úrico se estimó mediante el método de uricase y los niveles de glucosa por la hexoquinasa-glucosa-6-fosfato en el Laboratorio Central del HUFMRPUSP (mg/dL para todos). La calorimetría indirecta se midió por 30 minutos tras ayuno de 12 horas, con el paciente acostado, en reposo absoluto, evitando la conversación y que se durmiera (Vmax 29® Sensor Medics, Yorba Linda, CA, EUA). La reeducación alimentaria tomó por base el cálculo de abastecimiento de calorías similares a la GER para ambos grupos, variando de 1.100 kcal/d (4605 kJ/d) a 1.700 kcal/d (7117 kJ/d), y la siguiente proporción de macronutrientes: el 20% de grasa; el 20% de proteína; el 60% de carbohidratos22. La ingesta habitual se obtuvo a través de un registro alimentario de una semana que se llevó a cabo antes (T1) y tras la intervención (T2)23. Los individuos fueron orientados a seguir estas instrucciones en sus casas y a tener un encuentro semanal con el equipo (dos educadores físicos, un nutricionista y un médico).
Para medir el balance de nitrógeno (BN, g/día), se descartó la primera orina de la mañana y toda la orina excretada tras la primera se recolectó hasta la primera orina de la mañana subsiguiente. El BN se estimó sustrayéndose el nitrógeno excretado (cada grama de nitrógeno representa 6,25 g de proteína ingerida del registro alimentario). La pérdida adicional de nitrógeno en las heces se estimó con la adición de 2 g/d24.
El equivalente metabólico (MET; 3,5 ml O2.kg-1.min-1) se evaluó en una estera eléctrica (modelo E17A®, Del Mar Reynolds Medical, Inc. Irvine: CA, EUA) utilizando el programa Ergo PC13® de Micromed, el programa de ECG digital Micromed (Micromed Biotecnologia Ltda, Guará II, Brasilia: DF, Brasil) y el protocolo de Bruce, en el Servicio de Cardiología del HUFMRPUSP. La flexibilidad se evaluó a través de la prueba de 'Sentarse-y-alcanzar' (Seat and Reach Test), cuyo resultado fue la distancia máxima alcanzada en cm19.
La intensidad del entrenamiento se ajustó de acuerdo con el 70% al 80% de la Frecuencia Cardiaca de Reserva de Karvonen (FCR) calculada a través de la siguiente ecuación:
y por la escala modificada de Borg (entre 3 y 5; moderado a fuerte)18,19. El entrenamiento consistió en 1h por sesión (45 min de actividad y 15 min divididos en calentamiento y enfriamiento), con tres sesiones por semana durante el primer mes (180 min/sem), y 4 sesiones durante el segundo (240 min/sem) para ambos grupos. Los ER consistían en 15 estaciones de entrenamiento de pesos en circuito para todos los principales grupos musculares con 30 segundos de ejecución (10 a 20 repeticiones por ejercicio) y alternados con 30 segundos de caminata o jogging. El número máximo de repeticiones, que aumentó con el condicionamiento, se ejecutó para mantener la intensidad que cada individuo era capaz de alcanzar en la variación anteriormente mencionada. Las estaciones eran dispuestas en círculo en una sala de 10 x 15 m, con tatamis en el solo. El entrenamiento de jogging se llevó a cabo en la pista de atletismo con el individuo haciendo el ejercicio continuamente por 45 minutos en la intensidad programada.
La prueba de Kolmogorov-Smirnov se utilizó para analizar la normalidad de distribución y la prueba
De un total de 120 mujeres que nos contactaron, se seleccionaron a 72; 50 iniciaron el estudio y 26 lo completaron (ER,
El GER disminuyó levemente en ambos grupos, pero sin presentar diferencia estadística (ER: T1=1600±240 (kcal/d), T2=1450±270; JOGG: T1=1510±160, T2=1400±160).
El BN disminuyó significantemente en el grupo ER, permaneció el mismo en el grupo JOGG y fue positivo en ambos (
Ambos grupos presentaron un aumento significante en MET y prueba de esfuerzo máximo de estera. El grupo ER aumentó la flexibilidad y el grupo JOGG redujo la presión arterial sistólica (
Aunque existan algunas diferencias basales entre los grupos, el IMC inicial promedio, que fue el criterio de inclusión en el estudio, se consideró como estadísticamente igual. Esto se debió al hecho de que no es posible parear dos grupos de forma exacta en experimentos randómicos. Sin embargo, nos gustaría enfatizar que nuestro interés fue realizar un análisis general de los grupos. Para minimizar la variación inicial de algunas variables, también analizamos las diferencias ocurridas en los deltas de cada grupo.
El presente estudio observó mejoras en la composición corporal, parámetros bioquímicos, nivel de aptitud física y mantenimiento del GER, masa magra corporal y balance de nitrógeno en ambos grupos, similar al observado en otros estudios de misma naturaleza en los que ER o jogging se efectuaron13,15. Estudios de mayor duración (12 semanas) con una dieta levemente menos calórica o con la misma duración e ingesta calórica muy baja presentaron resultados semejantes con relación a la composición corporal y parámetros bioquímicos25. Sin embargo, respecto a los ER, otros estudios observaron que las prácticas de este tipo de ejercicio resultaron en mejoras importantes en el condicionamiento físico26-28, tolerancia cardiorrespiratória15 y mejoras modestas26, o ninguna alteración27,28 en la composición corporal. Comparado a estos estudios, el presente estudio observó mejoras significantes en composición corporal en el grupo ER. Al comparar ER con JOGG, Gettman et al.29, similar al presente estudio, no encontraron diferentes composición corporal o VO2 max entre los dos tipos de ejercicio. Estos resultados revelan que la cuestión no es unánime en la literatura.
Otro aspecto importante para individuos obesos es la asociación de reeducación alimentaria y la actividad física30. Se viene evidenciando que una reducción moderada en la ingesta calórica total, como propuesto en el presente estudio, resulta en mejor adherencia que en programas involucrando una dieta con ingesta calórica muy baja6. Se recomendó a los pacientes que eligieron carbohidratos integrales con mayor contenido de fibras y proteína magra. En el presente estudio, la dieta tenía un contenido mayor de carbohidratos y proteínas y reducido de grasas. Este abordaje cualitativo debería haber tenido un impacto positivo en la reducción de grasa corporal6.
Los protocolos ER y JOGG estaban de acuerdo con las recomendaciones del American College of Sports Medicine (ACSM) para individuos obesos6. Sin embargo, Beckham y Earnest31 mostraron que un estímulo de entrenamiento significantemente bajo (< 32% VO2 max) de las recomendaciones del ACSM (50% VO2 max) en un protocolo de ER, significantemente aumentó el resultado del VO2 max, pero que la FC no se debería utilizar para evaluar la intensidad del ejercicio en estas modalidades. Para resolver este problema, utilizamos también la escala Borg en combinación con la RFC, las que son bien correspondentes19. A pesar de algunas diferencias en las variables entre los grupos, ambos revelaron mejoras en el MET y tiempo de prueba de esfuerzo máximo de estera mecánica, sugiriendo equivalencia en términos de intensidad de entrenamiento y mejora en la salud. El VO2 max aisladamente tiene un valor predictivo de todas las causas de mortalidad equivalente al de la diabetes, hipertensión altos niveles de colesterol y tabaquismo4. El MET es equivalente al VO2 max y se utilizaron para estimar el nivel de intensidad de la actividad física6. Pese a que se espere la reducción en la FC, con la mejora cardiovascular18, esto no se observó aquí. Aunque son difíciles de explicar, estos hallazgos están de acuerdo con otros estudios de mayor duración18.
La flexibilidad mejoró solamente en el grupo ER. Podemos especular que la amplitud de movimiento total de los entrenamientos de pesos en circuito aplicados en el presente estudio haya aportado a eso, ya que ambos grupos siguieron el mismo protocolo de alargamiento en el inicio y al final de cada sesión. La flexibilidad es un importante factor facilitador en actividades de la vida diaria, que se reduce con la edad y es deficiente en individuos obesos. La pobre flexibilidad y el condicionamiento físico se asociaron al aumento en el porcentaje de grasa corporal y dolor en la espalda en enfermeras32. Con relación a esta valencia física, el grupo ER evidenció los mejores resultados de condicionamiento físico y actividades de la vida diaria.
La RCC se redujo significantemente en el grupo JOGG, pero no en el grupo ER. Se esperaba que la reducción de peso redujera proporcionalmente las mediciones en general, manteniendo el valor de la RCC33. No obstante, en un estudio realizado por Wabitsch et al.34, mujeres jóvenes con obesidad abdominal presentaron una mayor reducción de la RCC, peso, niveles de CT y ácido úrico que mujeres con obesidad glútea. Esto puede ser debido al hecho de que los niveles de las variables analizadas eran más altos en las mujeres con obesidad abdominal, favoreciendo una pérdida mayor. Otro estudio observó que mujeres con obesidad abdominal oxidaban más grasa durante la actividad física que mujeres con obesidad glútea, favoreciendo una reducción en la RCC35. Así, diferencias en la distribución de grasa entre los grupos pueden explicar los resultados de estos estudios34,35. Sin embargo, en el presente estudio, el grupo ER presentó mayor RCC promedio que el grupo JOGG, un hecho que no apoya este raciocinio.
Girandola36 reveló que cuando se aplican dos protocolos, uno de alta intensidad y otro de baja intensidad con otros ejercicios, solamente el de baja intensidad mejoró la composición corporal. A este respecto, los presentes datos apoyan una conclusión diferente, por que la duración y la intensidad de los dos protocolos eran similares, pero la energía metabólica implicada era diferente con el protocolo JOGG utilizando predominantemente recursos aeróbicos y el protocolo ER utilizando recursos energéticos aeróbicos y anaeróbicos. Una explicación es que los ejercicios para el desarrollo de masa magra corporal37, como en el grupo ER y un aumento en la ingesta de proteínas38, como utilizado en el presente protocolo alimentario, favorecerían el GER y, consecuentemente, la oxidación de la grasa, justificando los resultados obtenidos para el grupo ER. Sin embargo, en el presente estudio, el GER se mantuvo en ambos grupos y el BN permaneció positivo durante el tiempo de intervención, hechos que pueden haber contribuido para la reducción de la grasa corporal en ambos grupos. Probablemente, a través de diferentes vías metabólicas, ambos grupos fueron eficientes en el aumento de la oxidación de la grasa y el mantenimiento del GER, pese las diferencias entre los grupos con relación a la composición corporal.
Harber et al.27 evidenciaron que ER promueven un aumento en el área transversal de las fibras tipo IIA y tienden a aumentar la masa magra en varones sedentarios en solamente 10 semanas. La masa magra se correlaciona al GER37, y en un estudio anterior8, observamos que, en mujeres obesas, cuando expresa en quilogramos (kg), la masa magra presenta la mejor correlación con GER, comparada a peso total, masa gorda e IMC. Estos hechos deberían contribuir a la acción de los ER en la reducción de la grasa y mejora en el perfil lipídico, no obstante, por otra parte, el protocolo JOGG fue suficientemente intenso para mantener la masa magra corporal, contribuyendo para la no-reducción del GER, a un hecho común en protocolos de reducción de peso1. Además de eso, el entrenamiento asociado con dieta en ambos grupos fue suficiente para promover el balance positivo de nitrógeno, lo que sugiere energía y proteína suficientes para suportar la síntesis de proteína, contribuyendo al mantenimiento del GER38.
Los cambios observados en el perfil lipídico en el presente estudio pueden haber sufrido influencia del tipo de ejercicio y una diferencia entre los grupos en el T1. El colesterol total era significantemente más alto, y los niveles de TG no presentaban diferencia estadística, pero eran biológicamente más altos en el grupo ER, lo que puede haber contribuido a una mayor reducción en este grupo. No obstante, estudios revelaron que una reducción del 10% en el peso estaba asociada a una mejora de los factores de riesgo metabólicos2,11, como se ha observado aquí. Todavía así, un estudio con individuos con diabetes tipo 2 observó que los ER promovieron una reducción significante en los niveles de CT, LDL y TG39. No obstante, en el presente estudio, las reducciones fueron de solamente el 6% y el 7% del peso inicial en los grupos ER y JOGG, respectivamente. Se evidenció que los ejercicios están más asociados a la prevención de factores de riesgo de ECV que la ingesta calórica10. Además de esto, el tipo de ejercicio también puede influenciar de modo diferente los factores de riesgo para ECV, pero no se observó esto en el presente estudio, quizá debido a diferencias entre los grupos en el basal, pero que no fue conclusiva en el presente estudio debido a las diferencias de las variables bioquímicas en el T1.
Por otra parte, diferentemente del presente estudio, Nieman et al.40, observaron, en mujeres obesas, que las reducciones en los niveles de CT y TG estaban efectivamente asociadas a la pérdida de peso, pero no con el ejercicio. Sin embargo, Lee et al.9, reportaron que la actividad física era más importante que la reducción de la obesidad abdominal, respecto a los riesgos de alteraciones metabólicas. Además de esto, la actividad física reduce la grasa intraabdominal aun sin la reducción de peso14, y el aumento del número de días de actividad física doméstica no parece estar asociado con la prevención de la mayoría de los factores de riesgo de ECV en varones y mujeres12, apoyando la idea de que la continuidad y la intensidad de la actividad física son determinantes para tal, hasta aun más que la reeducación alimentar10. Respecto a ello, ambos protocolos redujeron las variables asociadas con factores de riesgo de ECV.
Niveles de glucosa, presión arterial diastólica y niveles de ácido úrico basales se redujeron en el grupo JOGG y solamente el nivel de ácido úrico estaba disminuyendo en el grupo ER. La reducción de peso y la actividad física están asociadas a este comportamiento1,2,4,6. Estos resultados sugieren que la actividad continua, más que la intermitente, tuvo el mayor impacto en la presión arterial y niveles de glucosa, pero la importancia de estos hechos está disminuida aquí, ya que estos valores eran normales al principio del estudio para ambos grupos. Aunque la hipertensión esté asociada a la obesidad, como aquí, otros observaron la presión arterial normal en mujeres eumenorreicas de mediana edad, delgadas, con sobrepeso y obesas3.
En resumen, una combinación de reducción de calorías y grasa en la dieta, junto con actividad física regular, mejoró los aspectos generales de la salud y reducen los factores de riesgo metabólicos en estas mujeres obesas. El grupo ER presentó mejores resultados respecto al perfil lipídico y la flexibilidad y el grupo JOGG con relación a niveles de glucosa y presión arterial diastólica. Sin embargo, estas diferencias no se pueden atribuir solamente al tipo de ejercicio, sino también al efecto intra grupo, ya que el alto nivel de desistencia limitó el número final de participantes y los grupos presentaban una diferencia importante entre el IMC y las variables bioquímicas en el T1. Sin embargo, aun sin una reducción acentuada de peso, los cambios promovidos por los protocolos produjeron mejoras en los factores de riesgo metabólicos y de ECV9, sugiriendo que ésta es un buen abordaje para individuos obesos, que no obedecen a estos criterios con la acumulación de actividades domésticas12 y muchos de los que están intentando perder peso no utilizan estrategias eficaces5.
Dichos resultados sugieren que la combinación de ER y ejercicios aeróbicos es bien tolerada y podría ser mejor que ejercicios aeróbicos aislados para individuos obesos, pero no resuelven el problema de baja adherencia a los programas de reeducación comportamental. Estudios futuros, con un mayor número de participantes y las mismas variables dependientes al principio, deben ayudar a dilucidar los resultados conflictivos. Un aumento en el esfuerzo es necesario por todos aquellos que intentan perder peso para promover estratégicas eficaces para la pérdida de peso, incluyendo la utilización de dietas con reducción calórica y aumento de la actividad física5.
Los autores agradecen a Sandra R Oyama, Estela I Rabito, Andréa FS Tannus, Carla BN Borges, Abel E Rahal, Romualdo Vichnevski, Ângelo Bataglion Neto y João G Padovan, por el soporte técnico. La CAF agradece a CAPES por la Beca de Estudios de Doctorado.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio fue financiado por la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto, Universidad de São Paulo, y la beca de doctorado de la CAPES.
Este artículo forma parte de tesis de Doctorado de Carlos Alexandre Fett, Waléria Christiane Rezende Fett, Julio Sérgio Marchini, por la Universidad Federal de Mato Grosso.
BACKGROUND: Resisted and aerobic exercises are recommended to reduce weight and improve health, but which exercise modality offers the best results is still unclear. OBJECTIVE: The aims of this study were to compare circuit weight training (CWT) with jogging (JOGG) on multiple cardiovascular disease (CVD), metabolic risk factors and fitness of overweight and obese women (body composition, lipid profile, uric acid, glucose, metabolic equivalent (MET), heart rate, blood pressure, flexibility, resting energy expenditure (REE) and nitrogen balance (NB)). METHODS: Fifty women were randomly divided in two groups, but only 26 finished it: CWT (n=14; 36±12 years old; body mass index, BMI=32±7 kg/m²) and JOGG (n=12; 37±9; BMI=29±2). The first month of training consisted of 60 min x 03 days/week and the second month of training consisted of 04 days/week for both protocols and a dietary reeducation. RESULTS: Both groups reduced total body mass, fat body mass, BMI, plasma uric acid and increase in MET (p<0.05); there was no change in lean body mass, REE and resting heart rate. CWT reduced total cholesterol, plasma triglycerides, NB and increased flexibility; JOGG reduced waist/hip ratio, glucose, systolic blood pressure, high-density lipoprotein cholesterol, and increased the total cholesterol/high-density lipoprotein cholesterol ratio (p<0.05). CONCLUSION: Both protocols improved CVD and metabolic risk factors. The CWT presented favorable changes regarding lipid profile and flexibility; JOGG on glucose, waist/hip ratio and blood pressure. These results suggest that resisted exercise combined with aerobics should be considered for obese people. Nevertheless, regarding some basal differences between the groups , it was not possible to conclude that changes were due to exercise type or intra-group variability.
ILaboratório de Aptidão Física e Metabolismo da Faculdade de Educação Física da Universidade Federal de Mato Grosso. Cuiabá. MT
IILaboratório de Espectrometria de Massa. Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Ribeirão Preto. SP - Brazil
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Obese individuals present an impaired lipid profile, increased plasma uric acid, a higher incidence of diabetes type 2, risk factors for cardiovascular disease (CVD) and chronic diseases in general1,2. Moreover, the waist/hip ratio (WHR) and body mass index (BMI; m/kg2), are positively correlated with dyslipidemia and CVD1,2, negatively correlated with endothelial function3 and with a low physical fitness and effort tolerance, which are associated with an increased risk of death1,4.
Around one third of the American population is currently trying to lose weight, but not all people who would benefit from weight loss are making an attempt at it5. Despite an increased investment in weight reduction programs, these efforts have been unable to prevent the increase in overweight and obesity6. In addition, 33.5% of the individuals regain the lost weight over a one-year period7, and up to 90 to 95% gain it back later1. One reason that contributes to this is that diets to reduce weight are associated with a reduction in resting energy expenditure (REE, kcal/day)1 as well as in lean body mass (LBM), which is positively associated with REE8.
On the other hand, increased physical activity also favors a better weight maintenance9, and weight regain is two times higher in those with sedentary life styles7. Regular physical activity reduces abdominal fat, the mortality risk5, even over the caloric intake10 and additionally, weight loss is associated with the reduction in metabolic risk factors2,11. However, the increase in domestic physical activity is not associated with a reduction in obesity and other CVD risk factors12.
Jogging is a low- to medium-intensity type of aerobic training, habitually used for weight control13. CWT involves mixed metabolic characteristics and produces good results regarding body fat reduction, physical fitness and functional capacity improvement14-17, but it is still not clear which of the two types of training is more efficient.
Thus, the main purposes were to determine the influence of each exercise over:
1) body composition;
2) lipid profile, uric acid and glucose levels (mg/dL);
3) REE and nitrogen balance (NB; g/d);
4) physical fitness; and,
5) the qualitative and quantitative diet profile before and after the interventions.
The volunteers were invited to participate in the study through fliers containing the body mass index (BMI, kg/m2) formula, distributed at University of São Paulo, Ribeirao Preto, SP, Brazil. At the first meeting, the women filled out an information sheet with name, weight and height, which was used by the staff to randomly divide them in two groups, respectively submitted to circuit weight training (CWT,
The same physician from the staff of the University Hospital of the School of Medicine of Ribeirao Preto, University of São Paulo (UHFMRPUSP) examined all the women. The blood pressure and RHR were measured at this time. Inclusion criteria were: a BMI >25 kg/m2, no history of chronic metabolic diseases in addition to obesity itself, no smoking, no alcoholism (>15 g ethanol equivalents/day), no use of medications such as beta blockers or sympathomimetic drugs, no orthopedic limitations and a sedentary life style. All women were informed about the procedures of the study and signed a free and informed consent form approved by the Research Ethics Committee of UHFMRPUSP(process HCRP # 5317/2002).
Total body mass (kg) and height (cm) were measured with a Filizola® electronic scale ID1500 (São Paulo: SP, Brazil) with a precision of 0.1 kg and 0.5 cm, respectively. Skin folds (triceps, suprailiac and thigh) were assessed for body composition19,20 using a Lange® caliper (Beta Technology INC, Santa Cruz: CA, USA) with a constant pressure of 10 g/mm2 on the contact surface and a precision of 0.1 mm, with a 0-65 mm scale. The WHR was obtained by dividing the circumference of the abdomen at the height of the umbilicus by that of the hips at their largest perimeter, in cm. A Quantum® BIA-101Q, Serial n Q 1559, RJL Systems, Inc, apparatus (RJL Systems, Clinton: MI, USA) was used for bioelectric impedance analysis (BIA), at a frequency of 50 kHz. The body composition was calculated by the formula of Segal et al.21.
Triglycerides (Tg), total cholesterol (TC) and high density lipoprotein cholesterol (HDL) were estimated in the Nutrition Laboratory. Low density lipoprotein cholesterol (LDL) was calculated:
Uric acid was estimated by the uricase method and glucose levels by hexokinase-glucose-6-phosphate in the Central Laboratory all of UHFMRPUSP (mg/dL to all).
Indirect calorimetry was measured for 30 minutes after 12-hour fasting, with the patient lying down in absolute rest, also avoiding conversation and sleep (Vmax 29® Sensor Medics, Yorba Linda, CA, USA). The dietary reeducation was based on the calculation of a calorie supply similar to REE for both groups, ranging from 1100 kcal/d (4605 kJ/d) to 1700 kcal/d (7117 kJ/d), and the following proportion of macronutrients:20% of fat; 20% of protein; 60% of carbohydrate22. The habitual ingestion was obtained by means of a one-week dietary record performed before (T1) and after (T2) the interventions23. The subjects were instructed to follow these guidelines in their homes and to have a weekly meeting with the staff (two physical educators, one nutritionist and one physician).
To measure the nitrogen balance (NB, g/day),the first morning urine was discarded and all the urine excreted thereafter was collected up to the first urine of the subsequent morning. The NB was estimated by subtracting excreted nitrogen from total ingested nitrogen (each gram of nitrogen represents 6.25 g of ingested protein from food record). The additional nitrogen loss in the stool was estimated with the addition of 2 g/d24.
The metabolic equivalent
Training intensity was adjusted according to 70 to 80% of the Karvonen heart rate reserve (HRR) calculated through the following equation:
and by the modified Borg scale (between three and five; moderate to strong)18,19. Training consisted of 1 h per session (45 min of activity and 15 min divided between warming-up and cooling-down), with three sessions per week during the first month (180 min/week), and 4 sessions during the second month (240 min/week) for both groups.
CWT consisted of 15 stations of resisted exercises for all the main muscle groups with a thirty-second duration (10 to 20 repetitions per exercise) alternated with 30 seconds of walking or jogging. The maximum number of repetitions, which increased with conditioning, was performed to maintain the intensity that each subject was able to reach in the above range. The stations were arranged in a circle in a 10 x 15 m room with tatami pads on the floor. The jogging training took place on an athletic track with the subject performing the exercise continuously for 45 min at the programmed intensity.
The Kolmogorov-Smirnov test was used to analyze data for normality of distribution and the paired Student
One-hundred-and-twenty women contacted us; of the selected 72, 50 started the program and 26 completed it (CWT,
Total body mass, BMI, body fat percentage from anthropometry, body fat percentage by BIA and body fat were significantly reduced in both groups; WHR was significantly reduced in JOGG and lean mass showed no statistically significant difference in either group as well as no delta differences (
Uric acid was significantly reduced in both groups; CWT also presented a significantly reduction in TC and Tg and JOGG presented a decrease in glucose and HDL levels and an increase in the TC/HDL ratio. LDL and TC/HDL deltas where significantly reduced in the CWT compared to JOGG group (
The REE decreased slightly in both groups, but there was no statistical difference (CWT: T1=1600±240 (kcal/d), T2=1450±270; JOGG: T1=1510±160, T2=1400±160). The NB decreased significantly in the CWT, remained the same in the JOGG and was positive in both groups (
Both groups significantly increased the MET and total time of treadmill maximal test. The CWT increased flexibility and JOGG reduced systolic blood pressure (
In spite of some baseline differences between the groups, the initial mean BMI, which was the criterion for inclusion in the study, was considered to be statistically equal. This was due to the fact that two groups cannot be accurately paired in random experiments. However, we would like to point out that our objective was to perform a global analysis of the groups. To minimize the initial variation of some variables, we also analyzed the changes occurring between deltas of each group.
The present study observed improvement in body composition, biochemical parameters, physical conditioning, and maintenance of REE, LBM and NB in both groups, similar to what was observed in others studies of the same nature, in which CWT or JOGG training was used13,15. Longer studies (12 weeks) with a slightly less caloric diet or with the same duration and very low-calorie intake had similar results regarding body composition and biochemical parameters25. However, regarding CWT, other studies observed that this type of training resulted in marked improvement in physical conditioning26-28, cardiorespiratory endurance15 and a modest improvement26, or no change27,28 in body composition. Compared to these studies, the present study observed better improvement in body composition in the CWT group. When comparing CWT and JOGG, Gettman et al.29, similarly to the present study, did not find differences in body composition or VO2 max between these two types of exercise. These results show that the issue is not unanimous in literature.
Another important aspect for obese people is the association of diet reeducation with physical activity30. It has been demonstrated that a moderate reduction in total calorie intake, as proposed in the present study, causes better subject compliance than programs involving a very low calorie diet6. The patients were advised to choose whole carbohydrates with higher fiber content and lean protein. In the present study, the diet had an increased carbohydrate and protein content and a reduced fat content. This qualitative approach should have had a positive impact on body fat reduction6.
The CWT or JOOG protocols were according to the recommendations of the American College of Sports Medicine (ACSM) for obese individuals6. However, Beckham and Earnest31 showed that a training stimulus significantly below (< 32% VO2 max) ACSM recommendations (50% VO2 max) in a CWT protocol, significantly increased the VO2 max result, but that HR should not be used to assess exercise intensity in these exercise modalities. To solve this problem, we also used the Borg Scale in combination with HRR, which show good association19. In spite of some difference in variables between the groups, both showed improvement in MET and total time of treadmill maximal test, suggesting equivalence in terms of training intensity and health improvement. The VO2 max alone has a predictive value of all causes of mortality equivalent to that of diabetes, hypertension, high levels of cholesterol and smoking4. MET is equivalent to VO2 max and is used to estimate the intensity level of the physical activity6. Although the HR reduction is expected with the cardiovascular improvement18, this was not observed here. Although this is difficult to explain, these findings are in agreement with other long-term studies18.
The flexibility was improved only in the CWT group. We speculate that the full range of motion of resisted exercise applied in present study may have contributed to this fact, as both groups followed the same stretching protocol in the start and the end of sessions. The flexibility is an important factor to facilitate activities of daily living and that is reduced with age and impaired in obese people. The poor flexibility and fitness level was associated with an increase in body fat percentage and back pain in nurses32. Regarding this physical valence, the CWT group showed better result for general fitness conditioning and daily activities.
The WHR was significantly reduced in the JOGG, but not in CWT group. It was expected that weight reduction would proportionally reduce the general measurements, maintaining the WHR value33. However, in a study performed by Wabitsch et al.34, young women with abdominal obesity had a greater reduction in WHR, weight, TC and uric acid than women with gluteus obesity. This may have been due to the fact that the levels of the variables analyzed were higher in women with abdominal obesity, favoring a greater loss. In another study, women with abdominal obesity were found to oxidize more fat during physical activity than women with gluteus obesity, favoring a reduction in WHR35. Therefore, differences in fat distribution between the groups may explain the results of these studies34,35. However, in the present study, the CWT group had a greater mean WHR value than the JOGG group, a fact that does not support this reasoning.
Girandola36, showed that when a high-intensity protocol and a low-intensity protocol with other exercises were applied, only the low-intensity protocol improved body composition. In this regard, the present data support a different conclusion, because the duration and intensity of the two protocols were similar, but the metabolic energy involved was different, with the JOGG predominantly utilizing aerobic and CWT group using mixed aerobic/anaerobic energy resources. One explanation is that exercises for lean body mass development37, such as in the CWT, and increase dietary protein intake38, as the one utilized in the present dietary protocol, would favor REE and consequently fat oxidation, justifying the CWT results. But, in the present study, REE was maintained in both groups and the NB remained positive during the intervention time, facts that could have contributed to body fat reduction in both groups. Probably, by different metabolic pathways, both groups efficiently increased fat oxidation and maintained REE, despite the differences between the groups regarding body composition.
Harber et al.27 demonstrated that the CWT promotes an increase in the cross-sectional area of type IIA fibers and tends to increase lean mass in sedentary men in only 10 weeks. The lean mass is correlated with REE37 and, in a previous study8, we observed that in obese women, when expressed as kg units, the lean mass presents the best correlation with REE, when compared to total weight, fat mass and BMI. These facts should contribute to the action of CWT in reducing fat and improving lipid profile. However, the JOGG protocol was sufficiently intense to maintain the lean body mass, contributing to the absence of REE decrease, a common fact observed in weight-loss protocols1. Furthermore, the training associated with dieting in both groups was sufficient to promote the positive nitrogen balance, which suggests enough energy and protein to support the protein synthesis, contributing to REE maintainence38.
The changes observed in the lipid profile in the present study may have been influenced by the type of exercise and to a difference between groups in T1. The total cholesterol was significantly higher, and the difference in levels of triglycerides did not have statistical difference, but they were biologically higher in CWT, which could have contributed to higher reduction in this group. However, studies demonstrated that a weight reduction in 10% is associated with an improvement in metabolic risk factors2,11, as observed here. Yet, one study with type-2 diabetes subjects reported that CWT promoted a significant reduction in total cholesterol, LDL and triglycerides39. In the present study, the reductions were just 6% in the CWT and 7% in JOGG group, when compared to the initial weight. It was demonstrated that the exercises are more often associated with CVD risk prevention than caloric intake10. Furthermore, the type of exercise could differently impact risk factors to CVD, but this was not observed in this study, may be regarding to differences between groups in basal, but which was not conclusive in the present study due to the differences in biochemical variables in T1.
On the other hand, differently from the present study, Nieman et al.40, observed that reductions in TC and Tg were effectively associated with weight loss in obese women, but not with the exercise. However, Lee et al.9, reported that physical activity was more important than the reduction in abdominal obesity regarding the risk of metabolic alterations. In addition, physical activity reduces intra-abdominal fat even without weight reduction14, and the increase in the number of days of domestic physical activity do not appear to be associated with the prevention of the majority of CVD risk factors in men and women12, supporting the idea that continuity and intensity of physical activity are determinants for that prevention, even more than the diet reeducation10. In this regard, both protocols reduced variables associated with CVD risk factors.
Basal glucose, diastolic blood pressure and uric acid were all reduced in the JOGG group and just uric acid in the CWT group. The weight reduction and physical activity are associated with this behavior1,2,4,6. These results suggest that the continuous, more than intermittent activity, had the strongest impact over blood pressure and glucose, but the importance of these factors are reduced here because these were normal values at the start of the study in both groups. Although hypertension is associated with obesity, as in the present study, others observed normal blood pressure in lean, overweight and obese eumenorrheic middle-aged women3.
In summary, a combination of dietary calorie and fat reduction with regular physical exercise improved the general aspects of health and reduced metabolic risk factors in these obese women. The CWT group presented better results regarding lipid profile and flexibility and the JOGG group regarding glucose and diastolic blood pressure. However, these differences could not be attributed to the type of exercise alone, but also to the intra-group effect too, as the high number of dropouts limited the final numbers of participants and the groups had an important difference between the BMI and biochemistry variables in T1. However, even without a marked weight reduction, the changes promoted by the protocols improved the CVD and metabolic risk factors9, suggesting that they are a good approach for obese patients that do not meet these criteria with the accumulation of domestic physical activity12, and many of those trying to lose weight do not use effective strategies5.
These results suggest that a combination of resisted and aerobic physical exercises is well tolerated and could present better results than aerobics alone for obese individuals, but that does not solve the problem of the low adherence to behavioral reeducation programs. Future investigations with a larger number of participants and the same dependent variables at the start of the study should help elucidate the conflicting results. Increased efforts are needed among all those trying to lose weight to promote effective strategies for weight loss, including the use of calorie reduction and increased levels of physical activity5.
Acknowledgements to Sandra R Oyama, Estela I Rabito, Andréa FS Tannus, Carla BN Borges, Abel E Rahal, Romualdo Vichnevski, Ângelo Bataglion Neto, João G Padovan, for technical support. CAF would like to thank CAPES for a doctoral fellowship.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
This study was funded by Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo and CAPES.
This article is part of the thesis of doctoral submitted by Carlos Alexandre Fett, Waléria Christiane Rezende Fett, Julio Sérgio Marchini, from Universidade Federal de Mato Grosso.