Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar o poder relativo da contribuição genética e
ambiental na variação da potência aeróbica em gêmeos monozigotos (MZ) e dizigotos (DZ). Métodos: A amostra foi composta por 20 indivíduos MZ (12 do sexo feminino e 8 do sexo masculino) e 16 indivíduos DZ (12 do sexo feminino e 4 do sexo masculino), na faixa etária de 08 a 26 anos, moradores da grande Natal – Rio Grande do Norte. Os gêmeos foram submetidos à avaliação da potência aeróbica por meio do multstage fitness test. As análises foram feitas com base na variância intrapares de gêmeos, seguidas da estimativa da hereditariedade. Resultados: Não houve diferença significativa para as medianas das variâncias dos gêmeos MZ e DZ. O índice de hereditariedade encontrado para a potência aeróbica foi de 77%. Conclusão: Com base nos resultados obtidos, a hereditariedade calculada foi responsável pela maior parte das diferenças encontradas potência aeróbica. Isto implica que tais medidas estão sob forte influência genética.
62 Introdução
O crescimento do sedentarismo na sociedade moderna industrializada tem proporcionado um aumento substancial de diversas morbidades e um incremento da mortalidade associada a doenças cardiovasculares. A descrição e as consequências deste sedentarismo têm sido alvo de diversos estudos na área da epidemiologia da atividade física [1-3].
Considerando-se que os benefícios da prática moderada e vigorosa de atividade física e o papel motivador da prática esportiva sāo fatores importantes na promoção da saúde para a população em geral[3-6], foi proposto um estudo com gêmeos a fim de investigar a influência das características genéticas e ambientais sobre a potência aeróbica.
A escolha de gêmeos se deu em face das características genéticas e ambientais do envolvimento familiar revelarem uma associação estreita entre os hábitos de vida dos progenitores e de seus descendentes [7, 8]. Já a análise da variação da potência aeróbica foi definida por sua avaliação ser a forma direta de estimar os níveis satisfatórios e elevados de atividade física [9-11].
O objetivo deste estudo foi avaliar o poder relativo da contribuição genética e ambiental na variação da potência aeróbica em gêmeos monozigotos e dizigotos.
Material e métodos
Os participantes deste estudo foram gêmeos monozigotos e dizigotos voluntários, moradores da grande Natal (Municípios de Natal e São Gonçalo do Amarante) - Rio Grande do Norte – Brasil. Inicialmente, nossa amostra apresentou 28 indivíduos gêmeos monozigotos (MZ) e 24 indivíduos gêmeos dizigotos (DZ), porém, foram excluídos do estudo devido aos critérios de inclusão e exclusão 16 indivíduos (8 MZ e 8 DZ), desta forma, a amostra utilizada foi de 20 indivíduos MZ (12 do sexo feminino e 8 do sexo masculino) e 16 indivíduos DZ (12 de sexo feminino e 4 do sexo masculino), na faixa etária de 08 a 26 anos
Foram excluídos do estudo portadores de deficiência física que impedisse a avaliação antropométrica, mulheres grávidas, indivíduos em tratamento medicamentoso relacionado à obesidade ou portadores de obesidade endógena ou secundária (síndrome de Down, Prader Willi, hipotireoidismo, etc.). Também foram excluídos da pesquisa os pares de gêmeos de sexos diferentes, os pares que não compartilhavam do mesmo hábito de atividade física e, para aqueles de mesmo sexo, ficaram de fora os gêmeos em diferentes
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estágios de maturação sexual. Os pares de gêmeos MZ que tiveram massa e estatura com diferença de 5 kg ou mais e 5 cm ou mais foram excluídos da pesquisa[12].
O presente estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Hospital Onofre Lopes – CEP\HUOL, devidamente reconhecido pela Comissão Nacional de Ética em Pesquisa sob o protocolo CEP/HUOL: 484/10 – CAAE: 0042.0.2.294.000-10 no dia 18/02/2011.
Procedimentos
Participaram da pesquisa os indivíduos saudáveis que obtiveram assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE) pelos pais ou responsáveis dos menores de idade (24 indivíduos). Os outros 12 indivíduos maiores de 18 anos assinaram o TCLE consentindo a participação na pesquisa. A determinação da zigosidade foi realizada por meio de um questionário, aplicado por telefone às mães dos gêmeos [13]. No dia da coleta de dados foram realizadas as entrevistas de anamnese, o questionário de atividade física PAR-Q [14] e a autoavaliação da maturação sexual [15]. Além disso, foi realizada uma observação da semelhança de cada par de gêmeos verificando a cor do cabelo, cor dos olhos, traços faciais, estatura e peso [12], métodos pelos quais, classificamos os pares como monozigotos ou dizigotos.
Após esta etapa, os gêmeos foram submetidos à avaliação da composição corporal por meio de medidas antropométricas, realizadas por um avaliador devidamente treinado. Os instrumentos utilizados foram: balança eletrônica filizola 110, com capacidade para 150 kg, com unidade de medida de 0,1 kg. A estatura foi obtida por meio de antropômetro da marca Sanny, com unidade de medida de 0,1 cm. Foram realizadas as medidas de massa corporal, estatura, não sendo permitida diferença de 0,5 cm entre elas e como resultado foi utilizada a média das medidas. As avaliações foram realizadas nos indivíduos com o mínimo de vestimentas e descalços. Estas medidas foram realizadas em sala silenciosa com temperatura entre 22-24ºC. Considerando a alta precisão da balança eletrônica, a massa corporal foi medida apenas uma vez. Com as medidas de massa corporal e estatura foi calculado o Índice de Massa Corporal com base na proposta da Organização Mundial da Saúde[16]. A metodologia utilizada para avaliação antropométrica foi padronizada de acordo com os procedimentos descritos por Marfell- Jones et al.[17].
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Após estas etapas os indivíduos eram submetidos ao teste de potência aeróbica – Multstage Fitness Test [18, 19]. Foi utilizado um cd contendo a faixa musical do teste e um aparelho de som de alta potência.
Este teste foi realizado em piso emborrachado e os avaliados utilizaram roupas leves e tênis com solado de borracha. A temperatura estava entre 24 e 26º C. Os gêmeos eram testados em intervalos máximos de 60 minutos para evitar possíveis efeitos do dia nos resultados do teste. Nenhum gêmeo participou de qualquer tipo de atividade vigorosa ou consumiu álcool ou cafeína durante 24 horas antes da realização dos testes. Todos foram informados sobre a importância de dormir adequadamente na noite anterior ao procedimento e estavam familiarizados com a pesquisa.
O teste foi realizado da seguinte forma: marcação de dois pontos no piso de um ginásio com 20 metros de distância entre eles. Reprodução da faixa musical de um bip em um aparelho de som, os gêmeos participaram do teste individualmente, onde se deslocavam de uma marca a outra numa velocidade determinada pelo ritmo do sinal sonoro. Previamente, foram realizados alguns exercícios gerais de aquecimento e, esclarecidos aos participantes, em detalhes, os procedimentos do teste. Principalmente sobre o critério de faltas cometidas no que diz respeito ao tempo de chegada nas marcações, neste caso, três faltas consecutivas no trajeto determinariam o fim do teste, além da fadiga resultando em abandono. Ao fim do teste, os avaliados foram orientados a realizar a volta à calma, por um período de 5 minutos apenas caminhando.
Todos os avaliados foram incentivados verbalmente, como forma de alcance do esforço submáximo e concreta apuração da potência aeróbica. O V02 max. em ml/kg/min (Y) foi predito pela equação Y = 31,025 + 3,238 X - 3,248 A + 0,1536 AX (pessoas de 6 a 18 anos) e Y = 31,025 + 3,238 X - 3,248 A + 0,1536 AX( pessoas de 18 anos ou mais) onde X é a velocidade em Km/h e A é a idade em anos [20].
Análise estatística
As análises foram feitas com base na variância intrapar de gêmeos, desta forma, controlamos eventuais variáveis de confusão como sexo, idade e maturação sexual. Toda a análise estatística foi realizada com base nas variâncias dos resultados de cada par de gêmeos, sendo calculados, inicialmente, a mediana e o seu respectivo intervalo de confiança (Percentil 25 –75).
Após esta etapa, foram feitas as comparações destas medianas entre os grupos de MZ e DZ por meio do teste Mann-whitney. Além disso, foram calculados os índices de
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herdabilidade de todas as variáveis do estudo[21], demonstrando o quanto cada variável possui de caráter genotípico e fenotípico.
Para caracteres de variação quantitativa, tomamos as diferenças entre pares de gêmeos MZ e entre pares de gêmeos DZ e utilizamos a seguinte fórmula: h² = (S² DZ – S² MZ) / S² DZ [22, 23], onde S² representa a média da variância de cada série de diferenças. Quando h² = 1, a variância do caráter é atribuível exclusivamente a causas hereditárias. Quando h² = 0, a variação é inteiramente explicada pelos efeitos ambientais. Em ambos os casos, pressupomos que os erros de medida são aleatórios e tendem, portanto, a anular-se.
Resultados
Tabela 1 – Mediana das variâncias e intervalo de confiança (IC) das variáveis das medidas antropométricas e da potência aeróbica em gêmeos monozigotos e dizigotos.
Monozigotos (n=20) Dizigotos (n=18) Mediana IC (25-75) Mediana IC (25-75) P Idade(anos) 13,5 (12,75 -20,00) 14,5 (11,25 - 22,5) 1,00 Estatura(cm) 0,000094 (0,000036-0,000266) 0,000204 (0,00004 - 0,00141) 0,59 Massa(Kg) 1,3625 (0,36125 -3,78500) 5,21563 (0,69875 - 6,98469) 0,286 IMC(kg/m2) 0,14761 (0,27515 - 0,39129) 1,23031 (0,46654 - 4,19935) 0,01** P.A.(ml.kg-1) 0,83223 (0,18375-4,82000) 1,29610 (0,00281-18,04785) 0,858
** Existe diferença significativa; P.A. – Potência Aeróbica
Foi encontrada diferença significativa entre as medianas das variâncias do IMC. O IMC apresentou estimativa de herdabilidade (h²) de 0,80 (80%).
As variáveis: estatura, massa corporal e potência aeróbica não obtiveram diferenças significativas na comparação entre suas medianas. A estatura apresentou h² de 0,64 (64%); a massa corporal obteve h² de 0,74 (74%); a potência aeróbica obteve h² de 0,77 (77%).
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Gráfico 1- Box plot representando a dispersão dos resultados do teste de Potência Aeróbica dos gêmeos monozigotos e dizigotos
Discussão
Este estudo fornece nova evidência sobre as diferenças individuais da potência aeróbica, em indivíduos dos minicípios de Natal e São Gonçalo do Amarante, indicando que as mesmas podem ser atribuídas, em grande parte, a diferenças genéticas.
Os resultados serão discutidos mediante provas obtidas de estudos relevantes com gêmeos e com respeito ao rigor e aceitabilidade do método aplicado, que foi utilizado para a avaliação da base genética da variação fenotípica [7, 24-36].
Apesar da escassez de dados sobre a hereditariedade da potência aeróbica em amostras da população brasileira, alguns estudos internacionais relevantes relataram a grande influência genética da potência aeróbica. As estimativas de hereditariedade, apesar de elevadas, obtiveram ampla gama de variações nos estudos de Bouchard et al. (1986), Bouchard et al. (1998) e Fagard et al. (1991) de aproximadamente de 10% a 80%, dependendo dos ajustes [4-6, 37]. Tais resultados concordam com os resultados encontrados nesta pesquisa que encontrou elevada dependência genética para a Potência Aeróbica, com estimativa de hereditariedade de 0,77 (77%) e demonstra que a possível influência etnica de indivíduos nascidos em Natal e São Gonçalo do Amarante não influenciou nossa descoberta[38].
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Esta considerável variação dos resultados pode ser atribuída aos diferentes métodos de avaliação, a interação dos fatores biológicos e comportamentais ligados a esse tipo de capacidade motora.
Assim, este estudo buscou atender a rigorosos critérios de avaliação no que tange ao teste aplicado para mensuração da potência aeróbica e ao uso do método de gêmeos com o intuito de minimizar o envolvimento de fatores que pudessem diminuir a robustez dos resultados[19].
A estimativa da herdabilidade pode variar para grupos em faixa etária diferentes [39], sugerindo que o estágio maturacional interfere nos resultados dos testes. Além disso, é sabido que algumas crianças, quando comparadas aos seus colegas de mesma idade cronológica, podem apresentar disparidades nos resultados de testes de aptidão física, devido à influência da maturidade biológica [40]. Assim, utilizamos em nosso estudo um gradiente de faixas etárias, sendo excluídos da pesquisa aqueles que apresentaram diferentes estágios maturacionais intrapar.
Nossas descobertas buscam elucidar o efeito genético sobre as diferenças individuais da potência aeróbica, levando em consideração a possível influência étnica de nossa amostra. Além disso, estes resultados podem fornecer melhor compreenção para a variação do desempenho no condicionamento físicos da população e no treinamento dos esportes que requerem fenótipo de elevada potência aeróbica, tais como jogadores de futebol, basquetebol, handebol, futsal, tenistas e maratonistas.
Conclusões
Concluímos com base nesses resultados que a Potência Aeróbica, demonstrou ser uma característica altamente hereditária em indivíduos de ambos os sexos, do nordeste brasileiro, de 8 a 26 anos de idade.
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