[Factors associated with low levels of lumbar strength in adolescents in Southern Brazil].

OBJECTIVE: To determine the prevalence and factors associated with low levels of lumbar strength in adolescents.
METHOD: This was a cross-sectional study involving 601 adolescents, aged 14 to 17 years, enrolled in public schools in the western region of Santa Catarina State - Southern Brazil. Lumbar strength was analyzed by the lumbar extension test developed by the Canadian Society of Exercise Physiology, which proposes different cutoffs for boys and girls. Independent variables were sex, age, socioeconomic status, dietary habits, alcohol consumption, physical activity, and aerobic fitness. For data analysis, univariate and multivariate logistic regression were used, with significance level of 5%.
RESULTS: The prevalence of low levels of lumbar strength was 27.3%. The population subgroups most likely to present low levels of lumbar strength were females (OR: 1.54, 95% CI: 1.06 to 2.23), adolescents with low levels of aerobic fitness (OR: 2.10, 95% CI: 1.41 to 3.11) and the overweight (OR: 2.28, 95% CI: 1.35 to 3.81).
CONCLUSION: Almost one-third of the studied students have low levels of lumbar strength. Interventions in the school population should be taken with special attention to female adolescents, those with low levels of aerobic fitness, and those with overweight, as these population subgroups were most likely to demonstrate low levels of lumbar strength.

Introduction

Lower back pain, also known as "lumbago," is one of the most common musculoskeletal discomforts in adolescents and adults. However, the diagnosis is not always specific, and it is considered a multifactorial disease.1

Studies have shown a great variability of the estimated prevalence of lumbar complaints among young individuals, ranging from 1.1%2 to 66.2%.3 In Brazil, the studies have shown that the prevalence of adolescents with back pain ranged from 19.5%4 to 31.6%.5

The main causes of back pain in students may be related to increasing weight bearing, such as carrying heavy school backpacks inadequately, as well as stay in the sitting position for prolonged periods, high-intensity sports practice, and low lumbar strength. The burden of school backpacks, physical inactivity, excessive sports practice, and low levels of lumbar strength, when associated with obesity and inadequate postural habits, maximize the occurrence of low back pain.6 , 7

A cohort study carried out by Vital, et al8 evaluated 215 Portuguese students and concluded that low levels of muscular strength of the trunk extensors/flexors are associated with greater prevalence of low back pain and low flexibility of the hamstrings. Similar results were found in longitudinal studies, such as that by Lee, et al,9 in Japan, with 67 young individuals between 17 and 19 years, and in that by Sjølie & Ljunggren,10 in Norway, with 85 adolescents with a mean age of 14 years, who observed association of low levels of lumbar strength with high BMI and a family history of lower back pain. In Brazil, a cross-sectional study by Martins, et al,11 with 60 adolescents aged 15-18 years, demonstrated that those with lumbar hyperlordosis had low levels of lumbar strength.

The disorders caused by low levels of lumbar strength ultimately affect the quality of life of adolescents and other health-related aspects, and result in considerable public expense for the treatment and rehabilitation of injuries.7 , 9 However, there have been no studies in Latin America, with a representative sample of adolescents, which simultaneously analyzed the association of low levels of lumbar strength with demographic variables, socioeconomic factors, and lifestyle. Thus, considering that low levels of lumbar strength are associated with the onset of lower back pain and that early onset of disorders in the spinal column affects some of these individuals in adulthood, it is important to analyze factors associated with low levels of lumbar strength to prevent the emergence of risk factors for lower back pain. Thus, the aim of this study was to determine the prevalence and factors associated with low levels of lumbar strength in adolescents.

Methods

The study was conducted in Western Santa Catarina, which consists of 13 municipalities. The western region is one of mesoregions of the Brazilian state of Santa Catarina and has a human development index (HDI) of 0.807.12 The main town is Joaçaba, considered the economic and political center of Midwestern Santa Catarina, with an estimated 25,322 inhabitants.13

This was a cross-sectional study of a school-based population, targeted to schoolchildren aged 14 to 17 enrolled in public schools, and was conducted in the second semester of 2008. The study was approved by the Ethics Committee on Human Research of Universidade do Oeste de Santa Catarina (Opinion number 079/08).

All 13 towns of the region were included in the sampling plan, which was performed in two stages: 1) stratified by public high schools (n=18), and 2) conglomerate of classes. In stage 1, only schools with more than 150 enrolled students were considered (n=17). Moreover, in the towns that had more of one school, the one with a higher number of students was chosen. Thus, the largest school in each municipality was analyzed. In stage 2, all high school students who were present in class on the day of data collection were invited to participate in the study.

For the sample size calculation, this study adopted an unknown prevalence for the outcome (equal to 50%), tolerable error of 5%, confidence level of 95%, and a design effect of 1.5, adding 10% for possible losses and refusals. Considering that in Midwestern Santa Catarina 4,582 schoolchildren constituted the high school population, a sample of 585 adolescents was estimated. However, as all adolescents belonging to the conglomerate of classes were invited to participate in the study, the final sample consisted of 635 adolescents.

When considering the parameters of study power of 80%, confidence level of 95%, and the number of subjects in each category of independent variables, the sample size could detect an odds ratio >1.4 and <0.6 as risk and protective factors, respectively, in the crude analysis.

Adolescents were defined as eligible if they were enrolled in public state schools, were present in the classroom on the day of data collection, and if they were 14-17 years of age. If the adolescent did not want to participate, it was considered a refusal. Sample loss was considered if one or more of the variables analyzed in this study were not completed in the questionnaire or in the case of non-performance of one or more physical tests.

The dependent variable was lumbar strength. The test used to assess levels of strength in the lower back is an isometric test proposed by the Canadian Society of Exercise Physiology through the set of tests described in the Canadian Physical Activity, Fitness and Lifestyle Approach (CPAFLA).14

The isometric trunk extension-flexion test was carried out on a bench on which the assessed individual lies down in the prone position, resting only the legs and hips on the bench, with legs supported by padded belts around in the posterior regions of the thigh and leg. At the sign of the examiner, the individual raises the trunk to a horizontal plane with the legs, staying for as long as possible in this position. The test was terminated when the individual let the trunk go back to the original position or to a maximum of three minutes (180 seconds). Male and female adolescents were classified as having adequate or inadequate (low) levels of lumbar strength according to the cutoff points suggested in the CPAFLA, which vary according to gender and age.14

Socio-demographic data(gender, age, and income) were collected through a self-administered questionnaire in the classroom. The age variable was collected continuously and subsequently categorized as 14-15 years and 16-17 years. The economic level was identified through the Brazilian Association of Research Companies questionnaire,15 which divides the Brazilian population into five economic classes, in order of decreasing purchasing power (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D, and E). In the present study, categories A1, A2 and B1 were grouped and considered as high economic level; B2, as mid-level; and C1, C2, and D as low level. No student in the class was rated as E. This classification was chosen due to sample homogeneity in these three categories.

The students' dietary habits were recorded based on an item that integrates into the Fantastic Lifestyle Questionnaire, translated into Brazilian Portuguese and validated in Brazil.16 The item had the following sentence: "I eat a balanced diet." This item had the following response options: 1) almost never; 2) rarely; 3) sometimes; 4) with relative frequency; and 5) almost always. A balanced diet was considered for those who answered options 4 and 5. The tool explains what a balanced diet is, with different servings of grains, cereals, fruit, vegetables, dairy, meat, and similar items, which vary according to age and gender.

The behavior in relation to physical activity was analyzed by the Stages of Behavior Change (SBC) tool related to physical activity,17 which classifies individuals into one of five stages: (1) Pre-Contemplation (the individual does not want to modify his behavior in the near future); (2) Contemplation (there is intention to change, but not immediately); (3) Preparation (individuals who are not engaged in regular physical activity, but are willing to engage in the next 30 days); (4) Action (regularly active for less than six months); and (5) Maintenance (active on a regular basis for at least six months).

Based on the SBC response, the students were classified in a behavior state of "insufficiently active", stages 1, 2 and 3, and "active", stages 4 and 5. Evidence of efficacy, sensitivity, and specificity of this classification can be obtained in the literature.18 Physical activity was considered as any bodily movement produced by skeletal muscles and resulting in energy expenditure above resting levels.19 Regular physical activity was considered as the recommendations for adolescents that state that everyone should participate in activities of at least moderate intensity, for at least 60 minutes at least five days a week.20

Excessive alcohol consumption, characterized by "binge drinking", which represents excessive drinking by young individuals, was investigated by one item of the Fantastic Lifestyle Questionnaire.16 The item is as follows: "I drink more than four alcoholic drinks on a single occasion." This item had as response options: 1) Almost daily; 2) With relative frequency; 3) Occasionally; 4) Almost never; and 5) Never. Individuals who responded options 4 and 5 were considered as non-heavy drinkers, whereas the others were considered heavy drinkers.

Maximal oxygen consumption (VO2max) was estimated through the 20-meter shuttle run test for aerobic fitness by Léger, et al,20 which shows reliability of r=0.89 for young individuals.21 During the test, the subjects must run on a flat surface, from one side to another (20 meters), with the pace being determined by a sound signal (beep). In this recording, by each sound signal, the test subject should have covered the estimated 20 meters. The signal frequency is gradually increased, as well as the running velocity, which must keep pace with the signal. The running speed increases 0.5km/h every 1 minute, starting with a speed of 8.5km/h.

The test is terminated when the test subject fails to achieve the 20 meters before the beep for two consecutive times, or gives up due to fatigue. The number of the last completed lap or the time in minutes must be recorded to estimate VO2max using the equation: VO max (ml.kg - 1 .min - 1 )=31.025+3.238X -3.248X +0.1536X X , wherein X1 is the maximum speed achieved in the test (km/h), and X2 is the age in years. Male and female adolescents were classified as having adequate or inadequate levels of aerobic fitness according to the cutoff points suggested in FITNESSGRAM, which vary according to gender and age.22

Measurements of body weight and height were collected, according to standardized procedures,23 and body mass index (BMI) was calculated, classifying the individual according to the cutoff points of the International Obesity Task Force,24 which vary according to gender and age as normal weight, overweight, and obesity, with the latter two grouped and classified as excess weight. Only five adolescents in the sample were classified as having low weight and, due to low frequency, they were categorized as normal weight.

In the descriptive analysis of the variables, means, standard deviations, and frequency distribution were used. Normality of the data was verified using histograms of sample distribution; the variables age and lumbar strength testing did not show normal distribution. However, as the sample size is large, the theory described by the central limit theorem was used, which states that the frequency distribution of sample means tends to increasingly approach the normal distribution as the sample size increases. Thus, parametric tests were applied to the analysis of quantitative data through the Student's t-test for independent samples and one-way analysis of variance (ANOVA). Furthermore, to identify differences in the prevalence of low lumbar strength according to the independent variables, the chi-squared test of heterogeneity was applied.

Binary logistic regression was used to assess associations between the outcome and sociodemographic indicators (gender, age, socioeconomic status), lifestyle (eating habits, physical activity, alcohol consumption), aerobic fitness, and presence or absence of excess weight, estimating the odds ratio (OR) and the 95% confidence interval. All variables were introduced in the adjusted model regardless of p-value in the crude analysis. The analysis was performed with a hierarchical method, following the recommendations of the literature,25 divided into three blocks: 1) sociodemographic variables (Distal); 2) lifestyle variables (Intermediate); and 3) Aerobic fitness and weight status (Proximal). Variables with p-value <0.2026 remained in the adjusted model when hierarchical adjusted analysis was performed. The level of significance was set at 5%.

Analyses were performed using Stata 11.0 software (Stata Corp. - College Station, Texas, USA), considering the design effect and sampling weight. The results were not stratified by gender because there was no interaction between gender and outcome.

Results

A total of 5.8% of the adolescents were excluded from the study, as they were not in the pre-established age group. Thus, the sample consisted of 601 adolescents with a mean of 15.5 ± 1.1 years, with a predominance of female adolescents (55.2%, 95% CI: 51.2-59.2). Table 1 shows the mean values and standard deviation of age, anthropometric variables, BMI, aerobic fitness, and muscular endurance test in the lumbar strength testing of adolescents. Boys had higher values than girls of body weight, height, and aerobic fitness (p<0.05). There were no differences between genders regarding age, BMI, and muscle endurance at the lumbar strength testing.

Table 1

Mean and standard deviation of age, anthropometric variables, aerobic fitness, and lumbar endurance test time according to gender.

Table 2 shows that most of the sample was aged 16-17 years, of middle socioeconomic level. Of the students assessed, about two-thirds had an inadequate diet, and approximately half of the sample was insufficiently active, drank alcohol in excess, and had poor aerobic fitness. Additionally, one-in-seven students had excess weight. The adolescents who drank alcohol in excess, had adequate aerobic fitness levels, and had normal weight obtained better results at lumbar strength testing than the individuals who did not drink alcohol in excess, had low levels of aerobic fitness, and had excess weight, respectively (p<0.05).

Table 2

Sample distribution, time of lumbar endurance test, and prevalence of low levels of lumbar strength according to the independent variables among adolescents.

Both the crude and the adjusted analysis showed that the groups more likely to have low lumbar strength were females, adolescents with low levels of aerobic fitness, and those with excess weight (Table 3).

Table 3

Odds ratios and 95% confidence intervals, crude and adjusted, between low level of lumbar strength and independent variables.

Discussion

The aim of this cross-sectional study of a school-based population was to assess the prevalence and factors associated with low levels of lumbar strength in adolescents. The main findings of this research were that one-in-three teenagers had low levels of lumbar strength. The population subgroups most likely to have lower levels of lumbar strength were females, those with low aerobic fitness, and those with excess weight. This information is important to aid educational policies for school health by raising awareness of the importance of adequate posture and regular physical exercise throughout life.

The prevalence of low lumbar strength among the adolescents was 27.3%, higher in girls (31.0%) than in boys (22.6%). Lower levels of lumbar strength in female adolescents were also reported by other authors.5 , 7 A study carried out with 770 schoolchildren from Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brazil aimed to analyze factors associated with back pain in children and adolescents (aged 7-17 years) and found that female students complained more often of back pain than males, with this finding representing one of the possible factors responsible for back pain and lower levels of lumbar strength in girls.5

A school-based study carried out in Portugal with 924 adolescents aged 12 to 17 years reported lower levels of abdominal, lower back, and upper limb strength in female students when compared to males.7 One of the possible explanations for the difference between boys and girls may be related to regular physical activity during adolescence, which is typically practiced more often by boys, through playing games and competitive sports,14 , 27 which may develop higher levels of muscle strength and performance in boys. Furthermore, hormonal differences arising from the maturation process at the stage of adolescence favor a better performance of boys in physical tests, when compared to girls.27

Low levels of lumbar strength have been related in the literature as a risk for the emergence or development of some disorders, such as low back pain and possible postural distortions at different age ranges, increasing by six-fold the odds of possible lumbar complaints.6 , 7 Therefore, it is important for adolescents to receive guidance aiming to encourage regular physical activity to improve fitness, and muscular strength and endurance.

The present study found that adolescents with low levels of aerobic fitness were more likely to have low levels of lumbar strength. A study carried out in Portugal yielded similar results.7 One possible explanation for this finding may be the simultaneous presence of low levels of physical fitness in adolescents, that is, the young individuals with low levels of physical performance in a specific test are also more likely to have a similar result in another physical test, even if the other test assesses different components of physical fitness.28

In adolescence, the recommendations for physical activity indicate that adolescents should perform at least 60 minutes/day of moderate and vigorous activities. In general, these activities are of the aerobic type.20 However, good levels of aerobic fitness are also associated with adequate levels of muscular strength and endurance in adolescents. A possible explanation for this association is the concentration on sports practice, which constitutes the physical activity most often performed by adolescents. Such practice, while enhancing aerobic fitness, also helps to increase levels of muscular strength and endurance.14 , 27 , 28

The specific literature on lower back pain and lumbar strength recommends flexibility, muscular strength/endurance, and aerobic activities to reduce symptoms of lower back pain and treatment of this disease, as aerobic exercise also brings psychological benefits and decreases lumbar complaint symptoms.29

Regarding the variable obesity and its association with low lumbar strength, it was observed that the study results are close to the conclusions commonly found in the literature, i.e., that adolescents with excess weight have lower strength levels in the lumbar region.3 , 30 Further development of muscular strength/endurance is recognized as an important component of physical fitness in the prevention of chronic diseases, such as obesity. A longitudinal study conducted by the Aerobics Center Longitudinal Study with 1,506 men showed that participants with greater muscle strength had a lower risk of death.30

Excess weight significantly contributes to decreased muscle strength due to excess body fat and, consequently, to the presence of a smaller percentage of muscle mass, leading to the onset of symptoms associated with lumbar complaints.3 , 29 , 30 This accumulation of central fat promotes abdominal protrusion and thus, leads to a distension and weakness of the abdominal muscles. In individuals with excess weight, maintaining the balance and stability of the spine column during static posture and locomotion becomes more difficult because of the excess weight, the distribution of body mass, and the different anthropometric associations between anatomical structures of the trunk and limbs.30 Furthermore, excess body fat increases the risk of back strain and difficulties to recover from bouts of back pain because of the overall lack of physical fitness.29 , 30

The main study limitations include its cross-sectional design, which ultimately prevents the establishment of causal inference. It is noteworthy, however, that the sample size, representative of the public schools in the western Santa Catarina region, guaranteed the internal and external validity of the study. Therefore, the findings of this study allow for the conclusion that almost one-third of adolescents had low levels of lumbar strength. The female adolescents, individuals with inadequate levels of aerobic fitness, and those with excess weight had higher chances of having low lumbar strength.

Introdução

A dor lombar, também conhecida como "lombalgia", é um dos desconfortos musculoesqueléticos mais comuns em adolescentes e adultos. No entanto, o diagnóstico nem sempre é específico, sendo considerada uma doença multifatorial.1

Estudos apresentam uma grande variabilidade da estimativa da prevalência de queixas lombares entre a população jovem, variando de 1,1%2 a 66,2%.3 No Brasil, as pesquisas revelaram que a prevalência de adolescentes com dores nas costas variou de 19,5%4 a 31,6%.5

As principais causas de dores lombares nos escolares podem estar relacionadas à sobrecarga crescente como o suporte de mochilas escolares de maneira inadequada, permanência na posição sentada por períodos prolongados, prática de esporte de alta intensidade e baixos níveis de força lombar. A sobrecarga de mochilas escolares, o sedentarismo, a prática excessiva de esportes e os baixos níveis de força lombar, quando associados à obesidade e a hábitos posturais inadequados, maximizam a ocorrência de lombalgias.6 , 7

Um estudo de coorte realizado por Vital et al 8 avaliou 215 escolares portugueses e concluiu que baixos níveis de força muscular dos extensores/flexores do tronco estão associados à maior prevalência de dor lombar e a à baixa flexibilidade dos músculos posteriores da coxa. Resultados semelhantes foram encontrados em estudos longitudinais como o de Lee et al,9 no Japão, com 67 jovens entre 17 e 19 anos e no de Sjolie & Ljunggren,10 na Noruega, com 85 adolescentes com média de 14 anos de idade, que observaram associação de baixos níveis de força lombar com níveis elevados de IMC e histórico familiar de lombalgia. No Brasil, estudo transversal de Martins et al,11 com 60 adolescentes de 15 a 18 anos de idade, identificou que aqueles com hiperlordose lombar possuíam baixos níveis de força lombar.

Os agravos acarretados pelos baixos níveis de força lombar acabam por interferir na qualidade de vida dos adolescentes e outros aspectos relacionados à saúde e em consideráveis gastos públicos para o tratamento e reabilitação desses danos.7 , 9 Porém, ainda não há estudos, na América Latina, com amostra representativa de adolescentes que analisassem simultaneamente a associação de baixos níveis de força lombar com fatores demográficos, socioeconômicos e de estilo de vida. Assim, tendo em vista que baixos níveis de força lombar se associam com o surgimento de dores lombares e que o aparecimento precoce de perturbações na coluna acomete parte dos indivíduos na vida adulta, torna-se relevante analisar os fatores associados aos baixos níveis de força lombar a fim de prevenir o surgimento de fatores de riscos pré-determinantes para as lombalgias. Para tanto, o objetivo deste estudo foi verificar a prevalência e fatores associados a baixos níveis de força lombar em adolescentes.

Métodos

O estudo foi desenvolvido no Oeste Catarinense, que é composto por 13 municípios. A região oeste é uma das mesorregiões do estado brasileiro de Santa Catarina e possui índice de desenvolvimento humano (IDH) de 0.807.12. A principal cidade é Joaçaba, considerada o polo econômico e político do Meio Oeste catarinense, com população estimada de 25.322 habitantes.13

Esse estudo analítico transversal de base escolar teve como população alvo os escolares de 14 a 17 anos matriculados em escolas públicas estaduais e foi realizado no segundo semestre de 2008. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade do Oeste de Santa Catarina (Parecer número 079/08).

Todas as 13 cidades da região foram incluídas no plano amostral, que foi determinado em dois estágios: 1) estratificado por escolas públicas de ensino médio (n=18) e 2) conglomerado de turmas. No estágio 1, consideraram-se somente as escolas com mais de 150 alunos matriculados (n=17). Além disso, nas cidades que possuíam mais de uma unidade de ensino, optou-se pela que tinha maior quantidade de alunos. Assim, a maior escola de cada município foi analisada. No estágio 2, foram convidados a participar do estudo todos os adolescentes do ensino médio que estavam presentes em sala de aula no dia da coleta de dados.

Para o cálculo amostral, adotou-se prevalência desconhecida para o desfecho (igual a 50%), erro tolerável de cinco pontos percentuais, nível de confiança de 95%, efeito de delineamento de 1,5, acrescentando 10% para possíveis perdas e recusas. Considerando que no Meio-Oeste Catarinense 4.582 escolares formavam o ensino médio, estimou-se uma amostra de 585 adolescentes. Porém, como foram convidados a participar da pesquisa todos os adolescentes pertencentes ao conglomerado de turmas, a amostra final foi composta por 635 adolescentes.

Ao considerar os parâmetros de poder do estudo como de 80%, nível de confiança de 95% e número de sujeitos em cada categoria das variáveis independentes, o tamanho de amostra pôde detectar odds ratio acima de 1,4, e abaixo de 0.6 como fatores de risco e proteção, respectivamente, na análise bruta.

Definiu-se como elegível estar matriculado na rede estadual de ensino, encontrar-se na sala de aula no dia da coleta e ter de 14 a 17 anos de idade. Considerou-se recusa o adolescente não querer participar da pesquisa. Foi considerada perda amostral a falta de preenchimento no questionário de uma ou mais variáveis analisadas neste estudo ou a não realização de um ou mais testes físicos.

A variável dependente foi a força lombar. O teste empregado para avaliar os níveis de força na região lombar é um teste isométrico proposto pela Sociedade Canadense de Fisiologia do Exercício por meio da bateria descrita na Canadian Physical Activity, Fitness and Lifestyle Approach (CPAFLA).14 O teste de extensão e sustentação do tronco, isometria dorsal, foi realizado sobre um banco no qual o avaliado deita-se em decúbito ventral, descansando sobre o banco apenas as pernas e o quadril, tendo as pernas apoiadas por uma corda preparada com acolchoamento nas regiões posterior da coxa e da perna. Ao sinal do avaliador, o avaliado eleva o tronco até a horizontalidade com as pernas, permanecendo pelo máximo de tempo queo avaliado for capaz nesta posição. O teste era encerrado quando o avaliado sedia o tronco ou sustenta-o até o tempo máximo de três minutos (180 segundos). Adolescentes do sexo masculino e feminino foram classificados com níveis adequados ou inadequados (baixos) de força lombar conforme os pontos de corte sugeridos no CPAFLA, que variam conforme o sexo e a idade.14

As informações sociodemográficas (sexo, idade e nível econômico) foram coletadas por meio de um questionário autoadministrado em sala de aula. A variável idade foi coletada de forma contínua e, posteriormente, categorizada em 14-15 anos e 16-17 anos. O nível econômico foi identificado pelo questionário da Associação Brasileira de Empresas de Pesquisa15 que divide a população brasileira em cinco classes econômicas, por ordem decrescente de poder de compra ("A1", "A2", "B1", "B2", "C1", "C2", "D" e "E"). No presente estudo, agruparam-se as categorias "A1", "A2" e "B1", considerado nível econômico alto; "B2", nível médio, e "C1", "C2" e "D" em nível baixo. Nenhum aluno foi classificado na classe "E". Optou-se por essa classificação devido à homogeneidade amostral nessas três categorias.

Os hábitos alimentares dos escolares foram verificados a partir do item que integra o Fantastic Life Style Questionnare, traduzido e validado para o Brasil.16 O item tinha a seguinte sentença: Eu como uma dieta balanceada. Este item apresentava como opções de resposta: 1) quase nunca 2) raramente 3) algumas vezes 4) com relativa frequência e 5) quase sempre. Foi considerado como alimentação adequada quem respondeu as opções 4 e 5. O instrumento apresenta explicação do que vem a ser uma dieta balanceada com diferentes porções de grãos, cereais, frutas, vegetais, derivados do leite, carnes e semelhantes que variam conforme idade e sexo.

O comportamento em relação à atividade física foi analisado por meio do instrumento dos Estágios de Mudança de Comportamento (EMC) relacionados à atividade física,17 os quais classificam os sujeitos em um dos cinco estágios: (1) Pré-Contemplação (o sujeito não pretende modificar seu comportamento num futuro próximo); (2) Contemplação (existe a intenção de mudar, mas não imediatamente); (3) Preparação (sujeitos que não estão engajados em AF de forma regular, mas que pretendem se engajar nos próximos 30 dias); (4) Ação (ativos regularmente a menos de seis meses); (5) Manutenção (ativos de maneira regular a, no mínimo, seis meses). A partir da resposta do EMC, os alunos foram classificados em um estado de comportamento "insuficientemente ativo", estágios 1, 2 e 3, e "ativo", estágios 4 e 5. Evidências de eficácia, sensibilidade e especificidade desta classificação podem ser obtidas na literatura.18 Considerou-se como atividade física qualquer movimento corporal produzido pela musculatura esquelética e que resulta em gasto energético acima dos níveis de repouso.19 Considerou-se como atividade física regular as recomendações para adolescentes que afirmam que todos devem participar de atividades de intensidade no mínimo moderada por, no mínimo, 60 minutos pelo menos cinco dias na semana.20

O consumo excessivo de álcool caracterizado pelo Binge Drinking, que expressa o beber excessivo pelos jovens, foi investigado por um item do questionário Fantastic Life Style.16 O item é o seguinte: Eu bebo mais de 4 doses em uma ocasião. Este item apresentava como opções de resposta: 1) quase diariamente 2) com relativa frequência 3) Ocasionalmente 4) Quase nunca e 5) Nunca. Foram considerados como não consumidores excessivos de álcool sujeitos que responderam a opção 4 e 5, sendo os demais considerados consumidores excessivos.

O consumo máximo de oxigênio (VO2máx) foi estimado pelo teste de aptidão aeróbia de 20 metros de Léger et al 20 , que apresenta confiabilidade de r=0,89 para jovens.21 Durante o teste, os sujeitos devem correr em uma superfície plana, de um lado para outro (20 metros), com o ritmo determinado por gravação sonora. Nesta gravação, a cada sinal o avaliado deverá ter percorrido 20 metros. A frequência do sinal vai aumentando gradualmente, assim como a velocidade de corrida que deve acompanhar o ritmo do sinal. A velocidade de corrida aumenta 0,5 km.h- 1 a cada 1 minuto, iniciando com velocidade de 8,5 km.h- 1. O teste é encerrado quando, o sujeito não consegue atingir por duas vezes consecutivas os 20 metros antes do sinal sonoro ou quando desiste por fadiga. O número da última volta completada ou o tempo em minutos deve ser registrado para estimar o VO2máx por meio da equação: VO máx (ml.kg - 1 .min - 1 )=31.025+3.238X -3.248X +0.1536 X X . Em que, X1 é a velocidade máxima obtida no teste (km.h- 1), e X2 é a idade em anos. Adolescentes do sexo masculino e feminino foram classificados em níveis adequados ou inadequados de aptidão aeróbia conforme os pontos de corte sugeridos no FITNESSGRAM que variam conforme o sexo e a idade.22

Coletaram-se medidas de peso corporal e a estatura, conforme procedimentos padronizados,23 e calculou-se o índice de massa corporal (IMC), classificando o indivíduo conforme os pontos de corte da International Obesity Task Force,24 que variam de acordo com o sexo e a idade, em peso normal, sobrepeso e obesidade, sendo as duas últimas agrupadas e classificadas em excesso de peso. Somente cinco adolescentes da amostra foram classificados como baixo peso e, devido à baixa frequência, os mesmos foram categorizados como peso normal.

Na análise descritiva das variáveis foram utilizadas médias, desvios padrão e distribuição de frequências. Foi verificada a normalidade dos dados por meio de histogramas de distribuição amostral e as variávelisidade e teste de força lombar não apresentaram distribuição normal. Porém, como o tamanho de amostra é grande, fez-se uso da teoria descrita no Teorema do Limite Central que afirma que a distribuição de frequências das médias amostrais tende a se aproximar cada vez mais da distribuição normal à medida que o tamanho da amostra aumenta. Dessa forma, aplicaram-se os testes paramétricos nas análises dos dados quantitativos por meio do teste "t" de Student para amostras independentes e análise de variância (ANOVA) one way. Ademais, para identificar diferenças na prevalência de baixos níveis de força lombar de acordo com as variáveis independentes, aplicou-se o teste do qui-quadrado de heterogeneidade.

Empregou-se a regressão logística binária para examinar as associações entre o desfecho com os indicadores sociodemográficos (sexo, idade, nível econômico), estilo de vida (hábitos alimentares, atividade física, consumo de álcool), aptidão aeróbia e presença ou não de excesso de peso, estimando-se a odds ratio (OR) e o intervalo de confiança de 95%. Todas as variáveis foram introduzidas no modelo ajustado independente do p-valor na análise bruta. A análise foi realizada de forma hierarquizada, seguindo as recomendações da literatura,25 sendo dividida em três blocos: 1) variáveis sociodemográficas (Distal); 2) variáveis do estilo de vida (Intermediário) e; 3) aptidão aeróbia e status do peso (Proximal). Permaneceram no modelo ajustado as variáveis com p-valor <0,2026 quando realizada a análise ajustada hierarquizada. O nível de significância foi estabelecido em 5%.

As análises foram realizadas no software Stata 11.0 (STATA Corp. College Station, Texas USA), considerando o efeito de delineamento e o peso amostral. Os resultados não foram estratificados por sexo porque não houve interação entre o sexo e o desfecho.

Resultados

Foram excluídos da pesquisa 5,8% dos adolescentes por não estarem na faixa etária delimitada. Assim, a amostra foi composta por 601 adolescentes com média de 15,5±1,1 anos de idade, predominado os adolescentes do sexo feminino (55,2%; IC95%: 51,2-59,2). Na tabela 1 estão descritos os valores médios e o desvio padrão da idade, variáveis antropométricas, IMC, aptidão aeróbia e o teste de resistência muscular no teste de força lombar dos adolescentes. Os meninos apresentaram valores mais elevados do que as meninas para peso corporal, estatura e aptidão aeróbia (p<0,05). Não houve diferenças entre os sexos para idade, IMC e tempo de resistência muscular para o teste de força lombar.

Tabela 1

Valores de média e desvio padrão da idade, variáveis antropométricas, aptidão aeróbia e tempo de resistência no teste de força lombar de acordo com o sexo

Na tabela 2 observa-se que a maior parte da amostra tinha 16-17 anos e nível econômico médio. Dos estudantes investigados, por volta de dois terços apresentavam dieta inadequada, aproximadamente metade da amostra era insuficientemente ativa, consumia bebidas alcoólicas em excesso e tinha baixa aptidão aeróbia. Ademais, um a cada sete estudantes apresentava excesso de peso. Os adolescentes que consumiam bebidas alcoólicas em excesso, que tinham níveis adequados de aptidão aeróbia e eram eutróficos tiveram melhor desempenho de resistência muscular no teste de força lombar que os jovens que não consumiam bebidas alcoólicas em excesso, que tinham níveis baixos de aptidão aeróbia e aqueles com excesso de peso, respectivamente (p<0,05).

Tabela 2

Distribuição da amostra, tempo de resistência muscular no teste de força lombar e prevalência de baixos níveis de força lombar de acordo com as variáveis independentes entre os adolescentes

Na análise bruta quanto na ajustada, identificoum-se que os grupos com maiores chances de baixos níveis de força lombar foram o sexo feminino, adolescentes com baixo nível de aptidão aeróbia e com excesso de peso (Tabela 3).

Tabela 3

Razões de chances e intervalos de confiança de 95%, bruto e ajustado, entre baixos níveis de força lombar e variáveis independentes

Discussão

O objetivo desse estudo transversal de base escolar foi verificar a prevalência e fatores associados a baixos níveis de força lombar em adolescentes. Os principais achados desta pesquisa foram que um em cada três adolescentes apresentou baixos níveis de força lombar. Os subgrupos populacionais com maiores chances de mostrar baixos níveis de força lombar foi o sexo feminino e aqueles adolescentes que apresentavam baixa aptidão aeróbia e excesso de peso. Essas informações são importantes para subsidiar políticas educacionais de saúde do escolar por meio da conscientização da importância de uma postura adequada e da prática regular de exercícios físicos por toda a vida.

A prevalência encontrada para o baixo nível de força lombar dos adolescentes foi de 27,3%, sendo maiores nas meninas (31,0%) do que nos meninos (22,6%). Menores níveis de força lombar em adolescentes do sexo feminino também foram relatados por outros autores.5 , 7 Pesquisa realizada com 770 escolares de Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil teve como objetivo analisar fatores associados à dor lombar em crianças e adolescentes (7 a 17 anos) e encontrou que estudantes do sexo feminino se queixavam mais de dores lombares que os do sexo masculino, sendo este achado um dos possíveis fatores responsaveis pelas dores lombares os menores niveis de força lombar nas moças.5 Investigação de base escolar desenvolvida em Portugal com 924 adolescentes de 12 a 17 anos relatou menores níveis de força abdominal, lombar e de membros superiores nos estudantes do sexo feminino, em comparação ao masculino.7 Umas das possíveis justificativas da diferença entre meninos e meninas pode estar relacionada à prática de atividade física regular na adolescência que, geralmente, é mais praticada por meninos, por meio de brincadeiras e jogos e esportes competitivos,14 , 27 o que pode desenvolver maiores níveis de força e desempenho muscular nos rapazes. Ademais, diferenças hormonais decorrentes do processo maturacional na fase da adolescencia favorecem um melhor desempenho em testes físicos pelos rapazes em comparação às moças.27

Os baixos índices de força lombar têm sido relacionados, na literatura, como risco para o surgimento ou desenvolvimento de algumas disfunções como lombalgia e possíveis distorções posturais em diferentes faixas etárias, elevando em seis vezes as chances de possíveis queixas lombares.6 , 7 Para tanto, é importante que os adolescentes recebam orientações com intuito de incentivar a prática regular de atividade física, a fim de melhorar o condicionamento físico e a força e resistência muscular.

O presente estudo encontrou que adolescentes com baixos níveis de aptidão aeróbia apresentaram maiores chances de terem baixos níveis de força lombar. Pesquisa desenvolvida em Portugal encontrou resultado semelhante.7 Uma possível justificativa para esse achado pode esta centrada na presença simultânea de baixos níveis de aptidao física em adolescentes, ou seja, aqueles jovens que apresentam baixos níveis de desempenho físico em um teste específico também têm maiores chances de apresentar o mesmo resultado em outro teste físico, mesmo que tais testes empregados avaliem diferentes componentes da aptidao física.28

Na adolescência, as recomendações para a prática de atividade física indicam que, diariamente, os adolescentes devem fazer no mínimo 60 minutos de atividades moderadas e vigorosas. Em geral essas atividades são do tipo aeróbias.20 Porém, bons níveis de aptidão aeróbia também estão associados a níveis adequados de força e resistência muscular em adolescentes. Possível justificativa para essa associação está centrada na prática de esportes, que se constituem na atividade física mais realizada pelos jovens. Tal prática, além de aprimorar a aptidão aeróbia, também auxilia nos níveis de força e resistência muscular.14 , 27 , 28 A literatura específica sobre lombalgia e força lombar recomenda atividades de flexibilidade, força/resistência muscular e atividades aeróbias para diminuir sintomas de dores lombares e tratamento dessa enfermidade, pois o exercício aeróbio traz benefícios psicológicos e diminuição dos sintomas de queixas lombares.29

Referente a variável obesidade e sua relação com baixos níveis de força lombar, foi constatado que o estudo se aproxima das conclusões comumente encontradas na literatura, ou seja, que os adolescentes com excesso de peso possuem menores níveis de força na região das costas.3 , 30 Um maior desenvolvimento da força/resistência muscular é reconhecido como importante componente da aptidão física na prevenção de doenças crônicas como a obesidade. Uma pesquisa longitudinal realizada pelo Aerobics Center Longitudinal Study com 1.506 homens revelou que os participantes com maior força muscular apresentaram menor risco de morte.30 O excesso de peso contribui significativamente na diminuição da força muscular devido ao excesso de gordura corporal e, consequentemente, à presenca de menores percentuais de massa muscular, levando ao aparecimento de sintomas associados a queixas lombares.3 , 29 , 30 Esse acúmulo de gordura central promove a protusão do abdome e, assim, leva a uma distensão e fraqueza da musculatura abdominal. Nos indivíduos com excesso de peso, a manutenção do equilíbrio e da estabilidade da coluna durante a postura estática e a locomoção se torna mais difícil em virtude do excesso de peso, da distribuição da massa corporal e das relações antropométricas diferenciadas entre as estruturas anatômicas do tronco e dos membros.30 Ademais, o excesso de gordura corporal aumenta os riscos de distensão nas costas e dificuldades para recuperar-se de crises de dores lombares por causa do estado geral da falta de condicionamento físico.29 , 30

Como principais limitações do estudo, destacam-se: o delineamento transversal, o que acaba por impedir o estabelecimento da inferência causal. Vale ressaltar, entretanto, que o tamanho da amostra, representativo das escolas públicas da região oeste catarinense, garantiu a validade interna e externa da pesquisa. Assim, Com os achados do presente estudo pode-se concluir que quase um terço dos adolescentes apresentaram baixos níveis de força lombar. Os indivíduos do sexo feminino, aqueles com níveis inadequados de aptidão aeróbia e os que apresentavam excesso de peso tiveram maiores chances de baixos níveis de força lombar.