[Low agreement between the fitnessgram criterion references for adolescents].

OBJECTIVE: To analyze the association and agreement of fitnessgram reference criteria (RC) for cardiorespiratory fitness, body mass index (BMI) and strength in youth.
METHODS: The study included 781 youth, 386 females, aged 10 to 18 years of Londrina-PR. It were performed cardiorespiratory fitness and muscular strength tests and was calculated body mass index. The association between the tests was analyzed using Poisson regression to obtain prevalence ratio (PR) and confidence intervals of 95%, while agreement of the reference criteria was tested by Kappa index.
RESULTS: Significant associations were found between cardiorespiratory fitness and BMI (PR=1.49, 1.27-1.75), muscle strength and BMI (PR=1.55, 1.17-2.08), cardiorespiratory fitness and muscle strength (PR=1.81, 1.47-2.24). The agreement between reference criteria ranged from weak to fair, 48.8% (k=0.05, p=0.10) for cardiorespiratory fitness and BMI, 52.9% (k=0.09, p=0.001) for muscle strength and BMI and 38.4% (k=0.22, p<0.001) for cardiorespiratory fitness and muscle strength.
CONCLUSIONS: Although RC for cardiorespiratory fitness, muscle strength and BMI are associated, the agreement between them ranged from weak to fair. To evaluate health related physical fitness it is suggest the execution of all tests, since each test has specific characteristics.

Introduction

Physical fitness can be defined as the condition that allows the subject to perform physical effort, being divided into health-related physical fitness and athletic performance. The components of health-related physical fitness are cardiorespiratory fitness, muscular strength, flexibility, and body composition.

Cardiometabolic and mental health risk factors in adolescents are associated with cardiorespiratory fitness,1 , 2 overweigth3 , 4 and muscular strength,5 , 6 and obesity also has an association with musculoskeletal pain.7 Criterion-referenced standards (CRS) were developed to diagnose adolescents who may be at risk associated with health-related low physical fitness, with the most recent being the fitnessgram test battery.8 CRS are values (cutoffs) that must be achieved, or exceeded, in order to have desirable health status.

In adolescents, the association between different components of physical fitness has been previously demonstrated. There is a positive association that varies from moderate to high, between muscle strength, velocity and agility.9 Similarly, cardiorespiratory fitness is positively related, mildly to moderately, with strength and velocity.10 On the other hand, there is an inverse association between body mass index (BMI) and cardiopulmonary fitness, strength, velocity and agility.11

Recently, Dumith et al.12 demonstrated that performances at several tests of muscle strength, velocity, agility and cardiorespiratory fitness are strongly correlated, whereas BMI is only correlated with the tests that require body mass support or propulsion. It is hypothesized that because there is a strong association between the physical fitness components, possibly a single test can represent the individual's physical performance, thus preventing the need for a battery of comprehensive tests, which would result in less time spent to apply the measures, and increasing the convenience to analyze the health-related physical fitness.12

To better understand the association between the different tests to assess adolescents' health-related physical fitness and the possibility of using a single test as their indicator, one must assess whether there is an agreement between the CRS of the respective tests. The health-related physical fitness test battery fitnessgram 8 underwent alterations (in 2010) in its cutoffs, according to age and gender. In the scientific literature there is already some information about the agreement between the CRS for flexibility,13 cardiorespiratory fitness,14 strength15 and BMI.16

Although the correlation between the health-related physical fitness components has already been demonstrated, the association of the adolescents' classification between different components has yet to be analyzed. This analysis, as well as the agreement between the CRS, can provide information that either supports or not the hypothesis of evaluation of several components of health-related physical fitness based on a single test. Thus, the aim of this study was to analyze the association and the agreement between the CRS of the fitnessgram battery for cardiorespiratory fitness, BMI and strength in adolescents.

Method

This is a cross-sectional study, which is part of a project entitled "Influence of the Physical Education Program on Adolescent Health," carried out in public schools in the city of Londrina, state of Paraná, Brazil, between April and July 2012. The method for sample selection was probabilistic, using two clusters (school and classroom) and stratified by city region (north, south, east, west and central) and gender, performed in two stages. First, one school from each city region was randomly selected, and in each school a number of students proportional to the number of students in the region was used, using the full classrooms.

The study was approved by the Ethics Committee on Research with Human Subjects of Universidade Estadual de Londrina (CEP: 312/2011), according to Resolution 196/96 of the National Health Council. Students' parents or guardians that allowed their children to participate in the study signed the free and informed consent form, which explained all procedures to be performed and gave contact information to have any doubts clarified.

The required sample size calculation had as parameters the population of 55,475 students, the prevalence of meeting the health criteria for health-related physical fitness of 50%,17 confidence interval of 95% and a sampling error of 5%. A minimum number of 382 students would be required. The design effect of two-stage sampling was added, due to the use of clusters in the sampling, and a possible sample loss of 20% was added. Inclusion criteria were: age between 10 and 18 years, being enrolled in public state schools, attending physical education classes and having no physical/orthopedic limitations that would prevent the implementation of the study's procedures.

A total of 965 adolescents were analyzed; however, the study included only 781, as only adolescents who performed the tests in full and answered the questionnaire on socioeconomic status had their data analyzed. Sample loss was 23.5%. All procedures were performed at the school where the student was enrolled, in the morning or afternoon, during school hours. Students were instructed not to perform any strenuous physical exertion or change their daily routine on the day before and on the day of data collection.

A socioeconomic questionnaire was applied, and anthropometric measurements and two physical tests were performed. The questionnaire was completed in class, whereas anthropometric measurements and physical tests were performed on the sports field of the school on the same day. All measurements were performed following this order: anthropometry, elbow flexion test and then the cardiorespiratory fitness test.

The adolescents in this study were grouped according to their socioeconomic status. The latter was estimated using the "Economic Classification Criteria of Brazil",18 which establishes classifications for socioeconomic status according to the mean family income estimate: A1 (R$11,480), A2 (R$8,295), B1 (R$4,754), B2 (R$2,656), C1 (R$1,459), C2 (R$962), D (R$680) and E (R$415). For data analysis, the adolescents were grouped into high (A1-B1), middle (B2-C2) and low socioeconomic class (D and E).

Height was measured with a stadiometer with a 1 mm precision, with the help of a marker. Body mass was measured on a digital scale, with a precision of 100 g. BMI was calculated using the equation Body weight (kg)/height (m)2. Aerobic fitness was estimated by the Shuttle-run test (20 m).19 Muscle strength was measured with elbow flexion test. The CRS adopted for BMI, cardiorespiratory fitness and muscle strength were those proposed by fitnessgram. 8 These classify adolescents according to age and sex, in the following categories: 1) does not meet the CRS high risk; 2) does not meet the CRS -some risk; 3) meets the criteriahealthy fitness zone.

Initially, the data were analyzed using descriptive statistics absolute and relative frequency. The chi-square (x2) test was used to verify the association between the results. The variables that showed association (p≤0.05) in the x2 test were included in the Poisson regression model with robust adjustment of variance to estimate the prevalence ratio (PR) and respective confidence intervals of 95%. As the analyzed outcomes had prevalence >10%, we decided to use the robust adjustment of variance to obtain a more precise confidence interval. Variables were adjusted for age, gender and socioeconomic status, considering a significance of 5%. The Kappa (κ) index was used to analyze the agreement of the CRS, as well as the relative agreement of classification of individuals between tests. Kappa values were interpreted according to Landis & Coch:20 <0=poor; 0-0.20=weak; 0.21-0.40=fair; 0.41-0.60=moderate; 0.61-0.80=substantial; 0.81-1.00 almost perfect.

Results

Sample characteristics are described in Table 1. The proportion of male (49.4%) and female (50.6%) adolescents was similar. Most (53.8%) were classified as middle socioeconomic status, followed by low (33%). As for the cardiorespiratory fitness, 47.5% of the adolescents met the CRS, 76.3% met for BMI and 35% for muscle strength.

Table 1.

Characteristics of the sample.

Variable	n (%)
Gender
Male	386 (49.4)
Female	395 (50.6)
Socioeconomic class
High (A1-B1)	103 (13.2)
Middle (B2-C2)	420 (53.8)
Low (D and E)	258 (33.0)
BMI
Meets CRS	586 (76.3)
Does not meet CRS	185 (23.7)
Cardiorespiratory Fitness
Meets CRS	371 (47.5)
Does not meet CRS	410 (52.5)
Muscle strength
Meets CRS	273 (35.0)
Does not meet CRS	508 (65.0)

CRS, Criterion-referenced standards; BMI, body mass index.

The results of the bivariate analysis (Table 2) indicate that positive associations were found between CRS for cardiorespiratory fitness (49,2 vs 42,2%), BMI and muscle strength (38,3 vs 24,3%), between those who met the CRS for the BMI. There was a greater proportion that met the CRS for cardiorespiratory fitness and muscle strength among those who met the CRS for BMI (63,0 vs 39,2%). Moreover, among all adolescents that met the CRS for cardiorespiratory fitness, there was a greater proportion that met the CRS for muscle strength (63,0 vs 39,2%).

Table 2.

Association between criterion-referenced standards (CRS) for cardiorespiratory fitness, muscle strength and BMI.

		MCRS, n (%)	Does not MCRS, n (%)	p
		Muscle strength
BMI	MCRS	228 (38.3)	368 (61.7)	<0.001
	Does not MCRS	45 (24.3)	140 (75.7)
BMI		Cardiorespiratory fitness		0.014
	MCRS	293 (49.2)	303 (50.8)
	Does not MCRS	78 (42.2)	107 (57.8)
Muscle strength		Cardiorespiratory fitness		<0.001
	MCRS	172 (63.0)	101 (37.0)
	Does not MCRS	199 (39.2)	309 (60.8)

BMI, body mass index; MCRS, meets the criterion-referenced standards.

As associations (p<0.05) were found between all the CRS (Table 2), all variables were included in the multivariate analysis, adjusted for gender, age and socioeconomic status (Table 3). After adjustment, prevalence ratios for meeting the CRS for cardiorespiratory fitness were found to be 49% higher in those that met the CRS for BMI, compared to those that did not. For the association between the CRS of BMI with muscle strength, individuals who met the CRS for BMI had a prevalence ratio 55% higher for meeting the CRS for muscle strength, when compared to those that did not meet the CRS for BMI. For the association between muscle strength and cardiorespiratory fitness, individuals who met the CRS for muscle strength had a prevalence ratio 81% higher of meeting the CRS for cardiorespiratory fitness, when compared to those who did not meet the CRS for strength.

Table 3.

Multivariate analysis of the association between meeting the criterion-referenced standards (CRS) for cardiorespiratory fitness, muscle strength and BMI.

Analyzed criteria	PR (IC 95%)	Robust Variance	p
BMI vs. Cardiorespiratory fitness	1.49 (1.27-1.75)a	0.120	<0.001
BMI vs. Muscle strength	1.55 (1.17-2.08)b	0.228	0,002
Muscle strength vs. Cardiorespiratory fitness	1.81 (1.47-2.24)c	0.228	<0.001

PR, prevalence ratio adjusted for gender, age and socioeconomic class; 95%CI, 95% confidence interval. a Wald Test=307.55, p<0.001. b Wald Test=63.78, p<0.001. c Wald Test=93.85, p<0.001.

As for the results of the agreement between meeting the CRS for the cardiorespiratory fitness tests and BMI, a value of k=0.05 was found, and relative agreement of 48.8%. For the correlation between the CRS for BMI with the muscular strength test, k=0.09, and relative agreement of 52.9%. The agreement of the CRS for muscle strength and cardiorespiratory fitness was κ=0.22, and the relative agreement was 38.4%. The agreements between the tests were classified as poor to fair.

Discussion

The association between physical fitness components related to athletic performance such as strength, agility, velocity, cardiorespiratory fitness and BMI have been previously described in the literature.9 - 12 However, the analysis of the association between the CRS for health-related physical fitness such as cardiorespiratory fitness, BMI and strength had not been described yet. In the present study, the analysis was carried out through categorical variables using the CRS. The results showed there is an association between the CRS for cardiorespiratory fitness, strength and BMI. However, there is an agreement that ranges from poor to fair for the concurrent CRS meeting.

There was a higher prevalence ratio (49%) of meeting the CRS for cardiorespiratory fitness among those meeting the CRS for BMI, indicating poorer performance on the cardiorespiratory fitness test in overweight individuals. This can be explained by the limitation that overweight adolescents have to increase cardiorespiratory demand required to move a larger body mass, as demonstrated by similar values of oxygen consumption at the lactate threshold and maximal effort when compared to normal weight adolescents.21 Additionally, due to increased body mass, overweight adolescents have a higher metabolic burden, resulting in higher relative amount of oxygen consumed during submaximal exercise.21

A higher body mass caused by overweight may also explain the association between meeting the CRS for muscular strength and BMI, in which there was a higher prevalence ratio (55%) for meeting the CRS for muscle strength among those that met the CRS for BMI. The strength test used in the present study was the elbow flexion, which is influenced by both relative fat and body mass.22 These results corroborate other studies that have demonstrated that overweight adolescents have worse performance on strength tests requiring body mass propulsion or support.11 , 12

For the association between muscle strength and cardiorespiratory fitness, the results indicated a higher proportion (81%) of meeting CRS for muscle strength among those meeting the CRS for cardiorespiratory fitness. The association has been found in other studies, however, the tests used were different and the variables were analyzed in a linear form.10 , 12 In adults, it was demonstrated that the elbow flexion test is an indicator of maximum strength, body fat and maximal aerobic capacity,23 although the mechanism responsible for these associations is yet to be known. In the present study, an aspect that may mediate the association between meeting the CRS for muscle strength and cardiorespiratory fitness is the adolescents' physical activity practice. Recently, Morrow et al.24 demonstrated that adolescents that meet the recommended weekly physical activity level have a 3.1-fold higher odds ratio of meeting all CRS for cardiorespiratory fitness, BMI, muscle strength and flexibility, compared to the ones that do not meet the physical activity level recommendation. There is a possible cause-and-effect association between physical activity and performance at physical fitness tests.

In spite of the associations found between meeting the CRS for cardiorespiratory fitness, BMI and muscle strength, the agreement in meeting the test CRS was classified from poor to fair, ranging from 38.4 to 52.9%. This low agreement can be explained by the methods used in the preparation of the CRS. The validation of the fitnessgram CRS proposed for BMI aimed to identify adolescents that might be at risk based on the estimation of relative fat, obtained by measuring triceps+subscapular or triceps+calf skinfolds.25 Regarding CRS for cardiorespiratory fitness, they were validated to identify adolescents at risk of developing metabolic syndrome, using as a parameter the direct analysis of maximum oxygen consumption.26 Dissimilarly to BMI and cardiorespiratory fitness, a health-related outcome has not been established for strength tests yet, with the reporting of pain in the lumbar region being most widely used.27

One aspect to be considered when analyzing the correlation between the muscle strength test and cardiorespiratory fitness is the specificity of the tests in relation to the physical activities performed by adolescents. The performance in motor tests depends on the individual's level of physical activity,24 and much of the accumulation of physical activity in adolescents comes from sports and active transport, predominantly aerobic tasks and performed mostly with the lower limbs. On the other hand, tasks that require upper limb strength and demand anaerobic energy, such as elbow flexion, are not commonly performed by adolescents, which may justify their poor performance in this test. In the present study, this can be observed due to the lower prevalence of meeting the CRS for muscle strength, when compared to cardiorespiratory fitness (35% vs 47.5%).

The results indicate that a single test should not be used as a general indicator of health-related physical fitness. Although cardiorespiratory fitness, muscle strength and BMI are associated, the agreement demonstrated by the tests when meeting the CRS showed to be unacceptable to support the hypothesis that one test can represent the health-related physical fitness of adolescents.

Although the association and agreement between different aspects of health-related physical fitness of adolescents were analyzed, the non-inclusion of health risk factors prevented the identification of which tests are better predictors of health in adolescents. Future studies should include adolescent health risk factors, a fact that will help to understand the choice of specific tests to estimate adolescent health-related physical fitness. However, the applicability of the findings is limited only to adolescents who can be submitted to the fitnessgram tests.

Introdução

A aptidão física pode ser definida como a condição que possibilita ao sujeito fazer esforços físicos, é dividida em aptidão física relacionada à saúde e ao desempenho atlético. Os componentes da aptidão física relacionada à saúde são a aptidão cardiorrespiratória, a força muscular, a flexibilidade e a composição corporal.

Fatores de risco cardiometabólicos e de saúde mental de adolescentes são associados com a aptidão cardiorrespiratória,1 and 2 com o sobrepeso3 and 4 e com a força muscular,5 and 6 além de a obesidade também apresentar associação com dores musculoesqueléticas.7 Para diagnosticar adolescentes que possam estar em risco associados à baixa aptidão física relacionada à saúde, foram elaborados critérios de referência (CR), o mais recente a bateria de testes fitnessgram. 8 Os CR são valores (pontos de corte) que devem ser atingidos, ou ultrapassados, para que se tenham condições desejáveis de saúde.

Em adolescentes, a relação entre diferentes componentes da aptidão física já foi demonstrada. Há relação positiva, que varia de moderada a forte, entre a força muscular, a velocidade e a agilidade.9 Da mesma forma, a aptidão cardiorrespiratória se relaciona de forma positiva, de fraca a moderada, com a força e a velocidade.10 Por outro lado, há relação inversa entre o índice de massa corporal (IMC) e a aptidão cardiorrespiratória, a força, a velocidade e a agilidade.11

Recentemente, Dumith et al.12 demonstraram que o desempenho em diferentes testes de força muscular, velocidade, agilidade e aptidão cardiorrespiratória são fortemente relacionados, enquanto que o IMC se relaciona apenas com os testes que requerem sustentação ou propulsão da massa corporal. Hipotetiza-se que, por existir essa forte relação entre os componentes da aptidão física, possivelmente um único teste possa representar o desempenho físico do indivíduo e evitar, assim, uma bateria de testes completa, o que acarretaria na diminuição do tempo despendido para aplicar as medidas, além de aumentar a praticidade para analisar a aptidão física relacionada à saúde.12

Para o melhor entendimento da relação entre os diferentes testes para a aptidão física relacionada à saúde de adolescentes e da possibilidade de uso de um único teste como o seu indicador, deve ser analisado se há concordância entre os CR dos respectivos testes. A bateria de testes de aptidão física relacionada à saúde fitnessgram 8 sofreu alterações (em 2010) nos pontos de corte, de acordo com a idade e o sexo. Na literatura científica já existem algumas informações a respeito da concordância entre os CR para flexibilidade, 13 aptidão cardiorrespiratória, 14 força 15 e o IMC. 16

Apesar de a correlação entre os componentes da aptidão física relacionada à saúde já ter sido demonstrada, a associação da classificação dos adolescentes entre os diferentes componentes ainda não foi analisada. Essa análise, assim como a da concordância entre os CR, pode fornecer informações que fundamentem ou não a hipótese da avaliação de vários componentes da aptidão física relacionada à saúde a partir de um único teste. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi analisar a associação e a concordância entre os CR da bateria fitnessgram para a aptidão cardiorrespiratória, o IMC e a força em adolescentes.

Método

Estudo do tipo transversal, o qual faz parte do projeto denominado Influência do Programa de Educação Física sobre a Saúde dos Adolescentes, aplicado na rede estadual de ensino em Londrina (PR), entre abril e julho de 2012. O método para a seleção amostral foi o probabilístico, com dois conglomerados (escola e sala de aula) e estratificado por região da cidade (norte, sul, leste, oeste e centro) e sexo, feito em dois estágios. Primeiramente uma escola de cada região da cidade foi sorteada aleatoriamente e em cada escola foi usada uma quantidade de alunos proporcional ao número de alunos da região, com o uso das salas de aulas completas.

O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa em Seres Humanos da Universidade Estadual de Londrina (CEP: 312/2011), de acordo com a resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde. Todos os responsáveis pelos escolares, que concordaram que eles participassem do estudo, assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, no qual foram informados todos os procedimentos que seriam feitos e todas as formas de contatos para esclarecimento de possíveis dúvidas.

O cálculo do tamanho amostral necessário teve como parâmetros a população de 55.475 escolares, a prevalência de atendimento aos critérios de saúde para aptidão física relacionada à saúde de 50%,17 o intervalo de confiança de 95% e um erro amostral de 5%. Um número mínimo de 382 escolares seria necessário. Foi acrescido o efeito de delineamento de dois, devido ao uso de conglomerados na amostragem, e foi adicionada uma possível perda amostral de 20%. Os critérios de inclusão foram: ter entre 10 e 18 anos, estar matriculado na rede estadual de ensino, frequentar as aulas de educação física e não ter limitação física/ortopédica que impedisse a feitura dos procedimentos do estudo.

Foram analisados 965 adolescentes, no entanto foram incluídos apenas 781, uma vez que foram analisados os dados apenas dos adolescentes que fizeram completamente os testes e responderam ao questionário de condição socioeconômica. A perda amostral foi de 23,5%. Todos os procedimentos foram feitos na escola em que o aluno estava matriculado no período da manhã ou da tarde, durante o horário de aula. Os alunos foram orientados a não fazer esforço físico extenuante ou alterar sua rotina diária no dia anterior e no dia da coleta de dados.

Foi aplicado um questionário socioeconômico, foram tomadas medidas antropométricas e feitos dois testes físicos. O questionário foi respondido em sala de aula, as medidas antropométricas e os testes físicos foram tomadas e feitos na quadra poliesportiva da escola, no mesmo dia. Todas as medidas foram tomadas nesta ordem: antropometria, teste de flexão de cotovelos e teste de aptidão cardiorrespiratória.

Os adolescentes do estudo foram agrupados quanto a sua condição socioeconômica. Essa foi estimada por meio dos Critérios de Classificação Econômica do Brasil,18 que estabelece níveis de acordo com a estimativa de renda média familiar: A1 (R$ 11.480), A2 (R$ 8.295), B1 (R$ 4.754), B2 (R$ 2.656), C1 (R$ 1.459), C2 (R$ 962), D (R$ 680) e E (R$ 415). Para a análise dos dados, os adolescentes foram agrupados em condição socioeconômica alta (A1-B1), média (B2-C2) e baixa (D e E).

A estatura foi medida com um estadiômetro com escala de 1 mm com o auxílio de um cursor. A massa corporal foi medida em uma balança digital com escala de 100 g. O IMC foi calculado por meio da equação massa corporal (kg)/estatura (m)2. A aptidão aeróbia foi estimada por meio do teste vaivém (20 m).19 A força muscular foi medida por meio do teste de flexão de cotovelos. Os CR adotados para IMC, aptidão cardiorrespiratória e força muscular foram os propostos pela fitnessgram. 8 Estes classificam os adolescentes, em função da faixa etária e sexo, nas seguintes categorias: 1) não atende ao CR alto risco; 2) não atende ao CR algum risco; 3) atende ao critério zona saudável de aptidão.

Inicialmente os dados foram analisados por meio da estatística descritiva frequência absoluta e relativa. Para verificar a associação entre os resultados foi usado o teste de qui-quadrado (χ2). As variáveis que apresentaram associação (p≤0,05) no teste de χ2 foram incluídas no modelo de regressão de Poisson com ajuste robusto de variância para estimativa da razão de prevalência (RP) e os respectivos intervalos de confiança de 95%. Uma vez que os desfechos analisados têm prevalência superior a 10%, optou-se por usar o ajuste robusto da variância para obter um intervalo de confiança mais preciso. As variáveis foram ajustadas para idade, sexo e condição socioeconômica e foi considerada a significância de 5%. Para analisar a concordância dos CR, foi usado o índice Kappa (k), assim como a concordância relativa de classificação dos indivíduos entre os testes. Os valores de Kappa foram interpretados de acordo com Landis & Coch: 20 < 0 = pobre; 0-0,20 = fraca; 0,21-0,40 = razoável; 0,41-0,60 = moderada; 0,61-0,80 = forte; 0,81-1,00 quase perfeita.

Resultados

As características da amostra estão descritas na tabela 1. A proporção de adolescentes do sexo masculino (49,4%) e feminino (50,6%) foi semelhante. A maioria (53,8%) foi classificada com condição socioeconômica média, seguida pela baixa (33%). Para a aptidão cardiorrespiratória, 47,5% dos adolescentes atenderam ao CR, 76,3% atenderam para o IMC e 35% para a força muscular.

Tabela 1.

Características da amostra

Variável	n (%)
Sexo
Masculino	386 (49,4)
Feminino	395 (50,6)
Condição socioeconômica
Alta (A1-B1)	103 (13,2)
Média (B2-C2)	420 (53,8)
Baixa (D e E)	258 (33)
IMC
Atende CR	586 (76,3)
Não atende CR	185 (23,7)
Aptidão cardiorrespiratória
Atende CR	371 (47,5)
Não atende CR	410 (52,5)
Força muscular
Atende CR	273 (35,0)
Não Atende CR	508 (65,0)

CR, Critério de referência; IMC, índice de massa corporal.

Os resultados da análise bivariada (tabela 2) indicam que foram encontradas associações positivas entre os CR para a aptidão cardiorrespiratória, o IMC e a força muscular. Houve maior proporcão de atendimento ao CR para a aptidão cardiorrespiratória (49,2 vs 42,2%) e a força muscular (38,3 vs 24,3%) entre aqueles que atenderam ao CR para o IMC. Ainda, entre os adolescentes que atenderam ao CR para a aptidão cardiorrespiratória, houve maior proporção no atendimento para o CR da força muscular (63,0 vs 39,2%).

Tabela 2.

Associação entre os critérios de referência (CR) para a aptidão cardiorrespiratória, a força muscular e o IMC

		ACR, n (%)	Não ACR, n (%)	p
	Força Muscular
IMC	ACR	228 (38,3)	368 (61,7)	<0,001
	Não ACR	45 (24,3)	140 (75,7)
	Aptidão cardiorrespiratória
IMC	ACR	293 (49,2)	303 (50,8)	0,014
	Não ACR	78 (42,2)	107 (57,8)
	Aptidão cardiorrespiratória
Força Muscular	ACR	172 (63,0)	101 (37,0)	<0,001
	Não ACR	199 (39,2)	309 (60,8)

IMC, índice de massa corporal; ACR, atendem aos critérios de referência.

Como foram encontradas associações (p < 0,05) entre todos os CR (tabela 2), todas as variáveis foram incluídas na análise multivariada, ajustada para sexo, idade e condição socioeconômica (tabela 3). Após o ajuste, foram encontradas razões de prevalência para o atendimento ao CR para a aptidão cardiorrespiratória 49% superior nos que atendem ao CR para o IMC, comparados com os que não atendem. Para a associação entre o CR do IMC com a força muscular, indivíduos que atendem ao CR para o IMC apresentam razão de prevalência 55% superior ao CR para a força muscular, comparados com os que não atendem ao CR para IMC. Para a associação entre a força muscular e aptidão cardiorrespiratória, indivíduos que atendem ao CR para a força muscular apresentam razão de prevalência 81% superior de atendimento ao CR para a aptidão cardiorrespiratória, comparados com os que não atendem ao CR para a força.

Tabela 3.

Análise multivariada da associação entre o atendimento dos critérios de referência para a aptidão cardiorrespiratória, a força muscular e o IMC

Critérios analisados	RP (IC 95%)	Variância robusta	p
IMC vs aptidão cardiorrespiratória	1,49 (1,27-1,75)a	0,120	<0,001
IMC vs força muscular	1,55 (1,17-2,08)b	0,228	0,002
Força muscular vs aptidão cardiorrespiratória	1,81 (1,47-2,24)c	0,228	<0,001

RP, razão de prevalência ajustada para o sexo, a idade e a condição socioeconômica; IC95%, intervalo de confiança de 95%. aTeste de Wald = 307,55, p<0,001. bTeste de Wald = 63,78, p<0,001. cTeste de Wald = 93,85, p<0,001.

Quanto aos resultados de concordância entre o atendimento ao CR, para os testes de aptidão cardiorrespiratória e IMC, foram encontrados o valor de k=0,05 e concordância relativa de 48,8%. Para a concordância entre o CR para o IMC com o do teste de força muscular, k=0,09 e concordância relativa de 52,9%. A concordância do CR para a força muscular e a aptidão cardiorrespiratória foi k=0,22 e a concordância relativa foi de 38,4%. As concordâncias entre os testes foram classificadas como fracas a razoáveis.

Discussão

A relação entre os componentes da aptidão física e o desempenho atlético, tais como a força, a agilidade, a velocidade, a aptidão cardiorrespiratória e o IMC, já foi descrita na literatura.9 , 10 , 11 and 12 Entretanto, a análise da associação entre os CR e a aptidão física relacionada à saúde, como a aptidão cardiorrespiratória, o IMC e a força, ainda não havia sido feita. No presente estudo, a análise foi feita por meio de variáveis categóricas, com o uso do atendimento aos CR. Os resultados demonstraram que há associação entre os CR para a aptidão cardiorrespiratória, a força e o IMC. No entanto, há uma concordância que varia de fraca a razoável para o atendimento concomitante entre os CR.

Ocorreu maior razão de prevalência (49%) de atendimento ao CR para a aptidão cardiorrespiratória nos que atendem ao CR para o IMC, o que indica pior desempenho no teste de aptidão cardiorrespiratória nos que apresentam sobrepeso. Isso pode ser explicado pela limitação que os adolescentes com sobrepeso têm para aumentar a demanda cardiorrespiratória, requerida para movimentar a maior massa corporal, o que é evidenciado pelos valores semelhantes de consumo de oxigênio, no limiar de lactato e no esforço máximo comparado com adolescentes eutróficos.21 Além disso, devido à maior massa corporal, os adolescentes com sobrepeso são sobrecarregados metabolicamente, o que resulta em maior quantidade relativa de oxigênio consumida durante o exercício submáximo.21

A maior massa corporal ocasionada pelo sobrepeso também pode explicar a associação encontrada entre o atendimento do CR para a força muscular e o IMC, no qual houve maior razão de prevalência (55%) para o atendimento do CR para força muscular nos que atendem o CR para o IMC. O teste de força usado no presente estudo foi o de flexão de cotovelos, o qual é influenciado tanto pela gordura relativa quanto pela massa corporal.22 Esses resultados corroboram outros estudos que demonstraram que adolescentes com sobrepeso têm pior desempenho em testes de força que necessitam propulsão ou sustentação da massa corporal.11 and 12

Para a associação entre a força muscular e a aptidão cardiorrespiratória, os resultados apontaram que há maior proporção (81%) de atendimento ao CR para a força muscular nos que atendem ao CR para a aptidão cardiorrespiratória. A relação foi encontrada em outros estudos, entretanto os testes usados foram diferentes e as variáveis foram analisadas de forma linear.10 and 12 Em adultos, foi demonstrado que o teste de flexão de cotovelos é um indicador de força máxima, gordura corporal e capacidade aeróbia máxima,23 apesar de o mecanismo responsável pelas relações ainda não ser conhecido. No presente estudo, um aspecto que pode mediar a associação entre o atendimento ao CR para a força muscular e a aptidão cardiorrespiratória é a atividade física habitual dos adolescentes. Recentemente Morrow et al. 24 demonstraram que adolescentes que atendem à recomendação de atividade física semanal têm razão de chance 3,1 vezes superior de atender a todos os CR para a aptidão cardiorrespiratória, o IMC, a força muscular e a flexibilidade, comparados com os que não atendem à recomendação de atividade física. Possivelmente há relação de causa e efeito entre a atividade física e o desempenho em testes de aptidão física.

Apesar das associações encontradas entre o atendimento aos CR para a aptidão cardiorrespiratória, o IMC e a força muscular, a concordância no atendimento aos CR dos testes é classificada de fraca a razoável, variação de 38,4 a 52,9%. A baixa concordância encontrada pode ser explicada pelos métodos usados na elaboração dos CR. A validação dos CR da fitnessgram propostos para o IMC teve como objetivo identificar adolescentes que possam estar em risco baseados na estimativa da gordura relativa, obtida por meio das dobras cutâneas tricipital + subescapular ou tricipital + panturrilha. 25 Com relação aos CR para aptidão cardiorrespiratória, os CR foram validados com objetivo de identificar adolescentes em risco de serem acometidos pela síndrome metabólica, utilizando como parâmetro do consumo máximo de oxigênio analisado de forma direta. 26 Ao contrário do IMC e da aptidão cardiorrespiratória, para os testes de força ainda não está estabelecido um desfecho relacionado à saúde, o mais usado é o relato de dores na região lombar. 27

Um aspecto a ser considerado ao analisar a concordância entre o teste de força muscular e o de aptidão cardiorrespiratória é a especificidade dos testes em relação às atividades físicas feitas por adolescentes. O desempenho em testes motores é dependente do nível de atividade física do indivíduo24 e grande parte do acúmulo de atividade física dos adolescentes provém das atividades esportivas e do transporte ativo, tarefas predominantemente aeróbias e feitas em sua maioria com o uso dos membros inferiores. Por outro lado, tarefas que exigem força de membros superiores e demandam energia anaeróbia, tais como flexão de cotovelo, não são comumente feitas pelos adolescentes, o que pode justificar o seu baixo desempenho nesse teste. No presente estudo, isso pode ser observado devido à menor prevalência de atendimento ao CR para força muscular, quando comparada com a aptidão cardiorrespiratória (35% vs 47,5%).

Os resultados indicam que não deve ser usado apenas um teste como indicador geral da aptidão física relacionada à saúde. Apesar de a aptidão cardiorrespiratória, a força muscular e o IMC estarem associados, a concordância do atendimento aos CR apresentada pelos testes se mostrou inaceitável para apoiar a hipótese de que um teste possa representar a aptidão física relacionada à saúde de adolescentes. Dessa forma, sugere-se que sejam aplicados todos os testes que compõem a bateria de aptidão física relacionada à saúde, para que se tenha diferentes indicadores de saúde em adolescentes.

Apesar de ter sido analisada a associação e concordância entre diferentes aspectos da aptidão física relacionada à saúde de adolescentes, a não inclusão de fatores de risco à saúde impediu identificar quais testes são melhores preditores da saúde em adolescentes. Estudos futuros devem incluir fatores de risco à saúde de adolescentes, fato que auxiliará no entendimento da escolha de testes específicos para estimar aptidão física relacionada à saúde destes. Ainda, a aplicabilidade dos achados está limitada somente a adolescentes que apresentam condições de serem submetidos a bateria de testes da fitnessgram.