Association between Leisure Time Physical Activity and HDL-C in the Elsa-Brasil Study Participants: Are There Any Gender Differences in the Dose-Response Effect?

BACKGROUND: High levels of high-density lipoprotein (HDL-C) are known for their protective effect against cardiovascular diseases and the regular practice of leisure time physical activity (LTPA) may be associated with their increase.
OBJECTIVE: To verify the existence of differences between genders in the dose-response effect regarding the association between LTPA and HDL-C in the ELSA-Brasil study cohort.
METHODS: Cross-sectional study with data from wave 2 of 13,931 participants of both genders (7,607 women) from the Longitudinal Study of Adult Health ELSA-Brasil. The LTPA was measured using the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) and classified into four categories: sedentary, low active, active and very active. The discriminatory power of LTPA at different intensities analyzed for high HDL-C was tested using ROC curves. Associations, adjusted for confounders between LTPA and HDL-C were analyzed by logistic regression. A 95% confidence interval was used.
RESULTS: A positive association, with a dose-response effect, was observed between LTPA and HDL-C in both men and women. With regard to intensity, only vigorous physical activity discriminated high HDL-C in men, while both walking and moderate and vigorous physical activity discriminated high HDL-C in women.
CONCLUSIONS: LTPA shows a positive association with gradient dose-response and HDL-C, but in men, the association is not observed for those classified as physically unfit. In women, both walking intensity and moderate or vigorous physical activity can discriminate high HDL-C levels, whereas only vigorous intensity-exercise discriminate elevated HDL-C levels in men, demonstrating that males need to do more physical activity for this benefit to be observed.

Introdução

A prática regular da atividade física (AF) apresenta associação positiva com o aumento dos níveis de lipoproteína de alta densidade (HDL-C) e redução dos níveis de triglicérides, com alterações pouco consistentes em relação aos níveis de lipoproteína de baixa densidade (LDL–c).[1] Ademais, maiores níveis de HDL-C podem apresentar benefícios na proteção contra doença arterial coronariana; entretanto, estudos mais recentes de randomização mendeliana têm sugerido o HDL-C mais como um marcador de risco cardiovascular do que propriamente um fator de risco.[2 , 3]

O aumento do HDL-C em função da prática de AF pode ser explicado na medida em que, durante a mesma, há aumento da atividade da lipoproteína lipase (LPL), acelerando, assim, a quebra das lipoproteínas ricas em triglicérides. Com isso, gera-se a transferência de colesterol, fosfolipídio e proteínas para as partículas nascentes do HDL-C.[4] Além disso, em indivíduos mais ativos fisicamente, o tempo médio de vida do HDL-C pode alcançar 6 a 7 dias, enquanto, nos inativos fisicamente, é de apenas 3 a 4 dias.[5]

Apesar dessas evidências, a intensidade ideal de AF para proporcionar o aumento do HDL-C precisa ser melhor esclarecida, principalmente com ênfase em possíveis diferenças entre homens e mulheres demonstrada em estudos prévios sobre AF e saúde cardiometabólica.[6]

Em recente pesquisa feita em participantes do Estudo Longitudinal de Saúde do Adulto (ELSA-Brasil), os resultados mostraram que existe associação entre AF e maiores níveis de HDL-C, tanto em homens quanto em mulheres, Além disso, observou-se que a prática de AF em intensidade vigorosa associava-se com mudanças mais positivas nos perfis lipídicos do que apenas a duração da prática da AF. No entanto, nesse estudo, não foram analisadas possíveis diferenças entre homens e mulheres no que diz respeito à quantidade (tempo e duração) de AF.[7]

O conhecimento da existência de efeito dose-resposta entre a AF e o aumento do HDL-C irá agregar a produção de novas informações e pesquisas sobre o tema, considerando que as políticas públicas de promoção da AF poderão usar essas informações como base para novas propostas de intervenção. Além disso, apesar de a associação entre AF e os níveis de HDL-C ser conhecida, estudos que demonstrem o efeito dose-resposta no que diz respeito a possíveis diferenças entre homens e mulheres são escassos na literatura consultada sobre o assunto. Pesquisas que reafirmam a associação entre AF e HDL-C ainda são de suma importância para um melhor entendimento dessa associação, principalmente ao se analisar as possíveis diferenças entre sexos nesses achados.

O objetivo do estudo foi verificar a existência de diferenças entre homens e mulheres no efeito dose-resposta na associação entre AF e HDL-C entre participantes do ELSA-Brasil.

Métodos

População e amostra

O ELSA-Brasil é um estudo de coorte de 15.105 servidores públicos ativos ou aposentados na faixa etária de 35 a 74 anos de seis instituições de nível superior, localizadas nas cidades de Salvador, Vitória, Belo Horizonte, Rio de Janeiro, São Paulo e Porto Alegre, que tem como principal objetivo investigar a incidência e a progressão de diabetes e doenças cardiovasculares e seus fatores associados (biológicos, comportamentais, ambientais, ocupacionais, psicológicos e sociais), cujos detalhes metodológicos foram descritos previamente.[8 , 9] Até o momento, já foram coletadas informações sobre os participantes em três oportunidades: 1ª onda, de 2008 até 2010; 2ª onda, de 2012 até 2014; e 3ª onda, de 2016 até 2018. Para o presente estudo, foram selecionados todos os participantes da Onda 2 (2012-2014) que responderam aos questionários sobre AF e com dados completos relativos às variáveis envolvidas na análise, totalizando 13.931 participantes (7.607 mulheres).

O ELSA-Brasil foi aprovado pela Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (CONEP) e em todos os Comitês de Ética em Pesquisa dos seis centros de investigações envolvidos. Todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido, sendo garantidos o sigilo e a confidencialidade dos dados.

Produção de dados

Os dados foram coletados por uma equipe de entrevistadores e aferidores treinados e certificados por um comitê de controle de qualidade,[9] capacitados a executar o protocolo do estudo em qualquer Centro de Investigação ELSA-Brasil. Realizaram-se entrevistas face a face na aplicação dos blocos de questionários para obtenção das informações sobre idade, escolaridade, renda familiar e tabagismo. Além disso, foram coletadas informações sobre medidas antropométricas de peso, estatura e circunferência da cintura. O peso corporal foi obtido pela manhã, após 8 a 12 horas de jejum e com o participante sem sapatos e com roupas leves. Foi usada balança eletrônica Toledo®, com capacidade para até 200kg. Para medida da estatura, foi usado estadiômetro da marca SECA®, com o participante posicionado de pé e seguindo rigorosamente o plano de Frankfurt. A obesidade foi identificada por meio do índice de massa corporal (IMC), aplicando-se a equação IMC = peso (kg)/altura(m)2, adotando-se o seguinte ponto de corte; obesidade = 0 se IMC <30,0 e obesidade = 1 se IMC ≥30,0.

Avaliação da atividade física

Para identificação e quantificação da AF, foi utilizado o International Physical Activity Questionnary (IPAQ), versão longa, que é constituído de questões relativas à frequência e à duração de atividades físicas (caminhada, AF moderada e AF vigorosa) desenvolvidas no trabalho, no deslocamento, nas atividades domésticas e no tempo livre.[10] No ELSA-Brasil, apenas os domínios do tempo livre e do deslocamento foram avaliados. A AF foi mensurada em minutos/semana por meio da multiplicação da frequência semanal pela duração de cada uma das atividades realizadas. Para efeito desse estudo, utilizou-se apenas a atividade física no tempo livre (AFTL), com a seguinte categorização: 0 = inativo fisicamente (<10 minutos de qualquer AF na semana); 1 = pouco ativo (de 10 minutos a menos de 150 minutos de caminhada/moderada por semana e/ou de 10 minutos a menos que 60 minutos de atividades vigorosas por semana e/ou de 10 minutos a menos que 150 minutos por semana de qualquer combinação de caminhada, moderada e vigorosa); 2 = fisicamente ativo (≥150 minutos de caminhada/atividade moderada por semana e/ou ≥60 minutos de atividades vigorosas por semana e/ou ≥150 minutos por semana de qualquer combinação de caminhada, moderada e vigorosa); 3 = muito ativo (≥150 minutos de atividades vigorosas por semana ou ≥60 minutos de atividades vigorosas por semana + 150 minutos por semana de qualquer combinação entre caminhada e moderada). Para as análises dicotomizadas, foram considerados como insuficientemente ativos aqueles classificados como inativos fisicamente e pouco ativos, e como ativos aqueles classificados como fisicamente ativos e muito ativos.

Avaliação do HDL-C

A coleta de sangue foi realizada após 12 horas de jejum durante a noite e centrifugadas e armazenadas em criotubos em temperatura de –80°C nos próprios centros de investigação. Como forma de garantir a qualidade e a padronização dos resultados, todas as amostras foram enviadas para processamento e análise em um laboratório central do ELSA-Brasil localizado na cidade de São Paulo. Os valores de HDL-C em mg/dL foram determinados por um método colorimétrico homogêneo usando um equipamento ADVIA 1200 Siemens®.[7] O HDL-C foi dicotomizado em <60mg/dL e ≥60mg/dL (HDL-C elevado).

Covariáveis

Para as covariáveis, adotou-se a seguinte categorização: idade = 0, se entre 34 e 50 anos; idade = 1, se entre 51 e 60 anos; e idade = 2, se >60 anos. Para o grau de instrução, foram estabelecidos quatro estratos: 0 = fundamental incompleto; 1 = fundamental completo; 2 = médio completo; e 3 = superior completo/pós-graduação. A renda familiar foi categorizada em: até 2 salários mínimos = 0; de 2 até 8 salários mínimos = 1; de 8 até 18 salários mínimos = 2; e acima de 18 salários mínimos = 3. O tabagismo atual foi categorizado em não = 0 e sim = 1.

Análise dos dados

As medidas descritivas (proporções) foram calculadas para todas as variáveis categorizadas. As análises foram estratificadas por sexo a priori e comparadas por meio do teste Qui-quadrado. Para testar o poder discriminatório das diferentes intensidades de AFTL (caminhada, AF moderada e AF vigorosa) para HDL-C elevado, foram utilizadas curvas ROC (Receiver Operating Characteristic).[11] Utilizou-se intervalo de confiança (IC) a 95%. As associações foram analisadas por meio de regressão logística. Foram consideradas como potenciais confundidoras ou modificadoras de efeito as seguintes variáveis: idade, obesidade, tabagismo no momento da entrevista, renda familiar e escolaridade. Foram selecionadas para modelagem as variáveis que, na etapa bivariada (matriz tetracórica), apresentaram na avaliação simultânea p ≤0,05 e coeficiente de correlação rho <0,60.

A verificação da modificação do efeito foi feita por meio de estratificação com a observação das medidas pontuais estrato-específicas e os seus intervalos de confiança. Quando a medida pontual de um fator, em determinado estrato específico, não estava contida no intervalo de confiança do outro fator no mesmo estrato, isso indicava modificação de efeito. A análise das possíveis variáveis de confundimento foi realizada pelo procedimento backward , por meio de regressão logística. A análise começa com o modelo completo, seguido pela remoção um a um dos potenciais confundidores. Quando observada modificação igual ou superior a 10% na associação pontual entre AFTL e HDL-C, a variável é considerada confundidora.[12] No processo de modelagem, não foram identificadas variáveis modificadoras de efeito, e a variável idade foi identificada como confundidora. Portanto, o melhor modelo para análise da associação entre AFTL e HDL-C foi aquele ajustado por idade. Foi também analisado o efeito dose-resposta na associação entre AFTL e HDL-C. Para esta análise, foram criadas variáveis DUMMIES para comparação entre o grupo de referência (inativo fisicamente) e cada um dos outros estratos da variável AF (insuficientemente ativo, ativo e muito ativo). Foi utilizado o teste de Mantel-Haenszel para testar a homogeneidade dos valores da odds ratio (OR) entre os estratos de cada variável com nível de significância de 5%. O intervalo de confiança foi estabelecido em 95%. Empregou-se o programa estatístico STATA® versão 12.0.

Resultados

Um total de 6.324 homens e 7.607 mulheres foi incluído na análise. As características da amostra estão apresentadas na Tabela 1 . A média de idade entre as mulheres é de 55,7±8,8 e entre os homens de 55,7±9,2. Observa-se também que os homens têm maior renda familiar, são mais tabagistas e mais ativos no tempo livre, enquanto as mulheres são mais obesas e apresentam maior proporção de níveis de HDL-C mais elevados. Observa-se ainda que não existem diferenças estatisticamente significativas entre homens e mulheres com relação à idade.

Tabela 1

– Características da amostra do estudo

	Homens (n = 6.324)	Mulheres (n = 7.607)	p
Idade (anos) - n (%) 34-50 51-60 >60	2.055 (32,5) 2.182 (34,5) 2.087 (33,0)	2.342 (30,8) 2.752 (36,2) 2.511 (33,0)	0,49
Renda familiar (salário mínimo) – n (%) Até 2 De 2 até 8 De 8 até 18 Acima de 18	60 (0,9) 2.117 (33,6) 2.462 (39,1) 1.657 (26,3)	84 (1,1) 2.545 (33,6) 3.356 (44,3) 1.583 (20,9)	<0,01
Escolaridade – n (%) Fundamental incompleto Fundamental completo Médio completo Superior completo/Pós-graduação	448 (10,2) 482 (10,9) 1.933 (43,9) 1.533 (34,9)	261 (4,5) 390 (6,7) 2.449 (42,3) 2.694 (46,)	<0,01
Obesidade – n (%) IMC <30 kg/m2 IMC ≥30 kg/m2	4.763 (75.3) 1.561 (24,7)	5.308 (69,8) 2.299 (30,2)	<0,01
Tabagismo atual – n (%) Não Sim Atividade física no tempo livre – n (%) Inativo fisicamente Insuficientemente ativo Ativo Muito ativo HDL-c elevado Sim Não	3.290 (52,0) 3.033 (48,0) 2.218 (35,1) 1.089 (17,2) 1.749 (27,6) 1.268 (20,1) 916 (14,5) 5.408 (85,5)	4.863 (63,9) 2.744 (36,1) 3.401 (44,7) 1.342 (17,6) 1.947 (25,6) 917 (12,0) 3.241 (42,7) 4.366 (57,3)	<0,01 <0,01 <0,01

Valores para homens e mulheres foram comparados por meio do teste Qui-quadrado.

Na Tabela 2 , pode-se observar o poder discriminatório das diferentes intensidades de AFTL para o aumento do nível de HDL-C. Entre homens, apenas a AF vigorosa apresentou áreas sob a curva ROC estatisticamente significativas, enquanto, entre as mulheres, tanto a caminhada quanto as atividades físicas moderadas e vigorosas apresentaram significância estatística para discriminar o aumento do HDL-C; apesar das áreas sob as curvas ROC não apresentarem valores elevados.

Tabela 2

– Áreas sob as curvas ROC para diferentes intensidades de atividade física como discriminador de HDL-c elevado (≥60 mg/dL)

Atividade física no tempo livre	Masculino	Feminino
Caminhada	0,52 (0,50-0,54)	0,52 (0,51-0,53) *
Moderada	0,52 (0,50-0,54)	0,53 (0,53-0,54)*
Vigorosa	0,54 (0,52-0,56)*	0,53 (0,52-0,54)*

ROC: receiver operating characteristic; IC95%: intervalo de confiança a 95%. *Área sob a curva ROC apresentando poder discriminatório IM (Li-IC > 0,50).

A associação entre AFTL e HDL-C em indivíduos do sexo masculino e feminino está demonstrada na Tabela 3 . Observa-se que homens ativos têm 38% de chance de ter níveis mais altos de HDL-C, enquanto, nas mulheres ativas, a chance é de 41%, em comparação aos homens e mulheres inativos fisicamente, respectivamente.

Tabela 3

– Associação entre atividade física no tempo livre e HDL-c

Atividade física no tempo livre	Masculino	Feminino
Insuficientemente ativos (Inativos fisicamente e pouco ativos) Ativos (Ativos e muito ativos fisicamente)	1,00 1,38 (1,20-1,59)	1,00 1,41 (1,29-1,55)

* Ajustado por idade

Na Tabela 4 , quando a AF foi classificada em quatro categorias, podemos observar a existência de efeito dose-resposta na associação entre AFTL e HDL-C, tanto em homens quanto em mulheres. Contudo, entre os indivíduos do sexo masculino, a associação foi encontrada apenas naqueles classificados como ativos e muito ativos fisicamente.

Tabela 4

– Efeito dose-resposta na associação entre atividade física no tempo livre e HDL-c

Atividade física no tempo livre	Masculino	Feminino
Inativo Pouco ativo Ativo Muito ativo	1,00 1,21 (0,98-1,50) 1,27 (1,05-1,52) 1,77 (1,46-2,15)	1,00 1,15 (1,01-1,31) 1,33 (1,19-1,49) 1,81 (1,56-2,09)

* Ajustado por idade.

Discussão

O estudo analisou a existência de efeito dose-resposta na associação entre AFTL e o aumento do HDL-C.

É importante salientar que a população do estudo se constitui de uma coorte de voluntários de servidores públicos, que, apesar de não ser representativa da população de modo geral, apresenta um número significativo de participantes em seis capitais brasileiras, fato que representa ponto forte do estudo

Os mecanismos que relacionam a maior intensidade de AF e mudanças lipídicas mais positivas são explicados em função de que, durante a AF, há aumento da atividade da LPL e do catabolismo dos triglicérides que resultam na transferência de colesterol, fosfolipídios e proteínas para as partículas nascentes do HDL-C, aumentado assim sua concentração.[4 , 5] Além disso, o tempo médio de vida das partículas de HDL-C é maior em indivíduos mais ativos fisicamente, fato que pode contribuir para que o transporte reverso do colesterol possa ser maximizado.[5]

Neste contexto, em pesquisa realizada com participantes do ELSA-Brasil, demonstrou-se que há uma associação benéfica entre os níveis de AF e perfil lipídico favorável para HDL-C e triglicérides, tanto em homens quanto em mulheres. Além disso, observou-se que quanto maior fosse a intensidade da AF, mais positivas seriam as mudanças no perfil lipídico.[7]

Em outro estudo, realizado com indivíduos residentes de Caxias do Sul/RS com mais de 60 anos de idade, foi demonstrado que aqueles que praticavam atividades físicas de intensidade moderada tinham níveis de LDL-c reduzidos e HDL-C aumentados quando comparados com os idosos que tinham baixos níveis de AF.[13]

Segundo Matsudo et al.,[14] existem poucas evidências a respeito dos mecanismos responsáveis pela redução dos níveis de LDL-c e lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL-c). Contudo, a principal razão para elevação do HDL-C é a maior ação da LPL em resposta a exercícios físicos, fato que aumenta o catabolismo dos triglicérides e provoca a transferência de colesterol, fosfolipídios e proteínas para as partículas de HDL-C, aumentando assim a sua concentração.[14] Outros estudos demonstraram que homens e mulheres ativos fisicamente têm maiores níveis de HDL-C e menores níveis de LDL-c e VLDL-c que seus pares inativos fisicamente,[15] além de que, em outro trabalho realizado apenas com pessoas do sexo feminino, foi observado que há diferenças significativas nos níveis de HDL-C em mulheres com alta, moderada e baixa aptidão física, e os valores mais altos foram encontrados nas mulheres com níveis altos de aptidão física.[16]

É importante enfatizar também que, no nosso estudo, a intensidade de AFTL foi classificada em caminhada, AF moderada e AF vigorosa. Neste contexto, apesar de as áreas sob as curvas ROC não apresentarem valores elevados, entre os homens, apenas a AF vigorosa discrimina o HDL-C elevado, enquanto, entre as mulheres, tanto a caminhada quanto a AF moderada ou vigorosa discriminam o HDL-C elevado, demonstrando que os homens precisam de AF mais intensa para aumentar os níveis de HDL-C.

Mais um aspecto importante a ser destacado, no presente estudo, é que o efeito dose-resposta entre AFTL e HDL-C tem significância tanto nas mulheres classificadas como pouco ativas quanto nas mulheres classificadas como ativas e muito ativas. Nos homens, por sua vez, a associação é observada apenas naqueles classificados como ativos e muito ativos. Desta forma, é possível compreender que eles têm a necessidade de praticar maior quantidade de AF para que tenham um resultado positivo quanto ao aumento do HDL-C.

Em recente publicação, também com dados do ELSA-Brasil, com objetivo de verificar a associação entre AFTL e AF no deslocamento com escores de risco cardiovascular, foi observado que apenas a AFTL estava inversamente associada com os eventos cardiovasculares, além de que os homens necessitavam de maior quantidade de AF (duração e intensidade), também com efeito dose-resposta, do que as mulheres para que os benefícios fossem alcançados.[17]

Esses resultados podem ser parcialmente explicados pelo fato de que, nos homens, os parâmetros homeostáticos em repouso – tais como frequência cardíaca, pressão arterial, níveis glicêmicos, gasto calórico, entre outros – são mais elevados do que nas mulheres, apesar de que, na pós-menopausa e com o processo do envelhecimento, os valores de pressão arterial podem ser maiores no sexo feminino.[18 , 19] Assim, para quebrar a homeostase de repouso, os homens precisam de maior quantidade de AF (duração e intensidade) do que as mulheres, para, com isso, fazer com que possam ser ativados os mecanismos que desencadeiam a proteção cardiovascular, tais como redução da pressão arterial, redução dos níveis glicêmicos e de triglicérides, além do aumento do HDL-C (que, no repouso, apresenta menores níveis nos homens.[6]

Uma possível limitação pode ser atribuída à informação sobre AF, pois a mesma foi obtida por meio de questionários que, apesar de ser um instrumento largamente utilizado em estudos nacionais e internacionais, pode apresentar problemas como, por exemplo, o viés de memória. Ademais, é importante ressaltar que, no presente estudo, foi analisada apenas a AFTL, não sendo considerados os outros domínios da AF, como, por exemplo, deslocamento, AF no trabalho e AF doméstica. Além disso, considerando que se trata de estudo transversal, a causalidade reversa pode limitar a força dos resultados.

Conclusão

De acordo com os resultados observados no presente estudo, sugere-se que a prática da AF discrimina e está associada a níveis mais elevados de HDL-C em adultos de ambos os sexos. É importante ressaltar que, nos homens, existe a necessidade de maior quantidade de atividades físicas (duração e intensidade) para que os benefícios possam ser alcançados. Esses resultados são de grande importância para a saúde pública, considerando que as políticas públicas de promoção de atividades físicas podem ser norteadas com base nessas informações. Sugerem-se estudos longitudinais sobre o tema para que se possa confirmar os presentes resultados.

Introduction

The regular practice of physical activity (PA) shows a positive association with the increase in high density lipoprotein (HDL-C) and decrease in triglyceride levels, with inconsistent changes in low-density lipoprotein levels.[1] In addition, higher levels of HDL-C may have benefits such as protecting against coronary artery disease, although more recent Mendelian randomization studies have suggested that HDL-C is more of a marker of cardiovascular risk than a risk factor itself.[2 , 3]

The increase of HDL-C associated with PA practice may be explained to the extent that, during PA, there is an increase in lipoprotein lipase activity (LPL), accelerating the breakdown of triglyceride-rich lipoprotein. This generates the transfer of cholesterol, phospholipids and proteins to the nascent particles of HDL-C.[4] However, in more physically active individuals, the HDL-C half-life may reach 6-7 days, while in the physically inactive, it is only 3-4.[5]

Despite this evidence, the ideal PA intensity to increase HDL-C needs to be better clarified, mainly with emphasis in possible differences between men and women as shown in previous studies about PA and cardiometabolic health.[6]

In a recent research carried out in participants of the Longitudinal Study of Adult Health ELSA-Brasil, the results show that there is an association between PA and higher HDL-C levels, both in men and women. Moreover, it was observed that vigorous-intensity PA practice is associated with more positive changes in lipid profiles, than only the duration of PA practice, However, this study did not analyze possible differences between men and women about the quantities (time and duration) of PA.[7]

The knowledge of existence of a dose-response effect between PA and HDL-C increase will contribute to the production of new information and researches on the subject, considering that public policies for PA promotion may use this information as a basis for new intervention proposals. Moreover, although the association between PA and HDL-C levels is already known, studies that demonstrate the dose-response effect in relation the possible differences between men and women are scarce in assessed literature about the subject. Studies that reaffirm the association between PA and HDL-C are still important for better understanding of this association, mainly in the analysis of possible differences between the genders regarding these findings.

The objective of study was to verify the existence of differences between the genders in the dose-response effect regarding the association between LTPA and HDL-C in the ELSA-Brasil cohort

Methods

Population and sample

The ELSA-Brasil is a cohort study of 15,105 active or retired civil servants aged 25 to 74 years from six higher education institutions located in the cities of Salvador, Vitória, Belo Horizonte, Rio de Janeiro, São Paulo e Porto Alegre, which has as its main objective to investigate the incidence and progression of diabetes and cardiovascular diseases and their associated factors (biological, behavioral, environmental, occupational, psychological and social), whose methodological details were previously described.[8 , 9] To date, information has been collected about participants in three opportunities: (1stwave, from 2008 to 2010); (2ndwave, from 2012 to 2014) and (3rdwave, from 2016 to 2018). For the present study, was selected all participants of the second wave (2012-2014) that answered questionnaires about PA and had complete data on the variables involved in the analysis, totaling 13,931 participants (7,607 women).

The ELSA-Brasil was approved by the National Research Ethics Commission (CONEP) and by all Research Ethics Committees of the six research centers involved. All participants signed the informed consent form and the confidentiality of the data is guaranteed.

Data production

The data were collected by a team of interviewers and raters trained and certified by a quality control committee,[9] able to perform the study protocol in any ELSA-Brasil Research Center. Face-to-face interviews were conducted when applying the blocks of questionnaires to obtain information on age, level of schooling, family income and smoking. Additionally, information on anthropometric measurements of weight, height and waist circumference was collected. Body weight was obtained in the morning, after 8-12 hours of fasting and with the participant without shoes and wearing light clothes. An electronic Toledo®scale was used to measure weight, with a capacity of up to 200 Kg. A SECA® stadiometer was used to measure height, with the participant in the standing position and strictly following the Frankfurt plan. Obesity was identified through the body mass index (BMI) by applying the equation BMI= weight (Kg)/height(m)2adopting the following cut-off points; obesity = 0 if BMI < 30.0 and obesity = 1 if BMI ≥30.0.

Evaluation of Physical Activity

The long version of the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) was used for the identification and qualification of PA, which consists of questions related to the frequency and duration of physical activities (walking, moderate PA and vigorous PA) developed at work, during commuting, in domestic activities and leisure time.[10] Only leisure time and commuting domains were assessed in the ELSA-Brasil. The PA was measured in minutes/week by multiplying the weekly frequency by the duration of each of the performed activities. For the study effect,, only leisure-time physical activity (LTPA) was utilized, with the following categorization: 0= physically inactive (less than 10 minutes of any PA in the week); 1= unfit (from 10 minutes to less than 150 minutes of walking/moderate activity per week and/or from 10 minutes to less than 60 minutes of vigorous activity for week and/or from 10 minutes to less than 150 minutes per week of any combination of walking, moderate and vigorous activity); 2= physically active ( more than or equal to 150 minutes of walking/moderate activity per week and/or more than or equal to 60 minutes of vigorous activity per week and/or more than or equal to 150 minutes per week of any combination of walking/ moderate and vigorous activity ); 3= very active (more than or equal to 150 minutes of vigorous activity per week, or more than or equal to 60 minutes of vigorous activity per week + 150 minutes per week of any combination between walking and moderate activity). For the dichotomized analyses, those classified as physically inactive and unfit were considered as insufficiently active, and those classified as physically active and very active as active.

Evaluation of HDL-C

Blood collection was performed after 12 hours of overnight fasting and centrifuged and stored in cryo-tubes at -80°C in the respective research centers. To ensure the quality and standardization of the results, all samples were sent for processing and analysis in a central ELSA-Brasil laboratory located in the city of São Paulo. The HDL-C values in mg/dL were determined by a homogeneous colorimetric method using an ADVIA 1200 Siemens equipment.[7] HDL-C was dichotomized at 60 mg/dL and ≥ 60 mg/dL (high HDL-C).

Covariates

The following categorization was adopted for the covariates: age=0 if between 34 and 50 years, age=1 if between 51 and 60 years and age=2 if >60years. Four strata were established for the level of schooling: 0= incomplete elementary school; 1=complete elementary school; 2= complete high school; and 3= complete higher education / postgraduation. The family income was categorized as: up to 2 minimum wages=0; from 2 to 8=minimum wages=1; from 8 to 18 minimum wages=2; and above 18 minimum wages=3. The current smoking status was categorized as no=0 and yes=1.

Data analysis

The descriptive measures (proportions) were calculated for all categorized variables. The analysis was stratified by gender a priori and compared using the chi-square test. ROC (Receiver Operating Characteristic) curves were used to test the discriminatory power of different LTPA intensities (walking, moderate PA and vigorous PA) for elevated HDL-C levels.[11] The 95% confidence interval (95%CI) of was utilized. The associations were analyzed by logistic regression. The following variables were considered as potential confounders or effect modifiers: age, obesity, smoking at the moment of the interview, income family and level of schooling. The variables that showed p ≤ 0.05 and correlation coefficient Rho <0.60 in the simultaneous evaluation in the bivariate stage (tetrachoric matrix) were selected for modeling.

The verification of the effect modification was performed by stratification with the observation of stratum-specific point measures and their confidence interval. Effect modification. was indicated when the point measurement of a factor, in a specific stratum, was not contained in the confidence interval of the other factor in the same stratum. The analysis of possible confounding variables was performed using the backward procedure, using logistic regression. The analysis begins with the complete model, followed by removal of the potential confounders one by one. When a change equal to or greater than 10% in the point association between LTPA and HDL-C is observed, the variable is considered to be a confounder.[12] No effect-modifying variables were identified in the modeling process, and the age variable was identified as a confounder. Therefore, the best model for the analysis of an association between LTPA and HDL-C was the age-adjusted model. The dose-response effect also analyzed the association between LTPA and HDL-C. For this analysis, variables called DUMMIES were created for comparison between the reference group (physically inactive) and each of the other strata of the PA variable (insufficiently active, active and very active). The Mantel-Haenszel test was used to test the homogeneity of the odds ratio (OR) values between the strata of each variable with a significance level of 5%. The confidence interval was set at 95%. The statistical program STATA® version 12.0 was used.

Results

A total of 6,324 men and 7,607 women was included in the analysis. The sample characteristics are shown in table 1 . The women’s mean age is 55,7±8.8 and the men’s is 55,7±9.2. It is also observed that men have higher family income, are more often smokers, are more active in leisure time, while the women are more obese and have a higher proportion of higher HDL-C levels. It is also observed that there are no statistically significant differences between men and women in relation to age.

Table 1

– Characteristics of the study sample

	Men (n=6324)	Women (n=7607)	p
Age (years) - n (%) 34-50 51-60 >60	2055 (32.5) 2182 (34.5) 2087 (33.0)	2342 (30.8) 2752 (36.2) 2511 (33.0)	0.49
Family income (minimum wages) - n (%) Up to 2 From 2 to 8 From 8 to 18 More than 18	60 (0.9) 2117 (33.6) 2462 (39.1) 1657 (26.3)	84 (1.1) 2545 (33.6) 3356 (44.3) 1583 (20.9)	<0.01
Education - n (%) Incomplete Elementary School Complete Elementary School Complete High School C omplete Higher Education/ Postgraduation	448 (10.2) 482 (10.9) 1933 (43.9) 1533 (34.9)	261 (4.5) 390 (6.7) 2449 (42.3) 2694 (46.)	<0.01
Obesity - n (%) BMI < 30 kg/m2 BMI ≥30 kg/m2	4763 (75.3) 1561 (24.7)	5308 (69.8) 22299 (30.2)	<0.01
Current smoking– n (%) No Yes Leisure time physical Activity - n (%) Physically Inactive Insufficiently Active Active Very Active High HDL-C levels Yes No	3290 (52.0) 3033 (48.0) 2218 (35.1) 1089 (17.2) 1749 (27.6) 1268 (20.1) 916 (14.5) 5408 (85.5)	4863 (63.9) 2744 (36.1) 3401 (44.7) 1342 (17.6) 1947 (25.6) 917 (12.0) 3.241 (42.7) 4.366 (57.3)	<0.01 <0.01 <0.01

Values for men and women were compared using the chi-square test.

Table 2 shows the discriminatory power of the different intensities of LTPA for the increase in HDL-C levels. Among men, only the vigorous PA showed statically significant areas under the ROC curves, while among women, both walking and moderate and vigorous physical activity showed statistical significance to discriminate the increase in HDL-C levels, although the areas under the ROC curves did not show high values.

Table 2

– Areas under the ROC curves for different physical activity intensities as a discriminator for high HDL-C (≥60 mg/dL)

Leisure Time Physical Activity	Male	Female
Walking	0.52 (0.50-0.54)	0.52 (0.51-0.53) *
Moderate	0.52 (0.50-0.54)	0.53 (0.53-0.54)*
Vigorous	0.54 (0.52-0.56)*	0.53 (0.52-0.54)*

ROC: receiver operating characteristic; 95% CI: confidence interval of 95%. *Area under the ROC curve with discriminatory power IM (Li-IC > 0.50). )

The association between LTPA and HDL-C in male and female individuals is shown in Table 3 . It can be observed that active men have a 38% chance of having higher HDL-C levels, while in active women the chance is 41%, compared to physically inactive men and women, respectively.

Table 3

– Association between leisure time physical activity and HDL-C

Leisure time physical activity	Male	Female
Insufficiently Active (Physically Inactive and Little Active) Active (Active and Very Active)	1.00 1.38 (1.20-1.59)	1.00 1.41 (1.29-1.55)

* Adjusted by age

Table 4 shows that when the PA was classified into 4 categories, there was a dose-response effect in the association between LTPA and HDL-C, both in men and women. However, in male individuals, the association was found only in those classified as active and very physically active.

Table 4

– Dose-response effect in the association between leisure time physical activity and HDL-C

Leisure time physical activity	Male	Female
Inactive Little Actives Active Very Active	1.00 1.21 (0.98-1.50) 1.27 (1.05-1.52) 1.77 (1.46-2.15)	1.00 1.15 (1.01-1.31) 1.33 (1.19-1.49) 1.81 (1.56-2.09)

* Adjusted by age.

Discussion

The study analyzed the existence of a dose-response effect in the association between LTPA and HDL-C increase.

Is important to point out that the study population is a cohort of civil servant volunteers, which although are not representative of the general population, represent a significant number of participants in six Brazilian capitals, a fact that embodies a strong point of the study.

The mechanisms that associate higher PA intensity and more positive lipid changes are explained by the fact that during the PA there is an increase in LPL activity and triglyceride catabolism, which results in the transfer of cholesterol, phospholipids and proteins to the nascent HDL-C particles, thus increasing its concentration.[4 , 5] In addition, the average half-life of HDL-C particles is higher in more physically active individuals, a fact that can contribute to the maximization of the reverse transport of cholesterol.[5]

In this context, in a study carried out with participants of ELSA-Brasil, it was demonstrated that there is a beneficial association between PA levels and a favorable lipid profile for HDL-C and triglycerides, both in men and women. Moreover, it was also observed that the higher the intensity of PA, the more positive the changes in lipid profile.[7]

In another study carried out with individuals living in the municipality of Caxias do Sul, state of Rio Grande do Sul, Brazil, who were over 60 years old, it was shown that those who performed physical activities of moderate intensity had reduced LDL-C and increased HDL-C levels, when compared to older adults who had low PA[13] levels.

According to Matsudo et al.,[14] there is little evidence regarding the mechanics responsible for the reduction of LDL-C and very low-density lipoprotein (VLDL-C) levels, but the main reason for the increase in HDL-C levels is the greater action of LPL in response to physical exercise, a fact that increase the catabolism of triglycerides and causes the transfer of cholesterol, phospholipids and proteins to HDL-C particles, thus increasing its levels.[14] Other studies have shown that physically active men and women have higher HDL-C levels and lower levels of LDL-C and VLDL-C than their physically inactive pairs.[15] Moreover, another study conducted only with female individuals, it was observed that there are significant differences in HDL-C levels in women with high, moderate and low levels of physical fitness, and the highest values were found in women with high levels of physical fitness.[16]

It is also important to emphasize that in our study, the intensity of LTPA was classified as walking; moderate PA; and vigorous PA. In this context, although the areas under the ROC curves do no show high values, only the vigorous PA discriminates high HDL-C in men, while in women, both the walking and moderate or vigorous PA discriminate high HDL-C levels, demonstrating that men need more intense PA to increase HDL-C levels.

Another important aspect to be highlighted in this study is that the dose-response effect between LTPA and HDL-C has significance both in women classified as little active and in women classified as active and very active. In men, the association is observed only in those classified as active and very active. Therefore, it is possible to understand that they need to practice a greater amount of PA to have a positive result regarding the HDL-C increase.

In a recent publication, also with data form the ELSA-Brasil, aiming to verify the association between LTPA and PA during commuting with cardiovascular risk scores, it was observed that only LTPA was inversely associated with cardiovascular events; moreover, the men needed a greater amount of PA (duration and intensity), also with a dose-response effect, than women to reach the benefits.[17]

These results can be partially explained by the fact that, in men, the resting homeostatic parameters, such as heart rate, blood pressure, glycemic levels, caloric expenditure, among others, are higher than in women, although in the postmenopausal period and with the aging process, blood pressure values may be higher in the female sex.[18 , 19] Thus, to disrupt the resting homeostasis, the men need a greater amount of PA (duration and intensity) than women, to activate the mechanisms that trigger cardiovascular protection, such as the lowering of blood pressure, reduction of glycemia and triglyceride levels, and increase in HDL-C levels (which at rest show lower levels in men).[6]

A possible limitation can be attributed to the information on PA, since it was obtained through questionnaires, which, despite being a widely used instrument in national and international studies, may present problems, such as memory bias. In addition, is important to note that only LTPA was analyzed in the present study, and other domains of PA were not considered, such as commuting, PA at work and domestic PA. Moreover, considering this is a cross-sectional study, reverse causality may limit the strength of the results.

Conclusions

According to the results observed in this present study, it is suggested that the practice of PA discriminates and is associated with higher levels of HDL-C in adults of both genders. It is important to emphasize that men need a greater amount of physical activities (duration and intensity) for benefits to be achieved. These results are of great importance for public health, considering that public policies for the promotion of physical activities can be guided based on this information. Longitudinal studies on the subject are suggested to confirm the present results.