Impacto da massa muscular e tecido adiposo sobre parâmetros de densidade, geometria e remodelação óssea de membros inferiores entre adolescentes engajados em diferentes esportes: ABCD – Growth Study

Abstract

Introdução: Nos últimos anos a osteoporose vem chamando a atenção dos pesquisadores e serviços de saúde pública devido seus grandes custos de tratamento para a sociedade de modo geral. No entanto, o período da infância e da adolescência é considerado primordial, principalmente para os ganhos de massa óssea. Nesse sentido, a literatura ainda discute quais são os efeitos dos tecidos muscular e adiposo sobre a densidade mineral óssea de crianças e adolescentes. Objetivo: Analisar o efeito da massa muscular e tecido adiposo sobre adaptações ocorridas na estrutura óssea de membros inferiores de adolescentes engajados em diferentes esportes e identificar se os possíveis efeitos osteogênicos da massa muscular sobre parâmetros de densidade, geometria e remodelação óssea de membros inferiores são mediados pelo tecido adiposo. Métodos: Estudo longitudinal com vinte e quatro meses de seguimento (coletas foram realizadas em três momentos, considerando um período de 12 meses a cada coleta de dados) que foi conduzido na cidade de Presidente Prudente. A amostra foi composta por ao menos 86 jovens classificados como: Controle (não engajados em atividades esportivas organizadas), Esporte de menor impacto mecânico (natação) e Esportes de maior impacto mecânico (atletismo, basquetebol, judô, ginástica artística e futebol). Os parâmetros ósseos de densidade (DMO [g/cm2]) e conteúdo (CMO [g]) foram mensurados pela técnica de densitometria óssea [dual-energy X-ray absorptiometry – DEXA], (marca General Electrics, modelo WH – Prodigy Primo), a geometria óssea foi obtida através da análise Femur Advanced Hip Assessment (AHA). Foram tratados como variáveis de confusão: idade cronológica, maturação biológica e através de análises sanguíneas foram mensurados valores séricos de hormônio do crescimento GH e de formação óssea (P1NP [ug/L] e CTX [ug/L]). Resultados: Entre os meninos, a força de reação contra o solo esportiva foi positivamente relacionada a ganhos em densidade (r = 0,251; p-valor = 0,015 [tamanho do efeito pequeno]), CSMI (r = 0,215; p-valor = 0,015 [tamanho do efeito pequeno]) e CSA (r = 0,305; p-valor = 0,002 [tamanho do efeito moderado]). Entre as meninas, a força de reação contra o solo esportiva foi positivamente relacionada a ganhos em CSA (r = 0,489; valor de p = 0,001 [tamanho do efeito moderado]) e Módulo de Seção (r = 0,312; valor de p = 0,024 [tamanho do efeito moderado]). Em ambos os sexos e em todos os modelos, o tecido mole magro teve efeito significativo na densidade e geometria óssea. Conclusão: Tanto em modelos transversais quanto longitudinais, a massa muscular demonstrou ser a principal determinante da estrutura óssea (incluindo densidade e geometria) apresentando tamanho de efeito significativamente superior ao das demais variáveis analisadas. A força de reação contra o solo figurou significativamente, mas assumindo um papel secundário.

Introduction: In recent years, osteoporosis has attracted the attention of researchers and public health services due to its high treatment costs for society in general. However, the period of childhood and adolescence is considered essential, especially for bone mass gains. In this sense, the literature still discusses the effects of muscle and adipose tissue on bone mineral density in children and adolescents. Objective: To analyze the effect of muscle mass and adipose tissue on adaptations that occur in the bone structure of the lower limbs of adolescents engaged in different sports and to identify whether the possible osteogenic effects of muscle mass on parameters of density, geometry and bone remodeling of the lower limbs are mediated by adipose tissue. Methods: Longitudinal study with twenty-four months of follow-up (Collections will be performed at three moments, considering a period of 12 months for each data collection) that will be conducted in the city of Presidente Prudente. The sample will consist of at least 197 young people classified as: Control (not engaged in organized sports activities), Sports with lower mechanical impact (swimming) and Sports with higher mechanical impact (track and field, basketball, karate, kung fu, judo, tennis, baseball, artistic gymnastics and ballet). Bone density (BMD [g/cm2]) and content (BMC [g]) parameters will be measured by bone densitometry [dual-energy X-ray absorptiometry – DEXA] (General Electrics brand, model WH – Prodigy Primo), bone geometry was obtained through the Femur Advanced Hip Assessment (AHA) analysis. The following confounding variables were treated: chronological age, biological maturation and serum values of growth hormones GH and bone formation (P1NP [ug/L] and CTX [ug/L]) were measured through blood tests.. Results: Among boys, athletic ground reaction force was positively related to gains in density (r = 0.251; p-value = 0.015 [small effect size]), CSMI (r = 0.215; p-value = 0.015 [small effect size]), and CSA (r = 0.305; p-value = 0.002 [moderate effect size]). Among girls, athletic ground reaction force was positively related to gains in CSA (r = 0.489; pvalue = 0.001 [moderate effect size]) and Section Modulus (r = 0.312; p-value = 0.024 [moderate effect size]). In both sexes and in all models, lean soft tissue had a significant effect on bone density and geometry. Conclusion: In both cross-sectional and longitudinal models, muscle mass was shown to be the main determinant of bone structure (including density and geometry), with a significantly higher effect size than the other variables analyzed. Ground reaction force was significantly present, but assumed a secondary role.