BIOQUÍMICA CLÍNICA

Relación entre indicadores antropométricos y masa grasa medida por deuterio en escolares costarricenses

 

Lilliam Marín-Arias^1a*, Juan Diego Zamora Salas^2a, Adriana Laclé Murray^3a

¹ Doctora en Nutrición.
² M.Sc. Nutrición Humana.
³ Médico internista. Doctora en Ciencias Médicas.
^a Instituto de Investigaciones en Salud, Universidad de Costa Rica.
* Autor para correspondencia.

Correspondencia Dra. LILLIAM MARÍN-ARIAS Correo electrónico: lilliam.marin@ucr.ac.cr

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Resumen

El propósito de este estudio fue identificar la relación entre la masa grasa expresada como porcentaje de grasa corporal (%GC) medida por el método de deuterio (D2O) e indicadores antropométricos en escolares costarricenses. Se trata de un estudio descriptivo transversal en el que participaron 54 niños y 49 niñas de 6 a 9 años. Se realizaron medidas antropométricas: peso, talla, índice de masa corporal, circunferencia de brazo, circunferencia de cintura, circunferencia abdominal, pliegue cutáneo subescapular y pliegue cutáneo tricipital. El análisis del %GC se realizó por medio del método de referencia del D2O. Se realizó una estadística descriptiva y se aplicó un análisis de coeficiente de correlación de Pearson para identificar la relación entre las mediciones antropométricas y el %GC obtenido por D2O. En el grupo de escolares, las niñas presentaron valores mayores de talla y pliegue cutáneo tricipital (p<0,05) y %GC obtenida por D2O (p<0,001). Se observó una fuerte correlación entre el %GC medido por D2O y el índice de masa corporal, la circunferencia de cintura y la circunferencia abdominal tanto en los niños como en las niñas. Se concluye que la circunferencia de cintura y la circunferencia abdominal podrían ser utilizadas conjuntamente con el IMC como herramientas para el diagnóstico de sobrepeso y obesidad en población escolar, cuando no se cuente con metodologías más precisas que determinen el %GC.

Palabras clave: Deuterio; Escolares; Indicadores antropométricos; Porcentaje grasa corporal; Obesidad; Costa Rica.

Abstract

Relationship between anthropometric indicators and fat mass measured by deuterium in Costa Rican schoolchildren

The purpose of this study was to identify the relationship between fat mass (FM) expressed as body fat percentage (%BF) measured by the deuterium method (D2O) and anthropometric indicators in Costa Rican schoolchildren. A cross-sectional descriptive study was performed and the participants were 54 boys and 49 girls of ages between six and nine years old. The anthropometric measurements recorded were weight, height, body mass index (BMI), arm circumference (AC), waist circumference (WC), abdominal circumference (AC), subscapular skinfold (SSF), and tricipital skinfold (TSF). The analysis of %BF was performed by means of D2O reference method. Descriptive statistics and the application of Pearson correlation coefficient analysis identified the relationship between anthropometric measurements and %BF obtained by D2O. From the group of schoolchildren, the girls showed greater values for height and tricipital skinfold (p<0.05) and %BF obtained by D2O (p<0.001). This study evidences a strong correlation between %BF measured by D2O and BMI, WC and AC in both girls and boys. It is concluded that WC and AC could be used together with the IMC as tools for the diagnosis of overweight and obesity in schoolchildren, when there are no more precise methodologies that determine the %BF.

Keywords: Deuterium; Schoolchildren; Anthropometric indicators; Body fat percentage; Obesity; Costa Rica.

Resumo

Relação entre indicadores antropométricos e massa gordurosa medida por deutério em crianças da escola costarriquenhos

O objetivo deste estudo foi identificar a relação entre a massa gordurosa (MG), expressa como percentagem de gordura corporal (%GC) medida pelo método de deutério (D2O) e indicadores antropométricos em escolas da Costa Rica. Trata-se de um estudo descritivo transversal, no qual participaram 54 meninos e 49 meninas com idade entre seis e nove anos. Foram realizadas medidas antropométricas: peso, tamanho, índice de massa corporal (IMC), circunferência do braço (CB), circunferência da cintura (CC), circunferência abdominal (CA), prega cutânea subescapular (PCS) e prega cutânea tricipital (PCT). A análise da %GC foi realizada pelo método de referência D2O, realizou-se uma estatística descritiva e foi aplicada análise coeficiente de correlação de Pearson para identificar a relação entre as medições antropométricas e a %GC obtida por meio do D2O. No grupo de escolares, as meninas apresentaram maiores valores de estatura e PCT (p<0,05) e %GC obtida por D2O (p<0,001). Observou-se uma importante correlação entre %GC medida por D2O e IMC, CC e CA tanto nos meninos quanto nas meninas. Conclui-se que a CC e a CA poderiam ser utilizadas conjuntamente com o IMC como ferramenta para o diagnóstico de sobrepeso e obesidade em população escolar, quando não se conte com metodologias mais precisas que determinem o %GC.

Palavras-chave: Deutério; Crianças em idade escolar; Indicadores antropométricos; Percentagem de gordura corporal; Obesidade; Costa Rica.

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Introducción

Estudios realizados en la última década muestran que se ha producido un cambio en el perfil epidemiológico-nutricional, caracterizado por el aumento progresivo de la prevalencia del sobrepeso y la obesidad ⁽¹⁾⁽²⁾.
Actualmente, el sobrepeso y la obesidad en la edad pediátrica constituyen un problema de salud pública a nivel mundial ⁽³⁾. En el año 2016 se estimó que más de 340 millones de niños y adolescentes entre los 5 y los 19 años presentaron sobrepeso u obesidad ⁽⁴⁾.
Se sabe que el sobrepeso y la obesidad constituyen factores de riesgo para el desarrollo de complicaciones ortopédicas, respiratorias, cardiovasculares, digestivas y endocrinas ^(3)(5-7), con la tendencia a mantenerse en la etapa adulta y una menor esperanza de vida ⁽⁸⁾.
En Costa Rica, el último estudio más representativo del estado nutricional en escolares fue el Censo Escolar Peso y Talla realizado en 2016. Este censo mostró que en escolares de ambos sexos con edades entre los 6 y 12 años, la prevalencia del sobrepeso fue de 14% y la obesidad fue de 20% ⁽⁹⁾.
Ante esta situación es necesario contar con métodos diagnósticos y de valoración del estado nutricional en población escolar que sean prácticos de aplicar. Por tal razón es que actualmente se emplea el índice de masa corporal (IMC) como estándar internacional para determinar el estado nutricional en este grupo de población ⁽¹⁰⁾.
Sin embargo, existen otros métodos que permiten al igual que el IMC valorar el estado nutricional e incluso la composición corporal entre los que se encuentran las circunferencias de diferentes segmentos corporales y los pliegues cutáneos ⁽¹¹⁾.
Entre las circunferencias corporales más utilizadas se encuentran la circunferencia de la cintura y la circunferencia abdominal, que reflejan la distribución de la grasa corporal y la adiposidad intraabdominal de las personas ^(12)(13).
En la actualidad, las mediciones de circunferencias han sido consideradas mediciones antropométricas como indicadores simples para evaluar el riesgo cardiovascular y metabólico en las personas ⁽¹⁴⁾.
En cuanto al uso de los pliegues cutáneos, su utilidad se basa en que el espesor del tejido adiposo subcutáneo es un reflejo del contenido de grasa corporal total. La relación pliegue tricipital/subescapular es un buen indicador de la distribución de la grasa corporal, el cual también se ha relacionado de forma positiva con el riesgo cardiovascular ⁽¹⁵⁾.
En la actualidad la dilución isotópica con deuterio (D2O) es la técnica de referencia para valorar la composición corporal por medio del modelo bicompartimental en masa libre de grasa y masa grasa ⁽¹⁶⁾. No obstante, el alto costo del procedimiento y la rigurosidad en la aplicación de la técnica la hace poco factible para ser utilizada rutinariamente en la evaluación de la composición corporal.
En Costa Rica el uso del D2O ha permitido validar métodos de estimación de la composición corporal como bioimpedancia eléctrica ⁽¹⁷⁾ y la ecuación pediátrica de Slaughter que utiliza el pliegue cutáneo tricipital y subescapular para estimar el porcentaje de grasa corporal ⁽¹⁸⁾.
El método antropométrico es ampliamente usado para la evaluación del estado nutricional y composición corporal debido a que es fácil de aplicar, no invasivo y de bajo costo ⁽¹⁹⁾. Con el presente estudio se pretende identificar la relación entre la masa grasa expresada como porcentaje de grasa corporal (%GC) medida por el método de dilución de óxido de deuterio (D2O) e indicadores antropométricos en escolares costarricenses para el estudio del sobrepeso y la obesidad.

Materiales y Métodos

Sujetos
Se realizó un estudio descriptivo transversal, en el que se evaluaron 103 escolares (54 niños y 49 niñas) con edades comprendidas entre los seis y los nueve años pertenecientes a tres escuelas del Área Metropolitana de la provincia de San José, Costa Rica. Entre los criterios de inclusión para la participación de los escolares en el estudio se estableció que no podían padecer ninguna enfermedad crónica ni aguda en el momento del estudio. Tampoco podían participar aquellos escolares que en el momento del estudio estuvieran tomando medicamentos que pudieran afectar los resultados. El protocolo de estudio fue redactado siguiendo los postulados de la Declaración de Helsinki ⁽²⁰⁾ y fue aceptado por el Comité Ético Científico de la Universidad de Costa Rica. El consentimiento informado fue firmado por todos los padres o tutores de los escolares. Este estudio fue financiado por la Organización Internacional de Energía Atómica y la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad de Costa Rica.

Evaluación antropométrica
Se midió el peso, la talla, la circunferencia de abdomen, la circunferencia de brazo, la circunferencia de cintura, el pliegue cutáneo subescapular y el pliegue cutáneo tricipital. Por medio del peso y la talla se calculó el IMC.
Para la selección de medidas antropométricas, técnica e instrumental de medición se tuvieron en cuenta las recomendaciones de la Sociedad Internacional para el Avance de la Cineantropometría (ISAK) en su manual International Standards for Anthropometric Assessment ⁽²¹⁾.
El peso fue medido con una balanza electrónica portátil SECA (Hamburgo, Alemania) con capacidad de 150 kg y precisión de 0,01 kg. La talla se midió con un estadiómetro portátil Holtain Ltd. (Dyfed, Reino Unido), con capacidad de 200 cm y precisión de 0,1 cm. Las mediciones se realizaron por duplicado y se tomó el promedio de las mediciones como el valor final a considerar.
Los pliegues se determinaron con un caliper Lange (Beta Technology Incorporated, Meryland; EE.UU.), con capacidad de 67 mm y precisión de 1 mm. Las mediciones en cada pliegue se realizaron por triplicado y como medida final se consideró el promedio de las tres mediciones.
Las circunferencias fueron tomadas con una cinta Holtain, Rosscraft, metálica e inextensible, con una extensión de 200 cm y una precisión de 0,1 cm.
A partir de las variables circunferencia de brazo y pliegue cutáneo tricipital se calcularon la circunferencia muscular del brazo, el área del brazo, el área muscular del brazo y el área grasa del brazo, según las fórmulas propuestas por Frisancho ⁽²²⁾.

Composición corporal
El análisis de la composición corporal se realizó por medio de la técnica de dilución de óxido de deuterio (D2O), para lo cual se determinó en primer lugar el agua corporal total, por medio del protocolo de Plateau.
Este protocolo considera dos puntos de medición: una muestra biológica basal previa a la ingestión del isótopo y otra muestra post dosis al final del tiempo de equilibrio del isótopo en los fluidos corporales (2,5 horas) ^(23)(24). Como muestra biológica se utilizó la saliva.
Para la recolección de la muestra basal y administración del D2O los escolares estuvieron en ayuno de doce horas, período en el cual no debieron realizar actividad física vigorosa. Antes de suministrar el D2O los escolares realizaron una micción para garantizar que la vejiga estuviera vacía.
Después de la recolección de la muestra basal, se administró una dosis de 12 g de D2O al 99% de átomo. Posteriormente, a los recipientes se les agregaron 20 mL de agua estéril para que los escolares la bebieran y garantizar así la ingesta total del D2O. Durante el tiempo de equilibrio los escolares no pudieron ingerir alimentos, bebidas ni tampoco debían realizar actividad física.
Las muestras de saliva se recogieron utilizando torundas de algodón absorbente estéril que se introdujeron en la boca de los escolares para que se impregnaran de saliva. Posteriormente el algodón se colocó en jeringas de 10 mL y se presionaron con el émbolo para recolectar el fluido en tubos de plástico limpios con tapa de rosca. Las muestras fueron almacenadas a -70° C para su posterior análisis.
Las muestras de saliva fueron analizadas utilizando un espectrómetro de masas de flujo continuo HYDRA (Europe Scientific, Crewe, Reino Unido) en el Laboratorio de Metabolismo Energético e Isótopos Estables en el Instituto de Nutrición y Tecnología de Alimentos (INTA), Universidad de Chile.
A partir del agua corporal total, se calculó la masa libre de grasa, asumiendo los coeficientes de hidratación para niños propuestos por Fomon et al ⁽²⁵⁾. La masa grasa fue calculada como la diferencia entre el peso corporal y la masa libre de grasa. Posteriormente la masa grasa se expresó como porcentaje de grasa corporal (%GC).

Análisis estadístico
Se realizó un análisis descriptivo de las características antropométricas y de composición corporal de los escolares. Las diferencias entre los promedios de las variables medidas de niños y niñas se analizaron mediante la prueba t para muestras independientes. Se consideró significativo un p<0,05. Todos los valores están informados como promedios y desviación estándar.
El coeficiente de correlación de Pearson fue utilizado para determinar la relación entre el %GC obtenido por medio del D2O y las medidas antropométricas.
Los análisis estadísticos se realizaron utilizando los software estadísticos MedCalc versión 11.5.1 (Mariakerke, Bélgica) y el SPSS para Windows versión 21.0 (IBM Corporation, Nueva York, EE.UU.).

Resultados

Las características antropométricas y de composición corporal de los escolares se presentan en la Tabla I. El grupo de escolares estudiados mantuvieron características antropométricas estadísticamente similares, excepto para la edad, talla, y pliegue tricipital. Las niñas fueron las que presentaron valores significativamente mayores (p<0,05) en comparación con los niños.

Tabla I. Características antropométricas y de composición corporal de los niños y las niñas de 6 a 9 años.

Las circunferencias de brazo y circunferencias de cintura así como el área muscular del brazo y el área grasa del brazo no presentaron diferencias estadísticamente significativas entre niños y niñas.
En lo que respecta a la prevalencia de sobrepeso y obesidad para la muestra estudiada y utilizando como referencia los valores de z-score del IMC para sexo y edad ⁽²⁶⁾ (sobrepeso IMC > +1 DE y obesidad IMC > +2 DE), se obtuvo que el 45,6% de la población tiene normalidad, el 28,2% se encuentra con sobrepeso y el 26,2% se encuentra con obesidad.
El grupo de las niñas presentó un mayor porcentaje de casos de sobrepeso (36,7%) en comparación con los niños (20,4%). Sin embargo, sucedió una situación contraria al valorar la obesidad, pues las niñas fueron las que presentaron una menor incidencia (24,5%) en comparación con los niños (27,8%) respectivamente.
Al analizar el %GC obtenido por D2O en el grupo estudiado, se observó que fue significativamente mayor en las niñas que en los niños (p<0,002 y p<0,001 respectivamente). Esta situación no se observa para los valores de masa libre de grasa obtenidos por D2O (p<0,463) y el valor de agua corporal total (p<0,762), pues no existieron diferencias entre sexos. No obstante, el porcentaje del agua corporal obtenida por D2O, fue significativamente mayor en los niños que en las niñas (p<0,001).
La Tabla II muestra la correlación entre el %GC obtenido por D2O con las medidas antropométricas considerando el sexo.

Tabla II. Correlación entre el porcentaje de grasa corporal medido por deuterio y medidas antropométricas en niños y niñas de 6 a 9 años.

Respecto a la correlación entre los valores del %GC medidos por D2O y el IMC, se puede observar que para los niños hubo una fuerte correlación significativamente positiva entre el IMC y el %GC (r=0,841). Estos resultados indican que a medida que los valores del IMC se incrementan en los niños, el %GC muestra un incremento paralelo.
Una situación similar se puede observar en los niños para los valores de peso (r=0,805), circunferencia de cintura (r=0,817), circunferencia abdominal (r=0,847), circunferencia de brazo (r=0,846), pliegue cutáneo tricipital (r=0,817), pliegue cutáneo subescapular (r=0,807), área grasa del brazo (r=0,856), mediciones antropométricas que correlacionan positiva y significativamente con el %GC.
Con el grupo de las niñas se observó una situación diferente a la observada con el grupo de los niños pues sólo el IMC (r=0,752), la circunferencia de cintura (r=0,741) y la circunferencia abdominal (r=0,772) presentaron una fuerte correlación positivamente significativa (p<0,001) con el %GC medido por medio del D2O.

Discusión y Conclusiones

Son pocos los estudios antropométricos realizados en Costa Rica en población escolar en los últimos años que valoran el estado nutricional (9)^(27-29). Sin embargo, a la fecha no se había realizado ningún estudio que relacionara al menos el %GC obtenido por algún método de referencia con indicadores antropométricos que se vincularan al sobrepeso y la obesidad.
Con los resultados del presente estudio se identificó que los IMC encontrados en los escolares fueron similares entre sexos. No obstante, los datos obtenidos en este estudio muestran una tendencia al sobrepeso (28,2%) y obesidad (26,2%) en la población escolar estudiada. La prevalencia de sobrepeso fue mayor en las niñas (36,7% vs. 20,4% en los niños) y la obesidad mayor en los niños (27,8% vs. 24,5% en las niñas).
Los resultados obtenidos superan a los presentados para la población escolar costarricense en la Encuesta Nacional de Nutrición del año 2009 ⁽²⁹⁾ pero se asemejan a los datos obtenidos por el Ministerio de Educación Pública en el Censo Escolar de Peso y Talla ⁽⁹⁾. Esas cifras muestran que en un período de 10 años los escolares han variado su peso y talla, lo que señala la necesidad de indagar lo que está ocurriendo en términos de alimentación y actividad física en este grupo de la población.
Referente al pliegue cutáneo tricipital éste mostró resultados mayores en las niñas, lo que puede ser un indicador de un mayor depósito graso en esta zona del cuerpo que se inicia desde edades tempranas. Una situación similar se encontró en un grupo de escolares chilenos, en donde las niñas mostraron valores significativamente más altos del pliegue cutáneo tricipital respecto a los niños y un menor componente muscular, el cual se podría relacionar con el sobrepeso. En el caso de los niños, la mayor prevalencia de obesidad se relacionó con la mayor prevalencia detectada del área grasa del brazo ⁽³⁰⁾.
Los resultados también muestran que, a pesar de no existir diferencia entre sexos para el IMC, se logró observar diferencias estadísticamente significativas en los valores de la masa grasa y el %GC obtenidos por D2O entre los niños y las niñas. Las diferencias también se observan en el porcentaje de agua corporal. Al respecto Wells et al. ⁽³¹⁾ señalaron que el %GC, así como la distribución central de la grasa puede aumentar a pesar de que el IMC se mantenga constante.
En la presente investigación se evidencian semejanzas entre sexos cuando se compara el %GC medida por D2O con el IMC, la circunferencia de cintura y la circunferencia abdominal, y se observó una fuerte correlación positiva (p<0,001) entre las variables analizadas. Este hallazgo permite considerar el uso de la circunferencia de cintura y la circunferencia abdominal como indicadores específicos de adiposidad de la región central del cuerpo tanto en niños como en niñas.
Sin embargo, al valorar el resto de medidas antropométricas realizadas, sólo los niños presentaron correlación positiva y significativa entre el %GC obtenido por D2O con la circunferencia de brazo (r=0,85), el pliegue cutáneo tricipital (r=0,82), el pliegue cutáneo subescapular (r=0,80) y el área grasa del brazo (r=0,86).
Una situación parecida fue informada por Jensen et al. ⁽³²⁾ en niños de 7 y 10 años, donde encontraron una correlación positiva moderada con el %GC calculada por D2O con el IMC y la circunferencia de cintura. Por su parte Cossio et al. ⁽³³⁾ encontraron en niños escolares del Perú una correlación moderada entre el %GC y la circunferencia abdominal, la cual constituye un indicador de grasa de la región central del cuerpo.
Con los resultados del presente estudio se concluye que la circunferencia de cintura y la circunferencia abdominal podrían ser utilizadas conjuntamente con el IMC como herramientas para el diagnóstico de sobrepeso y obesidad en población escolar, cuando no se cuenta con metodologías más precisas que determinen el %GC como lo afirma Jensen et al. ⁽³²⁾. La existencia de valores elevados en la circunferencia de cintura y la circunferencia abdominal, constituye un factor indicativo de acumulación de grasa a nivel central y un factor de riesgo cardiovascular para etapas posteriores de la vida ⁽³⁴⁾.
Adicionalmente, determinar la adecuada relación que pueden tener indicadores antropométricos con la medición de la composición corporal por métodos de referencia como el D2O, permite conocer qué indicadores son los más adecuados para el estudio del sobrepeso y obesidad en la población escolar. Debe tomarse en cuenta que es una metodología que ofrece la ventaja de que es fácil de implementar, de bajo costo, no invasiva y los niños toleran bien la intervención. Por ello su uso es recomendado para la realización de estudios epidemiológicos en este grupo de población ⁽³⁵⁾.

Agradecimientos

Los autores agradecen a la Organización Internacional de Energía Atómica por financiar las dosis de dilución isotópica de deuterio utilizadas en el proyecto de investigación realizado en el Instituto de Investigaciones en Salud (INISA-UCR).

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Recibido: 21 de noviembre de 2018
Aceptado: 16 de mayo de 2019