Revista Adolescência e Saúde

Revista Oficial do Núcleo de Estudos da Saúde do Adolescente / UERJ

NESA Publicação oficial
ISSN: 2177-5281 (Online)

Vol. 16 nº 1 - Ene/Mar - 2019

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Páginas 69 a 76


Influencia del índice de masa corporal y nivel de actividad física en la fuerza muscular respiratoria y función pulmonar de adolescentes

Influence of body mass index and level of physical activity on respiratory muscle strength and lung function of adolescents

Influência do índice de massa corporal e nível de atividade física na força muscular respiratória e função pulmonar de adolescentes

Autores: Viviane Soares1; Péricles Soares Bernardes2; Felipe Carlos Santos Batista3; João Martins de Oliveira Filho4; Daniella Alves Vento5; Patrícia Espindola Mota Venâncio6

1. Fisioterapeuta. Doctorado en Ciencias de la Salud por la Universidad Federal de Goiás (UFG). Goiânia, GO, Brasil. Profesora del Centro Universitario de Anápolis-UniEvangélica. Anápolis, GO, Brasil
2. Profesor de Educación Física del Colegio Sesi-Jundiaí. Anápolis, GO, Brasil
3. Graduando del Curso de Educación Física por el Centro Universitario de Anápolis-UniEvangélica. Anápolis, GO, Brasil
4. Graduando del Curso de Fisioterapia por el Centro Universitario de Anápolis-UniEvangélica. Anápolis, GO, Brasil
5. Fisioterapeuta. Doctorado en Ciencias de la Salud por el Departamento de Cirugía y Anatomía de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la Universidad de São Paulo-USP. Profesora adjunta del Centro Universitario de Anápolis-UniEvangélica. Anápolis, GO, Brasil. Profesora Efectiva en la Universidad Estadual de Goiás (UEG). Goiânia, GO, Brasil
6. Doctora en Educación Física por la Universidad Católica de Brasilia. Profesora del Centro Universitario de Anápolis-UniEvangélica en las disciplinas Didáctica, psicomotricidad, danza, academia de gimnasia. Anápolis, GO, Brasil

Viviane Soares
Rua Amazonas, nº 294, Centro
Anápolis, Goiás. CEP: 75024-080
ftviviane@gmail.com

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Palabra Clave: Adolescente; Obesidad; Músculos Respiratorios; Capacidad Vital; Volumen Expiratorio Forzado.
Keywords: Adolescent; Obesity; Respiratory Muscles; Vital Capacity; Forced Expiratory Volume.
Descritores: Adolescente; Obesidade; Músculos Respiratórios; Capacidade Vital; Volume Expiratório Forçado.

Resumen:
OBJETIVO: Evaluar la función respiratoria y verificar si el índice de masa corporal (IMC) y el nivel de actividad física (NAF) influencian la fuerza muscular y la función pulmonar de adolescentes.
MÉTODOS: Estudio transversal con 123 adolescentes con franja etaria entre 13-18 años. Los adolescentes fueron clasificados en dos grupos de acuerdo con el IMC. El IMC fue calculado y las variables mensuradas fueron: circunferencia de cintura, parámetros de bioimpedancia, masa libre de grasa y grasa corporal. El NAF fue estimado por instrumento específico, la fuerza muscular respiratoria (presión inspiratoria máxima-Pimax y expiratoria máxima-Pemax) por la manovacuometría y la función pulmonar por la espirometría (capacidad vital forzada-CVF, volumen expiratorio forzado en el primer segundo-VEF1 y VEF1/CVF).
RESULTADOS: La prevalencia de exceso de peso fue de 26,8%. El NAF no tuvo diferencia significativa entre los grupos (p=0,69). La Pimax (p=0,007) y la CVF (p=0,005) fueron mayores en los adolescentes con exceso de peso y la relación VEF1/CVF fue inferior (p=0,001). La regresión múltiple mostró que el IMC y el NAF ajustados por el sexo, edad y madurez sexual fueron predictivos de Pimax, explicando la relación en 30% y de la VEF1/CVF en 9%. El IMC fue predictivo del VEF1 (R2 ajustado=48%, p=0,001), CVF (R2ajustado=51%).
CONCLUSIÓN: Los adolescentes con exceso de peso presentaron Pimax y CVF mayor y la relación VEF1/CVF fue menor. Se cree que el NAF y el IMC influencian directamente en la fuerza muscular respiratoria y función pulmonar en adolescentes.

Abstract:
OBJECTIVE: Evaluate the respiratory function and verify if the BMI and the NAF influence the muscle strength and the pulmonary function of adolescents.
METHODS: A cross-sectional study with a sample of 123 adolescents aged 13-18 years. Adolescents were classified into two groups according to BMI. The BMI was calculated and variables measured were: waist circumference, bioimpedance parameters (resistance, reactance and phase angle), fat free mass and body fat. The physical activity level (PAL) was estimated by specific instrument, respiratory muscle strength (maximum inspiratory pressure-´MIP and maximum expiratory-MEP) by manovacuometry and pulmonary function by spirometry (forced vital capacity-FVC, forced expiratory volume in the first second-FEV1 and FEV1/FVC).
RESULTS: The prevalence of overweight was 26.8%. PAL had no significant difference between groups (p = 0.69). Pimáx (p = 0.007) and FVC (p = 0.005) were higher in overweight adolescents and the FEV1/FVC ratio was lower (p = 0.001). Multiple regression showed that BMI and NAF, adjusted for gender, age and sexual maturity were predictors of Pimáx, explaining the relationship in 30% and FEV1/FVC in 9%. The BMI was a predictor of FEV1 (R2 adjusted=48%, p=0.001), FVC (R2 adjusted = 51%).
CONCLUSION: Overweight adolescents presented higher Pimáx and FVC, while FEV1/FVC ratio was lower. It is believed that PAL and BMI directly influence respiratory muscle strength and lung function in adolescents.

Resumo:
OBJETIVO: Avaliar a função respiratória e verificar se o índice de massa corporal (IMC) e o nível de atividade física (NAF) influenciam a força muscular e a função pulmonar de adolescentes.
MÉTODOS: Estudo transversal com 123 adolescentes com faixa etária entre 13-18 anos. Os adolescentes foram classificados em dois grupos de acordo com o IMC. O IMC foi calculado e as variáveis mensuradas foram: circunferência de cintura, parâmetros de bioimpedância, massa livre de gordura e gordura corporal. O NAF foi estimado por instrumento específico, a força muscular respiratória (pressão inspiratória máxima-Pimáx e expiratória máxima-Pemáx) pela manovacuometria e a função pulmonar pela espirometria (capacidade vital forçada-CVF, volume expiratória forçado no primeiro segundo-VEF1 e VEF1/CVF).
RESULTADOS: A prevalência de excesso de peso foi de 26,8%. O NAF não teve diferença significativa entre os grupos (p=0,69). A Pimáx (p=0,007) e a CVF (p=0,005) foram maiores nos adolescentes com excesso de peso e a relação VEF1/CVF foi inferior (p=0,001). A regressão múltipla mostrou que o IMC e o NAF ajustados pelo sexo, idade e maturidade sexual foram preditores de Pimáx, explicando a relação em 30% e da VEF1/CVF em 9%. O IMC foi preditor do VEF1 (R2 ajustado=48%, p=0,001), CVF (R2ajustado=51%).
CONCLUSÃO: Os adolescentes com excesso de peso apresentaram Pimáx e CVF maior e a relação VEF1/CVF for menor. Acredita-se que o NAF e o IMC influenciam diretamente na força muscular respiratória e função pulmonar em adolescentes.

INTRODUCCIÓN

El estilo de vida global viene sufriendo cambios graduales que ponen en riesgo la salud de niños y adolescentes y, en el futuro, la calidad de vida de adultos y ancianos. Varios factores contribuyen al aumento de este riesgo, pero la obesidad es el punto de partida de muchos desequilibrios de la vida cotidiana. Entre ellos, se puede destacar, el consumo alimenticio inadecuado con la sustitución del almuerzo y la cena por aperitivos no saludables desfavorables a la salud1. Además, se suma el bajo nivel de actividad física (NAF) y el sedentarismo derivado, principalmente, del aumento de juegos vía internet y uso indiscriminado del celular que ocupa el adolescente por horas sin ningún estímulo al gasto de energía2,3.

El estudio de los Riesgos Cardiovasculares en Adolescentes (ERICA) trazó el perfil del adolescente brasileño y mostró que en Brasil, la prevalencia de obesidad e inactividad física (<300min/sem) fue del 25,5% y el 54,3%, respectivamente, mayor porcentaje en el sexo femenino3. Estas dos condiciones en el adulto pueden inducir a cambios estructurales tales como el aumento de medidas y perímetros corporales y funcionales, y específicamente en la función respiratoria puede acarrear restricción de la movilidad de la caja torácica, aumento del trabajo respiratorio, reducción de volúmenes y capacidades, y reducción de la oxigenación de tejidos4,5.

La obesidad y el bajo nivel de actividad física en adolescentes pueden no interferir en la fuerza muscular respiratoria y en la función pulmonar6-8. Por el hecho de que en ese grupo de edad el adolescente logra adaptarse a las condiciones mecánicas impuestas frente al exceso de peso y no contar aún con la consolidación de las costillas y reducción de la complacencia pulmonar que ocurre en la fase adulta9. En base a estas informaciones, el objetivo del presente estudio fue evaluar la función respiratoria y verificar si el IMC y el NAF influencian en la fuerza muscular y en la función pulmonar de adolescentes obesos y no obesos.


MÉTODOS

Se trata de un estudio transversal realizado en la enseñanza media del Colegio SESI-Jundiaí. Se reclutaron adolescentes entre 13-18 años y fueron excluidos aquellos con enfermedad cardíaca, crisis asmática aguda y déficit cognitivo, resultando en 123 alumnos incluidos en la investigación. El cálculo de muestra fue realizado en el software GPower, versión 3.0 considerando poder del 80%, tamaño de efecto de 0,5 y nivel de significancia de <0,05. La investigación fue aprobada en el Comité de Ética e Investigación del Centro Universitario de Anápolis bajo el nº 2.064.213/2017 siguiendo las orientaciones de la Resolución 466/12 del Consejo Nacional de Salud. Todos los participantes y responsables recibieron informaciones sobre el estudio y firmar el Término de Consentimiento Libre y Esclarecido. Las colectas fueron en sala reservada en las dependencias del colegio entre enero y marzo de 2018, siempre en el período de la mañana.

El nivel de actividad física fue medido por un cuestionario adaptado Self-Administered Physical Activity Checklist validado para adolescentes brasileños10. El instrumento contiene una lista de 24 actividades físicas de intensidad moderada a vigorosa (≥ 3MET) y espacio en blanco para alguna actividad que no esté descrita. Los datos fueron rellenados en el aula, conteniendo la frecuencia (días/semana) y duración (horas/min/día) de las actividades. Se consideraron activos, los adolescentes con práctica igual o superior a 300 min/semana.

La masa corporal fue recolectada con una balanza digita (Filizola, modelo 2096 PP), donde los adolescentes permanecieron con el mínimo de ropa posible y se colocaron de pie y de espaldas al visor de la balanza. La estatura fue medida en metros (m) con la utilización del estadiómetro (Sanny). Para la realización de este procedimiento los adolescentes estaban en posición ortostática, pies descalzos y unidos. A continuación se calculó el IMC (masa corporal/estatura al cuadrado) y su puntuación Z, clasificados de acuerdo con la World Health Organization11. Después del cálculo, los adolescentes fueron divididos en dos grupos, eutróficos y exceso de peso/obeso. La circunferencia de cintura fue medida con una cinta antropométrica metálica (Sanny) con punto de medida en la mitad de la distancia entre la cresta ilíaca y el margen costal inferior (12ª costilla).

La composición corporal fue estimada por medio de la bioimpedancia eléctrica (BIA) con un aparato tetrapolar (Quantum II, RJL system). Los adolescentes fueron colocados en decúbito dorsal, en una superficie no conductora y con los miembros alejados aproximadamente 30º. Los mismos no realizaron ejercicio ocho horas antes, no consumieron alcohol en las 12 horas que precedieron el examen y no pasaron ninguna especie de loción en el cuerpo en ese día. Los electrodos fueron colocados en la región dorsal de la mano (uno entre la cabeza de la ulna y el radio, y el otro en la falange proximal del tercer dedo) y en el pie (un electrodo entre los maléolos medial y lateral y otro en la región del tercer metatarso). Se realizaron tres medidas de R (resistencia) y Xc (reactancia) y la medida de mayor valor fue utilizada para análisis. Las dos medidas bioeléctricas, R y Xc, en combinación, proporcionaron el ángulo de fase (AF = arco tangente Xc/R)12. Los valores de masa libre de grasa (MLG) y grasa corporal (GC) fueron calculados por las fórmulas siguientes13:


• MLG = 1.31 + (0.61 x estatura (cm) 2 / resistencia) + 0.25 x masa corporal (kg)

• GC= masa corporal - MLG


La fuerza muscular respiratoria fue evaluada con un manovacuómetro digital (MVD-300, Globalmed, Porto Alegre, Brasil). La presión inspiratoria máxima (Pimáx) y la presión espiratoria máxima (Pemáx) se obtuvieron a partir del volumen residual (VR) y la capacidad pulmonar total (CPT), respectivamente14. El examen fue realizado con el adolescente sentado, usando sujetador nasal. Los esfuerzos inspiratorios y espiratorios fueron sostenidos por 1 segundo (s). Los valores previstos se calcularon de acuerdo con Domènech-clar et al.15.

La espirometría fue realizada utilizando un aparato portátil (Micro Quark, Cosmed) y boquillas desechables específicas para adolescentes en el grupo de edad entre 12-18 años. Los criterios de aceptabilidad y reproductividad fueron los indicados por la American Thoracic Society/European Respiratory Society16. Las medidas recogidas fueron el volumen espiratorio forzado en el primer segundo (VEF1), la capacidad vital forzada (CVF) y se calculó la relación VEF1/CVF. La clasificación de los disturbios se realizó utilizando el límite inferior del 70% de lo predicho.

Los datos se expresaron como promedio, desvío típico, frecuencia y porcentajes. El test t-Student o Mann-Whitney se utilizó para comparar los grupos según la normalidad de los datos. El análisis de regresión múltiple, método stepwise, fue utilizado para evaluar el NAF e IMC como predictores de fuerza muscular respiratoria y función pulmonar. Los modelos se ajustaron para sexo, edad y madurez sexual. El valor considerado para p fue <0,05. Los datos fueron analizados en el Statistical Package Social Science (SPSS).


RESULTADOS

El estudio tuvo una muestra total de 123 adolescentes, siendo 55,3% del sexo masculino con edad entre 14 y 18 años. La prevalencia de sobrepeso/obesidad fue encontrada en el 26,8% de los adolescentes. El NAF no tuvo diferencia significativa entre los grupos (p=0,69) y, de los adolescentes eutróficos y con exceso de peso, 19 (57,6%) y 59 (65,6%) eran activos, respectivamente. La Pimáx (p = 0,007) y la CVF (p = 0,005) fueron mayores en los adolescentes con sobrepeso, mientras que la relación VEF1 / CVF fue inferior (p = 0,001) (Tabla 1). El ángulo de fase fue el único parámetro que no presentó diferencia significativa (p = 0,26).




La figura 1 representa la comparación de las presiones respiratorias máximas entre los adolescentes con sobrepeso y eutróficos. Pimáx, que representa la fuerza muscular inspiratoria, fue un 16,3% mayor en los adolescentes con sobrepeso. Sólo cuatro adolescentes del grupo con sobrepeso tuvieron Pimáx dentro de lo previsto. Ninguno de los evaluados tuvieron Pemáx dentro de lo esperado para la edad.


Figura 1. Comparación de las presiones respiratorias máximas entre los adolescentes con sobrepeso y eutróficos.



En la figura 2 se representan los parámetros de la espirometría. Cuando se comparó entre los grupos la función pulmonar presentó CVF un 11,6% mayor en los adolescentes con sobrepeso, mientras que la relación fue un 5,5% inferior. Dos adolescentes eutróficos y uno con sobrepeso presentaron un trastorno ventilatorio mixto.


Figura 2. Parámetros de la espirometría de los adolescentes analizados.



El NAF e IMC fueron probados en regresión múltiple como predictores de fuerza muscular respiratoria y función pulmonar (Tabla 2). Los dos parámetros juntos, ajustados por el sexo, edad y madurez sexual fueron predictores de Pimáx, explicando la relación en un 30% y la relación VEF1/CVF fue explicada en el 9%. El IMC fue predictor del VEF1 (R2ajustado = 48%, p = 0,001), CVF (R2ajustado = 51%, p <0,001), mientras que el NAF fue predictor de Pemáx (R2 = 41%, p = 0,02) % VEF1 (R2 = 10%, p = 0,008).




DISCUSIÓN

El presente estudio mostró que los adolescentes con sobrepeso presentaron Pimáx y CVF mayor en comparación con los eutróficos, mientras que la relación VEF1/CVF es menor. La mayoría de los adolescentes tuvieron fuerza muscular respiratoria por debajo de lo previsto. En cuanto a la función pulmonar, sólo dos adolescentes eutróficos y uno con sobrepeso presentaron disturbio ventilatorio mixto. El NAF y el IMC se mostraron predictores directos de fuerza muscular respiratoria y función pulmonar, y el IMC fue predictor inverso de la relación VEF1/CVF.

Pimáx fue mayor en los adolescentes con sobrepeso. Este resultado, también fue mostrado en un estudio que comparó eutróficos y con sobrepeso6. Pero hay evidencias de que la Pimáx seja semejante en ambos grupos8,17. La Pimáx mayor en los adolescentes con exceso de peso puede ser explicada por factores biomecánicos y fisiológicos en que la distribución de la grasa corporal en la región abdominal sería el principal factor mecánico9. Sin embargo, en el presente estudio, incluso con obesos presentando mayor CC, la mayoría presentó medidas dentro de lo previsto para edad y sexo. Es importante resaltar que en esa franja etaria, la reducción de la complacencia y la consolidación de las costillas aún no presentan influencia sobre la mecánica respiratoria9.

Con respecto a la evaluación de la función pulmonar, ésta es fundamental para detectar los cambios en la conducción de las VA's y en la barrera restrictiva impuesta por la obesidad. La CVF fue superior, mientras que la relación VEF1/CVF fue inferior en los adolescentes obesos. Hay resultados similares en la literatura, en que niños y adolescentes tailandeses con exceso de peso tienden a poseer menor relación VEF1/CVF, lo que es compatible con la obstrucción de VA's17. En adolescentes canadienses con y sin sobrepeso no se encontraron diferencias en la función pulmonar7. En el caso de los adolescentes obesos de este estudio, se presentó mayor CVF y menor relación VEF1/CVF, sólo tres adolescentes fueron diagnosticados con disturbios ventilatorios mixtos (dos eutróficos y uno con sobrepeso), evidenciando que los cambios en los volúmenes pulmonares sólo ocurren en personas con IMC extremo (> 45 kg/m2), pero que permanecen con presión parcial de oxígeno normal18.

El nivel de actividad física evaluado en min/semana no presentó diferencia significativa entre los adolescentes, hecho también observado en otro estudio realizado con niños/adolescentes8. Pero, cuando el nivel de actividad física fue utilizado como predictor de función respiratoria, junto con el IMC, éste tuvo influencia sobre la fuerza muscular respiratoria, VEF1 y relación VEF1/CVF. El IMC es el parámetro más utilizado para evaluar el exceso de peso y es considerado marcador general de salud, presentando relación positiva con Pimax, CVF y VEF1 y negativa con la relación VEF1/CVF. Estos hallazgos colaboran con los estudios encontrados en la literatura7,8,19 que resaltan que en esa fase de la vida el cuerpo consigue adaptarse frente a la condición de exceso de peso. Sin embargo, con el avance de la edad se sabe que esa relación (exceso de peso y función respiratoria) se vuelve inversamente proporcional y se hace necesaria especial atención al consumo alimenticio y práctica de actividad física como estrategias para prevenir problemas futuros.

Los puntos fuertes de este estudio están relacionados al estudio de la función respiratoria de adolescentes, ya que el número de trabajos involucrando a esa población y con la condición de exceso de peso es reducido en la literatura. Los adolescentes con diagnóstico de asma fueron excluidos, lo que hizo posible evitar un sesgo de selección por el hecho de que esa condición clínica ya presenta, en mayor o menor grado, obstrucción de vías aéreas. Otro punto a destacar fue la posibilidad de verificar la influencia del IMC y del NAF sobre la fuerza muscular respiratoria y función pulmonar. Es importante señalar que el IMC es un marcador general de obesidad y es posible que la distribución de la grasa corporal pueda influir en la función respiratoria. Así, otros marcadores como porcentaje de grasa corporal y dosis sanguíneas de colesterol y sus fracciones pueden ser utilizados para suplir esa laguna.


CONCLUSIÓN

Con base en el estudio realizado, se concluye que los adolescentes con exceso de peso presentaron fuerza inspiratoria y CVF mayor cuando se comparan a los eutróficos, cuando la relación VEF1/CVF es menor. La mayoría de los adolescentes tuvieron fuerza muscular respiratoria por debajo de lo previsto para la edad, masa corporal y estatura. En cuanto a la función pulmonar, solamente dos adolescentes presentaron disturbio ventilatorio mixto. Se cree que el NAF y el IMC presentan relación directa con fuerza muscular respiratoria y función pulmonar en adolescentes y que el IMC fue predictor negativo de la relación VEF1/CVF.


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