PUBLICACIÓN DE INVESTIGACIÓN: EL IMPACTO DE LA OBESIDAD EN LA RESISTENCIA MUSCULAR DE LA ESPALDA Y EL NÚCLEO MUSCULAR (CORE MUSCULAR) DE LOS BOMBEROS 2012
2012
Artíc*** de investigación El impacto de la obesidad en la resistencia muscular de la espalda y el núcleo de los bomberos John M. Mayer,1 James L. Nuzzo,1 Ren Chen,1 William S. Quillen,1 Joe L. Verna,2 Rebecca Miro,1 y Simon Dagenais3
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EL IMPACTO DE LA OBESIDAD EN LA RESISTENCIA MUSCULAR DE LA ESPALDA ...
El propósito de este estudio fue evaluar las relaciones entre la obesidad y las medidas de resistencia muscular de la espalda y el tronco en bomberos. Métodos. Se realizó un estudio transversal en bomberos de carrera sin lumbalgia. Las medidas de obesidad incluyeron el índice de masa corporal (IMC) y el porcentaje de grasa corporal evaluados con pletismografía por desplazamiento de aire. La resistencia muscular se evaluó con las pruebas Modificadas de Biering Sorensen (espalda) y Plank (núcleo). Las relaciones se exploraron mediante pruebas t y análisis de regresión. Resultados. De los 83 participantes inscritos, 24 (29%) eran obesos (IMC ≥ 30). La resistencia muscular de la espalda y el tronco fue un 27% menor en los participantes obesos. Se observaron correlaciones negativas significativas para el IMC y el porcentaje de grasa corporal con la resistencia de la espalda y el core (r = −0,42 a −0,52). Los modelos de regresión escalonada que incluyen una medida de obesidad (IMC, porcentaje de grasa corporal y masa grasa/masa libre de grasa), junto con la edad y el ejercicio físico autoinformado, representaron entre el 17% y el 19% de la varianza en la resistencia muscular de la espalda y el 29%. 37% de la variación en la resistencia muscular central. Conclusiones. La obesidad se asocia con una reducción de la resistencia muscular de la espalda y el tronco en los bomberos, lo que puede aumentar el riesgo de lesiones musculoesqueléticas. La obesidad debe considerarse junto con la resistencia muscular de la espalda y del core al diseñar programas de ejercicios para la prevención del dolor de espalda en los bomberos.
1. Introducción
La extinción de incendios es una de las ocupaciones más peligrosas, físicamente exigentes y psicológicamente estresantes [1]. Por lo tanto, no es sorprendente que el dolor lumbar y las lesiones musculoesqueléticas relacionadas sean muy comunes entre los bomberos y la principal causa de jubilación anticipada [1, 2]. La obesidad afecta a más de un tercio de los bomberos de carrera [3, 4] y se ha relacionado con un mayor riesgo de dolor lumbar en la población general [5]. En la población general, la obesidad también se ha asociado con un rendimiento deficiente en pruebas de aptitud física, como la resistencia muscular de la espalda [6, 7], que se ha informado que predice la incidencia futura de dolor lumbar [8]. En la población general, los músculos centrales y de la espalda mal acondicionados se han asociado con el dolor lumbar, ya que las personas con dolor lumbar tienen fuerza reducida, resistencia, atrofia, infiltración grasa y actividad anormal en varios músculos centrales y de la espalda [8-11]. .
La Iniciativa Conjunta de Gestión Laboral y Bienestar del Servicio de Bomberos de la Asociación Internacional de Bomberos y la Asociación Internacional de Jefes de Bomberos recomienda la detección de obesidad y la evaluación de la aptitud musculoesquelética, incluida la resistencia muscular [1]. Sin embargo, no se han evaluado las relaciones entre la obesidad, el dolor lumbar y la resistencia muscular de la espalda en los bomberos. Dado el vínculo entre la resistencia muscular de la espalda, la obesidad y el dolor lumbar en la población general, junto con la alta incidencia de dolor lumbar en los bomberos, está justificado explorar el impacto de la obesidad en la resistencia muscular de la espalda de los bomberos. El propósito de este estudio fue evaluar las relaciones entre la obesidad y las medidas de resistencia muscular de la espalda y el tronco en bomberos.
Materiales y Métodos
2.1. Diseño del estudio. Se realizó un estudio transversal con bomberos de un departamento de bomberos municipal de Estados Unidos. Los datos para este estudio se obtuvieron a partir de evaluaciones de referencia dentro de un ensayo controlado aleatorio de entrenamiento con ejercicios de resistencia progresiva para la zona lumbar (Subvención n.º EMW-2009-FP-00418, Agencia Federal para el Manejo de Emergencias, Departamento de Seguridad Nacional de los Estados Unidos).
2.2. Participantes. Se reclutaron bomberos de carrera masculinos (n = 83) de toda la población de bomberos (n = 573) de Tampa Fire Rescue (Tampa, FL, Estados Unidos). La muestra del estudio estuvo compuesta por 10 capitanes, 5 tenientes, 13 ingenieros conductores, 8 paramédicos y 47 bomberos sin rango adicional. Los participantes fueron reclutados mediante presentaciones, avisos por correo electrónico, información publicada y el boca a boca. La Junta de Revisión Institucional de la Universidad del Sur de Florida aprobó el protocolo experimental y todos los participantes dieron su consentimiento informado.
2.3. Poner en pantalla. Los candidatos interesados en el estudio se sometieron a una evaluación telefónica que incluía preguntas relacionadas con el estado laboral y el historial de salud, y aquellos considerados elegibles fueron invitados a nuestro laboratorio para una evaluación adicional. La evaluación in situ incluyó varios cuestionarios de antecedentes médicos autoinformados y un examen físico. Los criterios de inclusión para la participación fueron tener 18 años de edad o más y ser bombero activo y en pleno servicio. Candidatos con contraindicaciones cardiovasculares u ortopédicas para el ejercicio, antecedentes de enfermedad inflamatoria sistémica o cirugía de columna, dolor lumbar o discapacidad actual clínicamente significativo, incapacidad para participar en actividad física, presencia de señales de alerta de una posible afección grave relacionada con el dolor lumbar, reposo anormal presión arterial o frecuencia cardíaca, actualmente recibiendo atención por un trastorno/lesión de dolor espinal, actualmente diagnosticado o recibiendo atención por un trastorno psicológico o psiquiátrico, actualmente realizando ejercicios de resistencia progresiva para la parte baja de la espalda o los músculos centrales, compensación laboral activa o caso de lesiones personales , se excluyeron la inscripción simultánea en otro ensayo clínico, el abuso de drogas o alcohol durante el último año, o cualquier otra condición que pondría al candidato en mayor riesgo de seguridad o que de otro modo haría que el candidato no fuera apto para este estudio.
2.4. Ejercicio físico autoinformado. El ejercicio físico autoinformado se evaluó mediante la pregunta: "Durante los últimos tres meses, en promedio, ¿cuántos días por semana ha realizado algún ejercicio físico?" Esta pregunta fue adaptada de un elemento específico descrito en el conjunto mínimo de datos de las pautas de la Iniciativa de Bienestar y Estado Físico de Gestión Laboral Conjunta del Servicio de Bomberos [1].
2.5. Índice de masa corporal y porcentaje de grasa corporal. Masa corporal (kg), medida con una báscula electrónica calibrada (Life Mea surement, Inc., Concord, CA, Estados Unidos), y altura corporal (cm), medida con un estadiómetro (Novel Products Inc., Rockton, Illinois, Estados Unidos). Estados Unidos), se utilizaron para calcular el IMC (IMC (kg/m2) = masa corporal (kg)/altura corporal (m)2) [1].
Figura 1: Representación de la prueba t de Biering Sorensen modificada utilizada para evaluar la resistencia muscular de la espalda.
El porcentaje de grasa corporal se evaluó mediante pletismografía por desplazamiento de aire de todo el cuerpo (Bod Pod, Life Measurement, Inc., Concord, CA, Estados Unidos) con un volumen de gas torácico estimado de acuerdo con las pautas del fabricante. Para esta evaluación, los participantes usaron un gorro de baño y ropa interior o pantalones cortos de compresión. Se quitaron toda la demás ropa y joyas. Se ha establecido la validez de la pletismografía por desplazamiento de aire para medir el porcentaje de grasa corporal [12]. La pletismografía por desplazamiento de aire, en comparación con el pesaje hidrostático y la absorciometría de rayos X de energía dual, coincide dentro del 1% de grasa corporal cuando se calcula el promedio de múltiples medias de estudio [12]. Además, las correlaciones entre la pletismografía por desplazamiento de aire y el pesaje hidrostático y la absorciometría de rayos X de energía dual son fuertes en múltiples estudios (R2 = 0,78–0,94) [12].
2.6. Resistencia muscular de espalda y core. La resistencia muscular en extensión isométrica de la espalda se evaluó con la prueba modificada de Biering-Sorensen [13]. Para la prueba de Biering Sorensen modificada, se colocó al participante en una silla romana de ángulo variable (Conner Athletic Products, Jefferson, IA, Estados Unidos) en posición horizontal, con las espinas ilíacas anterosuperiores alineadas con el borde superior de la almohadilla de sujeción pélvica. de la máquina. Las manos se colocaron detrás de la cabeza, los tobillos debajo de la tobillera y las piernas se mantuvieron lo más rectas posible. Luego se le indicó al participante que elevara el torso a una posición horizontal (Figura 1). Tan pronto como se alcanzó la posición horizontal, el examinador comenzó a cronometrar con un cronómetro. El examinador animó verbalmente al participante a mantener la posición el mayor tiempo posible.
No se informó al participante del tiempo transcurrido mientras se realizaba la prueba. Si el torso del participante cayera 10◦ por debajo de la posición horizontal, el participante recibiría un máximo de dos avisos para restablecer la posición. Si el participante no podía hacerlo, el examinador detenía la prueba y el tiempo se registraba en segundos. Se ha demostrado que la prueba modificada de Biering-Sorensen es una medida fiable de la resistencia muscular en extensión isométrica de la espalda [13].
Figura 2: Representación de la prueba Plank utilizada para evaluar la resistencia muscular central.
Después de un descanso de cuatro minutos, se evaluó la resistencia muscular isométrica del núcleo con la prueba Plank (Figura 2) [1]. Para la prueba de Plank, el participante se colocó de la siguiente manera: posición boca abajo sobre una colchoneta; parte superior del cuerpo elevada y apoyada por los codos; caderas y piernas elevadas del suelo de modo que el cuello, el tronco y las extremidades inferiores estén alineados en el plano sagital (alineación recta del cuerpo mantenida desde el hombro hasta la cadera, la rodilla y el tobillo); cuerpo apoyado sobre antebrazos y dedos de los pies; codos directamente debajo de los hombros; tobillos mantenidos a 90◦; escápulas estabilizadas con codos a 90◦; columna en una posición neutral durante toda la evaluación. Tan pronto como el participante levantaba el torso de la colchoneta, un examinador comenzaba a cronometrar con un cronómetro. El examinador animó verbalmente al participante a mantener la posición de prueba el mayor tiempo posible. No se informó al participante del tiempo transcurrido mientras se realizaba la prueba. Si el participante no pudiera mantener la posición de prueba, el examinador le daría un máximo de dos advertencias para restablecer la posición. Si el participante no podía hacerlo, el examinador detenía la prueba y el tiempo se registraba en segundos. Se ha demostrado que la prueba Plank es una medida fiable de la resistencia muscular isométrica del núcleo [14].
2.7. Análisis estadístico. Los datos se analizaron utilizando SAS (Statistical Analysis System, versión 9.2, Cary, NC, Estados Unidos) y SPSS versión 20 (IBM Corporation, Armonk, NY, Estados Unidos). Las estadísticas descriptivas de los datos continuos se resumieron como media ± desviación estándar. La significación estadística se fijó en alfa = 0,05. Se realizaron varios análisis para evaluar el impacto de la obesidad en la resistencia muscular de la espalda y el core. En primer lugar, se evaluaron las diferencias entre los participantes no obesos y obesos en diversas medidas con pruebas t independientes. Los participantes fueron categorizados en uno de dos grupos según los valores de IMC: no obesos con IMC < 30 kg/m2, obesos con IMC ≥ 30 kg/m2. Debido a las diferencias de edad entre los grupos, la edad se incluyó como covariable en los modelos de resistencia muscular de la espalda y el core que comparaban a participantes obesos con no obesos. Además, se evaluaron las asociaciones entre las variables dependientes (resistencia muscular de la espalda y del tronco) y las variables independientes (edad, cantidad autoinformada de cualquier ejercicio físico por semana, IMC, porcentaje de grasa corporal, masa grasa y masa libre de grasa) mediante el cálculo de Pearson. coeficientes de correlación para comparaciones bivariables. Por último, se realizaron tres análisis de regresión gradual multivariable separados para la resistencia de la espalda y del core, cada uno usando una de tres medidas para la obesidad (IMC, porcentaje de grasa corporal o masa grasa/masa libre de grasa) junto con la edad y el ejercicio físico autoinformado. como variables independientes. Se seleccionaron múltiples medidas de obesidad debido a la aplicación potencialmente diferente de cada medida. Por ejemplo, el IMC es una medida indirecta de la composición corporal que se utiliza con frecuencia como una prueba eficaz en entornos ocupacionales, de salud y de fitness. El porcentaje de grasa corporal, la masa grasa y la masa libre de grasa proporcionan marcadores más directos de la composición corporal, pero requieren equipos de prueba especializados. No se incluyeron múltiples medidas de obesidad dentro del mismo modelo de regresión por pasos porque las correlaciones bivariables entre estas medidas fueron de moderadas a fuertes, con un rango de r = 0,45 a r = 0,96 (Tabla 2). Debido a las bajas correlaciones bivariables entre las variables independientes incluidas dentro de cada uno de los análisis de regresión gradual multivariable, la colinealidad no se consideró un problema y, por lo tanto, no se consideró el factor de inflación de la varianza. Además de los análisis utilizados para evaluar el impacto de la obesidad en la resistencia muscular, también se evaluó la tasa a la que el IMC clasificó erróneamente a los sujetos como obesos o no obesos calculando las tasas de falsos negativos y falsos positivos. Las clasificaciones erróneas de la obesidad se basaron en criterios estándar de porcentaje de grasa corporal para definir la obesidad (obesos ≥ 25% de grasa corporal; no obesos <25% de grasa corporal) [15].
3. Resultados
Los datos de edad, ejercicio físico, obesidad y resistencia muscular de los participantes estratificados por categoría de obesidad según el IMC se resumen en la Tabla 1. El IMC medio de todos los bomberos fue de 28,1 kg/m2, que se encuentra en el rango de sobrepeso. Según las categorías estándar de IMC [1], el 21,7% (n = 18) de los participantes tenían un IMC normal, el 49,4% (n = 41) tenían sobrepeso y el 28,9% (n = 24) eran obesos. Según el porcentaje de grasa corporal [15], el 57,6% de los participantes no eran obesos y el 42,4% de los participantes eran obesos. Los bomberos obesos según las categorías de IMC tuvieron peores tiempos de resistencia muscular de la espalda y el tronco en comparación con los bomberos no obesos. De los 83 participantes, 19 (22,9%) fueron clasificados erróneamente por el IMC según los criterios de porcentaje de grasa corporal. Un total de 15 (42,9%) participantes fueron clasificados erróneamente por el IMC como no obesos cuando en realidad eran obesos (es decir, clasificaciones erróneas falsas negativas). Un total de 4 (8,3%) participantes fueron clasificados erróneamente por el IMC como obesos cuando en realidad no eran obesos (es decir, clasificaciones erróneas falsas positivas). Los coeficientes de correlación bivariable de Pearson (r) que comparan datos de edad, ejercicio físico, IMC, porcentaje de grasa corporal, masa grasa, masa magra y resistencia muscular se presentan en la Tabla 2. Para la resistencia muscular de la espalda, se observaron correlaciones negativas significativas con la edad. , IMC, porcentaje de grasa corporal y masa grasa. Para la resistencia muscular central, se observaron correlaciones negativas significativas con el IMC, el porcentaje de grasa corporal, la masa grasa y la masa libre de grasa.
Para la resistencia muscular de la espalda, la medida de la obesidad fue la única variable independiente significativa en los tres modelos de regresión multivariable por pasos, que representaron entre el 16% y el 19% de la varianza en la resistencia muscular de la espalda.
4. Discusión
Los hallazgos de este estudio indican que la obesidad tiene un impacto negativo significativo en la resistencia muscular de la espalda y el núcleo de los bomberos, independientemente de qué medida de obesidad se evalúe. Se observaron tendencias similares en las relaciones entre todos los marcadores de obesidad (IMC, porcentaje de grasa corporal o masa grasa/masa corporal libre de grasa) evaluados en este estudio y la resistencia muscular de la espalda y el core.
Varios factores pueden explicar los peores tiempos de resistencia muscular y de espalda en los bomberos obesos. Primero, las estrategias biomecánicas requeridas para las pruebas de resistencia muscular utilizadas en este estudio probablemente se vean afectadas por la masa corporal. Las pruebas de Biering Sorensen modificado y Plank dependen de la acción de la gravedad sobre la masa corporal durante toda la carga y de la capacidad de soportar la masa corporal contra la gravedad durante un período prolongado de tiempo. Por lo tanto, las personas con valores altos de IMC probablemente se encuentren en desventaja biomecánica durante estas pruebas, dadas las mayores cargas corporales que deben soportar contra la gravedad. No está claro si existe la misma relación entre el IMC y la resistencia muscular de la espalda y el core cuando se utilizan estrategias de prueba que no dependen del efecto de la gravedad sobre la masa corporal y la carga de ejercicio. La falta de relaciones significativas entre la masa magra y las medidas de resistencia muscular en los modelos de regresión bivariable y multivariable puede indicar que la masa corporal general puede desempeñar un papel más importante que la masa muscular en las pruebas de rendimiento de resistencia muscular de la espalda y el core. Otras explicaciones concebibles para los peores tiempos de resistencia muscular en los bomberos obesos incluyen posibles diferencias entre individuos obesos y no obesos en la fisiología y morfología de los músculos de la espalda y el core, los niveles generales de aptitud física, los niveles de esfuerzo percibidos en las pruebas de aptitud física y la familiaridad con el ejercicio físico, además de con una posible influencia negativa de otras comorbilidades asociadas a la obesidad.
Teniendo en cuenta que los modelos de regresión multivariable para la resistencia muscular de la espalda y el core representaron solo del 16 al 19% y del 29 al 37% de la varianza, respectivamente, estos modelos no representan una gran parte de la varianza en la resistencia muscular de la espalda y el core. Por lo tanto, otros factores que no fueron medidos en este estudio pueden estar involucrados en el rendimiento en las pruebas de resistencia muscular. Además, debido a que la porción total de la varianza considerada en los modelos fue baja, la resistencia muscular de la espalda y el tronco debe evaluarse directamente y no debe predecirse a partir de la edad, la cantidad autoinformada de ejercicio físico por semana y las medidas de obesidad.
Los hallazgos del presente estudio sobre la relación entre la composición corporal y la resistencia muscular de la espalda en los bomberos parecen ser similares a las relaciones observadas en la población general. Descubrimos cuatro estudios previos que evaluaron las relaciones entre la resistencia muscular de la espalda (evaluada mediante alguna versión de la prueba de Biering Sorensen) y la composición corporal en la población general [6, 7, 16, 17]. En tres de estos cuatro estudios [6, 7, 16], se observaron correlaciones negativas moderadas y significativas entre las medidas de composición corporal (IMC y porcentaje de grasa corporal) y la resistencia muscular de la espalda. En el presente estudio, el IMC y el porcentaje de grasa corporal estaban elevados en una gran proporción de participantes, lo que indica una alta prevalencia de bomberos con sobrepeso u obesidad en este estudio. En el estudio actual, el 29% de los bomberos eran obesos según el IMC y el 42% de los bomberos eran obesos según el porcentaje de grasa corporal. Estos hallazgos son consistentes con estudios previos sobre obesidad en bomberos que informaron que aproximadamente el 34% de los bomberos son obesos según el IMC [3, 4] y aproximadamente el 48% son obesos según el porcentaje de grasa corporal [3].
En el presente estudio, el IMC clasificó erróneamente al 42,9% de los bomberos obesos (según los criterios de porcentaje de grasa corporal que definen a los obesos como ≥25%) como no obesos (es decir, diagnóstico falso negativo). Estas clasificaciones erróneas parecen ser comunes entre los bomberos varones, ya que un estudio anterior informó una tasa de falsos negativos del 32,9% [3]. Dada la tasa relativamente alta de discrepancia entre el IMC y el porcentaje de grasa corporal, es razonable evaluar tanto el IMC como el porcentaje de grasa corporal, ya que cada método puede brindar información única sobre el estado de salud de los bomberos.
Además de la relación entre la obesidad y la mala resistencia muscular de la espalda y el núcleo observada en el presente estudio, la obesidad se ha relacionado con un menor rendimiento laboral y un mayor riesgo de discapacidad en los bomberos.
Un estudio reciente evaluó los parámetros de aptitud física entre los bomberos, incluido el IMC, el porcentaje de grasa corporal y el rendimiento en una prueba de capacidad física que consistía en subir escaleras, rodar, levantar, tirar, enroscar un acoplamiento de manguera a un hidrante y hacer avanzar una manguera, empuñando un mazo y rescatar un maniquí [18]. En este estudio, el bajo rendimiento en la prueba de capacidad física se correlacionó con un IMC alto (r = 0,34, P <0,01) y un alto porcentaje de grasa corporal (r = 0,36, P <0,01). Un estudio longitudinal de bomberos informó que la obesidad era un factor de riesgo significativo de incapacidad laboral y que cada unidad de aumento en el IMC se asociaba con un aumento del 5% en el riesgo de incapacidad laboral [4]. Este estudio también informó que los bomberos obesos (IMC ≥ 30) tenían un índice de riesgo de 2 para un evento laboral adverso, definido como estado de servicio lesionado, terminación del servicio, renuncia, jubilación prematura o muerte, en comparación con aquellos con un IMC.
5. Conclusiones
La obesidad, medida por el aumento del IMC y el porcentaje de grasa corporal, se asocia con una disminución de la resistencia muscular de la espalda y el núcleo en los bomberos, lo que concuerda con los hallazgos en la población general. Dada la relación entre una mayor incidencia de dolor lumbar en individuos obesos y personas con poca resistencia muscular en la espalda, la programación de ejercicios para la prevención de lesiones en la espalda en los bomberos debe abordar la mejora tanto de la composición corporal como de la resistencia muscular. Se necesitan investigaciones adicionales para evaluar el impacto del entrenamiento físico y la mejora de la composición corporal en el aumento de la resistencia muscular de la espalda y el núcleo, la mejora del rendimiento laboral y la reducción del riesgo de dolor lumbar en los bomberos.
Divulgación
J. L. Verna es el titular de la patente del dispositivo de prueba de ejercicio utilizado para evaluar la resistencia muscular de la espalda en este estudio.
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Agradecimientos
Este estudio fue financiado por una Subvención de Seguridad y Prevención de Incendios (no.: EMW-2009-FP-00418) de la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias, Departamento de Seguridad Nacional de EE. UU. Los autores desean agradecer a Tampa Fire Rescue por su ayuda en la organización e implementación de este estudio.
El core es el grupo de músculos del tronco y la cadera que rodean la columna, las vísceras abdominales y la cadera. Los músculos centrales son esenciales para un equilibrio de carga adecuado dentro de la columna, la pelvis y la cadena cinética. Protegen la columna de una carga excesiva y son esenciales para la transferencia entre la parte superior e inferior del cuerpo.
