Describir características antropométricas, composición corporal y verificar posibles diferencias entre sexos en escolares de Granada y la Ciudad Autónoma de Ceuta. Estimar el porcentaje de grasa corporal mediante ecuaciones de regresión e impedanciometría bioeléctrica, verificar posibles diferencias entre sexos. Comparar valores de porcentaje de grasa corporal estimados por ambos métodos para verificar su similitud.
MétodosEstudio transversal sobre 1.518 escolares (9-16 años), pertencientes a doce centros educativos de Ceuta y Granada. Se realizó una valoración del estado nutricional mediante antropometría e impedanciometría bioeléctrica, se procedió al cálculo del porcentaje de grasa corporal.
ResultadosSe observa un marcado dimorfismo sexual, con mayor prevalencia de sobrepeso entre chicos y de obesidad en chicas. Las chicas presentan valores medios de grasa corporal superiores, con independencia del método de estimación utilizado (p<0,001). La correlación entre impedanciometría bioeléctrica y las ecuaciones de regresión fue elevada (r=0,830), al igual que el coeficiente de correlación interna (CCI> 0,75). La prueba de Bland-Altman muestra una elevada concordancia entre impedanciometría bioeléctrica y las ecuaciones de Behnke y Lohman.
ConclusionesResulta conveniente utilizar ecuaciones específicas para el cálculo de la densidad corporal que contemplen el sexo y la edad de los sujetos. Independientemente del método utilizado para calcular el porcentaje de grasa corporal, las chicas poseen valores de grasa corporal más elevados. Sugerimos utilizar las ecuaciones de Behnke y Lohman junto a la BIA como métodos preferentes en las poblaciones estudiadas.
To report the anthropometric characteristics and body composition and to analyze the potential sex-based differences in Spanish schoolchildren and adolescents living in Granada and Ceuta. To estimate body fat percentage using regression equations and bioelectrical impedance to check for sex differences. An additional objective was to see whether the body fat percentages obtained by these two methods were similar.
MethodsA cross-sectional study including 1,518 children and adolescents (aged 9-16) from 12 primary and secondary schools in Ceuta and Granada. The nutritional status of the subjects was assessed and their body fat percentage was calculated.
ResultsThere was a strong sexual dimorphism, with higher prevalence rates of overweight in boys and obesity in girls. Girls had higher mean body fat levels regardless of the measuring method used (p<.001). Correlation between bioelectrical impedance analysis and regression equations was high (r=0.830), as was the internal correlation coefficient (ICC>0.75). A Bland-Altman comparison showed a high agreement between bioelectrical impedance and Behnke and Lohman equations.
ConclusionsSpecific equations considering subject sex and age should be used to estimate body density. Regardless of the method used, girls had higher body fat percentages. The Behnke and Lohman equations, combined with BIA, were found to be the most accurate methods for measuring body density in the study population.
El análisis de la composición corporal constituye una parte fundamental en la valoración del estado nutricional1. Sin embargo, obtener resultados precisos en población no adulta resulta complejo, dada la imposibilidad de asumir una composición corporal constante2. Entre los métodos más seguros y confiables para analizar la composición corporal destacan el análisis de activación neutrónica, la resonancia magnética (RM), pesaje hidrostático, la plestimografía, la absormetría dual de rayos X (DEXA), la antropometría y el análisis por impedanciometría bioeléctrica (BIA)3,4. De entre todos ellos, la antropometría y el análisis por BIA son los dos métodos con menor complejidad para su utilización en población infantil y juvenil5. A este respecto, la Organización Mundial de la Salud6 considera la antropometría como una herramienta útil para examinar los cambios en la composición corporal, siendo esta aplicable a grandes poblacionales por su naturaleza no invasiva y bajo coste. En este sentido, se han desarrollado ecuaciones de regresión en las que combinando diferentes variables y parámetros antropométricos es posible estimar el porcentaje de grasa corporal total (% GCT)7. Ahora bien, el uso de estas ecuaciones está limitado dado que resulta necesario emplear fórmulas de conversión de la densidad corporal, específicas para grupos de edad8.
Por otro lado, el análisis mediante BIA, mide la impedancia u oposición al flujo de una corriente eléctrica a través de los líquidos corporales contenidos fundamentalmente en los tejidos magro y graso. La impedancia es baja en el tejido magro, donde se encuentran principalmente los líquidos intracelulares y electrólitos, y alta en el tejido graso, siendo proporcional al agua corporal total9. La BIA es, al igual que la antropometría, un procedimiento rápido, portátil, no invasivo, de escasa dificultad técnica y bajo coste. Además es seguro, pues utiliza una corriente alterna constante de 800 A y frecuencia de 50kHz, sin capacidad para estimular a los tejidos eléctricamente excitables10. Diferentes autores recomiendan el uso BIA en estudios epidemiológicos para estimar el % GCT11,12.
Dado que las ecuaciones de regresión predictivas y la BIA son dos métodos analíticos que parten de fundamentos técnicos muy diferentes, algunos investigadores plantean la conveniencia de tener cautela en la interpretación y comparación de los resultados13–15. Por otro lado, considerando que las ecuaciones de regresión han sido desarrolladas a partir de poblaciones diferentes, la interpretación de los resultados resulta compleja. Asumiendo este planteamiento, los objetivos de este trabajo han sido, en primer lugar, describir las características antropométricas, de composición corporal y verificar posibles diferencias entre ambos sexos en una población de escolares de Granada y la Ciudad Autónoma de Ceuta. En segundo lugar, estimar el % GCT mediante el uso de ecuaciones de regresión y BIA, verificar posibles diferencias entre sexos. Por último, comparar los valores de % GCT mediante BIA con los de cada ecuación de regresión a fin de verificar su similitud.
Muestra y metodologíaDiseño y población de estudioEstudio observacional, descriptivo y de corte transversal, realizado durante los cursos académicos 2014-2015 y 2015-2016, sobre una población de 1.518 escolares, con edades comprendidas entre 9 y 16 años (11,9±1,98), pertencientes a doce centros educativos de las ciudades de Ceuta y Granada. En la Ciudad Autónoma de Ceuta, participó un centro concertado con educación Primaria y Secundaria. En Granada, participaron seis Centros de Educación Infantil y Primaria y cinco Institutos de Enseñanza Secundaria, todos ellos públicos.
Todos los alumnos eran de origen caucásico y pertenecían a familias de clase media urbana. Los criterios de inclusión considerados fueron: chicos y chicas españoles, carentes de patología endocrino-metabólica diagnosticada, con actitud colaboradora y con autorización y firma del consentimiento informado por los padres y/o tutores legales. El no cumplimiento de dichos criterios, imposibilitaba participar en el estudio.
Medidas antropométricas y de composición corporalPara la valoración del estado nutricional mediante antropometría se siguieron las directrices de la Sociedad Internacional para el Avance de la Cineantropometría16. Todas las variables fueron determinadas por un único evaluador, con amplia experiencia y con certificación, nivel II, de la International Society for the Advancement of Kinanthropometry. Cada centro educativo proporcionaba al equipo investigador un aula donde poder realizar todas las determinaciones en condiciones de intimidad para los alumnos participantes. Todas las mediciones se realizaron a primera hora de la mañana y en situación de ayuno (8:30 a.m). Los parámetros antropométricos valorados fueron el peso, la talla y a partir de ambos el IMC. Además fueron evaluados los pliegues cutáneos tricipital, bicipital, subescapular, suprailíaco, muslo y pantorrilla y los perímetros de la cintura y de la cadera. Para la determinación de la talla (cm) se utilizó un tallímetro de la marca Seca®, modelo 214, con una precisión de 1mm. Para proceder a su medición, el alumno debía permanecer con el dorso del tronco y la pelvis en contacto con la rama vertical de dicho instrumento y la cabeza orientada según el plano de Frankfort. Tras establecer la correcta posición, se aplicaba la rama móvil horizontal del tallímetro sobre el vertex17. El peso corporal (kg), se midió en dos ocasiones con el sujeto sin zapatos, con ropa ligera y sin objetos metálicos, utilizando un analizador de composición corporal (TANITA BC-418MA®). A partir de las variables, peso y talla se calculó el IMC. Para la categorización de los sujetos en bajo peso, normopeso, sobrepeso y obesidad, se utilizaron como puntos de corte los percentiles de IMC establecidos por Cole et al.18. Los pliegues cutáneos (mm), fueron medidos utilizando un plicómetro de la marca Holtain® con una precisión de entre 0,1-0,2mm, que ejerce una presión constante de (10g/mm2). Los perímetros de la cintura y de la cadera fueron determinados utilizando una cinta métrica (Seca®) flexible e inextensible, cuya precisión era de 1mm.
La determinación del % GCT se realizó por dos métodos. En primer lugar, mediante BIA, utilizando el analizador de composición corporal TANITA BC-418MA®. En segundo lugar, se procedió a la determinación de la densidad corporal mediante las ecuaciones de regresión de Brook19 y Durnin y Rahaman20, descritas a continuación:
Ecuación Brook
1-11 años.
Niños: D=1,690-0,0788 log (∑ pliegues tricipital, bicipital, subescapular, suprailíaco).
Niñas: D=1,2063-0,0999 log (∑ pliegues tricipital, bicipital, subescapular, suprailíaco).
Ecuación Durnin & Rahaman
12-16 años.
Niños: D=1,1533-0,0643 log (∑ pliegues tricipital, bicipital, subescapular, suprailíaco).
Niñas: D=1,1369-0,0598 log (∑ pliegues tricipital, bicipital, subescapular, suprailíaco).
Una vez calculada la densidad corporal, se estimó el porcentaje de grasa corporal utilizando las ecuaciones de regresión de Siri21, Brozeck et al.22, Behnke et al.23 y Lohman et al.24.
Siri % grasa=[(4,95/D)-4,50] x 100.
Brozeck et al. % grasa=[(4,57/D)-4,142] x 100.
Behnke et al. % grasa=[(5,053/D)-4,614] x 100.
Lohman et al. % grasa=[(5,30/D)-4,89] x 100.
Confiabilidad de las medidasPara determinar la calidad de las medidas antropométricas se utilizó una doble medición a cada 12 sujetos en todas las variables: peso, estatura, circunferencia del brazo relajado, abdomen y pantorrilla media. Los valores del error técnico de la medida oscilaron entre 1-3%, y el coeficiente de reproductibilidad interclase (r=0,94-0,97).
Consideraciones éticasEste estudio se llevó a cabo de acuerdo con los principios de la Declaración de Helsinki sobre investigación con seres humanos. Todos los alumnos incluidos, previo conocimiento de los objetivos del estudio por sus padres o tutores, presentaron por escrito el consentimiento informado debidamente firmado. Asimismo, se obtuvo el informe favorable por parte de la Comisión de Ética en Investigación de la Universidad de Granada para llevar a cabo la investigación (Código 841). El equipo de investigación procesó los datos garantizando el anonimato y asegurando la confidencialidad de los mismos.
Análisis estadísticoEfectuada la estadística descriptiva para las medidas directas y derivadas, se valoró la normalidad mediante el test de Kolmogorov-Smirnov. En relación a la estadística inferencial, se utilizó el test de comparación de medias (t de Student) para la comparación de las variables continuas con un factor (sexo) y el test de la Chi-cuadrado para la comparación de variables categóricas entre sí. Para determinar la concordancia existente entre los resultados obtenidos mediante BIA y las ecuaciones de regresión, se llevó a cabo un análisis de correlación de Pearson, y se calculó en coeficiente de correlación intraclase (CCI). Asimismo, se aplicó el modelo gráfico de Bland-Altman. Los resultados fueron analizados utilizando el programa SPSS versión 22.0 (SPSS Inc. Chicago, IL, EE. UU.). El grado de significación estadística de los test se situó en p ≤ 0,05.
ResultadosEn relación a las características antropométricas y de composición corporal (tabla 1), existen diferencias estadísticamente significativas (p<0,001) entre ambos sexos en los perímetros corporales, siendo los chicos quienes presentan valores medios superiores en el perímetro de la cintura frente a las chicas, quienes poseen valores medios superiores en el perímetro de la cadera. Por su parte, el estudio de los pliegues cutáneos refleja diferencias estadísticamente significativas (p<0,001) entre sexos, siendo las chicas quienes poseen valores medios más elevados en todos los pliegues cutáneos determinados. Por su parte, los chicos presentan valores más elevados de masa magra, muscular y agua total. Relativo al estado nutricional mediante IMC, no existen diferencias estadísticamente significativas (p>0,05), existiendo una mayor prevalencia de sobrepeso entre los chicos (23,7%), y una tasa de obesidad superior entre las chicas (11,6%).
Características antropométricas y composición corporal en función del sexo
| Chicos n=742 | Chicas n=776 | Total n=1518 | |
|---|---|---|---|
| Peso (kg) | 49,3±16,24 | 48,5±13,97 | 48,9±15,13a |
| Talla (cm) | 153,2±13,86 | 152,2±12,13 | 152,7±13,01a |
| IMC (kg/m2) | 20,6±4,33 | 20,5±4,19 | 20,6±4,26a |
| Perímetro cintura (cm) | 71,6±11,30 | 68,3±9,33 | 69,9±10,47b |
| Perímetro cadera (cm) | 84,5±11,68 | 86,6±12,04 | 85,6±11,91b |
| Pliegue tricipital (mm) | 11,0±4,49 | 12,5±4,46 | 11,8±4,54b |
| Pliegue bicipital (mm) | 7,9±4,44 | 8,9±4,44 | 8,4±4,47b |
| Pliegue subescapular (mm) | 9,8±5,47 | 11,0±5,36 | 10,4±5,44b |
| Pliegue suprailíaco (mm) | 10,8±6,80 | 12,0±5,76 | 11,4±6,32b |
| Pliegue muslo (mm) | 11,7±5,66 | 17,3±5,76 | 16,1±5,86b |
| Pliegue pantorrilla (mm) | 13,4±5,89 | 15,2±5,92 | 14,3±6,0b |
| Masa grasa (kg) | 9,7±6,74 | 12,8±7,44 | 11,3±7,27b |
| Masa magra (kg) | 39,7±11,83 | 35,6±7,76 | 37,6±10,17b |
| Masa muscular (kg) | 37,6±11,29 | 33,9±7,25 | 35,7±9,62b |
| Agua total (kg) | 29,1±8,66 | 26,6±10,13 | 27,8±9,52b |
| Bajo peso | 104 (14,0) | 98 (12,6) | 202 (13,3)c |
| Normopeso | 382 (51,5) | 440 (56,7) | 822 (54,2)c |
| Sobrepeso | 176 (23,7) | 148 (19,1) | 324 (21,3)c |
| Obesidad | 80 (10,8) | 90 (11,6) | 170 (11,2)c |
Los datos son presentados como media±desviación típica y frecuencia absoluta (relativa).
A partir de los valores de densidad corporal, en la tabla 2 se muestra el % GCT obtenido medinte BIA, junto a los valores de % GCT obtenidos a través de las escuaciones de regresión en función del sexo. Tal y como se aprecia, existen diferencias estadísticamente significativas (p<0,001) entre ambos sexos independientemente del método utilizado, observándose como cabría esperar un mayor % GCT entre las chicas.
Porcentaje de grasa corporal mediante BIA y las ecuaciones de Siri, Brozeck, Behnke y Lohman en función del sexo
| Masa grasa total (%) | Chicos n=742 | Chicas n=776 | Total n=1518 |
|---|---|---|---|
| BIA | 18,6±8,91 | 24,7±8,03 | 21,7±8,99b |
| Siri (1961) | 21,4±6,48 | 24,8±6,43 | 23,1±6,67b |
| Brozeck et al. (1963) | 21,0±5,98 | 24,1±5,94 | 22,6±6,16b |
| Behnke et al. (1974) | 19,8±6,62 | 23,3±6,56 | 21,6±6,81b |
| Lohman et al. (1986) | 19,8±6,94 | 23,4±6,88 | 21,6±7,14b |
Los datos son presentados como media±desviación típica.
El coeficiente de correlación de Pearson entre el método BIA y cada una de las ecuaciones de regresión es positivo (r=0,830) y altamente significativo (p<0,001). En cuanto al CCI (tabla 3), todos se sitúan en un rango superior a 0,75, lo que indica una gran concordancia entre los dos métodos comparados.
Debido a las limitaciones del coeficiente de correlación de Pearson y del CCI, se utilizó la prueba de Bland-Altman para establecer la concordancia entre los valores de porcentaje de grasa corporal total por BIA y las ecuaciones de regresión cuando p>0,05. Al comparar el % GCT obtenido mediante BIA con los valores obtenidos a través de las ecuaciones de regresión (tabla 4), no se observaron diferencias estadísticas significativas para las ecuaciones de Behnke (p=0,348) y Lohman (p=0,383), siendo esta última específica para niños y adolescentes. Por ello el test de Bland-Altman únicamente se realiza con estas dos ecuaciones. Las figuras 1 y 2, muestran el elevado grado de concordancia entre el método BIA y las ecuaciones de regresión de Behnke y Lohman, esta última específica para niños y adolescentes.
Contraste entre BIA y las ecuaciones de Siri, Brozeck, Behnke y Lohman
| Variables | Diferencias relacionadas | Significación bilateral | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intervalo de confianza (95%) | ||||||
| Media | Desviación típica | Error típico | Inferior | Superior | ||
| BIA y Siri | −1,43 | 5,079 | 0,130 | −1,69 | −1,18 | 0,000 |
| BIA y Brozeck | −0,91 | 5,184 | 0,133 | −1,17 | −0,65 | 0,000 |
| BIA y Behnke | 0,12 | 5,059 | 0,130 | −0,13 | 0,38 | 0,348 |
| BIA y Lohman | 0,11 | 5,027 | 0,129 | −0,14 | 0,37 | 0,383 |
Los resultados obtenidos muestran diferencias significativas entre ambos sexos en las características antropométricas y de composición corporal, concretamente en perímetros corporales, pliegues cutáneos y en todos los parámetros de composición corporal estudiados. Relativo a la determinación de los perímetros de la cintura y de la cadera, cabe destacar su importancia como indicadores del patrón de distribución graso entre la población de escolares estudiada. Los chicos presentan valores medios superiores en el perímetro de la cintura frente a las chicas, quienes poseen valores más elevados en el perímetro de la cadera. Esto pone de relieve una vez más las diferencias propias de la especie humana17.
Los resultados alcanzados en torno a la determinación de los pliegues cutáneos de extremidad, permiten concretar un marcado dimorfismo sexual. Dicho dimorfismo se hace visible por valores de grasa subcutánea superiores en niñas frente a los niños. En el caso concreto del pliegue tricipital, dada su importancia como parámetro de estimación de los componentes graso y proteico25, se observan diferencias en sus valores entre ambos sexos, destacando valores superiores entre las chicas. Estos resultados son coincidentes con los obtenidos en otros estudios con población escolar española26. Respecto a la valoración de los pliegues del tronco, el patrón de acumulación de grasa es igualmente superior entre las chicas frente a los chicos. Estos hallazgos coinciden con lo descrito en otros estudios por autores como Sánchez-Andrés27 y Martínez et al.28.
Respecto de la variable índice de masa corporal, y de acuerdo a los percentiles de IMC para definir sobrepeso y obesidad, establecidos por Cole et al.18, encontramos una mayor prevalencia de sobrepeso entre los chicos (23,7%) y una tasa de obesidad superior entre las chicas (11,6%). Estos resultados se asemejan a los observados por González García et al.29, entre escolares de españoles de Cuenca y Ciudad Real, donde la obesidad era también superior entre las chicas. Por su parte, difieren de lo hallado por González et al.26, quienes en su estudio con escolares de la provincia de Granada, observan una mayor prevalencia de sobrepeso y obesidad entre las chicas. En cualquier caso, estos resultados justifican la necesidad de profundizar en el estudio de los hábitos y estilos de vida de nuestros escolares, caracterizados probablemente por desajustes en el balance energético, bien por comportamientos dietéticos poco saludables o por un excesivo sedentarismo30,31.
Ahora bien, la determinación de las variables antropométricas estudiadas muestran bajos valores de error técnico de medida intraevaluador, oscilando entre 1-3% y una alta capacidad de reproductibilidad (0,94-0,97) similar a lo obtenido en otros estudios32,33. De acuerdo con Goto et al.34, el control de la calidad de las medidas antropométricas se justifica como un prerrequisito, el cual posibilitará realizar una mejor interpretación de los resultados y en consecuencia alcanzar una mayor precisión y reproducción de los mismos, especialmente cuando se pretende usar variables antropométricas para predecir el % GCT en poblaciones escolares.
En relación a los dos procedimientos indirectos utilizados para el cálculo del % GCT, esto es, mediante BIA y mediante ecuaciones de regresión antropométricas en función del sexo, los resultados obtenidos muestran diferencias significativas en sus valores entre ambos sexos, siendo mayor entre las chicas, con independencia del método utilizado. Este hallazgo contrasta con lo observado en otros estudios35, en los que utilizando BIA y ecuaciones de regresión no se aprecia el dimorfismo sexual en la masa grasa total corporal entre ambos sexos. Asimismo, estos resultados difieren de los hallazgos descritos por estudios previos, en los que comparando BIA con la antropometría clásica de referencia, obtienen resultados contradictorios36. En este sentido, algunos autores plantean que BIA tiende a sobreestimar el % GCT, mientras que otros sugieren que lo subestima37. Las frecuentes diferencias encontradas entre estos dos métodos podrían explicarse, además, por la propia utilización de estos y los algoritmos de cálculo de la estimación de la composición corporal, unido a variaciones interindividuales inherentes al sexo de los participantes38. Esta circunstancia podría explicarse por diferencias metodológicas en la estimación de la densidad corporal39. En el presente estudio se han utilizado diferentes ecuaciones19,20 considerando el sexo y el rango de edad, lo que ha permitido una estimación precisa de la densidad corporal. Por tanto, resulta conveniente utilizar ecuaciones específicas que contemplen el sexo y la edad de los sujetos en el caso de poblaciones infantiles y juveniles.
Relativo a los valores medios de % GCT obtenidos mediante BIA y en cada una de las ecuaciones de regresión utilizadas, el método BIA y las ecuaciones de Behnke et al.23 y Lohman et al.24 proporcionan valores medios similares para ambos sexos. Por su parte, en este estudio las ecuaciones de Siri21 y Brozeck et al.22 parecen sobreestimar ligeramente el % GCT entre chicos y chicas. Estos resultados coinciden con otros estudios previos40–42, en los que sus autores concluyen que las ecuaciones de regresión de Siri21 y Brozeck et al.22, sobreestiman sistemáticamente el % GCT de niños y adolescentes entre un 3-5%. Una vez verificada la concordancia existente a partir de la ecuación de Pearson, el CCI y el método Bland-Altman, nuestros resultados sugieren la conveniencia de utilizar las ecuaciones de Behnke et al.23 y Lohman et al.24 en poblaciones infanto-juveniles similares a la estudiada.
Como limitaciones de este estudio, señalar la utilización de solo cuatro ecuaciones de regresión y un único modelo de bioimpedanciómetro. Por otro lado, en este estudio solo han participado sujetos de origen caucásico, circunstancia que implica interpretar los resultados con cierta cautela.
En conclusión, los resultados ponen de manifiesto un marcado dimorfismo sexual entre chicos y chicas, con una mayor prevalencia de sobrepeso entre chicos y de obesidad en chicas. Resulta conveniente utilizar ecuaciones específicas para el cálculo de la densidad corporal que contemplen el sexo y la edad de los sujetos. Independientemente del método utilizado para calcular el % GCT, las chicas poseen valores de grasa corporal más elevados. Finalmente, a la luz de los resultados, sugerimos utilizar las ecuaciones de Behnke y Lohman junto a la BIA como métodos preferentes en las poblaciones estudiadas en Granada y la Ciudad Autónoma de Ceuta.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
Agradecemos a los centros educativos, a los padres y/o tutores, así como a los alumnos participantes su colaboración en el desarrollo de este estudio.
