Summary
Este estudo propõe um método baseado em acelerômetro para medir objetivamente a atividade física (AF) e a atividade física no lazer (LTPA) em crianças chinesas que aceitam treinamento de tênis de mesa em clubes.
Abstract
Um crescente corpo de evidências agora mostra que a maioria das crianças na China experimenta níveis mais baixos de atividade física (AF) do que a diretriz recomendada. O tênis de mesa é um jogo composto e tecnicamente difícil que é popular na China; Realizar treinamento de tênis de mesa em clubes pode ajudar as crianças a elevar seus níveis de AF. Dado que as crianças não podem preencher questionários auto-avaliados e as observações baseadas no cuidador não são adequadas para crianças, levantamos a hipótese de que um método baseado em actigrafia pode ser um método objetivo para medir a AF. No presente estudo, descrevemos um procedimento que pode ser utilizado para avaliar os níveis de AF utilizando um dispositivo e software actigráfico. Além disso, como os dispositivos usados no quadril são conhecidos por reduzir a conformidade, tentamos avaliar a concordância entre os dados dos dispositivos usados no quadril e no pulso. Coletivamente, nossos resultados indicam que esses dispositivos são adequados para medir os níveis de AF e atividade física no lazer (AFTL). Juntamente com questionários subjetivos, tanto os dispositivos usados no quadril quanto no pulso são altamente adequados para avaliar a AF em crianças chinesas submetidas a treinamento de tênis de mesa em clubes.
Introduction
A atividade física (AF) é muito importante na infância e está positivamente associada à saúde física e mental. Está bem documentado que a AF está associada a efeitos benéficos em crianças em idade escolar no que diz respeito à obesidade, saúde óssea, bem-estar mental, função cognitiva e realizações acadêmicas 1,2,3. No entanto, a maioria das crianças na China ainda experimenta níveis mais baixos de AF do que o recomendado para seus4 anos de idade; além disso, sabe-se que o tempo sedentário aumenta com a idade. De acordo com o Estudo Nacional de Aptidão Física e Vigilância em Saúde para Estudantes na China, o número de estudantes com obesidade permaneceu significativamente alto nas duas primeiras décadasdo século 215.
As diretrizes internacionais de AF para crianças e adolescentes recomendam pelo menos 60 minutos de atividade física moderada a vigorosa (AFMV) por dia e atividade física vigorosa (APV) em 3 dias/semana6, a fim de obter benefícios para a saúde. Da mesma forma, a última versão das Diretrizes de Atividade Física para Chineses (2021)7 destaca que o tempo comportamental sedentário acumulado não deve durar mais de 60 min, com base nas diretrizes internacionais de AF. A participação em clubes esportivos ou atividades escolares é uma maneira altamente benéfica pela qual as crianças podem atender às diretrizes da AF8. O tênis de mesa é um jogo composto e tecnicamente difícil que é popular na China. Estudos recentes confirmaram que o treinamento regular de tênis de mesa tem um efeito positivo na aptidão física relacionada à saúde de crianças e adolescentes 9,10. Como tal, o treinamento baseado em clube de tênis de mesa / escola é um método muito adequado para as crianças aumentarem seus níveis de AF11.
É importante considerar várias questões que podem impedir o cumprimento das recomendações feitas pelas diretrizes internacionais da AP. Por exemplo, a maioria das pesquisas sobre AF em crianças é baseada em questionários relatados pelos pais12; há uma falta significativa de dados adquiridos por métodos objetivos na China. Além disso, os padrões de atividade das crianças são caracterizados por crises relativamente curtas de AF espontânea, mas intensa13,14. Esse tipo de padrão é difícil de resumir e relatar apenas pela observação; além disso, questionários ou relatos parentais são propensos a erros15. Em segundo lugar, as crianças passam uma quantidade significativa de tempo de lazer em casa, por exemplo, durante as noites e fins de semana, e tendem a acumular uma parte substancial de sua AF diária em um ambiente domiciliar. É difícil coletar ou estimar a atividade física no lazer (AFTL) em crianças fora do horário escolar. A AFTL é essencial para a saúde e é um dos componentes mais importantes da AF total16. Em terceiro lugar, a AF das crianças pode ser influenciada pelas diferenças de gênero e estilo de vida dos pais8. Coletivamente, essas informações destacam a necessidade de adquirir medidas precisas de AF para avaliar a saúde geral, seu impacto social e seu uso na formulação de políticas. Se os níveis de atividade de subpopulações específicas (por exemplo, crianças submetidas ao treinamento de tênis de mesa) não forem corretamente estimados, é possível que os dados possam até mesmo desviar políticas e prioridades de saúde pública12.
Como a medida objetiva mais utilizada para os padrões de AF em jovens, os acelerômetros têm sido reconhecidos como o padrão-ouro para medir a AF em crianças17,18,19,20. Com as melhorias tecnológicas, os dispositivos actigráficos progrediram para sensores capacitivos econômicos. Na maioria dos casos, esses dispositivos precisam ser acoplados ao quadril direito21, um problema que pode ser um potencial fator de risco e reduz a adesão22. Nos últimos anos, diversas pesquisas têm indicado que dados de AF derivados de dispositivos usados em outros locais anatômicos podem ser comparáveis quando configurados adequadamente23,24.
No presente estudo, objetivou-se desenvolver um método baseado em acelerômetro de actigrafia usado no punho para avaliar a AF em crianças submetidas ao treinamento de tênis de mesa.
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Protocol
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética Acadêmica da Universidade Médica da Mongólia Interior em Hohhot, China. Os pais de todas as crianças incluídas neste estudo assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido. No estudo, usamos o dispositivo Actigraph GT3X+, que é referido como um acelerômetro doravante.
1. Aspectos gerais do desenvolvimento do método
- Obter acelerômetros para avaliar a AF. O acelerômetro é um pequeno (3,3 cm x 4,6 cm x 1,5 cm, 19 g), dispositivo discreto semelhante a um relógio que mede a aceleração em três eixos: vertical, anteroposterior e médio-lateral.
- Conecte o dispositivo a um laptop com cabo USB. Use um software exclusivo para gravação, processamento e análise de dados.
- Selecione os participantes de acordo com os seguintes critérios de inclusão/exclusão.
- Inclua 20 crianças entre 7-12 anos de idade que aceitam o treinamento de tênis de mesa como o grupo de esportes. Inclua as crianças que frequentam o clube de ténis de mesa regularmente, com três a cinco sessões de treino semanais, com cada sessão de treino a durar 2 h. Inclua crianças que vivem principalmente em uma casa ou apartamento alugado com seus pais com uma curta distância de casa para o clube.
- Selecione 20 crianças da mesma classe que o grupo Esportes como um grupo Controle compatível com idade e sexo. As crianças do grupo Controle não frequentam nenhum clube esportivo.
- Exclua os participantes cujos pais não conhecem as informações de AF de seus filhos na escola e em casa.
- Exclua os participantes que foram diagnosticados com qualquer transtorno do neurodesenvolvimento, como Transtorno de Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH), autismo, Transtorno do Desenvolvimento da Coordenação (TDC), etc.
2. Inicialização da coleta de dados usando o acelerômetro
- Baixe e execute o software para o dispositivo.
- Digite a duração da coleta de dados clicando no botão Selecionar Hora de Início e inserindo a data (por exemplo, 2022/2/9) e a hora (por exemplo, 13:00).
- Clique no botão Inserir informações do assunto para inserir a próxima etapa sobre a configuração de informações demográficas. Digite as informações demográficas do participante, incluindo nome, sexo, altura, peso, data de nascimento, etnia, lado (direito), membro (cintura) e dominância (dominante).
NOTA: Para os participantes canhotos, na etapa 2.4, selecione o lado oposto. - Inicialize a coleta de dados clicando em Inicializar dispositivo 1. Certifique-se de que a bateria está carregada a mais de 80%, caso contrário, a inicialização falhará. Inicialize para registrar acelerações brutas em uma frequência de 30 Hz.
- Instrua os participantes a usar o acelerômetro no quadril direito com um cós elástico. Certifique-se de que o acelerômetro esteja posicionado na linha da axila média direita ao nível da crista ilíaca.
- Repita a etapa 2.2. Defina a mesma data de início (por exemplo, 2022/2/9) e hora (por exemplo, 13:00), para garantir que os dados de ambos os dispositivos sejam coletados ao mesmo tempo.
- Repita a versão 2.4 com as seguintes modificações: lado (esquerdo), membro (punho), dominância (não dominante).
NOTA: Para os participantes canhotos, na etapa 2.8, selecione o lado oposto. - Instrua os participantes a usar o acelerômetro no pulso da mão não dominante em um cinto de relógio.
- Lembre os participantes de usar os dispositivos durante todo o dia, exceto durante o banho, natação e banho.
NOTA: A duração da recolha de dados não deve ser inferior a 7 dias. (por exemplo, das 13:00, 2022/2/9 às 12:59, 2022/2/16). - Para os dados brutos coletados, obtenha os dados confirmados por um médico, pesquisador institucional ou coach profissional, de acordo com o gráfico e as contagens do VM (Figura 1).
- Exclua todos os dados extremos que não sejam explicados (por exemplo, de 21:41, 2022/2/12 a 22:07, 2022/2/12, os dados eram zero e não podem ser explicados). Exclua esses dados dos dados brutos coletados.
3. Coleta de dados a partir de anotações do diário
- Peça aos participantes que usem o dispositivo durante todo o dia. Peça aos treinadores que mantenham um diário de treinamento de tênis de mesa, incluindo o horário exato. Para as crianças do grupo Controle, nenhum diário de treinamento é necessário.
- Certifique-se de que os participantes realizaram suas rotinas diárias durante a coleta de dados.
- Peça aos pais que mantenham um diário de lazer em casa. Instrua os pais a coletar os dados do sono, a hora de dormir e a hora de acordar no diário.
4. Saída de dados do acelerômetro
- Tire o dispositivo do quadril direito e conecte-o a um laptop / PC com um cabo USB. Execute o software do dispositivo.
- Baixe os dados do acelerômetro do participante, clicando em Download. Analise dados brutos do acelerômetro em épocas de 60 s.
- Tire o dispositivo da mão não dominante e conecte-o a um laptop / PC com um cabo USB. Repita a etapa 4.2.
- As variáveis de resultado de aceleração bruta para o acelerômetro são baseadas em contagens de magnitude vetorial (VM). Confirme os dados do acelerômetro da LTPA de acordo com o diário de treinamento, tempo de lazer e sono.
5. Pontuando os dados
- Abra a página de pontuação do software (Figura 2).
- Selecione Algoritmos > Pontos de Corte e MVPA > Puyau Children (2002) à esquerda da página.
NOTA: Outros algoritmos para os pontos de corte de PA podem ser selecionados, se necessário. - Clique em Calcular e, em seguida, em Exportar e a saída da pontuação será exibida automaticamente, incluindo SBs (comportamentos sedentários), LPAs (atividades físicas leves), MPAs (atividades físicas moderadas) e MVPAs (atividades físicas moderadas a vigorosas).
- Obtenha o cotidiano-LTPA adicionando o tempo do diário e definindo o tempo de lazer (por exemplo, o tempo de lazer de 2022/2/9 é de 19:00, 2022/2/9 a 21:00 2022/2/6, de acordo com o diário). Em seguida, defina as contagens médias de VM durante esse tempo como 715,75 e o LTPA para essa época como 715,75.
- Média de todos os LTPAs diários, para obter o LTPA para o participante.
6. Análise estatística
- Use o teste t de Student para medir as diferenças de grupo com um valor de P menor que 0,05 considerado estatisticamente significativo. Use um pacote de software estatístico comercialmente disponível para realizar todas as estatísticas.
- Use os procedimentos de Bland-Altman para avaliar a concordância para cada AP, incluindo MPA, VPA e MVPA, entre dispositivos usados no quadril e no pulso com base em dados brutos e contagens. Calcule a diferença média entre os dois métodos de medida e o limite de concordância de 95% para a diferença média calculada.
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Representative Results
Os dados demográficos são apresentados na Tabela 1, incluindo sexo, idade, altura, peso, etnia e mão dominante. Conforme apresentado na Tabela 1, não houve diferenças significativas entre os grupos em relação ao sexo, idade, altura, peso e mão dominante. Além disso, os participantes do grupo Esportes não apresentaram parâmetros significativamente diferentes em termos de comportamentos sedentários (SB; 441,05 ± 31,80 vs 442,25 ± 30,74, P = 0,904), APL (213,10 ± 15,00 vs 215,65 ± 17,41, P = 0,623), APM (42,55 ± 3,80 vs 40,70 ± 2,85, P = 0,090), bem como LTPA (1514,20 ± 146,10 vs 1587,70 ± 182,25, P = 0,167). Em contraste, as crianças do grupo Esportes apresentaram um VPA significativamente maior (21,65 ± 3,43 vs 17,15 ± 4,01, P = 0,0001) e MVPA (64,20 ± 2,33 vs 57,85 ± 3,36, P < 0,001) do que as do grupo Controle.
O gráfico de Bland-Altman foi originalmente desenvolvido para comparar dados com dois conjuntos de medições em uma ocasião. Esperava-se que 95% das diferenças entre os dois métodos de medição estivessem dentro do limite de 95% de concordância. Como mostrado na Figura 3, os gráficos de Bland-Altman sugeriram que a concordância entre os dados do acelerômetro desgastado pelo quadril e pelo punho era aceitável para MPA, VPA e MVPA. Houve dois (10%), zero (0%) e três (15%) outliers do valor de desvio padrão de 1,96 para MPA, VPA e MVPA, respectivamente.
Figura 1: Contagens de magnitude vetorial (dados brutos) representadas como gráficos. Os gráficos à esquerda mostram as contagens de magnitude vetorial por dia. A tabela à direita fornece a contagem exata da magnitude vetorial para cada época (60 s). Quatro gráficos para VM são ampliados e mostrados na parte inferior. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: A página de pontuação mostrada no software do dispositivo. As opções de Puyau Children (2002) para Pontos de Corte e MVPA estão acessíveis na seção Algoritmos à esquerda. A saída de pontuação pode ser obtida automaticamente clicando nos botões Calcular e Exportar . Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Gráfico de Bland-Altman para atividades físicas usando dispositivos actigráficos usados no quadril e no pulso. (A) Gráfico de Bland-Altman para MPA usando dispositivos actigráficos usados no quadril e no pulso. (B) Gráfico Bland-Altman para VPA usando dispositivos actigráficos desgastados pelo quadril e pelo pulso. (C) Gráfico Bland-Altman para MVPA usando dispositivos actigráficos desgastados pelo quadril e pelo pulso. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Grupo desportivo | Grupo controle | Valor de p | |
| Sexo (masculino/feminino) | 10 homens/ 10 mulheres | 8 homens/ 12 femais | 0.537 |
| Idade (anos) | 9,85±1,34 | 9,80±1,36 | 0.908 |
| Altura (cm) | 135,3±9,41 | 135,8±9,43 | 0.881 |
| Peso (kg) | 36,65±7,25 | 35.10±4.84 | 0.432 |
| Mão dominante (direita%) | 15% | 10% | 0.643 |
| SBs (minutos) | 441,05±31,80 | 442,25±30,74 | 0.904 |
| LPA (minutos) | 213.10±15.00 | 215,65±17,41 | 0.623 |
| MPA (minutos) | 42,55±3,80 | 40,70±2,85 | 0.090 |
| VPA (minutos) | 21,65±3,43 | 17.15±4.01 | 0.001 |
| MVPA (minutos) | 64.20±2.33 | 57,85±3,36 | <0,000 |
| LTPA (contagens de VM/) | 1514.20±146.10 | 1587,70±182,25 | 0.167 |
Tabela 1: Dados demográficos e actigráficos. A tabela fornece os dados demográficos e actigráficos coletados do grupo Esporte e do grupo Controle. Abreviaturas:cm = centímetros; kg = quilogramas; SBs = comportamentos sedentários; AFL = atividade física leve; AMF = atividade física moderada; VPA = atividade física vigorosa; AFMV = atividade física moderada a vigorosa; AFTL = atividade física no lazer; VM = magnitude vetorial.
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Discussion
Conforme apresentado na Tabela 1, as crianças do grupo Esportes apresentaram VPA e AFMV significativamente maiores (64,20 ± 2,33 vs 57,85 ± 3,36, P < 0,001) em relação às do grupo Controle. De acordo com os achados de relatos prévios em adolescentes de25 anos e adultos jovensde 26, os dispositivos acelerômetros representam um método preciso para a estimação da AF, em relação aos levantamentos subjetivos.
Os gráficos de Bland-Altman demonstraram que houve altos níveis de concordância para MPA, VPA e MVPA entre os dados do acelerômetro desgastado no quadril e no pulso (mostrado na Figura 3). Esse resultado indicou que esses dispositivos também podem ser usados no pulso para avaliar a AF. No entanto, devemos destacar que a concordância entre os dados do acelerômetro desgastado pelo quadril e pelo pulso para a AMP foi menor do que a do VPA. Isso ocorre porque na AP de baixa resistência, como sentar na sala de aula ou fazer a lição de casa, o gráfico do acelerômetro usado pelo quadril reflete principalmente o movimento do centro de gravidade do corpo, enquanto o gráfico do acelerômetro usado no pulso reflete principalmente o movimento da extremidade superior não dominante. Além disso, considerando os diferentes níveis de complacência entre os dispositivos de quadril e pulso, é importante selecionar o dispositivo mais adequado para avaliar a AF em crianças submetidas ao treinamento de tênis de mesa em clubes.
As etapas críticas no protocolo são confirmar a disponibilidade dos dados brutos de contagem de VM e os dados do acelerômetro para LTPA. Em outras palavras, o principal desafio será garantir que os dados passem por um controle de qualidade de forma rigorosa. É altamente recomendável usar a plotagem de dados para monitorar os dados de cada participante. Os períodos em que o dispositivo não foi usado podem ser identificados como longas cadeias de contagens zero e devem ser removidos do conjunto de dados final, mesmo que os participantes não relatem esse período como um momento em que não estavam usando o dispositivo. Diários de lazer e sono são úteis para identificar a AFTL; consequentemente, é necessário que os pais ou cuidadores reconheçam as informações diárias de seus filhos de maneira precisa.
O software usado pelo acelerômetro contém vários algoritmos que são adequados para crianças, incluindo o algoritmo Puyau Children (2002), o algoritmo Freedson Children (2005) e o algoritmo Mattock Children (2007). O algoritmo de Everson Children (2008) foi previamente escolhido para avaliar a AF de crianças e adolescentes no Tibete27, enquanto o algoritmo Pate Preschool (2006) foi escolhido para avaliar a AF em pré-escolares residentes em Xangai, China28. Em nosso presente estudo, utilizamos o algoritmo Puyau Children (2002) por ser o método mais útil para classificar as crianças de acordo com o índice de massa corporal e o percentual de massa gorda29.
Além disso, precisávamos elucidar as equações exatas a serem usadas; isso foi determinado pelo tipo específico de dispositivo de acelerômetro usado para adquirir os dados brutos (veja a equação abaixo).
VM = 
Na equação, X, Y e Z são as contagens de magnitude vetorial para os eixos X, Y e Z, respectivamente. A AFTL representa a AF média no lazer.
As contagens triaxiais de VM por minuto de corte para diferentes intensidades de AF foram determinadas pelo algoritmo Puyau Children (2002), da seguinte forma: comportamentos sedentários <799; PA leve = 800 a 3199; AF moderada = 3200 a 8199; vigor PA >8200; e PA moderada e vigorosa >3200. No futuro, diferentes tipos de algoritmos serão modificados para fornecer um algoritmo otimizado para as características específicas dos sujeitos.
O dispositivo acelerômetro tem três limitações principais que precisam ser consideradas. Primeiro, o método desgastado pelo quadril é considerado a melhor escolha para refletir a AF; no entanto, esse método apresenta menor complacência em relação aos dispositivos usados no punho, especialmente para crianças pequenas30. Em segundo lugar, a complexidade e o alto preço do dispositivo (incluindo o software) podem impedir a utilidade do dispositivo e do software do acelerômetro em um ambiente doméstico. Caso contrário, o corpo clínico, pesquisadores institucionais e treinadores de clubes esportivos podem gerenciar facilmente esse método, e o custo associado diminuirá se o dispositivo for amplamente reutilizado. Em terceiro lugar, os dispositivos de acelerômetro têm apenas uma garantia básica à prova d'água; portanto, esses dispositivos não devem ser usados para alguns participantes de esportes, como aqueles que realizam vela, remo e natação.
Existem alguns métodos alternativos que podem ser usados em vez de acelerômetros. Por exemplo, muitos telefones celulares têm funções semelhantes para medir a PA, embora com confiabilidade e validade relativamente baixas. Outros estudos relataram pedômetros mais custo-efetivos e adequados para indivíduos31. Mais pesquisas precisam identificar a confiabilidade e a validade de todos os métodos alternativos.
Coletivamente, nossos resultados indicam que os acelerômetros usados no quadril e no pulso podem efetivamente medir a AF e são altamente adequados para crianças chinesas que realizam treinamento de tênis de mesa em clubes. Esses métodos também podem ser usados para avaliar a AF tanto em indivíduos saudáveis quanto em crianças com distúrbios do desenvolvimento, como paralisia cerebral32, autismo 33 e TDAH34.
O dispositivo usado aqui é considerado como o padrão-ouro para medir a AF, como mencionado anteriormente. No entanto, relatos preliminares sugerem que esses dispositivos também podem medir a qualidade do sono, o ritmo circadiano e o ritmo de atividade de repouso na prática clínica35,36. Mais investigações são agora necessárias para ampliar o escopo e a aplicação desses dispositivos. Esses dispositivos também podem ser úteis no monitoramento da AF em crianças que realizam treinamento de tênis de mesa em clubes. Juntamente com questionários subjetivos, como o Health Behavior in School-aged Children Questionnaire e o International Physical Activity Questionnaire, esse método é capaz de demonstrar a AF de crianças de maneira altamente eficaz.
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Disclosures
Os autores não têm nada a revelar.
Acknowledgments
Agradecemos à Sra. Shuo Tian pelo suporte da tecnologia digital. Este estudo foi apoiado pela Fundação Wu Jieping (Grant No. 320.6750.18456).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Actigraph | ActiGraph Corp | GT3X+ | device |
| ActiLife | ActiGraph Corp | v6.13.3 | software |
| SPSS 22.0 software | statistical analysis software |
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