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Costo metabolico e lavoro meccanico delle attività sedentarie e fisiche dei bambini e adolescenti obesi

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Author(s):

	Stefano Lazzer
	Dipartimento di Scienze Mediche e Biologiche, Università di Udine, Italia
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	Grace O’Malley
	Physiotherapy Department, Childhood Obesity Service, Temple Street Children’s University Hospital, Dublin, Ireland.
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	Michel Vermorel
	Energy and Lipid Metabolism Research Unit, INRA Theix, Saint-Genès Champanelle, France
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Introduzione

L’obesità è il risultato di uno squilibrio tra l’energia introdotta e l’energia spesa. L’energia giornaliera introdotta può essere determinata sia quantitativamente che qualitativamente. Al contrario, la stima del dispendio energetico giornaliero nelle condizioni di vita abituali richiede personale qualificato e sofisticate tecniche di misura. Il dispendio energetico giornaliero (DEG) deriva dalla somma di alcuni fattori quali: metabolismo di base (MB) calcolato su un periodo di 24 ore; DE associato all’alimentazione (effetto termogenico degli alimenti, ETA); DE associato alla crescita (nei bambini); DE associato alla guarigione da malattie; termoregolazione (nei paesi sviluppati l’effetto del freddo può essere limitato da un adeguato abbigliamento, riscaldamento degli edifici… (1)); e DE associato all’attività fisica. Inoltre, l’incremento del DE associato all’attività fisica deve essere suddiviso tra le fasi collegate al comportamento sedentario e all’attività fisica vera e propria (Fig. 1).

Figura 1: Principali componenti del dispendio energetico giornaliero (DEG) (modificato da (2))

MB: metabolismo di base; MS: metabolismo del sonno; MSV: metabolismo in stato di veglia; ETA: effetto termogenico degli alimenti; AS: DE delle attività sedentarie; AF: DE dell’attività fisica.

Gli obiettivi di questo capitolo sono:

1) revisionare i fattori che influenzano le principali componenti del DEG;

2) studiare l’associazione tra i parametri meccanici del cammino e della corsa con la condizione di obesità o post-obesità negli adolescenti;

3) descrivere cosa si intende per MET corrispondente alle attività sedentarie e alle attività fisiche nei bambini e adolescenti obesi;

4) suggerire dei metodi per la stima della DEG negli adolescenti obesi.

Componenti Principali Del Dispendio Energetico Giornaliero

Metabolismo di base

Il metabolismo di base (MB) è l’energia spesa dal corpo per mantenere le funzioni fisiologiche di base (ad es. attività cellulare e funzione degli organi, battito cardiaco, contrazione e funzioni muscolari, e respirazione) in un individuo in condizioni di riposo. A causa della maggior richiesta energetica del cuore e dei muscoli quando si è in stato di veglia, il MB è circa il 5% più elevato del metabolismo durante il sonno (che rappresenta il livello minimo di energia spesa per mantenere le funzioni vitali).

Il MB può essere misurato dopo dodici ore di digiuno mentre il soggetto è in condizioni di riposo in un ambiente tranquillo e a temperatura neutra. Il MB di un individuo rimane pressoché costante nel tempo e rappresenta la maggior componente del DEG, dato che il suo contributo è in media del 60% (variando dal 45-50% nei soggetti molto attivi a circa il 70% nei soggetti sedentari). Inoltre, esso dipende anche dalla massa corporea e dal metabolismo dei singoli tessuti e organi (DE·g^-1 di tessuto·min^-1).

Il DE di tessuti e organi è altamente variabile. Per esempio, è circa 10, 15, 20, 30 e 35 volte maggiore nel tratto digestivo, nel fegato, nel cervello, nel cuore e nel rene rispetto al muscolo a riposo. Al contrario, il DE nel tessuto adiposo bianco è solo circa 1/3 di quello del muscolo a riposo (3). Di conseguenza, mentre gli organi contano per circa il 7% della massa corporea, il loro contributo al MB è di circa il 60%. Il tessuto muscolare e adiposo rappresentano circa il 35-40% della massa corporea e contribuiscono solo per il 18-22% e 3-4% al MB (4) (Fig.2).

Figura 2: Contributo di organi e tessuti alla massa corporea e al metabolismo di base.

Non essendo possibile conoscere la massa dei singoli organi ed il loro metabolismo per ogni individuo, per ragioni pratiche distinguiamo la massa magra (MM) che rappresenta la maggiore componente del MB (R²=0.65-0.80) e la massa grassa (MG) che assume importanza solo nei soggetti obesi (R²<0.04) (5).

In valore assoluto, il MB è più alto nei soggetti obesi rispetto ai soggetti non obesi a causa dei più alti valori di MM e MG. Tuttavia, se il MB viene normalizzato per la composizione corporea, esso non risulta significativamente diverso tra i due gruppi, suggerendo che il metabolismo di tessuti e organi non è diverso tra soggetti obesi e non. Il MB espresso per kg di MM è significativamente più alto nei ragazzi rispetto alle ragazze, rispettivamente del 3% e del 6% nella pre-pubertà e nella pubertà. Alti livelli di MB sono presenti nei bambini in età puberale a causa di un’alta proporzione di fibre muscolari glicolitiche (7), una più alta attività Na⁺-K⁺ ATPasica (8) e una maggior variazione nello stato ormonale (9).

Riassumendo, MM, MG, età, genere e livello di attività fisica svolta spiegano il 70-80% della variazione nel MB (10, 11). Il rimanente 20-30% potrebbe essere dovuto a fattori genetici o altri fattori, come ad esempio differenze nel metabolismo della flora intestinale (12).

La capacità di prevedere il MB in modo accurato in persone obese è di massima importanza per prescrivere una adeguata terapia dietetica e permettere di ottenere informazioni per calcolare il deficit energetico desiderato, al fine di promuovere una perdita di peso. La tecnica più affidabile per la misurazione del MB è la calorimetria indiretta. Tuttavia, il suo uso regolare in ambiente clinico (sia per uso diagnostico che prognostico) è limitato a causa della sua complessa natura e l’alto costo dell’attrezzatura. Diversi autori hanno tentato di aggirare il problema sviluppando equazioni per predire il MB nei bambini e negli adolescenti in base a parametri antropometrici e di composizione corporea (13, 14).

Le equazioni basate su parametri antropometrici (Eq. 1) o sulla composizione corporea (Eq. 2) permettono di fare una stima accurata del MB nei bambini e negli adolescenti obesi (10, 11):

MB= (Genere x 213) – (Età x 28) + (Massa Corporea x 434) + 355
R²=0.66 e SE=246 kcal                                                                            

MB= (Genere x 217) – (Età x 26) + (FFM x 16) + (FM x 13) + 868
R²= 0.66 e SE= 247 kcal                                                                          

Dove genere=1 per i maschi e 0 per le femmine, MB è espresso in kcal, età in anni, massa corporea in kg, statura in m, MM e MG in kg.

Termogenesi alimentare

La termogenesi alimentare provoca incrementi del DE durante l’ingestione e la digestione del cibo. Può durare fino ad un periodo di 5 ore e richiedere fino al 10% dell’energia assunta con il cibo stesso. Il DE associato all’ingestione è influenzato in primis dalla composizione del cibo e resta relativamente costante nel tempo (15). L’incremento del metabolismo dopo l’ingestione di cibo è più basso per lipidi e carboidrati (3 e 5% della quota di energia assunta, in un periodo di 3-4 ore) che per le proteine (pari al 20-25% della quota di energia assunta).

Crescita

Sebbene i bambini richiedano ulteriore energia per la crescita, il contributo della crescita al DEG è pari al 2-4% (16), con eccezione dei primi mesi di vita.
Durante l’adolescenza, l’incremento relativo della MG è del 13% nelle ragazze mentre nei ragazzi è del 4%. Gli adolescenti maschi hanno in media 20 kg in più di MM delle ragazze. Queste differenze nella composizione corporea spiegano perché il DE a riposo e durante l’attività fisica nei ragazzi diventa molto più elevato che nelle ragazze a parità di massa corporea.

Guarigione

In seguito a infortuni o interventi chirurgici avviene un aumento della richiesta energetica e di proteine per promuovere una rapida reazione del sistema immunitario e riparazione dei tessuti coinvolti. In questo caso il corpo rende disponibili i substrati in maniera immediata e di conseguenza aumenta la spesa energetica (17).

Dispendio energetico delle attività sedentarie e delle attività fisiche

A causa della più alta massa corporea dovuta ad una maggiore MM, i bambini e gli adolescenti obesi presentano un DEG, un MB e una spesa energetica per le attività fisiche, maggiori rispetto ai bambini e adolescenti non obesi (2). Inoltre, i bambini obesi praticano meno attività fisica e hanno uno stile di vita più sedentario rispetto ai loro coetanei non obesi (18).

Il DEG e il DE associato alle attività fisiche e sedentarie sono stati valutati in 50 adolescenti non obesi e 27 adolescenti obesi di età 13.0±0.3 anni (2). Come previsto, l’indice di massa corporea, la MM e la MG erano più alti nei soggetti obesi: rispettivamente 34.1 vs 18.8 kg·m^-2, 52.4 vs 39.9 kg, e 43.1 vs 19.7 kg. Il peso in eccesso era composto in media per il 27% da MM e per il 73% da MG. Il DE per il sonno e per l’attività sedentaria erano più alti del 19% negli obesi rispetto ai non obesi, tuttavia questa differenza spariva quando il DE veniva normalizzato per la composizione corporea. Il DE durante la marcia su treadmill alle stesse velocità era l’81% più alto nei soggetti obesi rispetto ai non obesi. In seguito alla normalizzazione per la massa corporea rimaneva il 25% più alto (P<0.001), probabilmente a cause della maggiore difficolta a camminare osservata nei soggetti obesi (19-21). Il DEG era 2.26 MJ più alto nei soggetti obesi rispetto ai non obesi (Fig. 3, P<0.001). In seguito a normalizzazione per composizione corporea, il DE per il sonno, le attività sedentarie e giornaliere non erano significativamente diversi tra i soggetti obesi e non obesi, ma il DE associato all’attività fisica era il 61% inferiore negli adolescenti obesi (P<0.001) nonostante il maggior costo energetico dell’attività fisica in questi soggetti. Inoltre, gli adolescenti obesi facevano 47 min·d^-1 in più di attività fisica leggera (camminata lenta e lavori di casa) e 53 min·d^-1 in meno di attività fisica moderata (camminata a velocità normale e attività ricreative) dei soggetti non obesi (22).

Figura 3: Dispendio energetico (DE) e tempo dedicato alle attività più comuni in adolescenti non obesi (􀀀; n = 50) e obesi (■; n = 27) nelle condizioni di vita abituali. Effetto significativo dell’obesità: *P<0.05, *** P<0.001.

La variabilità inter-individuale del DE era elevata e dipendente dal sesso negli adolescenti obesi. Dopo normalizzazione per la MM, la variabilità inter-individuale del DE durante attività sedentarie in condizioni standardizzate era in media ±10.1% nei ragazzi e ±12.4% nelle ragazze. Inoltre, in seguito a normalizzazione per la massa corporea, la variabilità inter-individuale del DE durante il cammino a 5 km·h-1 su treadmill era ±21.3% nei ragazzi e ±12.9% nelle ragazze (22), il che fa presupporre a differenze nell’efficienza del cammino.

Effetti della riduzione della massa corporea sul dispendio energetico

Gli obiettivi principali nella riduzione della massa corporea sono: 1) diminuire la massa grassa al fine di ridurre i disordini metabolici che predispongono gli adolescenti obesi a complicazioni metaboliche e stati patologici come ipertensione, patologie cardiovascolari e diabete; 2) aumentare le abilità e le capacità fisiche, il piacere e la motivazione a praticare attività fisica; 3) mantenere o incrementare la massa magra al fine di aumentare il dispendio energetico giornaliero e consentire un controllo del peso a lungo termine; 4) modificare le abitudini alimentari al fine di migliorare il bilancio energetico giornaliero.

Restrizioni energetiche importanti possono indurre negli adolescenti un decremento significativo della massa grassa e anche della massa magra (23), che potrebbe rallentare la crescita e indurre riduzioni nel dispendio energetico giornaliero, favorendo un conseguente incremento della massa corporea. Al contrario, l’attività fisica senza restrizioni energetiche preserva o permette un incremento della massa magra, delle capacità fisiche e del dispendio energetico giornaliero, ma con una minor riduzione della massa grassa (24, 25).

Seguendo tale approccio, è stato realizzato uno studio condotto su 26 adolescenti obesi (12 ragazzi e 14 ragazze di età 12-16 anni) della durata di 9 mesi. Il programma di riduzione ponderale comprendeva un’educazione alimentare, attività fisica e follow-up psicologico. Alla fine del programma si è osservato una riduzione della massa corporea in media di 18.4 kg (-20%) nei ragazzi, di cui 18.0 kg di massa grassa (-51%) e solo 0.4 kg di massa magra (-0.7%). Mentre nelle ragazze, la riduzione ponderale è stata in media 15.6 kg (-17%), di cui 12.5 kg di massa grassa (-31%) e 3.2 kg di massa magra (-6%). Il BMI medio era diminuito di 8.1 e 6.3 kg·m^-2 (s.e.m: 0.38 kg·m^-2) nei ragazzi e nelle ragazze, rispettivamente. Il metabolismo di base, il dispendio energetico durante il sonno e le attività sedentarie risultavano significativamente più bassi alla fine dei 9 mesi di programma, sia in termini assoluti (-8.3, -14.0 e -14.0%, rispettivamente, P<0.001) che in seguito a normalizzazione per la massa magra (-6.3, -12.6 e -11.7%, rispettivamente, P<0.001). Il costo energetico della camminata a pari velocità era diminuito significativamente (-24 e -22% nei ragazzi e nelle ragazze, rispettivamente) anche dopo normalizzazione per la massa corporea (media -17.6%, P<0.004). Di conseguenza, a parità di programma di attività, il dispendio energetico giornaliero era significativamente più basso (11.67 vs 13.96 MJ·d^-1; P<0.001) dopo la riduzione della massa corporea, anche dopo normalizzazione per la massa magra (11.84 vs 13.76 MJ·d^-1; P<0.001) (26).

Tale programma di riduzione ponderale ha consentito un miglioramento delle capacità di lavoro degli arti superiori ed inferiori di circa tre volte. Inoltre, anche la capacità cardiovascolare era incrementata: il battito cardiaco era diminuito di 11-18 battiti al minuto (bpm) durante il sonno e le attività sedentarie, e di 20-25 bpm durante la camminata a 4, 5 e 6 km·h^-1 (Fig. 4, (26)).

Figura 4: Relazione tra frequenza cardiaca (FC) e dispendio energetico (DE) misurato con calorimetria indiretta, prima (—) e dopo (___) il programma di riduzione ponderale (valori medi di tutti i soggetti) (26).

Nei 4 mesi successivi al programma di riduzione ponderale, solo 12 dei 26 partecipanti avevano mantenuto il loro peso corporeo costante, mentre 10 lo avevano aumentato di 6.6 kg (27). I risultati di questo studio confermano e dimostrano che un programma di riduzione ponderale multidisciplinare eseguito in un istituto specializzato induce numerosi benefici negli adolescenti obesi, ma induce anche delle riduzioni del dispendio energetico del sonno e delle attività sedentarie che rappresentano circa l’80% del dispendio energetico giornaliero. Questi fenomeni contribuiscono al frequente recupero di massa grassa e corporea osservati in seguito alla conclusione dei programmi di riduzione ponderale.

Inoltre, per gli adolescenti obesi con limitate capacità funzionali e quindi performance fisiche compromesse, sarebbe ottimale escogitare una forma di attività fisica che favorisca un notevole dispendio energetico. Questo dovrebbe promuovere l’ossidazione dei grassi con una minima percezione dello sforzo e dell’intensità dell’esercizio, e potrebbe permettere una miglior tolleranza e partecipazione ai protocolli di attività fisica. Studi precedenti suggeriscono che gli adolescenti obesi presentano la massima ossidazione dei lipidi ad intensità di lavoro pari al 41% del V’O₂max, che corrisponde al 58% della FC massima (28). Inoltre, il cammino ha il vantaggio di aumentare l’uso dei grassi rispetto al ciclismo ad intensità che richiedono simile dispendio energetico (29). Tuttavia dovrebbe essere chiaro che nei bambini obesi, la camminata o il jogging potrebbero portare a dolori articolari e quindi attività che non richiedano il supporto del peso corporeo (ad es. ciclismo o camminare in piscina) dovrebbero essere preferite, almeno inizialmente.

Metabolic equivalent of task (MET) per le attività sedentarie e fisiche di adolescenti obesi

Al fine di prescrivere le diete più adeguate e suggerire le linee guida riguardanti le attività da svolgere, è indispensabile conoscere il costo energetico e la durata delle attività fisiche praticate da bambini e adolescenti obesi. Nella pratica clinica, il questionario è il mezzo più utilizzato per stimare il livello di attività fisica svolta dal soggetto (30). Da questo, attività fisica e sedentaria possono essere convertite in dispendio energetico giornaliero utilizzando gli equivalenti metabolici (MET) (31). Il MET è definito come il rapporto tra il consumo di ossigeno durante l’attività in esame ed il consumo di ossigeno a riposo 1 kcal·kg^-1·h^-1 (4.184 kJ·kg^-1·h^-1).

I valori di MET di riferimentono stati ottenuti principalmente da studi con soggetti adulti normopeso. Sulle basi di studi precedenti (2, 32, 33), il costo energetico della camminata a 3.5 km·h^-1 negli adolescenti obesi era in media il 16% più alto di quello predetto con i MET (31). Inoltre, per tutte le attività fisiche che includono la camminata o movimenti del corpo, l’energia spesa era in meda il 15-35% in più rispetto a quello predetto dai MET (31). Questi dati suggeriscono l’uso di appropriati valori di MET per determinare il dispendio energetico giornaliero negli adolescenti obesi (2, 32, 33) (Fig. 5).

Figura 5: MET corrispondenti a varie attività sedentarie e fisiche per gli adolescenti obesi (modificato da 2, 32, 33).

Stima Del Dispendio Energetico Giornaliero

Il dispendio energetico giornaliero è spesso valutato considerando i dati raccolti con i diari alimentari realizzati sulla settimana (26). Le attività riportate sono poi analizzate in base a frequenza, durata e intensità al fine di valutare il dispendio energetico giornaliero (DEG, kcal). Quest’ultimo può essere calcolato usando la formula:

dove N corrisponde al numero di attività, MB (equazione 1 e 2) è espresso in kcal·min^-1, MET (Figura 5) è adimensionale e la durata dell’attività è espressa in minuti.

Su queste basi, un ragazzo (14 anni, massa corporea 93 kg, statura 1.62 m) con un MB di 1.46 (kcal·min^-1, Eq. 1)). Se dorme per 540 min (MET: 0.93), impiega 60 min per vestirsi (MET: 2.05), mangia per 120 min (MET: 1.75), rimane a scuola per 420 min (MET: 1.65), guarda la televisione per 180 min (MET: 1.57), cammina per 60 min (MET 5.46) e pedala per 60 min (MET: 3.75), presenta un dispendio energetico giornaliero che può essere stimato a 3441 kcal·giorno^-1.

Lavoro Meccanico Dlla Camminata E Della Corsa

In soggetti normopeso

Generalmente, la locomozione umana è caratterizzata da due andature principali, il cammino e la corsa. Le principali caratteristiche delle due andature sono le medesime: ogni passo presenta una fase di appoggio e una di oscillazione. Però, le tempistiche degli eventi durante i cicli del passo sono diversi, la fase di appoggio di ogni piede è più lunga nel cammino e più corta nella corsa, mentre la fase swing mostra un trend opposto. Nella camminata c’è sempre almeno un piede in contatto con il terreno, mentre nella corsa c’è un periodo durante il quale entrambi i piedi sono in aria, e le ampiezze delle contrazioni di flessori ed estensori durante le due fasi del passo sono diverse.

Il lavoro totale (L_TOT) svolto per realizzare un passo è definito come la somma del lavoro esterno (L_EXT) più il lavoro interno (L_INT). Dove, L_EXT corrisponde al lavoro realizzato per alzare ed accelerare il centro di massa del corpo rispetto all’ambiente, mentre L_INT e il lavoro associato ai movimenti dei segmenti corporei (in particolare degli arti superiori ed inferiori) rispetto al centro di massa del corpo (34, 35). Il L_INT tende ad incrementare in funzione della velocità (34), della frequenza del passo (35), della massa dei segmenti e del duty factor (o frazione del tempo di appoggio rispetto al ciclo del passo) (36) e costituisce il 25-40% del L_TOT (34). Il rapporto tra L_TOT e DE fornisce l’efficienza η = L_TOT· DE^-1·100, dove L_TOT e DE devono essere espressi nelle stesse unità (J, J·m^-1 o J·m^-1·kg^-1), e quindi l’efficienza è un valore adimensionale, espresso in percentuale (34). Negli adolescenti normopeso, η incrementa dal 15 al 21% quando la velocità di camminata incrementa da 0.75 a 1.50 m·s^-1 (21).

Nonostante la locomozione sia il risultato delle azioni coordinate di dozzine di muscoli, molti di questi essendo bi-articolari esercitano la forza sui tendini e producono il movimento di numerose ossa e segmenti corporei, ogni andatura può essere descritta da un modello che può aiutare a comprendere il meccanismo generale della locomozione umana. Più specificatamente, per ogni andature il modello consente di spiegare l’interazione tra tre energie fondamentali associate al centro di massa del corpo, cioè l’energia potenziale (E_p, m·g·h), l’energia cinetica (E_K, 0.5 m·v^-2) e l’energia elastica (E_EL); dove g è l’accelerazione di gravità (9.81 m·s^-2), m è la massa corporea (37), h è la coordinata sopra un livello di riferimento (m) e v è la velocità (m·s^-1) del centro di massa corporeo.

Quindi L_EXT può essere espressa come L_EXT=∆E_p+∆E_K

Figura 6: Confronto tra la meccanica della camminata e della corsa (modificato da Bramble e Lieberman (38)).

1. Cinematica del cammino (sinistra) e della corsa (destra). Durante il cammino, il centro di massa raggiunge il punto più basso in prossimità della fine della fase di spinta TO) e il più alto a metà della fase di appoggio (definita mid-stance, MS), dove l’arto inferiore è relativamente esteso. Durante la corsa, la testa e il centro di massa sono nel punto più alto in corrispondenza alla fase di volo e nel punto più basso in corrispondenza al MS, quando anca, ginocchio e caviglia sono flesse; inoltre, il tronco è più inclinato e il gomito più flesso.
2. Confronto tra la biomeccanica del cammino (sinistra) e della corsa (destra). Durante il cammino, un meccanismo a pendolo invertito permette lo scambio tra energia cinetica (E_K) per avanzare e energia potenziale gravitazionale (E_p) tra il momento di contatto con il terreno (heelstrike, HS) e MS; lo scambio è invertito tra MS e TO. Durante la corsa, un meccanismo massa-molla fa si che E_K e E_p siano in fase con entrambe le energie che declinano rapidamente fino a un minimo in corrispondenza dell’impatto con il terreno (o foot-strike FS) e MS. I tendini e i legamenti degli arti inferiori convertono parte del decremento di E_p e E_K in energia elastica (E_EL) durante la prima metà della fase di appoggio, che è successivamente rilasciata attraverso il recupero tra MS e TO.

In letteratura, la camminata è stata classicamente descritta come un pendolo invertito (Fig. 6, (39)). In questi modelli l’energia potenziale (E_p) e cinetica (E_K) si scambiano continuamente, dando come risultato l’energia meccanica totale (EMT) ottenuta dalla somma E_p e E_K. Inoltre, il recupero di energia è un parametro che mira a quantificare l’abilità di risparmiare energia meccanica usando un modello simile a un pendolo. Mentre in un pendolo ideale lo scambio di energia è completo (il recupero di energia è del 100%), l’andamento del centro di massa del corpo nel cammino assomiglia al moto di un pendolo invertito (40), con spreco di energia associato sia alle variazioni rispetto al sistema ideale sia alla transizione da una fase di swing alla successiva (35). Il recupero di energia è relativamente elevato (fino al 60%) e dipende dalla lunghezza del passo (41) e dalla velocità (42). Inoltre, in letteratura il contributo dell’energia elastica al ciclo del passo nella camminata è associato all’accumulo di energia elastica ed al successivo rilascio da parte del tendine di Achille e dell’arco plantare (44), proprio il modello del pendolo invertito spiega la maggior parte delle interazioni di energia durante il ciclo del passo.

Contrariamente al cammino, nella la corsa lo scambio di energia potenziale (E_p) e cinetica (E_K) avviene in fase (quindi non c’è scambio tra E_p e E_K durante la fase di appoggio). In questa forma di locomozione l’energia elastica (E_EL) ha un ruolo cruciale nello scambio di energia in associazione alle altre due forme di energia. Parte dell’energia totale del sistema durante la fase di volo è trasformata in energia elastica (E_EL) durante la prima metà della fase di appoggio attraverso l’allungamento del tendine. Nella seconda metà della fase di appoggio, gran parte dell’energia immagazzinata viene restituita al sistema attraverso il recupero di energia dal tendine stesso.

Mentre il L_EXT è una stima attendibile del lavoro meccanico fatto dai muscoli durante la camminata, i valori di L_EXT ottenuti per la corsa sovrastimano il lavoro muscolare per l’incapacità di prendere in considerazione l’energia elastica (E_EL). Infatti, parte dell’incremento o del decremento dell’energia meccanica totale (EMT) nella corsa non sono causati dalla contrazione eccentrica e concentrica dei muscoli, ma dall’allungamento e dal recupero di energia da parte dei tendini.

Effetti dell’obesità sul lavoro meccanico della camminata e della corsa

Negli individui obesi la distribuzione della massa corporea risulta essere diversa rispetto ai soggetti non obesi, la dimensione della coscia generalmente aumenta in modo sproporzionale all’aumento delle dimensioni del resto del corpo. È stato osservato che negli adolescenti obesi, il lavoro esterno (espresso in valore assoluto) del cammino era più elevato rispetto ai soggetti normopeso. Però, dopo normalizzazione per il peso corporeo, non vi erano più differenze significative tra le due popolazioni. Di conseguenza l’efficienza (η) era in media il 23% più bassa negli adolescenti obesi e la differenza diminuiva dal 30 al 20% quando la velocità di camminata aumentava (21). Il pattern di movimento, da un punto di vista meccanico, differisce tra gli adolescenti obesi e non obesi durante la camminata, in particolare lo spostamento medio-laterale del centro di massa è maggiore nei soggetti obesi ed è associato ad una maggiore larghezza del passo, specialmente alle velocità più basse, probabilmente dovuto alla ridotta stabilità posturale. Inoltre, il maggior costo energetico del cammino nei soggetti obesi potrebbe essere parzialmente spiegato da un incrementato costo nella transizione da un passo all’altro (cioè, il lavoro interno necessario durante la fase di doppio appoggio) associato ad un passo eccessivamente ampio.

Gushue et al. (45) hanno suggerito che i bambini in sovrappeso presentano una cinematica delle articolazioni alterata a causa del più alto picco nelle forze (ovvero il momento) in adduzione nel ginocchio (73-100% più alto dei bambini normopeso). Gli autori hanno proposto che un adattamento del passo potrebbe incrementare il carico compartimentale mediale degli arti inferiori e contribuire allo sviluppo di deformità in varo/valgo e logorio osteoarticolare. Qusta affermazione è stata supportata da Davis et al (46) che ha dimostrato come le variazioni nel ciclo del passo osservate nei bambini obesi causino forze di compressione patologiche nel compartimento mediale del ginocchio. Inoltre, si crede che elevati carichi articolari sul compartimento mediale tibiofemorale, giochino un ruolo importante nella patogenesi di infortuni articolari e osteoartriti del ginocchio (47,48,49,50). Similmente, le forze di taglio che agiscono sull’anca e una ridotta antiversione nell’angolo del collo del femore, potrebbero portare ad uno slittamento in alto dell’epifisi femorale (51, 52). Risulta ragionevole affermare che un eccesso di tessuto adiposo possa indurre ad un incremento del costo energetico del movimento e possa contribuire all’inefficienza meccanica e all’instabilità posturale. Infatti, McGraw et al. (2000) e Colne et al. (20,53) hanno dimostrato che i soggetti obesi spendevano più tempo nella fase di doppio appoggio, durante il cammino rispetto ai soggetti non obesi. Questo era probabilmente dovuto ad una serie di movimenti stabilizzatori volti a correggere l’instabilità nel piano medio-laterale.

Infine, Taboga et al. 2012, hanno dimostrato che il costo energetico della corsa a 8 km∙h^-1, il L_EXT e l’efficienza (η) erano indipendenti dalla massa corporea del soggetto. I tessuti elastici dei soggetti obesi sembrano quindi adattarsi (ad es. in spessore) all’incrementata della massa del corpo, quindi mantenendo la loro capacità di immagazzinare energia elastica come nei soggetti non obesi.

Effetti della riduzione dell’obesità sul lavoro meccanico della camminata

Uno studio realizzato su adolescenti obesi (54), ha dimostrato che in seguito a un programma multidisciplinare di riduzione ponderale della durata di 3 mesi, gli adolescenti obesi avevano ridotto la massa corporea del 6%, la massa grassa del 15% e senza variazioni significative nella massa magra. Dopo la riduzione della massa corporea, il dispendio energetico della camminata a 1.25 m･s^-1 era diminuito significativamente ed i parametri biomeccanici erano variati: la lunghezza del passo era incrementata del 3.5%, l’oscillazione laterale degli arti inferiori e la variazione dell’energia cinetica medio-laterale erano diminuite del 18%, mentre la variazione dell’energia potenziale era aumentata del 6%. Di conseguenza, il costo energetico della camminata, normalizzato per la massa corporea, era diminuito del 9%, mentre il lavoro esterno (L_ext) non era variato in modo significativo. Il decremento nel costo energetico netto della camminata era correlato con il decremento della massa corporea ed in particolare della massa grassa. Ciò ha consentito di ridurre il lavoro muscolare richiesto per alzare e accelerare il centro di massa, così come per supportare la massa corporea e mantenere l’equilibrio (55) durante il cammino. Inoltre, delle riduzioni dei momenti, proporzionali alle riduzioni di massa corporea, sono state osservate in soggetti obesi in seguito a interventi baritrici (56).

Applicazioni Pratiche

Un elevato fitness cardiorespiratorio durante l’infanzia e l’adolescenza è stato associato ad una più bassa percentuale di grasso corporeo e ad un migliore profilo cardiovascolare (57, 58), mentre l’adiposità durante l’infanzia era associata ad un profilo lipidico sfavorevole (59, 60).

Da un punto di vista della salute pubblica, l’obiettivo principale dovrebbe essere la prevenzione dell’aumento della massa corporea e del recupero della massa corporea dopo un periodo di riduzione ponderale (61, 62). L’attività fisica è riconosciuta come la componente principale nel controllo del sovrappeso e dell’obesità. Infatti, l’attività fisica risulta essere più importante per il mantenimento del peso corporeo e della massa magra in seguito ad una riduzione di massa corporea, rispetto alla riduzione del peso per sé. Inoltre, la maggior parte degli studi suggeriscono che un volume totale di attività fisica, piuttosto che la sua intensità, è importante per il controllo del peso.

Quantità di attività fisica necessaria per prevenire l’obesità

Non c’è un consenso generale sulla quantità di attività fisica necessaria per prevenire l’aumento di peso. Questo è un problema complesso, specialmente se si considerano le difficoltà nel bilanciare l’energia assunta con quella spesa, in tempi in cui il cibo è facilmente disponibile e i livelli di attività fisica sono bassi (61, 62). Le linee guida dell’U.S. Department of Health and Human Services (63) raccomandano che i bambini e gli adolescenti siano attivi fisicamente per almeno 60 minuti al giorno, includendo:

Attività aerobica: la maggior parte dei 60 o più minuti al giorno dovrebbero essere di attività fisica di moderata o vigorosa intensità (corsa, balzi, balzelli, salti della corda, nuoto, danza, ciclismo e tutte le altre attività aerobiche), e dovrebbe includere attività vigorose e intense almeno tre giorni a settimana.

Rafforzamento muscolare: parte dei 60 o più minuti al giorno di attività fisica dovrebbe essere dedicata all’incremento della forza muscolare in almeno 3 giorni a settimana. Il rafforzamento muscolare può essere non strutturato e far parte di un gioco, come arrampicare e giocare a “tiro alla fune”. Oppure, queste attività possono essere strutturate, come il lavoro con elastici.

Rafforzamento delle ossa: nei 60 o più minuti di attività fisica giornaliera, i bambini e gli adolescenti dovrebbero includere attività fisica per il rafforzamento delle ossa almeno 3 giorni a settimana. Produrre forza sulle ossa promuove la loro crescita e resistenza. Questa forza è comunemente prodotta dagli impatti con il terreno. La corsa, il saltare la corda, il basket, il tennis …. sono esempi di attività che rinforzano le ossa.

È importante incoraggiare le persone giovani a partecipare alle attività fisiche che sono più appropriate per la loro età, possibilmente divertenti e varie.

Quantità di attività fisica necessaria per perdere peso

La quantità di attività fisica necessaria per perdere perso è legata al bilancio negativo tra l’energia assunta e l’energia spesa quotidianamente. L’energia assunta può essere calcolata come 1,2 o 1,3 volte il metabolismo di base (32). Mentre l’energia spesa può essere calcolata come suggerito precedentemente. Le proposte di attività fisica devono inoltre tenere presente le seguenti indicazioni:

Esercizi di endurance

Frequenza: per attività ad intensità moderate si dovrebbero accumulare almeno 60 min·giorno^-1 in prove da almeno 15 minuti l’una; per attività ad intensità vigorosa almeno 20-30 min·giorno^-1 con una combinazione equivalente di attività moderata e vigorosa.

Intensità: su una scala da 0 a 10 per livello di esaurimento fisico, 5-6 rappresentano intensità moderata e 7-8 intensità vigorosa. È stato dimostrato che negli adolescenti l’ossidazione dei grassi è al massimo durante attività fisiche moderatamente intense (50% V’O₂picco, 65% frequenza cardiaca massima, ~130 bpm) (29) quali la camminata a 5 km·h^-1.

Durata: per attività ad intensità moderata, si dovrebbero accumulare almeno 45 min·giorno^-1 in prove da almeno 15 minuti l’una di attività continuativa ad intensità vigorosa.

Tipo: ogni modalità che non impone un eccessivo stress articolare; il cammino o la corsa sono i più comuni tipi di attività. Il ciclismo su ciclo ergometro potrebbe essere vantaggioso per i soggetti con limitata tolleranza alle attività peso-dipendenti.

Rafforzamento muscolare

Frequenza: almeno 2 giorni·settimana^-1

Intensità: tra moderata (5-6) e vigorosa (7-8) su una scala da 0 a 10.

Tipo: programmi di sollevamento pesi o callistenico (8-10 esercizi di 8-12 ripetizioni l’uno che coinvolgono i maggiori gruppi muscolari), salire le scale e altre attività che coinvolgono i maggiori gruppi muscolari.

Flessibilità

Frequenza: almeno 4 giorni·settimana^-1

Intensità: moderata (5-6) su una scala da 0 a 10.

Tipo: ogni attività che mantiene o incrementa la flessibilità usando allungamenti sostenuti per ogni maggiore gruppo muscolare, allungamento statico piuttosto che movimenti balistici.

La progressione delle attività dovrebbe essere individualizzata sulla tolleranza e le preferenze personali; un approccio conservativo potrebbe essere necessario per la maggior parte dei bambini e adolescenti obesi decondizionati o limitati fisicamente. I bambini e gli adolescenti obesi dovrebbero superare l’ammontare del minimo raccomandato di attività fisica se vogliono migliorare la loro fitness.

Quantità di attività fisica necessaria a prevenire il recupero di peso

Mentre non c’è consenso sulla quantità di attività fisica necessaria per prevenire l’aumento di peso, viene suggerito che i bambini e gli adolescenti avrebbero bisogno di almeno 60 minuti di attività fisica giornaliera intensa per prevenire il recupero di peso (65, 66). Questa attività fisica può essere intervallata in piccoli periodi di tempo durante il giorno. Si può coinvolgerli nella pratica di più di 60 minuti di attività fisica giornaliera promuovendo l’andare a scuola a piedi o in bici, suggerendo attività che coinvolgono genitori e amici e promuovendo anche piccole quantità di attività fisica ad intensità moderata o vigorosa. In particolare è consigliato proporre attività gioiose e divertenti.

Cosi come, scoraggiare comportamenti sedentari è un modo semplice per incrementare l’attività fisica.

Conclusione

Il dispendio energetico giornaliero, il metabolismo basale e l’energia spesa corrispondente alle varie attività sedentarie e fisiche sono significativamente più alte negli adolescenti obesi rispetto ai non obesi, ma nessuna eccetto il cammino è significativamente diversa dopo la normalizzazione per la massa magra o la massa corporea. Il lavoro meccanico negli adolescenti obesi si caratterizza per un maggior spostamento medio-laterale del centro di massa e un maggior larghezza dei passi, specialmente alle velocità più basse, probabilmente perché vi è una maggiore instabilità posturale. Un costo energetico aumentato e maggiori carichi sulle articolazioni potrebbero predisporre allo sviluppo di infortuni del sistema muscoloscheletrico di bambini e adolescenti obesi.

I bambini obesi dedicano più tempo nello svolgere attività fisiche leggere e molto meno tempo in attività fisiche di intensità moderata, rispetto ai soggetti non obesi. L’energia spesa per le attività sportive non è differente in modo significativo tra obesi e non, il che indica che i soggetti obesi impiegano il tempo in attività meno intense. Di conseguenza, l’energia spesa dai soggetti obesi per attività sportive e moderate è del 20%, mentre è del 25% nei non obesi.

Un programma di riduzione ponderale multidisciplinare ha numerosi effetti benefici ma induce anche una riduzione di dispendio energetico durante il sonno e le attività fisiche. Questi decrementi non risultano solo da una riduzione della massa grassa e massa magra, ma probabilmente anche da una riduzione nelle dimensioni e nel metabolismo energetico di organi e tessuti. Questi fenomeni spiegano il frequente riguadagno di massa grassa e massa corporea in seguito a programmi di riduzione ponderale. È tuttavia essenziale per gli adolescenti seguire scrupolosamente le raccomandazioni dietetiche e praticare attività fisica moderata ogni giorno per mantenere i benefici del programma di riduzione ponderale. Inoltre, è raccomandato suggerire attività fisiche adatte all’età e divertenti, che promuovano l’ossidazione dei grassi. Queste attività potrebbero essere meglio tollerate in questa tipologia di popolazione e potrebbero incrementare l’adesione alle attività fisiche. Studi precedenti, suggeriscono che gli adolescenti obesi hanno un’ossidazione massimale dei grassi al 58% della frequenza cardiaca massima. Infine, il cammino ha un’ossidazione dei grassi maggiore rispetto al ciclismo (per intensità che richiedono simile dispendio energetico) anche se questa attività peso-dipendente potrebbe essere inizialmente sconfortevole nei soggetti obesi.

Bibliografia

1. Warwick PM, Busby R. Influence of mild cold on 24 h energy expenditure in ‘normally’ clothed adults. Br J Nutr 1990; 63: 481-488.
2. Lazzer S, Boirie Y, Bitar A, Montaurier C, Vernet J, Meyer M, et al. Assessment of energy expenditure associated with physical activities in free-living obese and nonobese adolescents. Am J Clin Nutr 2003; 78: 471-479.
3. Elia M. Organ and Tissue Contribution to Metabolic Rate. In: Kinney MJ, Tucker HN (eds). Energy Metabolism: Tissue Determinants and Cellular Corollaries. Raven Press: New York, 1992, pp 61-79.
4. Gallagher D, Belmonte D, Deurenberg P, Wang Z, Krasnow N, Pi-Sunyer FX, et al. Organ-tissue mass measurement allows modeling of REE and metabolically active tissue mass. Am J Physiol 1998; 275: E249-258.
5. Goran MI, Kaskoun M, Johnson R. Determinants of resting energy expenditure in young children. J Pediatr 1994; 125: 362-367.
6. Molnar D, Schutz Y. The effect of obesity, age, puberty and gender on resting metabolic rate in children and adolescents. Eur J Pediatr 1997; 156: 376-381.
7. Simoneau JA, Bouchard C. Human variation in skeletal muscle fiber-type proportion and enzyme activities. Am J Physiol 1989; 257: E567-572.
8. Simat BM, Mayrand RR, From AH, Morley JE, Billington C, Fullerton DS, et al. Is the erythrocyte sodium pump altered in human obesity? J Clin Endocrinol Metab 1983; 56: 925-929.
9. Ferraro R, Lillioja S, Fontvieille AM, Rising R, Bogardus C, Ravussin E. Lower sedentary metabolic rate in women compared with men. J Clin Invest 1992; 90: 780-784.
10. Lazzer S, Agosti F, De Col A, Mornati D, Sartorio A. Comparison of predictive equations for resting energy expenditure in severely obese Caucasian children and adolescents. J Endocrinol Invest 2007; 30: 313-317.
11. Lazzer S, Agosti F, De Col A, Sartorio A. Development and cross-validation of prediction equations for estimating resting energy expenditure in severely obese Caucasian children and adolescents. Br J Nutr 2006; 96: 973-979.
12. Heymsfield SB, Gallagher D, Wang Z. Body Composition Modeling: Application to Exploration of the Resting Energy Expenditure Fat-free Mass Relationship. Ann NY Acad Sci 2000; 904: 290-297.
13. Harris JA, Benedict FG. A biometric study of basal metabolism in man. Carnegie Institute of Washington: Washington, DC, 1919.
14. Human energy requirements. Report of a Joint FAO/WHO/UNU Expert Consultation, 2001.
15. Raben A, Agerholm-Larsen L, Flint A, Holst JJ, Astrup A. Meals with similar energy densities but rich in protein, fat, carbohydrate, or alcohol have different effects on energy expenditure and substrate metabolism but not on appetite and energy intake. Am J Clin Nutr 2003; 77: 91-100.
16. Prentice AM, Lucas A, Vasquez-Velasquez L, Davies PS, Whitehead RG. Are current dietary guidelines for young children a prescription for overfeeding? Lancet 1988; 2: 1066-1069.
17. Shew SB, Jaksic T. The metabolic needs of critically ill children and neonates. Semin Pediatr Surg 1999; 8: 131-139.
18. Goran MI, Hunter G, Nagy TR, Johnson R. Physical activity related energy expenditure and fat mass in young children. Int J Obes Relat Metab Disord 1997; 21: 171-178.
19. Browning RC, Kram R. Effects of obesity on the biomechanics of walking at different speeds. Med Sci Sports Exerc 2007; 39: 1632-1641.
20. McGraw B, McClenaghan BA, Williams HG, Dickerson J, Ward DS. Gait and postural stability in obese and nonobese prepubertal boys. Arch Phys Med Rehabil 2000; 81: 484-489.
21. Peyrot N, Thivel D, Isacco L, Morin JB, Duche P, Belli A. Do mechanical gait parameters explain the higher metabolic cost of walking in obese adolescents? J Appl Physiol (1985) 2009; 106: 1763-1770.
22. Lazzer S. Variations longitudinales du métabolisme énergétique d’adolescents obèses sévères pendant et après une cure de réduction pondérale. Thèse
23. Zwiauer KF, Mueller T, Widhalm K. Resting metabolic rate in obese children before, during and after weight loss. Int J Obes Relat Metab Disord 1992; 16: 11-16.
24. Barbeau P, Gutin B, Litaker M, Owens S, Riggs S, Okuyama T. Correlates of individual differences in body-composition changes resulting from physical training in obese children. Am J Clin Nutr 1999; 69: 705-711.
25. Gutin B, Barbeau P, Owens S, Lemmon CR, Bauman M, Allison J, et al. Effects of exercise intensity on cardiovascular fitness, total body composition, and visceral adiposity of obese adolescents. Am J Clin Nutr 2002; 75: 818-826.
26. Lazzer S, Boirie Y, Montaurier C, Vernet J, Meyer M, Vermorel M. A weight reduction program preserves fat-free mass but not metabolic rate in obese adolescents. Obes Res 2004; 12: 233-240.
27. Lazzer S, Meyer M, Derumeaux H, Boirie Y, Vermorel M. . Arch Pediatr 2005; 12: 1349-1357.
28. Lazzer S, Busti C, Agosti F, De Col A, Pozzo R, Sartorio A. Optimizing fat oxidation through exercise in severely obese Caucasian adolescents. Clin Endocrinol (Oxf) 2007; 67: 582-588.
29. Lafortuna CL, Lazzer S, Agosti F, Busti C, Galli R, Mazzilli G, et al. Metabolic responses to submaximal treadmill walking and cycle ergometer pedalling in obese adolescents. Scand J Med Sci Sports 2010; 20: 630-637.
30. Baecke JA, Burema J, Frijters JE. A short questionnaire for the measurement of habitual physical activity in epidemiological studies. Am J Clin Nutr 1982; 36: 936-942.
31. Ainsworth BE, Haskell WL, Whitt MC, Irwin ML, Swartz AM, Strath SJ, et al. Compendium of physical activities: an update of activity codes and MET intensities. Med Sci Sports Exerc 2000; 32: S498-504.
32. Lazzer S, Boirie Y, Poissonnier C, Petit I, Duche P, Taillardat M, et al. Longitudinal changes in activity patterns, physical capacities, energy expenditure, and body composition in severely obese adolescents during a multidisciplinary weight-reduction program. Int J Obes (Lond) 2005; 29: 37-46.
33. Lazzer S, Busti C, Galli R, Boniello S, Agosti F, Lafortuna C, et al. Physical activity ratios for various commonly performed sedentary and physical activities in obese adolescents. J Endocrinol Invest 2009; 32: 79-82.
34. Cavagna GA, Kaneko M. Mechanical work and efficiency in level walking and running. J Physiol 1977; 268: 467–481.
35. Minetti AE, Saibene F. Mechanical work rate minimization and freely chosen stride frequency of human walking: a mathematical model. J Exp Biol 1992; 170: 19-34.
36. Minetti AE. A model equation for the prediction of mechanical internal work of terrestrial locomotion. J Biomech 1998; 31: 463-468.
37. Zimmet P, KG MMA, Serrano Rios M. . Rev Esp Cardiol 2005; 58: 1371-1376.
38. Bramble DM, Lieberman DE. Endurance running and the evolution of Homo. Nature 2004; 432: 345-352.
39. Margaria R (ed) Biomechanics and energetics of muscular exercise. Clarendon Press: Oxford, 1976.
40. Cavagna GA, Margaria R. Mechanics of walking. J Appl Physiol 1966; 21: 271-278.
41. Minetti AE, Capelli C, Zamparo P, di Prampero PE, Saibene F. Effects of stride frequency on mechanical power and energy expenditure of walking. Med Sci Sports Exerc 1995; 27: 1194-1202.
42. Cavagna GA, Thys H, Zamboni A. The sources of external work in level walking and running. J Physiol 1976; 262: 639-657.
43. Fukunaga T, Kubo K, Kawakami Y, Fukashiro S, Kanehisa H, Maganaris CN. In vivo behaviour of human muscle tendon during walking. Proc Biol Sci 2001; 268: 229-233.
44. Ker RF, Bennett MB, Bibby SR, Kester RC, Alexander RM. The spring in the arch of the human foot. Nature 1987; 325: 147-149.
45. Gushue DL, Houck J, Lerner AL. Effects of childhood obesity on three-dimensional knee joint biomechanics during walking. J Pediatr Orthop 2005; 25: 763-768.
46. Davids JR, Huskamp M, Bagley AM. A dynamic biomechanical analysis of the etiology of adolescent tibia vara. J Pediatr Orthop 1996; 16: 461-468.
47. Hurwitz DE, Ryals AB, Case JP, Block JA, Andriacchi TP. The knee adduction moment during gait in subjects with knee osteoarthritis is more closely correlated with static alignment than radiographic disease severity, toe out angle and pain. J Orthop Res 2002; 20: 101-107.
48. Kaufman KR, Hughes C, Morrey BF, Morrey M, An KN. Gait characteristics of patients with knee osteoarthritis. J Biomech 2001; 34: 907-915.
49. Hurwitz DE, Sumner DR, Andriacchi TP, Sugar DA. Dynamic knee loads during gait predict proximal tibial bone distribution. J Biomech 1998; 31: 423-430.
50. Sharma L, Hurwitz DE, Thonar EJ, Sum JA, Lenz ME, Dunlop DD, et al. Knee adduction moment, serum hyaluronan level, and disease severity in medial tibiofemoral osteoarthritis. Arthritis Rheum 1998; 41: 1233-1240.
51. Gelberman RH, Cohen MS, Shaw BA, Kasser JR, Griffin PP, Wilkinson RH. The association of femoral retroversion with slipped capital femoral epiphysis. J Bone Joint Surg Am 1986; 68: 1000-1007.
52. Uglow MG, Clarke NM. The management of slipped capital femoral epiphysis. J Bone Joint Surg Br 2004; 86: 631-635.
53. Colne P, Frelut ML, Peres G, Thoumie P. Postural control in obese adolescents assessed by limits of stability and gait initiation. Gait Posture 2008; 28: 164-169.
54. Peyrot N, Morin JB, Thivel D, Isacco L, Taillardat M, Belli A, et al. Mechanical work and metabolic cost of walking after weight loss in obese adolescents. Med Sci Sports Exerc 2010; 42: 1914-1922.
55. Peyrot N, Thivel D, Isacco L, Morin JB, Belli A, Duche P. Why does walking economy improve after weight loss in obese adolescents? Med Sci Sports Exerc 2012; 44: 659-665.
56. Vartiainen P, Bragge T, Lyytinen T, Hakkarainen M, Karjalainen PA, Arokoski JP. Kinematic and kinetic changes in obese gait in bariatric surgery-induced weight loss. J Biomech 2012; 45: 1769-1774.
57. Brage S, Wedderkopp N, Ekelund U, Franks PW, Wareham NJ, Andersen LB, et al. Features of the metabolic syndrome are associated with objectively measured physical activity and fitness in Danish children: the European Youth Heart Study (EYHS). Diabetes Care 2004; 27: 2141-2148.
58. Ruiz JR, Ortega FB, Rizzo NS, Villa I, Hurtig-Wennlof A, Oja L, et al. High cardiovascular fitness is associated with low metabolic risk score in children: the European Youth Heart Study. Pediatr Res 2007; 61: 350-355.
59. Gutin B, Yin Z, Humphries MC, Bassali R, Le NA, Daniels S, et al. Relations of body fatness and cardiovascular fitness to lipid profile in black and white adolescents. Pediatr Res 2005; 58: 78-82.
60. Must A, Tybor DJ. Physical activity and sedentary behavior: a review of longitudinal studies of weight and adiposity in youth. Int J Obes (Lond) 2005; 29 Suppl 2: S84-96.
61. Fulton JE, Garg M, Galuska DA, Rattay KT, Caspersen CJ. Public health and clinical recommendations for physical activity and physical fitness: special focus on overweight youth. Sports Med 2004; 34: 581-599.
62. Hill JO, Wyatt HR. Role of physical activity in preventing and treating obesity. J Appl Physiol (1985) 2005; 99: 765-770.
63. Services USDoHaH. Physical Activity Guidelines for Americans 2008.
64. Corte de Araujo AC, Roschel H, Picanco AR, do Prado DM, Villares SM, de Sa Pinto AL, et al. Similar health benefits of endurance and high-intensity interval training in obese children. PLoS One 2012; 7: e42747.
65. Fogelholm M, Kukkonen-Harjula K. Does physical activity prevent weight gain–a systematic review. Obes Rev 2000; 1: 95-111.
66. Saris WH, Blair SN, van Baak MA, Eaton SB, Davies PS, Di Pietro L, et al. How much physical activity is enough to prevent unhealthy weight gain? Outcome of the IASO 1st Stock Conference and consensus statement. Obes Rev 2003; 4: 101-114.