Prediction of Cardiorespiratory Fitness by the Six-Minute Step Test and Its Association with Muscle Strength and Power in Sedentary Obese and Lean Young Women: A Cross-Sectional Study

Abstract

Impaired cardiorespiratory fitness (CRF) is a hallmark characteristic in obese and lean sedentary young women. Peak oxygen consumption (VO2peak) prediction from the six-minute step test (6MST) has not been established for sedentary females. It is recognized that lower-limb muscle strength and power play a key role during functional activities. The aim of this study was to investigate cardiorespiratory responses during the 6MST and CPX and to develop a predictive equation to estimate VO2peak in both lean and obese subjects. Additionally we aim to investigate how muscle function impacts functional performance. Lean (LN = 13) and obese (OB = 18) women, aged 20–45, underwent a CPX, two 6MSTs, and isokinetic and isometric knee extensor strength and power evaluations. Regression analysis assessed the ability to predict VO2peak from the 6MST, age and body mass index (BMI). CPX and 6MST main outcomes were compared between LN and OB and correlated with strength and power variables. CRF, functional capacity, and muscle strength and power were lower in the OB compared to LN (<0.05). During the 6MST, LN and OB reached ~90% of predicted maximal heart rate and ~80% of the VO2peak obtained during CPX. BMI, age and number of step cycles (NSC) explained 83% of the total variance in VO2peak. Moderate to strong correlations between VO2peak at CPX and VO2peak at 6MST (r = 0.86), VO2peak at CPX and NSC (r = 0.80), as well as between VO2peak, NSC and muscle strength and power variables were found (p<0.05). These findings indicate the 6MST, BMI and age accurately predict VO2peak in both lean and obese young sedentary women. Muscle strength and power were related to measures of aerobic and functional performance.

The Interaction of Cardiorespiratory Fitness With Obesity and the Obesity Paradox in Cardiovascular Disease

“…138 ET and PA strongly correlate with increased muscle mass and strength which are some of the hallmark findings of high CRF. 139,140 Increased muscle mass and strength predicts improved outcomes in patients with CVD. For instance, in a retrospective cohort of 771 Japanese patients with acute HF, Kamiya et al found a strong, independent association between muscle mass (assessed with mid-upper…”

Associação entre força e aptidão cardiorrespiratória é mais forte em septuagenários

“…Portanto, quanto mais forte for o idoso, menor o percentual da força máxima será utilizado durante o exercício aeróbio. Ademais, resultados de estudos transversais, longitudinais e de revisão suportam o fato de que a força muscular é um importante determinante para a redução da ACR com o avançar da idade 1,2,14,15 .…”

“…Apesar da correlação positiva encontrada no presente estudo entre a força muscular e ACR no grupo mais idoso, em grupos mais jovens foram encontrados resultados diferentes daqueles relatados em estudos anteriores 11,12,15 . Tais resultados podem ser explicados, pelo menos em parte, pelos diferentes métodos utilizados, tanto para a avaliação da força quanto da ACR, bem como pelas diferenças nas amostras investigadas.…”

“…Para atender as finalidades do estudo os participantes foram divididos em quatro grupos etários 40-49 (G1), 50-59 (G2), 60-69 (G3) e ≥ 70 anos (G4). Um cálculo amostral realizado a posteriori, baseado nos resultados de estudos prévios 11,13,15 , considerando um poder de estudo de 80% e nível de significância de 5%, revelou a necessidade de uma amostra de no mínimo 85 participantes (40-49 anos, n=21; 50-59 anos, n=21; 60-69 anos, n=18; ≥70 anos, n=25). O n necessário foi atingido em todos os grupos etários, exceto no grupo ≥ 70 anos cuja amostra foi composta por 24 participantes.…”

“…Considerando que a redução da força muscular e ACR ocorrem de maneira relativamente similar com o avanço da idade em adultos, é plausível acreditar que exista uma associação entre essas variáveis. Apesar de alguns estudos terem relatado possíveis associações entre força ou massa magra e ACR, tais investigações se limitaram a analisar grupos etários e/ou gêneros específicos ou, ainda, analisaram amostras com amplo intervalo de idades como um todo 1,2,[11][12][13][14][15][16] . Portanto, tais informações podem não ser representativas do comportamento dessa associação ao longo do tempo, de modo que tais estudos não permitem, por exemplo, identificar se em um grupo etário a ACR depende mais da força muscular do que em outros, informação que pode auxiliar sobremaneira na tomada de decisão para a prescrição de exercícios físicos em diferentes populações.…”