Descripción del acelerómetro como método para valorar la actividad física en los diferentes periodos de la vida; revisión sistemática

Accelerometer description as a method to assess physical activity in different periods of life; systematic review

PhD M. J. Aguilar Cordero¹, BsC A. M. Sánchez López², PhD R. Guisado Barrilao³, BsC R. Rodriguez Blanque², Bsc J. Noack Segovia⁴ y BsC M. D. Pozo Cano²

¹PhD. Departamento de Enfermería. Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad de Granada. Hospital Clínico San Cecilio de Granada (España).
²BsC Departamento de Enfermería. Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad de Granada (España).
³PhD. Departamento de Enfermería. Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad de Granada (España). ]]> ⁴BsC. Escuela de Enfermería. Universidad Santo Tomás de Talca (Chile).

Dirección para correspondencia

RESUMEN

Introducción: La acelerometría, se muestra como una de las técnicas más fiables, en el registro y almacenamiento de la cantidad y el nivel de actividad física, realizada por cada persona y en un periodo de tiempo determinado.
Objetivo: Esta revisión tiene como objetivo describir y analizar los principales artículos que utilizan este método para valorar la actividad física.
Método: Los artículos seleccionados para ser incluidos en esta revisión se identificaron a través de los siguientes motores de búsqueda especializados: SCOPUS, PUBMED, GOOGLE SCHOLAR; con un total de 56 artículos. La validez de los artículos estuvo dada por el grado de evidencias demostrado, por las recomendaciones que describen y por la aplicabilidad a nuestro contexto. Esta revisión ha considerado los estudios que evalúan la actividad física a través de acelerómetros.
Resultados: Los resultados demuestran que este método se puede utilizar en edades comprendidas entre 3 y 90 años. También se puede utilizar en personas con sobrepeso/obesidad, con lesiones articulares, niños con síndrome de Down, autistas, así como personas con problemas psicológicos. Los estudios en mujeres embarazadas muestran datos fiables.
Conclusión: La literatura analizada establece la acelerometría como un método eficaz para valorar la actividad física.

ABSTRACT

Introduction: The accelerometer is shown as one of the most accurate techniques in recording and saving the amount and level of physical activity, by each person in a given period of time.
Aims: This review aims to describe and analyze the main items that use this method to assess physical activity.
Methods: The review articles were identified through the following specialized Internet browser: SCOPUS, PUBMED, GOOGLE SCHOLAR, those were selected for inclusion with a total of 56 items. The validity of the articles was given by the degree of evidence demonstrated by describing the recommendations and the applicability to our context. This review has considered studies evaluating physical activity through accelerometers.
Results: The results show that this method can be used in ages 3 to 90 years. It can also be used in subjects with overweight/obesity, articulation injuries, Down syndrome (just children), autism and people with psychological problems. Studies in pregnant women show satisfactory results.
Conclusion: The literature reviewed provides the accelerometer as a reliable and effective method to assess physical activity.

Key words: Accelerometer. Accelerometry, Physical activity. Assessment.

Introducción

El acelerómetro es un monitor que mide la aceleración que lleva a cabo una persona cuando se mueve. Puede ser uniaxial o triaxial, según mida las aceleraciones en una sola dirección (vertical) o lo haga en tres direcciones (antero-posterior, medio-lateral y longitudinal)²⁹. Se mide en cuentas por minuto que luego se trasladan a METs o su equivalente metabólico, considerándose como la tasa metabólica en reposo estándar (MET). Las mediciones pueden oscilar desde 1 a 18 METs, en función de la intensidad de la actividad física²⁸. Las dimensiones de los acelerómetros son pequeñas (3,8 cm x 3,7 cm x 1,8 cm y 27 g aprox.)¹. Debe colocarse en la parte baja de la espalda y sujeta con una cinta elástica. El periodo de medición medio debe ser de 7 días para obtener valores fiables. El sujeto debe llevarlo puesto en todo momento, excepto cuando duerme o efectúa actividades acuáticas. Los datos se descargan en un ordenador mediante el software del fabricante y posteriormente se analizan para obtener los resultados. Se excluyen del análisis los episodios de 20 minutos continuos con recuentos de intensidad 0, considerando estos períodos, el tiempo sin desgaste. En la tabla I se recoge la clasificación de los diferentes niveles de intensidad medidos por los acelerómetros^17,26,30,31.

Existen tres ecuaciones para medir el gasto energético a través de los acelerómetros y se describen en Trost y cols.³⁶ (AC- Trost), Freedson y cols.³⁷ (AC- Freedson) y Ekelund y cols.³⁸ (AC- Ekelund). Las ecuaciones de predicción del gasto energético utilizadas son las siguientes (peso [kg], edad [años] , género [hombre = 0; mujer = 1]):

AC-Trost: kcal / min = -2,23 + (0,0008 x cuentas por minuto) + (0,08 x peso).

AC-Freedson: MET = 2,757 + (0,0015 x cuentas por minuto) - (0,08957 x edad) - (0,000038 x cuentas por minuto x edad).

AC-Ekelund : kcal / día = (-380,9 x género) + (1.177 x cuentas por minuto) + (21.1 x peso) + 706¹.

Estos dispositivos se usan para cuantificar la actividad física en toda una serie de poblaciones, tales como los que envejecen, los sedentarios, los enfermos y convalecientes, los niños y los adolescentes. También se pueden utilizar con deportistas, en equipo o individuales^{3,34,35,43-46}.

En poblaciones con autismo y síndrome de down también se han encontrado datos fiables de actividad física medida a través de acelerometría^10,52-54.

El objetivo de la presente revisión es resumir y analizar los principales estudios que utilizan el acelerómetro como instrumento para medir la actividad física.

Metodología

Diseño

El diseño utilizado en este estudio se basa en la revisión sistemática.

Selección de los estudios y estrategia de búsqueda

Los artículos de la presente revisión se identificaron a través de la búsqueda automatizada en la base de datos de los sistemas referativos PUBMED y Google Scholar. La revisión se efectuó entre los meses de abril y diciembre del año 2013.

Los descriptores o palabras clave de búsqueda que se utilizaron fueron los siguientes: acelerómetro, acelerometría, actividad física, ejercicio físico y deporte. Estos términos también se utilizaron en inglés: accelerometer, accelerometry, physical activity, exercise and sport. Para la utilización correcta de la terminología se consultó la edición 2013 de los descriptores en ciencias de la salud en la siguiente página web: http://decs.bvs.br/E/homepagee.htm.

Para la búsqueda de bibliografía se utilizaron los siguientes métodos:

- Análisis de documentos, lo que permitió extraer la información más relevante y separarla en sus elementos constituyentes.

- Síntesis de la información, que hizo posible la ordenación y la combinación de la información extractada, así como una evaluación comparativa.

- Concluida la búsqueda, se estableció una selección de los artículos que quedaron incluidos en la revisión. Para ello fue preciso considerar la utilidad y la relevancia del tema estudiado y la credibilidad o experiencia de los autores en la temática. También se analizó y se incluyó en el resumen la aplicabilidad de los resultados al tema de estudio.

El resultado del proceso de búsqueda permitió seleccionar 44 estudios que cumplieron con los criterios de selección. Seguidamente, tuvo lugar la lectura crítica de todo el documento.

La validez de los artículos seleccionados estuvo dada por el grado de evidencias demostrado, por las recomendaciones del artículo y por la aplicabilidad a nuestro contexto. La búsqueda se llevó a cabo por los autores de la investigación.

Resultados

Se evaluaron 44 artículos que cumplieron los criterios de selección. Del total, 37 estaban en idioma inglés y 7 en español. El análisis de la distribución geográfica pone de manifiesto la utilización del acelerómetro por parte de la comunidad científica como método de medición de la actividad física.

Resumiendo los principales artículos seleccionados para esta revisión se establece que los acelerómetros son un método fiable de medición del nivel de actividad física. Se puede utilizar en edades entre 3 y 90 años con resultados satisfactorios. En la tabla II se pueden ver los artículos más relevantes incluidos en esta revisión.

Martínez-Gómez y cols. compararon las diferencias en la medición del gasto energético entre el acelerómetro Actigraph y el diario de Bouchard. En los resultados obtenidos con 61 adolescentes los resultados fueron similares entre los dos instrumentos, con una correlación alta. Mostraron diferencias menores en los adolescentes que rellenaron 72 horas de diario en comparación con los que rellenaron 24 horas, respecto al gasto energético¹.

Gemmill y cols. examinaron los efectos de la salud cognitiva y el envejecimiento sobre la capacidad de adhesión de una persona mayor a un protocolo con acelerómetros. En este estudio se demuestra que el acelerómetro se puede utilizar con fiabilidad en esta población y que las personas con bajas puntuaciones en cuestionarios de salud mental y salud física son más propensas a abandonar un programa de actividad física con acelerómetros².

Boyd y cols. realizaron un estudio para evaluar la eficacia de los acelerómetros como instrumento de medida de la actividad física en los deportes de equipo. Los resultados fueron satisfactorios, por lo que se pueden utilizar también en deportes de equipo³.

En otro estudio realizado por Uvacsek y cols. con 63 niños (11,16 ± 1,10 años) se investigó la actividad física llevada a cabo en una semana a través de acelerómetros, en la Europa del este. Los resultados obtenidos reflejaron que el 96% de las niñas y el 92% de los niños practicaban una media de 60 minutos al día de actividad física moderada de lunes a viernes⁴.

Hart y cols. examinaron el número de días necesarios para predecir la actividad física habitual y el sedentarismo a través de acelerómetros en personas mayores. En esta población se necesitan 7 días para predecir el sedentarismo y el nivel de actividad física⁷.

Tsivgoulis y cols. demostraron que el acelerómetro es un instrumento útil de medida para la evaluación ortopédica en el post-operatorio de pacientes sometidos a la reconstrucción quirúrgica del ligamento cruzado anterior⁸.

Kawahara y cols. observaron diferencias significativas entre los fines de semana y los días entre semana en los niveles de actividad física de los niños a través de la medición con acelerómetros. Por ello, sugieren que en las mediciones se deben incluir también los días de fin de semana para que sean más completos los niveles de actividad física obtenidos⁹.

Pan y cols. utilizaron el acelerómetro para medir la actividad física en niños con trastorno del espectro autista (TEA), en comparación con niños sanos. Los resultados de este estudio dieron a conocer un menor nivel de actividad física de estos niños respecto a los niños sanos. Los niños con TEA respondían positivamente a la actividad física, dependiendo de la interacción social con sus compañeros y la actividad física moderada a vigorosa dependía del contenido, el entorno físico y el profesor¹⁰.

Sharpe y cois. realizaron un estudio sobre la adhesión de mujeres de poblaciones desfavorecidas a un programa de actividad física con información recogida por los acelerómetros. Se concluyó que la obtención de información con esos aparatos en esas poblaciones era fiable¹¹.

Sirard y cols. realizaron un trabajo en el que presentan la primera evaluación de la fiabilidad del test-retest a través de acelerómetros ActiGraph. La medición de la actividad física durante un período de 7 días en un ambiente natural es muy fiable, pero los datos son sensibles al procesamiento utilizado¹³.

Wong y cols. realizaron un estudio con 3.187 participantes entre 6 y 79 años para establecer el umbral que se puede considerar como sedentarismo a través de los acelerómetros. Los autores de esta investigación sugieren una medida de 100 cuentas por minuto (medida estándar de un acelerómetro) como umbral para establecer el sedentarismo¹⁴.

Fisher y cols. desarrollaron una investigación con 280 niños entre 8 y 10 años en el que establecieron que la actividad física moderada/vigorosa, obtenida a través de acelerómetros, es un predictor fiable del aumento o de la reducción de peso durante un año en esta población¹⁵.

Ceroni y cols. establecieron que los acelerómetros son un instrumento útil para medir la reducción de la actividad física en los adolescentes con fracturas de extremidades inferiores durante el período de inmovilización con yeso, en comparación con controles sanos¹⁶.

Colley y cols. realizaron una investigación con 1608 niños canadienses con edades comprendidas entre 6 y 19 años. Estudiaron el nivel de actividad física medido con acelerómetros y descubrieron que solo el 9% de los niños y el 4% de las niñas practicaban al menos 1 hora de actividad física moderada o vigorosa 6 días a la semana. Se trata de niveles muy bajos y ciertamente preocupantes de actividad física¹⁷.

Ojiambo y cols. investigaron la influencia de la elección de la época, los puntos de corte y el tiempo de uso sobre una medición de la actividad física fiable. Los resultados obtenidos establecieron que el tiempo de uso medio para una medición fiable con acelerómetro es de 7,4-8,5 días. La elección de la época y los puntos de corte influyen en la clasificación del tiempo sedentario y de la actividad física moderada o vigorosa¹⁸.

Bradley y cols. utilizaron el acelerómetro como instrumento fiable de medida de la actividad física de los niños durante su infancia y adolescencia y lo relacionaron con factores familiares asociados a la tasa de disminución de la actividad física. Las conclusiones establecen que estos factores son determinantes para la disminución de la actividad física moderada o vigorosa en estas edades¹⁹.

En el estudio llevado a cabo por Silva y cols. se evaluaron los niveles de actividad física por edades y género de 334 varones y de 488 mujeres con edades comprendidas entre 6 y 90 años, a través de acelerómetros. Se obtuvieron tasas muy bajas de actividad física en todas las poblaciones, con carácter general, aunque la etapa de la adolescencia resultó ser la más preocupante, por la poca actividad física practicada²⁰.

Ruiz y cols. utilizaron en el año 2011 los acelerómetros para asociar el nivel de actividad física entre padres e hijos en edad preescolar. Los resultados obtenidos mostraron que el nivel de actividad física de los padres influye de forma directa en el de sus hijos²¹.

Rittenhouse y cols. utilizaron acelerómetros para estudiar la cantidad de actividad física y el sedentarismo de niños con peso normal y niños con riesgo de sobrepeso. Se evaluó si el niño estaba solo, con un compañero de similar peso o con un compañero de distinto peso²³. Una vez emparejado con un compañero de peso similar o diferente no había diferencias entre los grupos. Estos resultados indican la presencia de un interlocutor desconocido tiene un efecto positivo sobre el comportamiento de los niños con sobrepeso/obesidad hacia la actividad física.

Blaes y cols. investigaron los cambios en el tiempo dedicado a una actividad física leve, moderada, vigorosa y muy alta desde la infancia hasta la adolescencia, según edad y sexo, y cuando se mide con acelerómetros. Se aprecia una disminución de la actividad física moderada a vigorosa en la adolescencia respecto a la niñez y un aumento de la actividad física de baja intensidad. En los días lectivos se produce un aumento de la actividad física moderada a vigorosa respecto a los días festivos²⁴.

Ottevaere y cols. realizaron un estudio cuyo objetivo era comparar los datos obtenidos a partir de un cuestionario auto-administrado de actividad física con los datos objetivos obtenidos en paralelo de los acelerómetros y VO² máximo en los adolescentes. Al comparar los dos métodos de medición, los cuestionarios daban resultados mayores de actividad física moderada que los acelerómetros, por lo que el uso de estos aparatos se confirma como un método más fiable²⁵.

Ruiz y cols. efectuaron en 2011 un estudio con 2.200 adolescentes de 9 países europeos, en el que se valoró la actividad física a través de los acelerómetros. Concluyeron que los varones practican más actividad física moderada a vigorosa que las chicas. Aunque, e independientemente del sexo, los adolescentes pasan el 71% del tiempo registrado con conductas sedentarias²⁶.

Philips y Holland midieron el nivel de actividad física a través de acelerometría, de 152 discapacitados intelectuales (con y sin síndrome de down) de 12 a 70 años. Los resultados dieron a conocer que estos sujetos están en riesgo de adquirir enfermedades en relación a la falta de actividad física. Los discapacitados intelectuales con síndrome de Down tienen niveles especialmente bajos y disminuyen con la edad⁴⁸.

Hawkins y cols. relacionaron el nivel de actividad física, medido con acelerómetros, de 294 mujeres embarazadas sedentarias y con la proteína C reactiva elevada. Los resultados dieron a conocer que la actividad física durante el embarazo produce un efecto protector frente a la proteína C reactiva producida por el sedentarismo⁵⁸.

Conclusiones

A través de los estudios revisados que se incluyen en este artículo, hemos podido obtener una visión de las diferentes posibilidades que ofrece el acelerómetro como instrumento de medida del nivel de actividad física de diferentes poblaciones. En comparación con cuestionarios o diarios de recogida de la actividad física diaria, muestra una significación positiva en sus mediciones, por lo que se trata de un instrumento fiable. La ventaja del acelerómetro es que se puede evaluar cuánto tiempo está una persona realizando actividad física a diferentes intensidades y el propio sedentarismo, lo que, a la hora de la investigación en este ámbito, resulta muy útil.

Los acelerómetros se pueden utilizar en todas las edades; existen estudios que trabajan con niños de 3 a 5 años, con niños de 6 a 12 años, con adolescentes, con adultos de todas las edades e incluso con personas mayores, llegando a los 90 años. Los diferentes protocolos de adhesión a programas de actividad física han demostrado que las personas mayores muestran buenas cifras de permanencia en los programas, excepto cuando padecen problemas de salud mental o de tipo físico. En esos casos, el abandono es mayor. Las características sociodemográficas, el género y el nivel socioeconómico tampoco son un inconveniente para llevar a cabo un programa de actividad física utilizando acelerómetros que midan el nivel de actividad física y el gasto energético.

En la obesidad infantil, preocupante problema de salud mundial^39,40,42, existen numerosos estudios que utilizan ese dispositivo para sus investigaciones y obtener así, de forma objetiva, la actividad física de niños y adolescentes; y ello por tratarse de una población difícil de evaluar a través de diarios y cuestionarios de forma fiable. También puede servir para predecir una ganancia o pérdida de peso en un determinado periodo, según el nivel de actividad física registrado. La obesidad en adultos también puede ser investigada con estos dispositivos.

En las lesiones deportivas también se encuentran estudios que evalúan el impacto que tiene una intervención quirúrgica en el nivel de la actividad física de una persona con una lesión grave en las extremidades inferiores. Y es que el acelerómetro también se puede utilizar para evaluar los resultados ortopédicos de algunas intervenciones quirúrgicas o lesiones.

Los acelerómetros también se pueden usar para la confección de estudios con autistas y personas con problemas psicológicos. Aunque es más habitual que se utilice para los estudios socio-demográficos con amplias muestras de poblaciones sanas, para observar el nivel de actividad física de una región o población concreta.

Diferentes estudios^47-51 han investigado el nivel de actividad física en personas con Síndrome de Down a través de la acelerometría. En todos ellos se comprueba que esta población no alcanza los 60 minutos diarios de actividad física moderada recomendada por las guías de actividad física^55,56 como modo de tener una vida saludable. Así pues, las personas con esta discapacidad tienen un mayor riesgo de adquirir enfermedades relacionadas con el bajo nivel de actividad física semanal.

El uso de los acelerómetros se ha manifestado como de gran utilidad en prácticamente todos los deportes, ya sean individuales o colectivos, y siempre que no sean acuáticos. De ahí que el único inconveniente de este instrumento de medición de la actividad física sea que no puede ser sumergido en el agua. También pueden resultar poco efectivos para evaluar la actividad física de las personas mayores y que se hace principalmente en estático.

La actividad física está recomendada durante el periodo de gestación para controlar el aumento de peso y mejorar las condiciones de la embarazada y el periparto. La acelerometría sirve para controlar los niveles de ejercicio físico realizado por esta población. Este ejercicio debe realizarse de forma moderada entre las semanas 20 y 37, para mantener así una buena salud en la embarazada y para la preparación al parto^57,59.

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Dirección para correspondencia:
María José Aguilar Cordero.
Departamento de Enfermería.
Facusltad de Ciencias de la Salud. ]]> Av. Madrid, s/n.
18071 Granada
E-mail: mariajaguilar@telefonica.net

Recibido: 6-III-2014.
Aceptado: 26-III-2014.