124
Views
26
CrossRef citations to date
0
Altmetric
Original Article

Longitudinal study of ontogenetic allometry of oxygen uptake in boys and girls grouped by maturity status

, , &
Pages 33-43 | Received 25 Nov 1995, Published online: 09 Jul 2009
 

Summary

The utility of removing the confounding effect of body mass on oxygen uptake by simply dividing the measured values by mass has been questioned. Allometric transformation or calculation of covariance analysis have been proposed as more appropriate alternatives. This study hypothesized that scaling factors for individual youths differ with maturity status. Peak oxygen uptake (peak O2) during exercise on a bicycle ergometer, stature and body mass were measured at annual intervals in 47 active boys and 31 active girls from 11 to 14 years of age. All subjects attended sport schools during the study. The children were classified into two maturity categories, early and average (for the sake of sample size and consistency between sexes), and late on the basis of individual stature velocities in boys and age at menarche in girls. Individual data for peak O2 were normalized for differences in body mass by double logarithmic transformation and regression analysis (ontogenetic allometry). Individual allometric coefficients (mean ± SD) for boys showing a good fit were, respectively, 0·799 ± 0·239 and 0·536 ± 0·141 in early and average maturing boys combined and in late maturing boys. Logarithmic transforms of O2 and mass were highly related (r > 0·90) in 10 of 16 early and average maturers, and in 18 of 31 late matures. Corresponding individual allometric coefficients in girls were more variable, and the logarithmic transforms of O2 and mass were not highly related (r < 0·70). Similar results were obtained for the relationships between the logarithmic transforms of O2 and stature. The evidence thus suggests that in boys scaling O2 for body mass varies with maturity status of the individual, and that there is considerable inter-individual variation in scaling coefficients during early and mid-adolescence. The increase in peak O2 in active girls 11–14 years is not related to the increase in body mass or stature in the majority.

Zusammenfassung

Die Nützlichkeit der Beseitigung des Counfounding Effekts der Körpermasse auf die Sauerstoffaufnahme durch einfaches Dividieren der gemessenen Werte durch die Körpermasse wurde in Frage gestellt. Allometrische Transformationen oder Berechnungen von Kovarianzanalysen wurden als angemessenere Alternativen vorgeschlagen. In dieser Studie wird die Hypothese aufgestellt, dass der Skalierungsfaktor bei Jugendlichen individuell in Abhängigkeit vom Reifegrad variiert. An 47 aktiven Jungen und 31 aktiven Mädchen wurde im Alter von 11 bis 14 Jahren in jährlichen Intervallen die Körperhöhe, das Körpergewicht und die maximale Sauerstoffaufnahme (peak VO2) während eines Fahrradergometertests gemessen. Alle Probanden besuchten während der Studie eine Sportschule. Die Kinder wurden auf der Basis der Wachstumsgeschwindigkeit der Körperhöhe bei Jungen sowie des Menarchealters bei Mädchen in zwei Reifegruppen unterteilt, früh-bzw. durchschnittlich reifende Kinder (wegen der Stichprobengröße und der Konsistenz zwischen den Geschlechtern) und spätreifende. Die individuellen Daten der peak VO2 wurden durch eine doppelte logarithmische Transformation und Regressionsanalyse (ontogenetische Allometrie) im Hinblick auf Körpergewichtsunterschiede normalisiert. Die individuellen allometrischen Koeffizienten (Mittelwert ± Standardabweichung) für Jungen, die eine gute Anpassung zeigten, betrugen 0·799 ± 0·239 für früh- und durchschnittlich reifende Jungen kombiniert sowie 0·536 ± 0·141 für spätreifende Jungen. Die logarithmisch transformierten Werte der VO2 und Körpermasse waren für 10 von 16 früh- bzw. durchschnittlich reifenden Jungen und für 18 von 31 spätreifenden Jungen hoch korreliert (r > 0·90). Bei Mädchen wiesen die entsprechenden individuellen allometrischen Koeffizienten eine größere Variabilität auf, und die logarithmisch transformierten Werte für VO2 und Körpermasse waren nicht hoch korreliert (r < 0·70). Ähnliche Ergebnisse lieferte eine Analyse des Zusammenhangs zwischen den logarithmisch transformierten Werten der VO2 und der Körperhöhe. Die Ergebnisse legen somit nahe, dass bei Jungen die Skalierung von VO2 im Hinblick auf die Körpermasse mit dem Reifegrad des Individuums variiert und dass es eine erhebliche interindividuelle Variation der Skalierungskoeffizienten in der frühen und mittleren Adoleszenz gibt. Der Anstieg in der peak VO2 bei aktiven Mädchen im Alter von 11 bis 14 Jahren steht in den meisten Fällen nicht im Zusammenhang mit dem Anstieg der Körpermasse oder der Körperhöhe.

Résumé

On s'est interrogé sur l'utilité d'éliminer l'effet perturbateur de la masse corporelle sur la mesure de la consommation d'O2 en n'effectuant qu'une simple division de la seconde par la première. Des transformations allométriques ou l'analyse de covariance ont été proposées comme alternatives mieux appropriées. Cette étude formule l'hypothèse que les facteurs de graduation diffèrent selon le statut individuel de maturation de l'enfant. La consommation d'O2 de pic (VO2 de pic) pendant un exercice sur bicyclette ergométrique, la stature et la masse corporelle, ont été mesurées annuellement chez 47 garçons et 31 filles actifs, de 11 à 14 ans. Tous les sujets fréquentaient une école de sport pendant la durée de l'étude. Les enfants furent classés dans deux catégories de maturité, précoce et moyenne (pour cause de taille et de cohérence de l'échatillonnage des deux sexes) et tardive, sur la base de la vélocité de la croissance staturale chez les garçons et de l'âge des premières règles chez les filles. Les données indivuelles de VO2 de pic furent normalisées pour les différences de masse corporelle par une double transformation logarithmique et par analyse de régression (allométrie ontogénique). Les coefficients individuels d'allométrie (moyenne ± écart-type) des garçons ayant un bon ajustement, sont respectivement 0·799 ± 0·239 et 0·536 ± 0·141 chez les précoces-moyens et chez les tardifs. Les transformations logarithmiques de VO2 et de la masse sont fortement corrélés (r > 0·90) chez 10 des 16 sujets à maturité précoce et moyenne et chez 18 des 31 sujets à maturité tardive. Les coefficients d'allométrie correspondant chez les filles, sont plus variables et les transformations logarithmiques de VO2 et de la masse ne sont pas fortement corrélés (r < 0·70). Des résultats similaires sont obtenus pour les relations entre les transformations logarithmiques de VO2 et la stature. L'évidence suggère donc que la graduation du VO2 par la masse corporelle, varie chez les garçons avec le statut de maturité de l'individu et qu'il y a une considérable variation interindividuelle des coefficients de graduation pendant le début et la période moyenne de l'adolescence. L'accroissement en VO2 de pic n'est pas relié à l'accroissement de la masse corporelle ou à celui de la stature pour la majorité des les filles actives de 11 à 14 ans.

Reprints and Corporate Permissions

Please note: Selecting permissions does not provide access to the full text of the article, please see our help page How do I view content?

To request a reprint or corporate permissions for this article, please click on the relevant link below:

Academic Permissions

Please note: Selecting permissions does not provide access to the full text of the article, please see our help page How do I view content?

Obtain permissions instantly via Rightslink by clicking on the button below:

If you are unable to obtain permissions via Rightslink, please complete and submit this Permissions form. For more information, please visit our Permissions help page.