The Bone-specific Physical Activity Questionnaire (BPAQ): Reliability and Preliminary Normative Data for Men and Women across the Lifespan

Abstract
The bone-specific physical activity questionnaire (BPAQ) was designed to expressly capture historical osteogenic physical activity. Algorithms were developed to score questionnaire responses to account for specific physical activity parameters known to enhance bone adaptation. Those scores were weighted according to the age and duration of participation to recognise age-specific differences in skeletal responsiveness to mechanical loading. A free web-based calculator was developed to simplify data processing and generate past, current and total BPAQ scores. We have previously shown that scores from the BPAQ are capable of predicting variance in bone mass measures for healthy young adults, where other common measures of physical activity do not. Recently our group has determined mean BPAQ scores of men and women across the lifespan and examined BPAQ measurement reliability. In the current paper, we report those developments. Specifically, we present inter- and intra-tester reliability data and mean BPAQ values for men and women in 10-year age brackets from 5-83 years of age.

Key words
bone density, bone mass, exercise, physical activity assessment, questionnaire

Artículo completo
Introducción

Los métodos tradicionales de cuantificación de la actividad física no distinguen aquellas actividades que específicamente generan carga e influyen sobre el esqueleto. Los métodos que se utilizan habitualmente para medir la actividad física, tales como cuestionarios, diarios o podómetros, típicamente cuantifican parámetros como distancia, duración y gasto de energía estimado, los cuales tienen una importancia significativa para el adecuado funcionamiento de los sistemas respiratorio y cardiovascular, pero que presentan menor relevancia para el sistema óseo. De hecho, se sabe que, en comparación con parámetros como la magnitud y el ritmo de la carga, el número de ciclos y la duración de ésta contribuyen poco al estímulo mecánico que genera la adaptación ósea. Por lo tanto, las mediciones estándar de la actividad física no son útiles para la investigación sobre el sistema esquelético. Por ejemplo, cuando se aplican ejercicios para mejorar la masa ósea, los cambios óseos asociados con la actividad física que no se deben al ejercicio en sí mismo deben tenerse en cuenta, al menos a los fines estadísticos. Por esta razón, creamos un método simple, aunque exhaustivo, que registra la actividad física llevada a cabo en el pasado, y un método para analizar la información que se basa en parámetros de carga mecánica relevantes a nivel óseo, en lugar de basarse en parámetros que influyen a nivel cardiovascular o metabólico.
Dado que la edad de exposición del esqueleto influye sobre el grado y tipo de respuesta adaptativa a la carga mecánica, la escala Bone-Specific Physical Activity Questionnaire (BPAQ) fue diseñada para registrar la actividad física a lo largo de la vida. Asimismo, el refrán “úselo o tírelo” puede aplicarse en este caso, ya que los cambios esqueléticos adaptativos en respuesta a la actividad física se pierden si la actividad cesa. Por esta razón, es importante que la escala BPAQ pueda ser analizada de tal forma de tener en cuenta tanto la carga actual como la carga experimentada en el pasado.

El cuestionario comprende una hoja A4 de doble faz.¹ En uno de los lados de la hoja hay un cuadro; en la primera columna el sujeto debe colocar todos los deportes y actividad física de los cuales haya participado alguna vez (por al menos la mayor parte de un año o una temporada deportiva). Las restantes columnas del cuadro se dividen por edad desde 1 hasta 90 años. El sujeto debe tildar cada columna que coincide con la edad (o edades) en la cual se desempeñó en cada una de las actividades mencionadas. Las respuestas se utilizan para calcular el puntaje de actividad física “previa” de la escala BPAQ. Del otro lado de la hoja el sujeto debe colocar las actividades de las cuales ha participado en forma regular (es decir, la mayor parte del año o el equivalente a una temporada) en los últimos 12 meses, además de indicar el promedio de frecuencia en que realizó la actividad en veces por semana. Estas respuestas son utilizadas para calcular el puntaje de actividad física “actual” de la escala BPAQ.

Una vez que se explica el procedimiento, los adultos por lo general completan el cuestionario en forma independiente, con un investigador a su disposición para brindarles asistencia en caso de ser necesario. En el caso de los niños, se pide a los padres que les ayuden a completar el formulario. Dependiendo del nivel de actividad física previa, completar el cuestionario puede llevar alrededor de 5 minutos. Los puntajes de la escala BPAQ se generan entonces a partir de un calculador especialmente diseñado para aplicar algoritmos a la información en bruto y medir cada puntaje de actividad física según la intensidad de la carga, los años de participación y la edad. La intensidad de la carga de cada actividad se determina a partir de la medición del pico de fuerzas de reacción del suelo y de la tasa de carga (publicado previamente¹). Los puntajes de actividad previa y actual se generan en forma independiente y el puntaje total a lo largo de la vida se calcula como el promedio de ambos.

Hemos demostrado que la escala BPAQ es capaz de predecir la varianza en la medición de la masa ósea derivada de la absorciometría dual de rayos X en una cohorte de adultos jóvenes sanos (XR-800, Norland Medical Systems Inc., Cooper Surgical, Estados Unidos).¹ Específicamente, encontramos que los puntajes de actividad actual predicen la varianza de la densidad mineral ósea (DMO) en el cuello femoral, columna lumbar y cuerpo entero en los hombres, mientras que los puntajes de actividad previa predicen la varianza de la atenuación ultrasónica de banda ancha (AUB) del calcáneo en las mujeres (QUS-2, Quidel, Mountain View, EE.UU.). En dicha cohorte, ninguna otra herramienta que mide actividad física (incluyendo cuestionarios y podómetros) fue capaz de predecir la varianza de los parámetros de medición ósea.

A nuestro entender, sólo existe una herramienta de medición específica para el hueso que cuantifica la actividad física, y es la escala Bone Loading History Questionnaire (BLHQ).² Este cuestionario fue diseñado para tener en cuenta las cargas ejercidas sobre la columna y la cadera durante la actividad física en etapas específicas de la vida (por ejemplo, durante la escuela secundaria, en la adultez temprana, etc.). Sin embargo, el BLHQ utiliza factores de carga estimada (en oposición a las que derivan empíricamente de las fuerzas de reacción del suelo) y, aunque en el informe original se describe una correlación entre el puntaje del BLHQ y la DMO del cuello femoral, éste no fue capaz de predecir la varianza en los parámetros de fuerza ósea de nuestra cohorte.¹
Para aquellos investigadores de todo el mundo que se ocupan de estudiar la carga generada por el ejercicio a nivel óseo, la escala BPAQ ha generado un interés considerable debido a que otorga una nueva relevancia al esqueleto. La principal limitación del instrumento original, es decir la falta de medios que faciliten el cálculo de los puntajes a partir de las respuestas del cuestionario, ha sido superada recientemente mediante la creación de un calculador informático. La falta de información sobre su confiabilidad constituye otra limitación que está próxima a ser superada, y es la meta de este artículo dar a conocer los datos referentes a este tema. Además, presentamos los promedios preliminares de la escala BPAQ y las desviaciones estándar para hombres y mujeres australianos a lo largo de la vida.


Métodos
Aprobación y consentimiento

El Comité Etico de Investigación de la Universidad Griffith aprobó la recolección de información. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada voluntario de acuerdo con la Declaración de Helsinki.


Puntajes de la escala BPAQ a lo largo de la vida

Se obtuvieron las respuestas de la escala BPAQ pertenecientes a 463 personas (202 hombres y 261 mujeres), con un amplio intervalo de edad (de 5 a 83 años). Presentamos los puntajes promedio de dicha escala (± DE), incluyendo los componentes de actividad actual, previa y total, agrupados en categorías que se dividen cada 10 años. Se realizó un análisis de varianza de una vía (ANOVA) mediante el uso de PASW Statistics 17.0 (Polar Engineering and Consulting, Chicago, IL, EE.UU.) con el fin de examinar las diferencias en los valores de la escala por sexo y grupo etario.


Confiabilidad de la escala BPAQ

Para determinar la confiabilidad de las mediciones, se llevaron a cabo análisis repetidos sobre las respuestas de la escala BPAQ de 268 personas (intervalo de edad de 5 a 17 años). A fin de determinar la confiabilidad intraoperador, un mismo investigador realizó un análisis repetido de todas las respuestas de la escala diez semanas después del análisis inicial. Un segundo investigador independiente analizó las mismas 268 respuestas para evaluar la confiabilidad interoperador. La confiabilidad fue determinada calculando los coeficientes de correlación dentro de cada categoría para los puntajes intraoperador e interoperador y se la clasificó de acuerdo con la escala descrita por Rosner³ (es decir, reproducibilidad escasa, de 0 a 0.40; reproducibilidad moderada a buena, 0.40 a 0.75, y reproducibilidad excelente, de 0.75 a 1).


Calculador de la escala BPAQ

A fin de facilitar el análisis de las respuestas, diseñamos un calculador informático, que utiliza el software LabVIEW (National Instruments, Texas, EE.UU.). El calculador de la escala BPAQ es un programa de computadora autónomo, compatible con PC, que se encuentra disponible para su descarga de la web en http://www.fithdysign.com/BPAQ/. En la página web se encuentran unas sencillas instrucciones para poder descargar el programa, además del cuestionario y el software calculador. El procesamiento de la información se lleva a cabo desde el panel frontal del programa mediante el despliegue de una serie de menús. Una guía paso a paso se encuentra en la pantalla principal y tiene por objetivo orientar a los nuevos usuarios. El ingreso de datos al calculador es un procedimiento sencillo que requiere primero la selección de la edad de la persona, seguido de la selección de cada actividad que aparece en el formulario del cuestionario, incluyendo la frecuencia correspondiente o el número de años. Una vez ingresadas todas las actividades, se ejecuta el programa y aparecen todos los puntajes, tanto los de la actividad actual como los de la actividad previa y los puntajes totales.
La escala BPAQ incluye numerosos deportes y actividad física diversa. Sin embargo, a fin de incluir la gran cantidad de actividades que se practican en todo el mundo, hemos agregado tres categorías para “otros” donde se pueden colocar actividades de alto, moderado o bajo impacto. A estas categorías se les ha asignado un índice de carga efectiva de 0.40, 13.62 y 55.00 que refleja las fuerzas de reacción del suelo de otras actividades comunes que cuentan con fuerzas de reacción del suelo similares, como es el caso de caminar, jugar al fútbol y aeróbicos de alto impacto, respectivamente.


Resultados
Puntajes de la escala BPAQ a lo largo de la vida

Los puntajes promedio de la escala BPAQ para toda la cohorte fueron de 10 ± 10.5, 62.5 ± 53.8 y 36.1 ± 28.4 para los puntajes de actividad actual, previa y total, respectivamente. No se hallaron diferencias en el puntaje de actividad total entre hombres (33.2 ± 20.5) y mujeres (38.3 ± 33.2). Si bien no hubo diferencias en los puntajes de actividad actual entre hombres (10.1 ± 9.0) y mujeres (10.0 ± 11.6), los puntajes de actividad previa resultaron significativamente mayores en las mujeres (67.0 ± 62.0) que en los hombres (56.7 ± 40.7) (p = 0.04).

Los puntajes totales de la escala BPAQ mostraron un incremento gradual durante las primeras cuatro décadas, seguido de una declinación gradual. Sin embargo, no se observaron diferencias significativas en los puntajes de actividad total entre los diferentes grupos etarios divididos cada 10 años (Tabla 1) (Figura 1). La disparidad aparente más importante en cuanto a puntajes de actividad total fue observada entre el grupo de los 20 a 29 años (44.1 ± 32.0) y el de los 70 a 79 años (19.9 ± 10.8) (p = 0.08). Por otra parte, al analizar los puntajes de actividad actual y los de actividad previa surgieron varias diferencias significativas entre los grupo etarios (Figuras 2 y 3). Para la actividad física actual (12 meses anteriores), los grupos de entre 0 y 9 años y de entre 10 y 19 años obtuvieron puntajes significativamente mayores que el resto de los grupos etarios (p < 0.05). Aunque el puntaje de actividad previa fue mayor para el grupo de los 30 a 39 años (89.8 ± 71.5), sólo el de 0 a 9 años (51.6 ± 43.9) y el de 20 a 29 años (81.0 ± 62.0) difirieron en forma significativa (p = 0.02).

















Cuando se compararon los puntajes de actividad total de hombres y mujeres en cada uno de los grupos divididos cada 10 años surgieron algunas diferencias relacionadas con el sexo (Figura 4). En las primeras tres décadas de la vida se observó una tendencia a registrar puntajes más altos en las mujeres que en los hombres; la tendencia inversa fue hallada para las restantes décadas. Por lo tanto, las mujeres obtuvieron puntajes significativamente más altos que los hombres en los grupos de 0 a 9 años, de 10 a 19 años y de 20 a 29 años (42.6 ± 29.7 vs. 26.4 ± 18.5; 42.5 ± 37.2 vs. 32.1 ± 20.0, y 52.2 ± 39.5 vs. 34.4 ± 15.2, respectivamente) (p < 0.05). Por su parte, los hombres del grupo de los 50 a los 59 años obtuvieron un puntaje de actividad total más alto que las mujeres de la misma edad (47.2 ± 22.4 vs. 24.6 ± 16.5; p = 0.02).







Confiabilidad de la escala BPAQ

La confiabilidad resultó ser excelente (es decir, mayor de 0.75 de Rosner³), tanto para la configuración intraoperador como para la interoperador. El coeficiente de correlación intraclase (ICC) para la confiabilidad intraoperador fue de 0.93, 0.97 y 0.97 para los puntajes de actividad actual, previa y total, respectivamente. Por su parte, el ICC para la confiabilidad interoperador fue de 0.86, 0.93 y 0.92 para los puntajes de actividad actual, previa y total, respectivamente.


Discusión

Desde la publicación del manuscrito original de la escala BPAQ, que describía su habilidad única para predecir los parámetros de fuerza ósea, hemos hecho algunos progresos que incrementan la utilidad del instrumento, dado que hemos evaluado su confiabilidad y determinado los valores de referencia, además de brindar la posibilidad de acceder libremente al calculador online. La meta del presente artículo fue presentar esta información y otros adelantos llevados a cabo sobre la escala BPAQ. Hemos encontrado que los puntajes de actividad total del cuestionario no varían en forma evidente a lo largo de la vida, aunque existen distintas tendencias para los componentes de actividad actual y previa. Los puntajes de actividad actual tienden a ser mayores en los primeros años, caen rápidamente en la mitad de la vida y se mantienen de ahí en adelante. Por el contrario, los puntajes de actividad previa tienden a incrementarse paulatinamente hacia la mitad de la vida, antes de caer en forma gradual en las personas mayores. Observamos puntajes más altos en mujeres que en hombres durante los primeros años de vida, aunque se ha encontrado lo opuesto para los últimos años. También hallamos que la confiabilidad del instrumento resultó ser excelente, tanto intraoperador como interoperador.

El hecho de que los puntajes de la escala BPAQ sean similares a lo largo de la vida puede estar reflejando el tipo de algoritmos utilizados para puntuar las respuestas. Los puntajes de actividad total se calculan como el promedio de los puntajes de actividad actual y previa, por lo que las grandes discrepancias entre el pasado más remoto y la actividad física reciente quedan neutralizadas. En consecuencia, los puntajes de actividad actual y los de actividad previa distinguen mejor las diferencias de edad y sexo. No es sorprendente que previamente hayamos encontrado que los puntajes de actividad actual y previa también predicen mejor la varianza de los parámetros de fuerza ósea que los puntajes totales.¹
La observación de que los puntajes de actividad actual son mayores durante la infancia y adultez temprana que durante el resto de la adultez sugiere que la participación en actividades con consecuencias positivas sobre el hueso disminuye con la edad. Este patrón va en paralelo con el incremento generalizado de la conducta sedentaria a lo largo de la vida; la disminución más notoria en la actividad física se produce hacia el final de la segunda década. Los puntajes correspondientes a la actividad previa de nuestra cohorte fueron más altos hacia el final de la cuarta década. El cálculo de la actividad previa es aditivo, por lo que es esperable hallar un aumento gradual del puntaje luego de la segunda década. El hecho de que los puntajes de actividad previa caigan posteriormente sugiere que, al menos en términos de carga mecánica, la actividad física de las generaciones mayores compromete cargas menores aplicadas a índices de menor velocidad. Sin embargo, es posible que el hecho de tener que recordar actividades desarrolladas hace tiempo pueda dar como resultado una menor actividad previa que la que realmente se llevó a cabo en el caso de las personas mayores. Además, nuestros datos parecen reflejar una diferencia generacional en cuanto a la actividad física osteogénica previa. Es decir que, dada la naturaleza aditiva del puntaje correspondiente a la actividad previa, podría ser razonable esperar que estos puntajes vayan incrementándose a lo largo de la vida. Esto sugiere que las generaciones anteriores no han desarrollado actividad física específica para el hueso al mismo nivel que lo hacen las generaciones jóvenes en la actualidad y, dado el conocimiento actual sobre los beneficios del ejercicio, esta podría continuar incrementándose a lo largo de sus vidas. Por lo tanto, es posible que los valores de referencia para los grupos etarios de mayor edad se incrementen en el curso de las siguientes dos o tres generaciones.

Fue inesperada la diferencia entre los sexos observada en los puntajes de la escala BPAQ a diferentes edades. Inicialmente, no quedó claro por qué las niñas y las mujeres jóvenes tenían puntajes mayores que los niños y los hombres jóvenes, particularmente cuando la relación se invirtió en los años siguientes. Un análisis más exhaustivo de la información reveló que varios de los deportes de alto impacto, como gimnasia, ballet y aeróbicos, eran informados más frecuentemente por las mujeres que por los varones. Como la carga de estímulo efectivo asignada a estas actividades es considerablemente mayor que la de otros deportes, su inclusión pudo haber incrementado notablemente los puntajes promedio para los grupos de mujeres. La observación de que los hombres en el presente estudio participan en más actividades con efectos positivos sobre el hueso que las mujeres en los años de mayor edad concuerda con los resultados de un amplio estudio sobre actividad física de EE.UU. (n = 43 732). Este estudio encontró que los hombres son físicamente más activos que las mujeres en los últimos años de la vida y que llevan a cabo una mayor proporción de actividad física “enérgica”.⁵
La excelente confiabilidad intraoperador e interoperador de la escala BPAQ y sus componentes (r = 0.86-0.97) es muy favorable si se la compara con otros cuestionarios que se utilizan para medir actividad física, como es el caso del cuestionario internacional de actividad física (r = 0.46-0.96)⁶, el cuestionario de actividad física total a lo largo de la vida (r = 0.72-0.87)⁷, el cuestionario de actividad física Epic-Norfolk (r = 0.73)⁸ y el estudio Kaiser de actividad física (r = 0.79-0.91).⁹
Recientemente, hemos utilizado de la escala BPAQ para medir la participación de la actividad física con efecto específico a nivel óseo en numerosos estudios intervencionistas y observacionales en un amplio intervalo de edad y de actividad.^10-15 Hasta la fecha, el website de la escala BPAQ ha recibido 800 visitas de investigadores de todo el mundo que han comenzado a adoptar el instrumento. Nuestra propia recolección de datos se encuentra en progreso e incluye la determinación final de los valores de referencia para todas las edades y para ambos sexos, y su validación al compararlos con otros parámetros adicionales de fuerza ósea obtenidos con la más reciente tecnología, como es el caso de la tomografía computarizada cuantitativa periférica.

En conclusión, los datos de referencia preliminares de la escala BPAQ para hombres y mujeres a lo largo de la vida sugieren que la actividad física total significativa a nivel óseo tiende a incrementarse hacia la edad media de la vida y luego disminuye. La mayor parte de la actividad se lleva a cabo durante los primeros años, y los hombres acumulan niveles más altos a lo largo de sus vidas. La escala BPAQ también ha demostrado tener una excelente confiabilidad intraoperador e interoperador.

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