Assessment of Biological Maturation in Male Adolescent Athletes

Abstract

A presente tese está dividida em oito capítulos. O Capítulo I apresenta os conceitos básicos relacionados com o crescimento humano e maturação biológica, a perspetiva histórica da maturação esquelética, os indicadores somáticos mais comuns e uma revisão da literatura sobre a aplicação da maturação biológica em jovens atletas. O Capítulo II foi dedicado à metodologia geral utilizada nos estudos que integraram a presente tese. Tendo-se percebido que estavam em falta estudos que relatassem a qualidade dos dados sobre os métodos de avaliação da idade óssea, principalmente nos métodos descritivos, Tanner-Whitehouse (TW) e FELS, os dois capítulos subsequentes, III e IV, tiveram como objetivo avaliar a qualidade dos dados nos protocolos TW versão 2 (TW2) e FELS. Destacou-se o seguinte: (i) a concordância geral é bastante aceitável, tanto intra- quanto inter-observador; (ii) no método TW é importante não olhar apenas para os desacordos totais, mas sim para o coeficiente de correlação intraclasse (ICC), pois ossos diferentes têm pontuações diferentes. Por exemplo, o capitato (grande osso) foi o osso com maior concordância, porém com menor ICC, por ser um osso com uma grande contribuição na pontuação total; (iii) no método FELS o trapézio e o trapezoide foram os ossos mais problemáticos para ambos os observadores; (iv) Embora o erro exista, principalmente na concordância inter-observador, o impacto na idade esquelética (SA) é insignificante. Após verificar a qualidade dos dados sobre os métodos de avaliação da SA, o seguinte capítulo (capítulo V) teve como objetivo avaliar a concordância entre métodos concorrentes de avaliação da SA, considerando uma amostra substantiva de 1778 atletas adolescentes masculinos de diferentes modalidades desportivas. A diferença entre a SA e a idade cronológica (CA) aumentou gradualmente de 11.0-11.9 para 14.0-14.9, em todos os três métodos, Greulich-Pyle (GP), TW2 RUS, FELS. Depois de classificar os jogadores de acordo com o seu estado de maturação esquelética (atrasado, normomaturo, avançado), a tabulação cruzada mostrou o método de FELS com uma maior concordância com o método de TW2 RUS do que com o método de GP. O capítulo seguinte (VI) foi dedicado principalmente a comparar dois métodos que estimam parâmetros da curva de crescimento, numa amostra longitudinal de 58 jogadores de futebol masculino avaliados durante cinco épocas desportivas. O último estudo (capítulo VII) compara a idade estimada no pico de velocidade de crescimento (APHV) através de duas equações preditivas (a original - Mirwald et al., 2002; e uma modificada - Moore, 2015), com a APHV observada. A amostra foi a mesma do capítulo anterior. Os resultados confirmaram que o uso das equações preditivas é limitado a atletas normomaturos, ou com uma CA próxima ao PHV no momento da avaliação. Finalmente, o último capítulo (VIII) resume as principais conclusões da presente tese. Estudos transversais destacaram os métodos de TW e FELS como métodos fidedignos para avaliar a SA, embora alguns cuidados sejam necessários, já que diferentes métodos podem produzir diferentes resultados, especialmente nas idades compreendidas entre os 14.0-14.9 anos, tal como observado no estudo 3. Os dados longitudinais referentes à estatura dos jovens futebolistas, ajustados através do modelo SITAR, demonstraram que a equação preditiva para estimar o pico de velocidade crescimento apresenta sérias limitações.

The present thesis is divided into eight chapters. Chapter I introduce the basic concepts related to growth and biological maturation, the historical perspective of skeletal maturation, the most common somatic indicators, and a review of the literature about the use of biological maturation in youth sports. Chapter II was dedicated to the general methodology used in the studies that integrated the present thesis. Studies that report data quality on the skeletal age assessment methods were lacking, mainly in the scoring methods, Tanner-Whitehouse (TW) and FELS, whereby the two subsequent chapters, III and IV, aimed to assess data quality on TW version 2 (TW2) and FELS methods. These studies were a novelty, and it was highlighted: (i) overall agreement is very acceptable, both for intra- and inter-observer agreement; (ii) in TW method it is important not to look only for the total disagreements but at the intraclass correlation coefficient (ICC), since different bones have different scores. For example, capitate was the bone with more agreement, but with a lower ICC, as it is a bone with great scoring; (iii) in FELS method trapezium and trapezoid appeared as most problematic bones for both observers. (iv) Although the error exists, especially in inter-observer agreement, the impact on skeletal age (SA) is negligible. After verifying data quality on SA assessment methods, next chapter (chapter V) aimed to assess the concordance between concurrent methods of SA assessment, considering a multisport sample of male adolescent athletes from different sports. Difference between SA and CA increased from 11.0-11.9 until 14.0-14.9, in all the three concurrent methods, GP, TW2 RUS, FELS. After classifying players by maturity status (late, on time, advanced), cross-tabulation showed FELS with a greater agreement with TW2 RUS than with GP. The next chapter (VI) was dedicated mainly to compare two methods that estimate parameters of the growth curve, fitting longitudinal height records of 58 male soccer players assessed during five seasons. Last study (chapter VII) compares estimated age at peak height velocity (APHV) assessed with two maturity offset equations (the original from Mirwald et al., 2002; the modified from More, 2015), with observed APHV. The sample were the same from the preceding chapter. Results confirmed that the use of maturity offset is limited to average matures, with CA near to the PHV in the moment of the assessment. Finally, last chapter (VIII) summarizes the main findings of the present thesis. Cross-sectional studies highlighted TW and FELS as reliable methods to assess SA, although some careful is needed as it was noted in study 3 that different methods can produce different results, especially at 14-14.9 years. Longitudinal data fitted by SITAR model showed that somatic indicator such as maturity offset is not a valid indicator of maturity timing and status in adolescent athletes.