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Herdabilidade das variáveis dermatoglíficas e 

qualidades físicas em gêmeos dizigóticos e monozigóticos

Heredablidad de las variables dermatoglíficas y cualidades física en gemelos dicigóticos y monocigóticos

 

*Pós-Graduação Strictu-Sensu em Ciências do Movimento Humano

Universidade Autônoma de Assunção, Paraguai

**Escola de Educação Física e Desporto, LABIMH, UFRJ

(Brasil)

Ekaterina Bajina Noveli*

ekaterinabn@hotmail.com

João Felipe Machado**

jfmach@uol.com.br

José Fernandes Filho**

jff@ceafbr.com.br

 

 

 

 

Resumo

          Introdução: Os estudos de gêmeos têm sido muito utilizados para investigar herdabilidade de uma característica particular e fornecer dados de contribuição relativa dos genes e do meio ambiente à variabilidade fenotípica em diferentes traços humanos. Objetivo: O presente estudo teve como objetivo verificar a influência genotípica e ambiental de características dermatoglíficas e qualidades físicas básicas (força estática de preensão de mão, VO2máx e agilidade) pelo método de gêmeos. Materiais e Métodos: Foi avaliado um grupo de 18 pares de gêmeos do sexo masculino, formados por 8 pares monozigóticos com idades variando de 8 a 12 anos (9,75 ± 1,69 anos) e 10 pares dizigóticos com idades variando de 8 a 13 anos (10,70 ± 1,59 anos). Para a coleta de dados foram utilizados testes de dermatoglifia, determinando o tipo de desenho: arco (A), presilha (L) e verticilo (W); quantidade de linhas de cada dedo e dos dez dedos (SQTL); a complexidade dos desenhos (D10); foi feita a análise das impressões do complexo palmar, por meio da identificação do ângulo ATD. Os testes de qualidades físicas incluíram: força estática através do teste da dinamometria de Mão, para agilidade de membros superiores - teste de golpeio de placas, para o consumo Máximo de Oxigênio (VO2máx) - teste de corrida de 1000 metros. O cálculo da herdabilidade (h2) foi baseado nas diferenças entre os pares de gêmeos dizigóticos e monozigóticos. O Teste F foi realizado para demonstração de que a variância de cada série de diferenças entre pares de Gêmeos Dizigóticos e Monozigóticos difere significativamente do zero. Resultados: Os índices de herdabilidade para as qualidades físicas tiveram seguintes valores significativos: para a força estática da mão direita de 0,76 e, para o VO2máx de 0,77,. Para as características dermatoglíficas os valores de h2 que apresentaram as diferenças significativas foram: para arcos - 0,93, presilhas - 0,87, verticilos - 0,92, somatório da quantidade total de linhas - 0,96, índice delta - 0,94, ângulo ATD total de 0,92, somatório da quantidade total de linhas em cada dedo da mão direita de 0,95, da quantidade total de linhas em cada dedo da mão esquerda de 0,91. Os valores menores apresentados para força estática da mão esquerda de 0,62, para agilidade de 0,56, e nas características dermatoglíficas para somatório da quantidade total de linhas em 1º dedo da mão direita de 0,32, somatório da quantidade total de linhas em 2º dedo da mão direita de 0,72, somatório da quantidade total de linhas em 5º dedo da mão direita de 0,65 e somatório da quantidade total de linhas em 4º dedo da mão esquerda de 0,61. Discussão: Os índices altos de herdabilidade foram encontrados para qualidade físicas da força estática da mão direita, para VO2máx estão de acordo com a literatura consultada, para características dermatoglíficas a literatura sugere altos índices de herdabilidade que os dados do presente estudo comprovam para quantidade de arcos, presilhas, verticilos e somatório da quantidade total de linhas, índice delta, índice delta na mão direita e esquerda, ângulo ATD total, ângulo ATD na mão direita e esquerda, somatório da quantidade total de linhas da mão direita, somatório da quantidade total de linhas da mão esquerda e para contagem de linhas em alguns dedos individuais também foram detectados, apontando assim alta influência genética nestas variáveis. Conclusão: O presente estudo demonstrou que a influência genotípica nas qualidades físicas de força estática, VO2máx foi maior que a influência ambiental. Entre as características dermatoglíficas estudadas maioria delas aponta determinismo genotípico para variáveis.

          Unitermos: Gêmeos. Herdabilidade. Dermatoglifia. Qualidades físicas.

 

Abstract

          Background: Twin studies have long been used to investigate the heritability of a particular feature and provide relative contribution of genes and environment data to phenotypic variation in different human traits. Objective: This study aimed to determine the influence of environmental and genotypic characteristics at dermatoglyphic and basic physical qualities (static strength of hand grip, VO2max. and agility) by the method of twins. Materials and Methods: A group of 18 pairs of male twins were evaluated. It consisted of eight monozygotic pairs aged 8 to 12 years (9.75 ± 1.69 years) and 10 dizygotic pairs aged 8 to 13 years (10.70 ± 1.59 years). To collect data, dermatoglyphics tests were used, determining what kind of design: arch (A), loop (L) and whorl (W), quantity of lines of each finger and ten toes (SQTL), the complexity of the drawings (D10) was the analysis of complex palm prints, by identifying the angle ATD. Tests of physical qualities included: static force through the dynamometer test of Hand to upper limbs agility test - the slap of cards, to the maximum oxygen consumption (VO2max) test - race 1000 meters. The calculation of heritability (h2) was based on differences between pairs of monozygotic and dizygotic twins. The F-test was conducted to demonstrate that the variance of each series of differences between pairs of dizygotic and monozygotic pairs was significantly different from zero. Results: The heritability for physical qualities had the following significant values: for static strength of the right hand and 0.76 for the VO2max of 0.77. Dermatoglyphic characteristics for the values of h2 that showed significant differences were: for arch - 0.93, loop - 0.87, whorl - 0.92, sum of the total amount of lines - 0.96, delta index - 0, 94, total ATD angle of 0.92, the sum of the total number of lines in each finger of the right hand of 0.95, the total number of lines in each finger of the left hand 0.91. The lower values presented for static strength of the left hand from 0.62 to 0.56 agility, and features for dermatoglyphic sum of the total lines on the second finger of the right hand of 0.32, the sum of the total amount of lines on the 2nd finger of the right hand of 0.72, the sum of the total amount of lines on the 5th finger of the right hand of 0.65 and the sum of the total amount of lines on the 4th finger of the left hand of 0.61. Discussion: The high rates of heritability were found for physical quality of the static strength of the right hand to VO2max are in agreement with the literature, for dermatoglyphic characteristics literature suggests that high levels of heritability data from this study show lots of arches, loops, whorls and the sum of the total amount of lines, index delta, delta index on the right hand and left angle ATD total ATD angle on the right and left hand, the sum of the total lines of the right hand sum of the total rows of the left hand and the line counts on some individual fingers were also detected, thus indicating high genetic influence on these variables. The present study demonstrated that the influence of genotype on the physical qualities of static strength VO2max was higher than the environmental influence. Among the dermatoglyphics characteristics studied, most of them indicate determinism genotypic variable

          Keywords: Twins, Heritability, Dermatoglyphics, Physical qualities.

 

 
EFDeportes.com, Revista Digital. Buenos Aires - Año 16 - Nº 157 - Junio de 2011. http://www.efdeportes.com/

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Introdução

    Os estudos com gêmeos são amplamente utilizados na literatura científica pra quantificação da influência de genes ou de meio ambiente na variação fenotípica1,2,3,4,5,6,7.O método de gêmeos se baseia no principio que os gêmeos monozigóticos (MZ) recebem a mesma carga genética e os gêmeos dizigóticos (DZ) recebem somente metade de genes iguais, e tem 50% de apresentar as mesmas características8,9. Supondo que o ambiente em comum atua sobre os pares de gêmeos Dizigóticos e Monozigóticos, maior semelhança dos pares MZ do que DZ pode ser atribuída aos fatores genéticos. No entanto, se o grau de similaridade entre os gêmeos o mesmo para DZ e MZ, isto sugere que a característica influenciada por fatores ambientais.

Os genes são partes do DNA nos quais carregamos a informação genética dos nossos ancestrais. A interação entre os genes, exercícios físicos e outros fatores ambientais pode até determinar o estado de saúdee condicionamento físico doindivíduo10,11. Os marcadores genéticos é que determinam a capacidade humana para realização de cargas esportivas, um desses marcadores é dermatóglifo, que se forma na idade intra-uterina e fica permanente durante a vida toda do indivíduo. A dermatoglifia12 o estudo dos dermatóglifos por meio das impressões digitais, analisa os padrões digitais descobrindo o potencial do indivíduo, algumas patologias e predisposições para algumas doenças e está amplamente utilizada na área esportiva para orientação, seleção esportiva13,14 e a detecção das qualidades físicas para o rendimento em várias modalidades esportivas, como ginástica olímpica, voleibol, ciclismo, pentatlo moderno e futsal15,16,17,18,19.

    Os estudos das qualidades físicas na área do treinamento esportivo, seleção e orientação esportiva estão em evidencia nas atuais pesquisas, indicando grau de influência da genética nas qualidades físicas7,13,14,20.

    Esta abordagem permite determinar a predisposição genética para superar altas cargas físicas e pode ajudar durante processo de orientação esportiva.

    Tendo assim, o presente estudo teve como objetivo verificar a influência genotípica e ambiental de características dermatoglíficas e qualidades físicas básicas (força estática de preensão de mão, VO2máx. e agilidade) pelo método de gêmeos.

Materiais e métodos

    Presente estudo se caracterizou metodologicamente como uma pesquisa investigativa, descritiva e transversal com cunho comparativo21. Participaram da pesquisa 18 pares de gêmeos do sexo masculino, formados por 8 pares monozigóticos com idades variando de 8 a 12 anos (9,75 ± 1,69 anos) e 10 pares dizigóticos com idades variando de 8 a 13 anos (10,70 ± 1,59 anos), residentes na cidade Rondonópolis, Mato Grosso/Brasil, de forma intencional e conveniente.

    O projeto de Pesquisa foi submetido à análise e aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Autônoma de Assunção, Paraguai, sob o Número 11/10.

    A coleta de dados foi conduzida da seguinte maneira.

  1. Anamnese

  2. Testes de dermatoglifia, utilizando os protocolos de Cummins e Midlo (1961)12.

    1. Tipo de desenho;

    2. Quantidade de linhas de cada dedo e dos dez dedos (SQTL);

    3. A complexidade dos desenhos (D10);

    4. Análise das impressões do Complexo Palmar, através da identificação do ângulo ATD22,23.

    3.

    Na Figura 1, os desenhos analisados das falanges distais das mãos: Arco, Presilha e Verticilo.

Figura 1. Tipo do desenho das impressões digitais: Arco (A), presilha (L), verticilo (W).

Fonte: Fernandes Filho, CD-ROM – 2009.

    O ângulo ATD foi verificado de acordo com a Figura 2.

Figura 2. Verificação do ângulo ATD.

Fonte: Montenegro RC, Barbosa EL, Leite Filho MAA, Fernandes Filho J. (2007)22,23.

  1. Testes de qualidades físicas:

    1. Força estática, teste dinamometria de Mão24;

    2. Agilidade de membros superiores, teste de golpeio de placas25;

    3. Consumo Máximo de Oxigênio (VO2máx), teste de corrida de 1000 metros26.

    2.

Estatística descritiva e inferencial

    A análise descritiva apresentada composta por um conjunto de medidas que tem por objetivo definir o perfil de cada grupo estudado, obtendo-se valores representativos dos dados obtidos, por meio das medidas de tendência central (média), e caracterizando-se a variação destes dados, por meio de medidas de dispersão (desvio padrão) e valores míninos e máximos encontrados em cada variável.

    O cálculo da herdabilidade (h2) de variáveis quantitativosfoi baseado nas diferenças entre as variâncias de pares de gêmeos monozigóticos e pares de gêmeos dizigóticos27.O F28 obtido pela divisão de variância dentro dos pares dizigóticos pela variância dos pares monozigóticos foi utilizado para demonstração de que esta variância diferente significativamente do zero.

h2 = . (s2DZ - s2MZ) / s2DZ

    Quando h2 = 1, a variância do caráter é atribuível exclusivamente a causas genéticas, já que os gêmeos MZ são concordantes. Quando h2 = 0, a variação é atribuída àinfluência ambiental. Em ambos os casos, pressupomos que os erros de medida são aleatórios e tendem, portanto a anular-se29.

Resultados

    Caracterizando a amostra na variável idade observamos diferença entre as médias das idades dos pares dos gêmeos dizigóticos e monozigóticos (8,9% maior no grupo de dizigóticos). As médias de massa corporal e estatura também foram superiores, porém não apresentando as diferenças estatisticamente significativas.

    Os resultados obtidos através da estatística descritiva: médias, desvio padrão, valor mínimo e máximo dos resultados dos testes antropométricos, qualidades físicas e características dermatoglíficas,estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1. Média, desvio padrão, valor mínimo e máximo dasvariáveis antropométricos, de qualidades físicas e características dermatoglíficas dos gêmeos dizigóticos e monozigóticos

    Os dados obtidos em gêmeos apresentam bastante similaridade, sem diferença significativa entre elas, com valores maiores na idade, estatura e massa corporal para o grupo de dizigóticos, isso pode ter sido o motivo de valores médios levemente superiores para força de preensão manual e agilidade, já para consumo máximo de oxigênio o grupo de monozigóticos apresentou média superior.

    O índice de herdabilidade, medidas da variância e Teste F foram calculados para todas as variáveis, estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2. Índices de herdabilidades das variáveis antropométricas, de qualidades físicas e de características dermatoglificas

    Os índices de herdabilidade (h2) tiveram uma variação nas qualidades físicas de 0,56 a 0,96. Com menores escores h2para agilidade (0,56) e força da mão esquerda (0,62) e valores altos para estatura (0,96), massa corporal (0,92), VO2máx (0,77) e força da mão direita (0,76). Observando-se a diferença significativa, (p<0,05) para as variáveis de massa corporal, estatura, força da mão direita e consumo máximo de oxigênio.

    Nas variáveis dermatoglíficas os índices de herdabilidade apresentados foram: para o somatório da quantidade total de linhas em 1º e 2º dedos da mão direita de 0,32,e 0,72, somatório da quantidade total de linhas em 5º dedo da mão direita de 0,65 e somatório da quantidade total de linhas em 4º dedo da mão esquerdade 0,61, não apresentando diferença significativa. Já outros escores apontaram maior influência genética, encontradas as diferenças estatisticamente significativas.

    Os índices de herdabilidade para quantidade de arcos, presilhas, verticilos, índice delta na mão direita, esquerda, índice delta dez, ângulo ATD na mão direita, esquerda e total mostraram diferenças significativas.

Discussão

    A variação de 40%-91% dos índices de herdabilidadeh2para variáveis antropométricas foi observada por Chatterjee (1999)30, Clark (1956)27 determinou os índices de herdabilidade para massa corporal em 0,69 e para a estatura em 0,88, Reis (2007)31 observou h2 para massa corporal 0,52 e para estatura de 0,95 e Hilderfonso(2009)31, 32 o índice de h2 para massa corporal de 0,55 e para estatura 0,76. Maridaki (2006)33 no estudo com dois grupos femininos de gêmeas pré-adolescentes e adolescentes confirmou altos índices de h2 para componentes antropométricos de 0,80 a 0,99, de acordo com estes dados, os resultados do presente estudo foram para massa corporal de 0,92 e para estatura de 0,96.

    Para variável deforça isométricavários estudos mostram altos índices de herdabilidade, Missitzi (2008)34 que estudou gêmeos de sexo masculino que apresentaram h2 para força isométrica de 0,85, o outro estudo de DeMars (2007)35 mostra altos valores de contribuição genética para força isométrica 0,70.Thomis (2000)36 estudou os fatores ambientais e genéticos nas medidas de força isométrica e dinâmica em população jovem e saudável e atribuiu altos valores a genética. Reis(2007)31constatou altos índices de h2 de 0,96 para esta variável. Em estudo um grupo de gêmeas idosas de Tiainen (2009)37,38 os valores baixos de h2 podem ser explicados pela idade da amostra. Os valores semelhantes de 0,30 foram encontrados pelo Arden (1997)39 no estudo com gêmeas na idade de pós-menopausa. Para Frederiksenen (2003)40 que sintetizou os estudos familiares e de gêmeos, a variação de h2 para força é de 22 a 65% e para VO2máx de 20 a 66%. No presente estudo os índices encontrados foram de 0,76 para a mão direita e de 0,62 para mão esquerda, não apresentando diferença significativa para mão esquerda.

    Para Leitch (1975)41 os fatores genéticos foram determinantes para as respostas ao treinamento de gêmeos na variável VO2máx. Em estudo com os jovens gêmeos do sexo masculino, Machado5 quantificou o índice de herdabilidade para VO2máx em 0,87, que são semelhantes com os índices do presente estudo de 0,77.

    Os valores para o índice h2 para agilidade encontrados por Machado foram de 0,12, que esta de acordo com vários estudos que afirmam que para as características de agilidade os fatores genéticos são menos importantes, os resultados obtidos por Chatterjee (1999)2 sugerem que flexibilidade e agilidade são mais influenciados pelos fatores ambientais do que pela hereditariedade, apontando a mesma tendência, o presente estudo identificou os valores de h2 de 0,56.

    Corroborando com os estudosde Loesch (1979)42 que obteve altos valores de parâmetros genéticos para variáveis de quantidade de linhas em dedos considerados separadamente ou em combinação, do Reed (2006)43 que quantificou em 91% a influência genética para aparecimento de arcos nas impressões digitais, com o estudo de Machado (2010)44 que identificou variação dos índices de herdabilidade h2 entre 0.65 e 0.96 para 12 características dermatoglíficas, os índices de herdabilidade de características dermatoglíficas do presente estudoapresentaram altos valores, exceto o somatório da quantidade total de linhas em 1º, 2º e 5º dedos da mão direita (0,32, 0,72 e 0,65), somatório da quantidade total de linhas em 4ºdedo da mão esquerda (0,61). Que esta de acordo com os achados de Machado (2010)44 que determinou o valor de h2 para o segundo dedo, anelar e mindinho em 0,11 a 0,32.

    Os índices altos para quantidade de arcos, presilhas, verticilos e índice delta mostraram alta influência genética nestas variáveis. E os índices de herdabilidade para ângulo ATD total apresentam alto resultado de 0,92, ângulo ATD na mão direita de 0,76 e mão esquerda de 0,73. Em seu estudo Reed (1978)45 detecta as diferenças significativas para esta variável na comparação de grupos de gêmeos monozogóticos e dizigóticos.

    Os resultados do presente estudo encontrados para índices de herdabilidade sugerem alta influencia genética para massa corporal, estatura, força da mão direita e consumo máximo de oxigênio. Os índices altos para quantidade de arcos, presilhas, verticilos, somatório da quantidade total de linhas, índice delta, índice delta na mão direita e esquerda, ângulo ATD total, ângulo ATD na mão direita e esquerda, somatório da quantidade total de linhas da mão direita, somatório da quantidade total de linhas da mão esquerda e para contagem de linhas em alguns dedos individuais também foram detectados.

    A partir dos dados obtidos pelo presente estudo, podem-se sugerir outros estudos com as amostras maiores, possibilitando a comparação do comportamento das variáveis dentro das diferentes faixas etárias e de maturação.

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