Rekreační fyzická aktivita a kardiometabolický profil

Tato průřezová studie byla provedena na reprezentativní skupině dětí ve věku 6 až 14 let identifikovaných ve Středisku zdravotní péče pro mládež, které se nachází poblíž Federální univerzity v São Paulu (São Paulo, SP, Brazílie). Během sledovaného období bylo identifikováno celkem 110 dětí. Ze studie však bylo vyloučeno pět jedinců s dýchacími problémy a 12 jedinců, kteří nesouhlasili s účastí. Kromě toho bylo vyloučeno také 13 jedinců, kteří v potréninkovém období nedokončili antropometrické, metabolické nebo fyzické hodnocení. Do této studie bylo tedy zařazeno 80 dětí (32 dívek a 48 chlapců). Žádné dítě nemělo klinické příznaky muskuloskeletálních nebo ortopedických poruch, které by mu bránily v provedení navrhovaných testů fyzické zdatnosti. Etický výbor Federální univerzity v São Paulu schválil protokol studie (číslo: 795.262). Všichni rodiče a děti podepsali písemný informovaný souhlas/souhlas.

Experimentální design: Každé dítě dokončilo experimentální protokol po dobu 10 týdnů sestávající ze základních měření antropometrických dat, tělesného složení, hladin irisinu, metabolických a fyzických parametrů. Všechna tato měření byla opakována po 10týdenním programu rekreační fyzické aktivity a byla provedena do 72 hodin po posledním tréninku.

Program rekreační fyzické aktivity: Účastníci absolvovali 10 týdnů programu rekreační fyzické aktivity na kruhovém tréninku, který se skládá z cvičebního programu pro flexibilitu, koordinaci, sílu (horní a dolní končetiny), aerobní odpor řízený pomocí monitoru Polar S810i (Polar Electro OY , Finsko; vzorkovací frekvence = 100 Hz) a dynamické vyvážení pro zlepšení funkční kapacity. Celkem bylo provedeno 40 sezení s délkou trvání (60 minut), intenzitou (65%-85% rezerva srdeční frekvence) a frekvencí (4 sezení/týden). Každé sezení se skládalo ze tří částí: zahřátí (10 minut), sezení fyzické aktivity (45 minut) a ochlazení (5 minut). Navíc byla na všechny děti aplikována subjektivní Borgova škála vnímané námahy pro kontrolu intenzity tréninku.

Antropometrie: Tělesná hmotnost a výška byly měřeny v lehkém oblečení bez bot pomocí standardní kladiny. Obvod pasu a boků byl měřen pomocí neroztažitelné pásky. Obvod pasu byl zaznamenán na úrovni uprostřed mezi dolním okrajem žebra a hřebenem kyčelního kloubu na konci normálního výdechu. .

Složení těla: Složení těla bylo hodnoceno pomocí bioelektrické impedance s jednofrekvenčním měřením z ruky do nohy (monitor ImpediMed DF50, Impedimed, Austrálie). Děti byly požádány, aby se vyhýbaly fyzické aktivitě a konzumovaly tekutiny 2 hodiny před vyhodnocením, aby se předešlo chybám v měření v důsledku nerovnováhy tekutin. Toto hodnocení bylo provedeno po 5 minutách odpočinku v poloze na zádech a elektrody byly aplikovány na ruku, zápěstí, kotník a chodidlo na pravé straně těla. Tělesný tuk byl vypočítán pomocí predikčních rovnic.

Kardiorespirační zdatnost: Test 20metrového člunkového běhu (20MST) byl proveden pro odhadovanou kardiorespirační zdatnost. Test začíná rychlostí 8 km/h a každou minutu se zvyšuje o 0,5 km/h. Tento test byl proveden na rovném povrchu a vysvětlil jej člen týmu v terénu. Všechny děti se přizpůsobily testu 20MST. Rychlost v posledním stádiu dokončená každým dítětem byla zaznamenána a použita pro výpočet VO2max (ml/kg/min) podle rovnice navržené Légerem a kol.

Široký skok ve stoje: Dítě stojí za čárou vyznačenou na zemi. Využívá se dvounožní vzlet a přistání, při švihu paží dítě doskočí co nejdále oběma nohama současně. Výsledek testovaného předmětu (lepší ze tří pokusů) je vzdálenost mezi startovní čárou a přistávací pozicí (měřeno v centimetrech).

Test sezení a dosahu: Flexibilita byla hodnocena pomocí Wellsovy lavice. Pro tento test dítě provedlo pohyb s rukama překrytýma, nohama opřeným o lavici a koleny zcela nataženými s pomocí výzkumníka. Výsledek byl dán maximální vzdáleností získanou ve třech pokusech s dodržením jednominutového intervalu mezi nimi.

Test síly úchopu: Síla úchopu byla měřena pro obě ruce pomocí digitálního dynamometru (Kern & Sohn, Model MAP 80K1S, Německo). V tomto testu bylo dítě usazeno na židlích odpovídající velikosti, rameno bylo uneseno, loket v flexi 90 stupňů a zápěstí v neutrální poloze. Poté výzkumník požádal dítě, aby provedlo co největší sílu v co nejkratším čase. Průměr tří maximálních dobrovolných kontrakcí byl zaznamenán pro každou ruku a vyjádřen v kg.

Odběr krve a biochemické proměnné: Ráno (7:00 - 9:00 hod.) po celonočním hladovění byly vzorky krve (10 ml) odebírány venepunkcí z předloktí žíly do samostatných zkumavek obsahujících antikoagulant K2EDTA sušený rozprašováním nebo s gelový separátor séra. Vzorky EDTA byly centrifugovány během 1 hodiny po odběru krve (4 °C - 1 500 g po dobu 15 minut) a alikvoty plazmy pro měření irisinu byly skladovány při -80 °C až do testu. Automatizované enzymatické postupy byly použity k měření glukózy a inzulínu rutinními metodami v Clinical Laboratory of Kidney & Hypertension Hospital. Inzulínová rezistence byla vypočtena metodou hodnocení modelu homeostázy (HOMA-IR) podle následujícího vzorce: [glukóza (mg/dl)/18 x inzulín (mUI/ml)]/22,5.

Hodnocení irisinu: Plazmatické hladiny irisinu byly stanoveny pomocí komerčně dostupné soupravy ELISA (MyBioSource, katalogové číslo: MBS 706887, San Diego, CA, USA). Variační koeficienty intratestu a intertestu byly menší než 8 %. Tyto testy byly provedeny v duplikátech, a aby se odstranila jakákoli zkreslení, výzkumník navrhl techniky slepé analýzy.

Hemodynamické proměnné a variabilita srdeční frekvence: Hladiny krevního tlaku byly měřeny dvakrát v pravé paži s dítětem v sedě pomocí automatizovaného oscilometrického zařízení (Omron HEM907XL; Omron Healthcare; USA) s vhodnou velikostí manžety. Hodnota krevního tlaku byla průměrem tří měření provedených ve 2minutových intervalech. Po této proceduře byly děti požádány, aby tiše ležely v poloze na zádech na lůžku s minimálním pohybem těla a udržovaly spontánní dýchání po dobu 10 minut, aby bylo možné zaznamenávat jak klidovou srdeční frekvenci, tak krátkodobou variabilitu srdeční frekvence pomocí monitoru Polar S810i (Polar Electro OY, Finsko; vzorkovací frekvence = 100 Hz). Stejný výzkumník zaslepený klinickými údaji provedl hodnocení všech dětí.

Zpracování dat variability srdeční frekvence: Indexy variability srdeční frekvence byly vypočteny, jak bylo popsáno dříve 27, 28. Stručně řečeno, intervaly mezi normálními údery byly přeneseny z Polar S810i do softwaru Precision Performance Software pomocí zařízení s infračerveným rozhraním. Tato data byla zpracována ve specifické předchozí rutině navržené v MatLab (Math Works, verze 6.0, USA) pro automatický výběr 5 minut RR s nejmenším rozptylem. Poté byly tyto časové řady trvající 5 minut analyzovány v softwaru Kubios (Biosignal Analysis and Medical Image Group, University of Kuopio, Finsko). V tomto softwaru byly artefakty opraveny pomocí moderovaného filtru a byly vypočteny složky časové domény. Byly analyzovány následující indexy časové domény: srdeční frekvence (HR), MNN (průměr všech normálních intervalů RR), SDNN (standardní odchylka intervalů RR), RMSSD (mocná kvadrát po sobě jdoucích rozdílů intervalů RR) a pNN50 (procento RR intervaly s rozdílem trvání vyšším než 50 ms). Složky ve frekvenční oblasti byly také hodnoceny pomocí 2 výkonového spektra. Klasická frekvenční nízká frekvence (LF= 0,041-0,15 Hz) a vysokofrekvenční (HF= 0,15-0,40 Hz) pásma byla vyjádřena v normalizovaných jednotkách (n.u.). Navíc byl také vypočten poměr LF/HF. Spektrální analýza byla odhadnuta podle doporučení pomocí neparametrické metody rychlých algoritmů Fourierovy transformace.

Izolace mononukleárních buněk periferní krve: V tomto testu bylo odebráno 5-6 ml z periferní krve do zkumavek s EDTA. Za sterilních podmínek byly holenní a stehenní dutiny propláchnuty DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's medium, GIBCO, USA), aby se získala kostní dřeň (BM). PB a BM byly frakcionovány centrifugací s gradientovou hustotou (2 500 ot./min., 25 min., 20-22 °C) (Ficoll-Paque, GE, Německo) a poté byly mononukleární buňky získané z jejich vzorků určeny ke kvantifikaci čísel a funkci in vitro .

Endoteliální progenitorové buňky Imunofenotypizace a kvantifikace průtokovým cytometrem: mononukleární buňky byly považovány za endoteliální progenitorové buňky jako CD34+/VEGFR2+ buňky. Stručně, 1x106 mononukleárních buněk bylo individuálně inkubováno (teplota místnosti, ve tmě, 30 minut) s následujícími protilátkami: anti-CD34-PeCY7 plus VEGFR2-FITC nebo s izotypovými kontrolami anti-IgG-PE-Cy7 plus IgG-FITC. Po inkubaci byly buňky promyty v PBS a fixovány v 1% roztoku paraformaldehydu. Fixované buňky byly uchovávány (4 °C, ve tmě, po dobu 15-20 hodin) a poté analyzovány v průtokovém cytometru (FACSCANTO, BD Biosciences, USA) odběrem 1 000 000 Události. Data byla analyzována pomocí softwaru BD FACSDIVA. Brány byly stanoveny na grafu přímého a bočního rozptylu (FSC/SSC) odpovídajícímu vybraným mononukleárním buňkám následovaným CD34-PeCY7 plus VEGFR2-FITC gate. Počet EPC (CD34+/VEGFR2+) byl vypočten jako procento událostí CMN30.

Endoteliální progenitorové buňky - Funkční kapacita in vitro Test: Mononukleární buňky byly individuálně adresovány jednotce tvořící kolonie in vitro. Stručně, 5x106 MNC bylo kultivováno (37 °C, 5 % C02, 95 % vlhkost) na 6-jamkách předem potažených fibronektinem naočkovaných médiem EndoCult. Po 48 hodinách bylo 1x106 neadherentních buněk přeneseno v triplikátech na 24jamkový předem potažený fibronektin a kultivováno po dobu 72-96 hodin (37 °C, 5 % CO2, 95 % vlhkost) v médiu EndoCult. Poté byly jednotky tvořící kolonie spočítány ručně 2 zaslepenými pozorovateli v inverzním mikroskopu.

Statistická analýza: Statistické analýzy byly provedeny pomocí SPSS verze 21.0 pro Windows (IBM Corporation, USA). Kategorické proměnné byly porovnány pomocí chí-kvadrát testu. Všechny spojité proměnné byly zkoumány na normalitu Shapiro-Wilkovým testem. Protože naše data měla neparametrické rozložení, byl použit Wilcoxonův test pro párová data, aby bylo možné vyhodnotit rozdíl mezi výchozími hodnotami a hodnotami programu po rekreační fyzické aktivitě. Kromě toho jsme použili Spearmanův rho korelační koeficient ke stanovení vztahu mezi irisinem a nezávislými faktory. Data byla vyjádřena jako průměr ± standardní odchylka. Statistické testy byly dvoustranné a hladina významnosti byla stanovena na P<0,05.