"HIIT Med Kiloene".

Účel:

Provedeme dvoustudijní projekt s cílem prozkoumat vliv vysoce intenzivního intervalového tréninku (HIIT) a intervence v oblasti životního stylu u obézních dětí a dospívajících na několik metabolických rizikových faktorů a psychických problémů. Dále chceme usnadnit vznik trvalých cílených tréninkových propozic pro děti a dospívající s obezitou s lokálním ukotvením v obcích. Posilujte a udržujte tak aktivní životní styl po celou dobu dospívání.

Studie 1 bude zkoumat hodnotu skupinové intervence HIIT v místním prostředí dětí vedle ověřeného protokolu intervence o životním stylu a zkoumat souvislost mezi HIIT, fyzickou aktivitou a kvalitou života. Kromě toho chceme prozkoumat použitelnost a dodržování programu HIIT v komunitním prostředí.

Studie 2 bude zkoumat účinek kombinované HIIT a ověřené intervence v oblasti životního stylu na ektopické ukládání tuku, citlivost na inzulín, záněty a svalové mikrovaskulární funkce u dětí s těžkou obezitou. Tato studie nám umožní lépe porozumět souhře mezi důležitými složkami patofyziologie komplikací souvisejících s obezitou a možnými pozitivními účinky intervence HIIT.

Pozadí:

Léčba dětské obezity Za posledních 30 let bylo provedeno několik studií s různými typy intervencí životního stylu se zaměřením na úpravu stravy, zvýšenou psychickou aktivitu a behaviorální terapii. Cochrane Review z roku 2019 ukázal výrazně lepší výsledek multidisciplinární intervence založené na rodině, která kombinovala všechny tři prvky.

V Dánsku se běžně používá přístup k léčbě obezity, vyvinutý na Dětské klinice obezity, Regionální nemocnice Holbæk. Tato metoda popsaná v protokolu léčby dětské obezitologické kliniky (TCOCT) prokázala pozitivní výsledky jak při dosahování, tak při udržování úbytku hmotnosti u dětí. s obezitou. Léčba zahrnuje intervenci životního stylu zaměřenou na všechny aspekty každodenního života, vč. poradenství ohledně stravy, fyzické aktivity, spánku, času stráveného u obrazovky a sociálních problémů. Tréninková intervence však v současnosti není součástí standardního programu léčby obezity nabízeného většině dětí s obezitou v Dánsku. Ve skutečnosti žádná předchozí dánská studie nezkoumala účinky HIIT v kombinaci s intervencí životního stylu na fyziologické a duševní zdraví u velké kohorty dětí a dospívajících s obezitou.

Vysoce intenzivní intervalový trénink. Vysoce intenzivní intervalový trénink je definován jako přerušovaná období cvičení s intenzitami dosahujícími 90-95 % maximální tepové frekvence. Několik studií ukazuje, že HIIT navozuje redukci hmotnosti, kardiovaskulární zdraví a kvalitu života. Obézní děti a mladiství jsou často odrazováni od sportování kvůli předchozím špatným zkušenostem a porážkám. Proto je pro úspěch nezbytný specializovaný skupinový trénink, kde se děti necítí stigmatizovány a jsou schopny se stýkat s vrstevníky.

Naše předchozí studie (Nordlet) zkoumající 160 obézních dětí s protokolem TCOCT zjistila výrazně lepší míru pozornosti na městských klinikách než ve fakultní nemocnici, zejména ve skupině dětí s nízkým sociálním statusem. Proto umístěním intervence do místní komunity pracujeme na omezení zdravotních nerovností, které mnoho obézních dětí pociťuje, a zvyšujeme míru zapojení a pozornosti.

Psychosociální důsledky intervence proti obezitě. Dětství a dospívání hrají velmi důležitou roli v rozvoji vyrovnaného duševního zdraví. Navzdory tomu je psychosociální dopad obezity často přehlíženým základním kamenem při hodnocení efektu intervenčních programů životního stylu. Dřívější výzkumy ukázaly, že obézní děti a dospívající často trpí nízkou kvalitou života a depresemi, což zdůrazňuje nutnost intervence.

Za účelem řešení psychosociálního zdraví podstupují děti trpící obezitou v našem centru v rámci léčby obezity test Beck Youth Inventory, Pediatric Quality of Life (PedsQl) a index WHO-5. Index WHO-5 je jednoduchý dotazník s 5 subjekty o duševní pohodě. PedsQl je ověřený dotazník, který hodnotí aspekty kvality života prostřednictvím 23 otázek. Beck Youth Inventories test je důkladný dotazník pokrývající psychiatrické symptomy, jako je deprese a sebepojetí, a umožňuje hodnocení účinku v těchto oblastech. Žádný z uvedených testů nebyl, pokud je nám známo, použit v rozsáhlých navazujících studiích s HIIT a intervencí do životního stylu.

Obezita a metabolismus Je známo, že obezita mladistvých vede v dospělosti ke kardiovaskulárním a metabolickým onemocněním, ale již v dětství jsou patrné metabolické komplikace. Předpokládá se, že patologické mechanismy jsou výsledkem lipotoxicity – „teorie nemocného tuku“. Teorie nemocného tuku popisuje lidskou schopnost ukládat přebytečnou energii ve formě triglyceridů do podkožní tukové tkáně a překročení této kapacity vede k apoptóze adipocytů a přitahování prozánětlivých imunitních buněk. Když je překročena podkožní zásobní kapacita, tuková tkáň se hromadí v orgánech, jako jsou játra a svaly, což má za následek inzulínovou rezistenci a nealkoholické ztučnění jater (NAFLD). I když je tato teorie pravděpodobná, u obézních dětí ještě nebyla plně ověřena. Pokroky v technologii MRI nyní umožňují neinvazivní kvantifikaci tuku uloženého v orgánech a svalech. Tím je možné zkoumat hromadění tuku a účinky intervence v této souvislosti. Naše výzkumná skupina má zkušenosti s novou technikou, nazvanou tekuté biopsie, pro měření cirkulujících extracelulárních váčků (EV) odvozených z jater a svalových buněk, poskytující nepřímá měření ukládání tuku v játrech a svalech. Prostřednictvím pokročilé analýzy krevních vzorků a specializovaných MRI modalit chceme prozkoumat komplexní asociaci několika fyziologických a metabolických parametrů na komplikace související s obezitou a vyhodnotit vliv HIIT a intervence v životním stylu na tyto interakce.

Protokol HIIT:

V každé obci zřídíme 1-3 týmy pokrývající různé geografické oblasti. Tréninkové týmy budou tvořit 6-10 dětí a dorostenců. Umístěním tréninkových týmů do bezprostředního okolí dětí doufáme, že usnadníme sociální sítě a zapojíme děti z rodin ze všech sociálních vrstev.

Děti randomizované pro HIIT budou třikrát týdně absolvovat tréninky pod dohledem. Všechny HIIT programy se skládají z aktivit, které zahrnují 4 x 4 min. intervalech na 90-95 % HRmax, s 3 minutami aktivního zotavení mezi každým intervalem. Školiteli budou studenti fyzioterapie nebo studenti z Institutu zdravotnických věd a technologie na univerzitě v Aalborgu. Všichni trenéři obdrží instrukce, jak přizpůsobit tréninkové intervence tak, aby inspirovaly k vysoce intenzivním fyzickým aktivitám.

Dánský zdravotní úřad a TCOCT doporučují 60 minut fyzické aktivity denně, ale několik studií ukázalo, že tento cíl je obtížné udržet. Aby bylo možné prozkoumat sedavé chování a úroveň aktivity mimo školicí zařízení, budou děti požádány, aby nosily akcelerometr (Axivity, AX3, Newcastle, Spojené království) po dobu 7 dnů na začátku a po 3 a 12 měsících.

Kontrolní skupina s normální hmotností:

Do studie 2 bude zahrnuta kontrolní skupina s normální hmotností odpovídající věku. Tyto děti však nebudou podstupovat školení, ale pouze vyšetření magnetickou rezonancí a odběr krve na začátku. Tento postup jsme zvolili, protože výzkumy použité v současné studii jsou poměrně nové. Chybí tedy reprezentativní referenční hodnoty pro extracelulární vezikuly a reaktivní hyperémii (vyhodnocené pomocí MR-BOLD).

Pracovní balíčky (WP):

Projekt bude rozdělen do šesti WP.

WP 1: Klinické vyšetření, intervence HIIT. WP 1 slouží jako základ pro všechny ostatní WP v projektu. Harmonogram pro získávání výsledků měření je popsán v každém WP. Kromě záznamů dat během všech školení budou časové body získávání dat na začátku, 3 měsíce a 12 měsíců.

Všechny obézní děti zařazené do projektu (jak studie 1, tak studie 2) budou zpočátku podrobeny léčebnému protokolu, který se podobá protokolu TCOCT.

Na začátku se shromáždí antropometrie (výška, váha, obvod pasu a boků, BMI, BMI-SDS), krevní tlak a údaje o pubertálním stádiu.

Bezprostředně po základním měření budou děti randomizovány buď k HIIT + TCOCT nebo samotnému TCOCT pomocí počítačové randomizační procedury.

WP 2: Psychosociální účinky HIIT Všechny zapsané děti a jejich primární pečovatelé budou požádáni o vyplnění indexu WHO-5, Pediatrické kvality života (PedsQl) a testu Beck Youth Inventories.

Všechny dotazníky budou provedeny na začátku a po 3 a 12 měsících k vyhodnocení krátkodobých a dlouhodobých psychosociálních účinků HIIT. Všechny dotazníky budou vyhodnoceny na konci projektu po 12 měsících.

WP 3: Zánět, oxidační stres a citlivost na inzulín. Děti ve studii 2 se sejdou na klinice dětského lékařství Fakultní nemocnice v Aalborgu k jednodennímu příjmu, aby provedly všechna vyšetření ve stejný den, aby se předešlo časovému zkreslení. Děti se sejdou po celonočním půstu.

Vyškolený personál bude odebírat vzorky krve, aby prozkoumal standardní analýzu vzorků krve, včetně glukózy, HbA1C, parametrů pro funkci jater a štítné žlázy, prozánětlivé biomarkery a extracelulární vezikuly.

Všechna měření budou analyzována na Ústavu biochemie Fakultní nemocnice Aalborg.

WP 4: Ektopické ukládání tuku. WP 4 se skládá z MRI skenů břicha a spodní části těla, aby se zjistil stupeň tuku uloženého v orgánech a svalech. Zkušený personál na Radiologickém oddělení Fakultní nemocnice Aalborg bude provádět všechna MR vyšetření.

Ke zkoumání extracelulárních vezikul z jater, svalů a jejich exprese patofyziologicky relevantních membránových proteinů (např. CD36), laboratorní analýza bude provedena průtokovou cytometrií s malými částicemi na vysoce citlivém průtokovém cytometru.

WP 5: Funkce svalů a endotelu. V souvislosti s MR-scany ve WP 4 děti podstoupí MR BOLD, kde se používají zobrazovací metody a manžeta na měření krevního tlaku na bérci k vyšetření stupně reaktivní hyperémie v mikrovaskulatuře.

WP 6: Hodnocení procesu kotvení:

Po ukončení projektu vyhodnotíme zavedené HIIT programy prostřednictvím průběžného dialogu a workshopů se zúčastněnými obcemi.

Perspektivy:

Očekáváme, že HIIT v kombinaci s protokolem TCOCT bude mít významný vliv na pohodu a kvalitu života dětí. Navíc očekáváme, že u dětí dojde ke snížení BMI a nižší hladině metabolických a kardiovaskulárních rizikových faktorů obezity.

Jedním z našich primárních cílů je ukázat účinnost HIIT a použitelnost HIIT v komunitních prostředích. Tímto zdůrazňujeme důležitost začlenění fyzické aktivity do léčby obezity.

Výsledky této studie poskytnou lepší porozumění pro základní mechanismy komplikací souvisejících s obezitou u dětí a dospívajících s obezitou. Naše zjištění se navíc mohou ukázat jako cenná v každodenní klinické praxi s cílem dále individualizovat léčbu dětské obezity a zlepšit jak preventivní, tak léčebné strategie.