Rekreativ fysisk aktivitet og kardiometabolisk profil

Denne tværsnitsundersøgelse blev udført i en repræsentativ gruppe af børn i alderen 6 til 14, identificeret i Youth Healthcare Centre, der ligger nær det føderale universitet i São Paulo (São Paulo, SP, Brasilien). I alt 110 børn blev identificeret i løbet af undersøgelsesperioden. Fem personer med luftvejsproblemer og 12 personer, der ikke var enige om at deltage, blev dog udelukket fra undersøgelsen. Derudover blev 13 personer, der ikke har gennemført antropometriske, metaboliske eller fysiske konditionsvurderinger i perioden efter træning, også udelukket. Derfor blev 80 børn (32 piger og 48 drenge) inkluderet i denne undersøgelse. Intet barn havde nogen kliniske tegn på muskuloskeletale eller ortopædiske lidelser, der forhindrede dem i at udføre de foreslåede fysiske konditionstests. Den etiske komité ved Federal University of São Paulo godkendte undersøgelsesprotokollen (nummer: 795.262). Alle forældre og børn underskrev skriftligt informeret samtykke/samtykkeformularer.

Eksperimentelt design: Hvert barn gennemførte den eksperimentelle protokol over en periode på 10 uger bestående af baseline-målinger af antropometriske data, kropssammensætning, irisinniveauer, metaboliske og fysiske konditionsparametre. Alle disse målinger blev gentaget efter det 10-ugers rekreative fysiske aktivitetsprogram og blev udført inden for 72 timer efter den sidste træningssession.

Rekreativt fysisk aktivitetsprogram: Deltagerne udførte 10 ugers rekreativt fysisk aktivitetsprogram på kredsløbstræning, der består af træningsprogram for fleksibilitet, koordination, styrke (øvre og nedre lemmer), aerob modstand styret ved brug af Polar S810i monitoren (Polar Electro OY , Finland; samplinghastighed = 100 Hz) og dynamisk balance for at forbedre den funktionelle kapacitet. Der blev udført i alt 40 sessioner med varighed (60 minutter), intensitet (65%-85% pulsreserve) og frekvens (4 sessioner/uge). Hver session bestod af tre dele: Opvarmning (10 minutter), fysisk aktivitetssession (45 minutter) og nedkøling (5 minutter). Desuden blev subjektiv Borg-skala for opfattet anstrengelse anvendt på alle børn for at kontrollere træningsintensiteten.

Antropometri: Kropsvægt og højde blev målt i let tøj uden sko ved hjælp af en standard balancestråleskala. Talje- og hofteomkredse blev målt ved hjælp af uudvidelig tape. Taljeomkredsen blev registreret på et niveau midtvejs mellem den nedre ribbensmargin og hoftekammen ved slutningen af ​​normal eksspiration. .

Kropssammensætning: Kropssammensætning blev evalueret ved hjælp af bioelektrisk impedans med en enkelt frekvens hånd-til-fod (ImpediMed DF50 monitor, Impedimed, Australien). Børn blev bedt om at undgå fysisk aktivitet og at indtage væske 2 timer før evaluering for at forhindre fejl i måling på grund af væskeubalancer. Denne evaluering blev udført efter 5 minutters hvile i liggende stilling, og elektroderne blev påført hånd, håndled, ankel og fod i højre side af kroppen. Kropsfedt blev beregnet med forudsigelsesligninger.

Cardiorespiratory Fitness: 20-meters shuttle run-testen (20MST) blev udført til estimeret kardiorespiratorisk kondition. Testen starter ved 8 km/t og stiger med 0,5 km/t hvert minut. Denne test blev udført i en plan overflade og forklaret af feltholdets medlem. Alle børn lavede tilpasninger til 20MST-testen. Hastigheden i det sidste trin gennemført af hvert barn blev registreret og brugt til at beregne VO2max (ml/kg/min) ifølge ligningen foreslået af Léger et al.

Stående bredspring: Barnet står bag en streg markeret på jorden. Der anvendes to fods start og landing, med svingning af armene hopper barnet så langt som muligt med begge fødder samtidigt. Testelementets score (bedre af tre forsøg) er afstanden mellem startlinjen og landingspositionen (målt i centimeter).

Sit and Reach Test: Fleksibiliteten blev evalueret ved brug af Wells Bench. Til denne test udførte barnet bevægelsen med hænderne overlappet, fødderne hvilede på bænken og knæene helt udstrakte med hjælp fra forskeren. Resultatet blev givet af den maksimale afstand opnået i tre forsøg, med respekt for et minuts interval mellem dem.

Håndgrebsstyrketest: Gribestyrken blev målt for begge hænder ved hjælp af et digitalt dynamometer (Kern & Sohn, Model MAP 80K1S, Tyskland). I denne test blev barnet sat i stole af passende størrelse, skulder abduceret, albue i 90 graders fleksion og håndled i neutral position. Derefter bad forskeren barnet om at udføre den størst mulige kraft på kortest tid. Middelværdien af ​​tre maksimale frivillige kontraktioner blev registreret for hver hånd og udtrykt i kg.

Blodopsamling og biokemiske variabler: Om morgenen (7:00 - 9:00) efter nattens faste blev blodveneprøverne (10 ml) opsamlet ved venepunktur af en underarmsvene i separate vacutainerrør indeholdende spraytørret K2EDTA antikoagulant eller med gel serum separator. EDTA-prøver blev centrifugeret inden for 1 time efter blodopsamling (4°C - 1.500 g i 15 minutter), og plasmaalikvoter til irisinmåling blev opbevaret ved -80°C indtil assay. Automatiserede enzymatiske procedurer blev brugt til at måle glukose og insulin ved rutinemetoder i Clinical Laboratory of Kidney & Hypertension Hospital. Insulinresistens blev beregnet ved homøostasemodelvurderingsmetoden (HOMA-IR) ifølge følgende formel: [glucose (mg/dl)/18 x insulin (mUI/ml)]/22,5.

Vurdering af irisin: Plasma-irisinniveauer blev bestemt ved anvendelse af kommercielt tilgængeligt ELISA-kit (MyBioSource, katalognummer: MBS 706887, San Diego, CA, USA). Variationskoefficienterne for intra-assay og inter-assay var mindre end 8%. Disse analyser blev udført i to eksemplarer, og for at fjerne enhver skævhed udtænkte forskeren blinde analyseteknikker.

Hæmodynamiske variabler og hjertefrekvensvariationer: Blodtryksniveauer blev målt to gange i højre arm med barnet i siddende stilling ved hjælp af en automatiseret oscillometrisk enhed (Omron HEM907XL; Omron Healthcare; USA) med en passende manchetstørrelse. Blodtryksværdien var gennemsnittet af tre målinger foretaget med 2 minutters intervaller. Efter denne procedure blev børn bedt om at ligge lydløst i liggende stilling på en seng med minimal kropsbevægelse og til at opretholde spontan vejrtrækning i 10 minutter for at registrere både hvilepuls og kortvarig pulsvariabilitet ved hjælp af en Polar S810i monitor (Polar Electro) OY, Finland; samplinghastighed=100Hz) . Den samme forsker, blindt for de kliniske data, udførte vurderingen af ​​alle børn.

Behandling af pulsvariabilitetsdata: Hjertefrekvensvariabilitetsindekserne blev beregnet som tidligere beskrevet 27, 28. Kort fortalt blev normale slag-til-slag-intervaller overført fra Polar S810i til Precision Performance Software ved hjælp af en infrarød grænsefladeenhed. Disse data blev behandlet i en specifik tidligere rutine designet i MatLab (Math Works, 6.0 version, USA) til det automatiske valg af 5 minutters RR med den mindste varians. Bagefter blev disse tidsserier, der varer 5 minutter, analyseret i Kubios software (Biosignal Analysis and Medical Image Group, University of Kuopio, Finland). I denne software blev artefakterne korrigeret med et modereret filter, og tidsdomænekomponenterne blev beregnet. Følgende tidsdomæneindekser blev analyseret: hjertefrekvens (HR), MNN (gennemsnit af alle normale RR-intervaller), SDNN (standardafvigelse af RR-intervaller), RMSSD (root mean square of successive differences RR-intervaller) og pNN50 (procent RR-intervaller med en forskel i varighed på mere end 50 ms). Frekvensdomænekomponenterne blev også evalueret af et 2-effektspektrum. Den klassiske frekvens lav frekvens (LF= 0,041-0,15 Hz) og høj frekvens (HF= 0,15-0,40 Hz) bånd blev udtrykt i normaliserede enheder (n.u.). Desuden blev forholdet mellem LF/HF også beregnet. Spektralanalyse blev estimeret som anbefalet ved hjælp af den ikke-parametriske metode med hurtige Fourier-transformationsalgoritmer.

Isolering af mononukleære celler fra perifert blod: I dette assay blev 5-6 ml fra perifert blod opsamlet i EDTA-rør. Under sterile forhold blev skinnebens- og lårbenshulrum skyllet med DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's medium, GIBCO, USA) for at opnå knoglemarv (BM). PB og BM blev fraktioneret ved gradientdensitetscentrifugering (2.500 rpm, 25 min, 20-22°C) (Ficoll-Paque, GE, Tyskland), og derefter blev mononukleære celler opnået fra dets prøver adresseret til antal kvantificering og in vitro-funktion .

Endotelstamfaderceller Immunfænotypning og kvantificering ved flowcytometer: mononukleære celler blev betragtet som endotelstamfaderceller som CD34+/VEGFR2+-celler. Kort fortalt blev 1x106 mononukleære celler individuelt inkuberet (stuetemperatur, i mørke, 30 min) med følgende antistoffer: anti-CD34-PeCY7 plus VEGFR2-FITC eller med isotypekontroller anti-IgG-PE-Cy7 plus IgG-FITC. Efter inkubation blev cellerne vasket i PBS og fikseret i 1% paraformaldehydopløsning. Faste celler blev holdt (4°C, i mørke, i 15-20 timer) og derefter analyseret i flowcytometer (FACSCANTO, BD Biosciences, USA) ved at indsamle 1.000.000 begivenheder. Data blev analyseret ved hjælp af BD FACSDIVA Software. Gates blev etableret på forward- og side-scatter (FSC/SSC) plot svarende til udvalgte mononukleære celler efterfulgt af CD34-PeCY7 plus VEGFR2-FITC gate. Antal EPC'er (CD34+/VEGFR2+) blev beregnet som procentdelen af ​​CMN-hændelser30.

Endotheliale progenitorceller - funktionel kapacitet in vitro-assay: Mononukleære celler blev individuelt adresseret til kolonidannende enhed in vitro. Kort fortalt blev 5x106 MNC'er dyrket (37°C, 5% CO2, 95% fugtighed) på 6-brønds præ-coated fibronectin podet med EndoCult medium. Efter 48 timer blev 1x106 ikke-adhærente celler overført i tre eksemplarer til 24-brønds præcoated fibronectin og dyrket i 72-96 timer (37°C, 5% CO2, 95% fugtighed) i EndoCult-medium. Efterfølgende blev de kolonidannende enheder talt manuelt af 2 blindede observatører i omvendt mikroskop.

Statistisk analyse: Statistiske analyser blev udført ved hjælp af SPSS version 21.0 til Windows (IBM Corporation, USA). Kategoriske variabler blev sammenlignet ved hjælp af chi-kvadrat-testen. Alle kontinuerte variable blev undersøgt for normalitet med Shapiro-Wilk-testen. Da vores data havde en ikke-parametrisk fordeling, blev Wilcoxon test for parrede data brugt for at evaluere forskellen mellem baseline og post-rekreativt fysisk aktivitetsprogram værdier. Derudover brugte vi Spearmans rho-korrelationskoefficient til at bestemme forholdet mellem irisin og uafhængige faktorer. Dataene blev udtrykt som middelværdi ± standardafvigelse. Statistiske test var to-halede, og signifikansniveauet blev sat til P<0,05.