"HIIT Med Kiloene".

Formål:

Vi vil gennemføre et to-studieprojekt med henblik på at undersøge effekten af ​​højintensiv intervaltræning (HIIT) og livsstilsintervention hos overvægtige børn og unge på flere metaboliske risikofaktorer og psykiske problemer. Desuden ønsker vi at lette etableringen af ​​permanente målrettede træningstilbud til børn og unge med overvægt med lokal forankring i kommunerne. Herved styrke og vedligeholde engagementet i en aktiv livsstil gennem ungdomsårene.

Studie 1 vil undersøge værdien af ​​en gruppebaseret HIIT-intervention i børns lokalmiljø ud over en valideret livsstilsinterventionsprotokol og undersøge sammenhængen mellem HIIT, fysisk aktivitet og livskvalitet. Desuden ønsker vi at undersøge anvendeligheden og overholdelsen af ​​HIIT-programmet i et samfundsbaseret miljø.

Studie 2 vil undersøge effekten af ​​en kombineret HIIT og valideret livsstilsintervention på ektopisk fedtaflejring, insulinfølsomhed, inflammation og muskelmikrovaskulær funktion hos børn med svær overvægt. Denne undersøgelse vil give os en bedre forståelse af samspillet mellem vigtige komponenter i patofysiologien af ​​fedme-relaterede komplikationer og de mulige positive effekter af HIIT intervention.

Baggrund:

Behandling af fedme blandt børn Gennem de seneste 30 år er der gennemført adskillige undersøgelser med forskellige former for livsstilsinterventioner med fokus på kostændringer, øget psykisk aktivitet og adfærdsterapi. En Cochrane Review fra 2019 viste et markant bedre resultat ved multidisciplinær familiebaseret intervention, som kombinerede alle tre elementer.

I Danmark er der almindeligt anvendt en tilgang til fedmebehandling, udviklet på Børnenes Fedmeklinik, Regionshospitalet Holbæk. Denne metode beskrevet i Børnefedmeklinikkens behandlingsprotokol (TCOCT) har vist positive resultater i både opnåelse og opretholdelse af vægttab hos børn med fedme. Behandlingen omfatter en livsstilsintervention rettet mod alle aspekter af hverdagen, inkl. vejledning om kost, fysisk aktivitet, søvn, skærmtid og sociale problemer. Træningsintervention er dog på nuværende tidspunkt ikke en del af det standardbehandlingsprogram for fedme, der tilbydes flertallet af børn med fedme i Danmark. Faktisk har ingen tidligere dansk undersøgelse undersøgt effekterne af HIIT, i kombination med livsstilsintervention, på fysiologisk og mental sundhed hos en stor årgang af børn og unge med overvægt.

Højintensiv intervaltræning. Højintensiv intervaltræning er defineret som intermitterende træningsperioder med intensiteter på 90-95 % af maksimal puls. Adskillige undersøgelser viser, at HIIT inducerer vægttab, kardiovaskulær sundhed og livskvalitet. Overvægtige børn og unge afskrækkes ofte fra at deltage i sport på grund af tidligere dårlige oplevelser og nederlag. Derfor er et specialiseret gruppebaseret træningsset-up, hvor børnene ikke føler sig stigmatiserede og er i stand til at socialisere med jævnaldrende, afgørende for succes.

Vores tidligere undersøgelse (Nordlet) undersøgte 160 overvægtige børn med TCOCT-protokollen fandt en signifikant bedre opmærksomhedsrate på de kommunale klinikker end på universitetshospitalet, især i gruppen af ​​børn med lav social status. Ved at placere indsatsen i lokalsamfundet arbejder vi derfor på at begrænse den sundhedsulighed, som mange overvægtige børn oplever, og øge engagementet og opmærksomhedsraten.

Psykosociale konsekvenser af fedmeintervention. Barndom og ungdom spiller en meget vigtig rolle i udviklingen af ​​en afbalanceret mental sundhed. På trods af dette er den psykosociale påvirkning af fedme ofte en overset hjørnesten i evalueringen af ​​effekten af ​​livsstilsinterventionsprogrammer. Tidligere forskning har vist, at overvægtige børn og unge ofte lider af lav livskvalitet og depression, hvilket understreger behovet for intervention.

For at adressere psykosocial sundhed gennemgår børn, der lider af fedme, en Beck Youth Inventory test, Pediatric Quality of Life (PedsQl) og WHO-5 indeks som en del af deres fedmebehandling i vores center. WHO-5-indekset er et simpelt spørgeskema med 5 emner om trivsel. PedsQl er et valideret spørgeskema, der evaluerer aspekter af livskvalitet gennem 23 spørgsmål. Beck Youth Inventories testen er et grundigt spørgeskema, der dækker psykiatriske symptomer som depression og selvopfattelse og muliggør en effektevaluering inden for disse områder. Ingen af ​​de nævnte tests er, så vidt vi ved, blevet brugt i storstilede opfølgningsstudier med HIIT og livsstilsintervention.

Fedme og stofskifte Juvenil fedme er kendt for at føre til hjerte-kar- og stofskiftesygdomme i voksenalderen, men allerede i barndommen er metaboliske komplikationer tydelige. De patologiske mekanismer antages at være et resultat af lipotoksicitet - "det syge fedt-teori". Teorien om sygt fedt beskriver den menneskelige iboende evne til at afsætte overskydende energi som triglycerider i det subkutane fedtvæv, og overskridelse af denne kapacitet fører til adipocytapoptose og tiltrækker pro-inflammatoriske immunceller. Når den subkutane opbevaringskapacitet overskrides, ophobes fedtvæv i organer som lever og muskler, hvilket resulterer i insulinresistens og ikke-alkoholisk fedtleversygdom (NAFLD). Selvom denne teori er plausibel, er den endnu ikke blevet fuldt testet hos overvægtige børn. Fremskridt inden for MR-teknologi giver nu mulighed for ikke-invasiv kvantificering af fedt aflejret i organer og muskler. Herved bliver det muligt at undersøge ophobning af fedt og effekter af intervention i denne sammenhæng. Vores forskergruppe har erfaring med en ny teknik, kaldet flydende biopsier, til at måle lever- og muskelcelleafledte cirkulerende ekstracellulære vesikler (EV), der giver indirekte mål for fedtaflejring i lever og muskler. Gennem avanceret analyse af blodprøver og specialiserede MR-modaliteter ønsker vi at undersøge den komplekse sammenhæng mellem flere fysiologiske og metaboliske parametre på fedme-relaterede komplikationer og evaluere effekten af ​​HIIT og livsstilsintervention på disse interaktioner.

HIIT-protokol:

I hver kommune vil vi etablere 1-3 teams, der dækker forskellige geografiske områder. Træningsholdene vil bestå af 6-10 børn og unge. Ved at placere træningsholdene i børnenes nærmiljø håber vi at facilitere sociale netværk og inkludere børn fra familier fra alle sociale lag.

De børn, der er randomiseret til HIIT, vil udføre superviserede træningssessioner tre gange om ugen. Alle HIIT programmer består af aktiviteter, der involverer 4 x 4 min. intervaller på 90-95 % af HRmax, med 3 min aktiv restitution mellem hvert interval. Undervisere vil være fysioterapistuderende eller studerende fra Institut for Sundhedsvidenskab og Teknologi ved Aalborg Universitet. Alle trænere vil modtage instruktioner til at skræddersy træningsinterventionerne til at inspirere til fysiske aktiviteter med høj intensitet.

Sundhedsstyrelsen og TCOCT anbefaler 60 minutters fysisk aktivitet om dagen, men flere undersøgelser har vist, at dette mål er svært at fastholde. For at undersøge stillesiddende adfærd og aktivitetsniveau uden for træningsfaciliteten vil børnene blive bedt om at bære et accelerometer (Axivity, AX3, Newcastle, UK) i 7 dage ved baseline og efter 3 og 12 måneder.

Normalvægtig kontrolgruppe:

En normalvægtig aldersmatchet kontrolgruppe vil blive inkluderet i undersøgelse 2. Disse børn vil dog ikke gennemgå træningssessioner, men kun MR-undersøgelser og blodprøvetagning ved baseline. Vi har valgt denne procedure, da de undersøgelser, der anvendes i den aktuelle undersøgelse, er ret nye. Repræsentative referenceværdier for ekstracellulære vesikler og den reaktive hyperæmi (bedømt af MR-BOLD) mangler således.

Arbejdspakker (WP):

Projektet vil blive opdelt i seks WP'er.

WP 1: Klinisk undersøgelse, HIIT intervention. WP 1 fungerer som grundlag for alle andre WP'er i projektet. Tidsplanen for opnåelse af resultatmål er beskrevet under hver WP. Ud over dataregistreringer under alle træningssessioner vil tidspunkter for dataindsamling være ved baseline, 3 måneder og 12 måneder.

Alle overvægtige børn, der er tilmeldt projektet (både undersøgelse 1 og 2) vil i første omgang gennemgå en behandlingsprotokol, der minder om TCOCT-protokollen.

Ved baseline indsamles antropometriske data (højde, vægt, talje- og hofteomkreds, BMI, BMI-SDS), blodtryk og pubertetsstadiet.

Umiddelbart efter baseline-målinger vil børnene blive randomiseret til enten HIIT + TCOCT eller TCOCT alene ved en computeriseret randomiseringsprocedure.

WP 2: Psykosociale effekter af HIIT Alle de tilmeldte børn og deres primære omsorgsperson vil blive bedt om at gennemføre WHO-5-indekset, Pediatric Quality of Life (PedsQl) og Beck Youth Inventories-testen.

Alle spørgeskemaer vil blive udført ved baseline og efter 3 og 12 måneder for at evaluere de kort- og langsigtede psykosociale effekter af HIIT. Alle spørgeskemaer vil blive evalueret ved projektets afslutning efter 12 måneder.

WP 3: Inflammation, oxidativt stress og insulinfølsomhed. Børnene i undersøgelse 2 mødes på Pædiatrisk Afdeling, Aalborg Universitetshospital, til en endagsindlæggelse, for at gennemføre alle undersøgelser inden for samme dag for at undgå tidsmæssige skævheder. Børnene mødes efter en natfaste.

Uddannet personale vil indsamle blodprøver for at undersøge standard-blodprøveanalyse, herunder glucose, HbA1C, parametre for lever- og skjoldbruskkirtelfunktion, pro-inflammatoriske biomarkører og ekstracellulære vesikler.

Alle målinger vil blive analyseret på Biokemisk Afd., Aalborg Universitetshospital.

WP 4: Ektopisk fedtaflejring. WP 4 består af MR-scanninger af maven og underkroppen for at undersøge graden af ​​fedt aflejret i organer og muskler. Erfaren personale på Radiologisk Afdeling, Aalborg Universitetshospital, vil udføre alle MR-undersøgelser.

For at undersøge ekstracellulære vesikler fra lever, muskler og deres ekspression af patofysiologisk relevante membranproteiner (f. CD36), vil laboratorieanalyse blive udført ved små-partikel flowcytometri på et højfølsomt flowcytometer.

WP 5: Muskel- og endotelfunktion. I forhold til MR-scanningerne i WP 4 vil børnene gennemgå en MR BOLD, hvor billeddiagnostiske metoder og en blodtryksmanchet på underbenet bruges til at undersøge graden af ​​reaktiv hyperæmi i mikrovaskulaturen.

WP 6: Evaluering af forankringsprocessen:

Efter afslutning af projektet vil vi evaluere de etablerede HIIT-programmer gennem løbende dialog og workshops med de deltagende kommuner.

Perspektiver:

Vi forventer, at HIIT i kombination med TCOCT-protokollen vil have væsentlig effekt på børnenes trivsel og livskvalitet. Desuden forventer vi, at børnene vil opleve en BMI-reduktion og lavere niveauer af metaboliske og kardiovaskulære risikofaktorer for fedme.

Et af vores primære mål er at vise effektiviteten af ​​HIIT og anvendeligheden af ​​HIIT i samfundsbaserede omgivelser. Hermed peger vi på vigtigheden af ​​at inddrage fysisk aktivitet i behandlingen af ​​fedme.

Resultaterne fra denne undersøgelse vil give en større forståelse for de underliggende mekanismer for fedme-relaterede komplikationer hos børn og unge med fedme. Derudover kan vores resultater vise sig at være værdifulde i den daglige kliniske praksis for yderligere at individualisere behandling af fedme hos børn og forbedre både forebyggende og behandlingsstrategier.