Beratung zu körperlicher Aktivität bei der Behandlung von Übergewicht bei Jugendlichen (PAC-MAnO)

Sekundäre Ziele

Der Erfolg der Adipositasbehandlung bei Jugendlichen kann nicht allein anhand des BMI/BMI-Z-Scores oder der PA-Werte beurteilt werden. Die sekundären Ziele dieser Studie sind daher:

(i) Analysieren Sie die Wirkung der Intervention auf die kardiorespiratorische Fitness (CRF). CRF wird üblicherweise als VO2 max ausgedrückt und stellt die Fähigkeit dar, Sauerstoff aufzunehmen, abzugeben und zur Energieerzeugung zu nutzen. CRF steht im umgekehrten Zusammenhang mit dem BMI und dem Taillenumfang und hat potenziell positive Auswirkungen auf die Endothelfunktion und -struktur – die bei übergewichtigen Jugendlichen bekanntermaßen beeinträchtigt ist – auch ohne dass größere Veränderungen des BMI auftreten.

(ii) Analysieren Sie die Wirkung der Intervention auf biochemische Marker, einschließlich Insulinresistenz und Lipidprofil.

(iii) Analysieren Sie, ob Änderungen des BMI-Z-Scores, des PA/Sitzverhaltens und der CRF mit Änderungen der strukturellen Gesundheit des Endothels (bewertet durch die Intima-Media-Dicke der Karotis – cIMT) und der Funktion (bewertet durch die Pulswellengeschwindigkeit – PWV) verbunden sind.

(iv) Validierung eines submaximalen Belastungsstufentests für eine übergewichtige jugendliche Bevölkerung für die zukünftige Verwendung in der PA-Beratungsroutine. Submaximale Belastungsstufentests gelten als zeitnahe und kostengünstige Methode zur Beurteilung von CRF, die in der Klinikpraxis mit minimalem Risiko und Unbehagen für den Teilnehmer im Vergleich zu maximalen Belastungstests durchgeführt werden können.

(v) Analysieren Sie die Kostenwirksamkeit (CE) der Intervention, da sie als wichtige Hilfe für die Entscheidungsfindung im Bereich der öffentlichen Gesundheit angesehen wird und einen zusätzlichen potenziellen Mehrwert im tertiären Gesundheitswesen bietet.

Datenerfassungsmethoden

Sozioökonomischer Status Die sozioökonomische Klassifizierung (SES) basiert nach Angaben des portugiesischen Nationalen Statistikinstituts auf dem Beruf der Eltern/Betreuer. Der sozio-berufliche Status beider Elternteile/Betreuer wird in drei Gruppen eingeteilt: (i) Führungspositionen (Klasse I); (ii) Büro-, Dienstleistungs- oder Facharbeiter (Klasse II und III); (iii) ungelernte Arbeitnehmer oder Arbeitslose (Klasse IV und V).

Anthropometrie Die anthropometrischen Untersuchungen werden in der Praxis des Sportphysiologen in der Ambulanz der Abteilung für Pädiatrie des HSM durchgeführt. Alle Bewertungen werden von demselben Prüfer durchgeführt. Mit Ausnahme der Körperzusammensetzung werden alle anderen anthropometrischen Untersuchungen zur Bestätigung zweimal durchgeführt. Der technische Messfehler (TEM) wird wie folgt berechnet: TEM=√[∑Dif2/2n]).

(i) Körpergröße (Höhenstadiometer, SECA 217, Hamburg, Deutschland), bestimmt in der anthropometrischen Position, ohne Schuhe, mit dem Teilnehmer zurück zum Stadiometer und nach einer Ausatmungsphase. Die Höhe wird auf 0,1 cm genau registriert; (ii) Körpergewicht und Körperzusammensetzung (bioelektrische Impedanzwaage InBody 230, Seoul, Korea). Das Körpergewicht wird auf 0,1 kg genau gemessen, und zwar in der anthropometrischen Position (mit zu Oberschenkeln gedrehten Handflächen), wobei die Probanden so wenig Kleidung wie möglich tragen und keine Schuhe oder Socken tragen; (iii) Der BMI wird berechnet als Körpergewicht in Kilogramm geteilt durch das Quadrat der Körpergröße in Metern [BMI = Gewicht (kg)/Größe2 (m)]. Wir werden den BMI-Z-Score weiter berechnen [BMI-Z-Score= [(BMI/M(t))L(t)-1]/L(t)S(t)], da er als die beste Wahl gilt um Veränderungen bei heranwachsenden Kindern zu verfolgen; (iv) Der Taillen- und Hüftumfang (Umfangsmaßband, SECA 203, Hamburg, Deutschland) wird im Stehen des Probanden gemessen. Der Taillenumfang wird 1 cm über dem Beckenkamm am Ende einer regulären Ausatmung gemessen, der Hüftumfang an der maximalen Protuberanz des Gesäßes.

Körperzusammensetzung (Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie) Zusätzlich zur bioelektrischen Impedanz, die in der klinischen Praxis üblich ist, wird die Körperzusammensetzung von DXA (Explorer W, Hologic; Waltham, MA, USA) beurteilt und mit den Geräten analysiert Software (QDR 12.4, Waltham, MA, USA). Die DXA-Prüfung wird gemäß dem Protokoll der National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) durchgeführt. Es werden Rumpf- und Ganzkörperfett sowie peripheres Rumpf- und Ganzkörperfett beurteilt. Alle Verfahren werden von demselben Prüfer durchgeführt. Alle Scans werden am Morgen nach dem Schlemmen über Nacht (10–12 Stunden) durchgeführt.

Klinische Beurteilungen (i) Der Pubertätsstatus wird von einem Kinderarzt beurteilt und gemäß den Tanner-Stadien kategorisiert.

(ii) Der Ruheblutdruck (digitales Blutdruckmessgerät, CAS 9302S, CAS Medical Systems, Branford, USA) wird im rechten Arm mit einer Manschette geeigneter Größe nach fünf Minuten Ruhe in der Sitzposition gemessen. Die Messung wird dreimal durchgeführt und der Durchschnitt der drei Messungen wird aufgezeichnet. Die Kinder werden dann entsprechend den Geschlechter-, Alters- und Größentabellen klassifiziert.

(iii) Die biochemische Analyse wird im Labor für klinische Pathologie am HSM durchgeführt. Blutproben werden nach dem Schlemmen über Nacht (10–12 Stunden) in Anwesenheit eines Elternteils/Betreuers und nach lokaler Anwendung eines topischen Anästhesiepflasters (EMLA) entnommen. Der Blutzuckerspiegel wird mit der Hexokinase-Methode bestimmt und der Insulinspiegel wird mit einer Chemilumineszenz-Immunoassay-Technik bestimmt. Die Insulinsensitivität wird aus der HOMA-Methode (Homeostasis Model Assessment) abgeleitet. Gesamtcholesterin, Triglyceride und High-Density-Lipoprotein-Cholesterin werden mit enzymatischen, GPO-Trinder- bzw. direkten Methoden bestimmt. Plasmaleberenzyme (AST, ALT und GGT) werden mit der modifizierten IFCC-Methode bewertet. C-reaktives Protein wird mithilfe eines turbidimetrischen Immunoassays (Siemens, ADVIA 2400, Newark, DE, USA) bestimmt.

Energieaufnahme Eine dreitägige Nahrungsaufnahme (2 Wochentage und 1 Wochenendtag) unter Verwendung semiquantitativer Skalierung (z. B. (Anzahl der Löffel oder Messlöffel) werden verwendet, um umfassende Informationen über die Essensgewohnheiten zu erhalten und die Energieaufnahme abzuschätzen. Obwohl bekannt ist, dass übergewichtige Kinder dazu neigen, ihre Energieaufnahme zu unterschätzen, gilt das 3-Tage-Ernährungstagebuch nach wie vor als akzeptables und häufig genutztes Instrument in der klinischen Praxis. Darüber hinaus kann die Verwendung eines 3-tägigen Ernährungstagebuchs anstelle eines 7-tägigen Ernährungstagebuchs die Einhaltung des Instruments verbessern.

Körperliche Aktivität, sitzendes Verhalten und kardiorespiratorische Fitness. Daten der Beschleunigungsmesser werden im Übungs- und Gesundheitslabor der Fakultät für Humankinetik der Universität Lissabon, Lissabon, Portugal, hochgeladen. Fragebögen zu sitzender Tätigkeit und CRF werden in derselben Einrichtung ausgewertet.

(i) PA wird mit Beschleunigungsmessern (ACTIGRAPH GT3X, Pensacola, Florida, USA) bewertet. Alle Probanden verwenden einen Beschleunigungsmesser über der rechten Hüfte, in der Nähe des Beckenkamms, an mindestens einem Wochenendtag und zwei Wochentagen, außer beim Schlafen, Baden oder Schwimmen. Der Beschleunigungsmesser wird so programmiert, dass er einen 5-Sekunden-Zyklus verwendet. Bei der Analyse werden nur Tage berücksichtigt, an denen mehr als 480 Minuten (8 Stunden) gezählt wurden. Zeiträume von 60 Minuten mit „Nullaktivität“ werden als nicht genutzte Geräte interpretiert. Der Daten-Upload erfolgt mit der ActiLife-Software, Version 6.8.0. Zwischen 0 und 149 Zählungen/Minute betrachten wir als sitzende Tätigkeit; zwischen 150 und 499, leichte körperliche Aktivität (LPA); zwischen 500 und 3999, mäßige körperliche Aktivität (MPA); zwischen 4000 und 7599, kräftige körperliche Aktivität (VPA); und mit mehr als 7600 Zählungen/Minute bei sehr starker körperlicher Aktivität (VVPA); (ii) Sitzendes Verhalten wird durch einen Fragebogen (Fragebogen ASAQ – Fragebogen zur sitzenden Aktivität bei Jugendlichen) zusätzlich zur Beschleunigungsmessung bewertet und während des Wartens auf die Beurteilung von CNI beantwortet. Der ASAQ ist ein zuverlässiges und kostengünstiges Instrument, mit dem möglicherweise drei Dimensionen des sitzenden Verhaltens (Art, Häufigkeit und Zeit/Dauer) gemessen werden können.

(iii) CRF wird indirekt mit einem maximalen Belastungstest unter Verwendung eines Fahrradergometers (elektronisch gebremster Fahrradergometer, Monark 839 Ergomedic, Monark, Vansbro, Schweden) bestimmt. Die anfängliche Arbeitsbelastung und die Leistungssteigerung betragen 40 bzw. 50 W für Mädchen und Jungen. Die Herzfrequenz wird kontinuierlich registriert (Polar Vantage NV, Polar Electro Oy, Kempele, Finnland). Zu den Kriterien für den Abbruch des Tests gehören eine Herzfrequenz über der theoretischen Maximalherzfrequenz (208 – 0,7 (Alter), das Versäumnis, eine Frequenz von mindestens 30 Umdrehungen/Minute aufrechtzuerhalten, und eine subjektive Einschätzung des Beobachters, dass der Jugendliche erschöpft ist . Die maximale Leistungsabgabe (Wmax) wird als die Leistung in der letzten vollständig abgeschlossenen Arbeitsbelastung plus der Leistungssteigerung des letzten Schritts multipliziert mit dem Zeitanteil, der im letzten Schritt abgeschlossen wurde, berechnet. Die maximale Leistungsabgabe wird mithilfe der folgenden Gleichung in VO2 (ml/kg/min) umgerechnet: VO2 (1∕min) = 0,465 + (0,0112 × Wmax) + (0,172 × Geschlecht), wobei Geschlecht = 0 für Mädchen und Geschlecht =1 für Jungen (38).

Karotis-Intima-Media-Dicke und Pulswellengeschwindigkeit cIMT und Pulswellengeschwindigkeit werden im Übungs- und Gesundheitslabor der Fakultät für Humankinetik der Universität Lissabon, Lissabon, Portugal, gemessen.

(i) cIMT wird mit einem Ultraschallbildgerät unter Verwendung einer 13-MHz-Sonde (MyLab One, Esaote, Genua, Italien) gemessen. cIMT wird als der Abstand zwischen der Lumen-Intima- und der Media-Adventitia-Grenzfläche definiert. Die Messung wird in der Längsebene an der rechten Halsschlagader durchgeführt, entsprechend mit zuvor validierter hochfrequenzbasierter Verfolgung der Arterienwand, die eine Echtzeitbestimmung der Dicke der hinteren Wand der gemeinsamen Halsschlagader (QIMT®) mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung ermöglicht . cIMT wird automatisch gemessen und Dehnungskurven werden innerhalb eines interessierenden CCA-Bereichs von 1,59 cm, etwa 1 cm proximal der Karotisbifurkation, erfasst. Aus den Dehnungskurven werden maximale und minimale Karotisdurchmesser ermittelt.

(ii) PWV wird unmittelbar nach der Ultraschallbildgebung mit Applanationstonometrie gemessen. Druckkurven der linken Halsschlagader, der Oberschenkelarterie, der radialen und der distalen hinteren Schienbeinarterie werden mit zwei spezifischen druckempfindlichen Aufnehmern beurteilt. Der Abstand zwischen der Halsschlagader und den Oberschenkelarterien sowie den radialen und distalen hinteren Schienbeinarterien wird direkt gemessen und in die Complior Analyze-Software (ALAM Medical, Paris, Frankreich) eingegeben. Der Blutdruck im linken Arm wird gemessen und in die Software eingegeben. Die von der Halsschlagader zur Arteria femoralis (Aorta), von der Halsschlagader zur Arteria radialis (obere Extremität) und von der Halsschlagader zur distalen Arteria tibialis posterior (untere Extremität) erhaltenen Werte werden als Indizes der zentralen/aortalen Arteriensteifheit bzw. der oberen und unteren Extremität aufgezeichnet .

Statistische Methoden Die statistische Analyse wird mit der Software IBM SPSS Statistics (IBM SPSS Statistics, Version 22.0, IBM, New York, USA) durchgeführt. Wir beabsichtigen, die Chi-Quadrat- und Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) zu verwenden, um Basisunterschiede zwischen der Kontroll- und der Interventionsgruppe zu bewerten. Die Wirkung der Intervention wird mit einer Kovarianzanalyse (ANCOVA) analysiert, die die Basiswerte kontinuierlicher Variablen kontrolliert.