Die HIIT Kognitionsstudie

Begründung: Die vorhandene Literatur unterstützt die Annahme, dass körperliche Aktivität (PA) positive Auswirkungen auf die kognitive Funktion in der Jugend hat, aber frühere Studien weisen Einschränkungen auf, wie z Aktivität und psychische Gesundheit und kognitive Funktion bei Jugendlichen. Eine begrenzte Anzahl von Studien (und keine in den USA) hat die Auswirkungen von HIIT auf kognitive Prozesse bei Jugendlichen untersucht, insbesondere bei Jugendlichen mit Übergewicht/Adipositas, deren altersbedingter Rückgang der PA sie einem erhöhten Risiko für schlechte Ergebnisse aussetzt. Diese Studie ist während der aktuellen COVID-19-bedingten Krise der öffentlichen Gesundheit besonders aktuell, da unsere HIIT-Übungsintervention zeiteffizient ist, aus der Ferne durchgeführt und mit platzsparenden Geräten zu Hause durchgeführt wird.

Intervention: Die Teilnehmer (Jugendliche im Alter von 12-16 Jahren mit Übergewicht/Adipositas) werden nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, um a) 14 Wochen einer virtuellen, interaktiven HIIT-Intervention zu Hause oder b) 14 Wochen einer Dehnungsintervention (Kontrollgruppe) zu absolvieren.

Ziele/Zweck: Das übergeordnete Ziel ist die Verbesserung der kognitiven und kardiometabolischen Ergebnisse bei Jugendlichen mit Übergewicht/Adipositas durch die Implementierung einer HIIT-Intervention zu Hause. Die Ziele dieser Studie sind: 1) die Durchführbarkeit, Akzeptanz und Wirksamkeit von HIIT bei Jugendlichen mit Übergewicht/Adipositas zu bestimmen, 2) die Wirksamkeit von HIIT auf kognitive und psychische Gesundheitsergebnisse zu untersuchen und 3) die Wirksamkeit von HIIT zu untersuchen HIIT auf die kardiometabolische Gesundheit.

Studienpopulation: Diese Studie wird aus Jugendlichen im Alter von 12–16 Jahren mit Übergewicht/Adipositas (BMI >=85. Perzentil) bestehen, die die aktuellen PA-Richtlinien nicht erfüllen.

Studienmethodik: Diese Pilotstudie ist eine randomisierte Kontrollstudie, um die Auswirkungen einer 14-wöchigen virtuellen, interaktiven, hochintensiven Intervalltrainings (HIIT)-Übungsintervention zu Hause auf die kardiometabolischen und kognitiven Ergebnisse bei sesshaften Jugendlichen mit Übergewicht/Adipositas während der Adoleszenz zu testen. Alle Teilnehmer (N=24) werden per Telefon überprüft, um die Eignung zu bestimmen. Berechtigte Teilnehmer werden randomisiert und erhalten a) 14 Wochen einer häuslichen HIIT-Intervention, die über das iPad durchgeführt wird (HIIT-Gruppe) oder b) 14 Wochen einer Dehnungsintervention (Kontrollgruppe).

Diejenigen, die in die HIIT-Gruppe randomisiert werden, erhalten die Intervention dreimal pro Woche und erhalten ein vormontiertes stationäres Fahrrad, mit dem sie jede Trainingseinheit absolvieren können, ein iPad zum Zoomen mit den Trainingstrainern und ein Fitbit, um das Herz in Echtzeit zu bewerten Rate. Übungstrainer bieten Ermutigung und Überwachung für die Einhaltung der Übungsvorschriften und Jugendliche wählen eine altersgerechte Musik-Playlist von Spotify aus, um den Spaß während jeder Sitzung zu steigern. Jede Trainingseinheit besteht aus einer 5-minütigen Aufwärmphase (10 % HFmax), gefolgt von einem 20-minütigen HIIT-Protokoll. Das 20-minütige HIIT-Protokoll besteht aus sieben 1-minütigen Trainingseinheiten mit hoher Intensität (90 % HFmax), gefolgt von 2 Minuten aktiver Erholung (10 % HFmax). Die Teilnehmer werden ermutigt, jede Trainingseinheit mit mindestens 24 Stunden Pause zwischen den einzelnen Sitzungen abzuschließen.

Diejenigen, die in die Kontrollgruppe randomisiert wurden, führen ein Heimprogramm mit den gleichen Dehnungen durch, die in der Übungsgruppe verwendet wurden. Das Dehnungsprotokoll besteht aus einem Satz von 4 statischen Dehnungsübungen, die 30 Sekunden lang gehalten und an 3 Tagen/Woche durchgeführt werden. Da Flexibilitätsübungen von geringer Intensität, geringem Aufprall und geringem Volumen sind, ist mit einem minimalen Kalorienverbrauch zu rechnen.

Studienarme: Die Studienteilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip entweder der HIIT-Intervention (HIIT-Gruppe) oder der Dehnungsintervention (Kontrollgruppe) zugeteilt.

Endpunkte/Ergebnisse: Die primären kognitiven und psychischen Gesundheitsendpunkte sind: Exekutivfunktion, episodisches Gedächtnis, Arbeitsgedächtnis, Affekt, Stimmung, Angst, Stress, Selbstwirksamkeit für PA und PA-Genuss. Die primären kardiometabolischen Endpunkte sind: Glukose, Insulin (zur Berechnung der homöostatischen Modellbewertung für Insulinresistenz), IL-6, IL-1, TNF-a und VEGF.

Statistische Analysen: Die Populationen für Analysen umfassen den vollständigen analytischen Datensatz, der aus allen randomisierten Studienteilnehmern besteht.