État d'hydratation et performances cognitives chez les adolescents (SMARTH2O)

INTRODUCTION Le métabolisme énergétique est plus élevé par kilogramme de poids corporel chez les enfants que chez les adultes. 1 Les enfants âgés de 11 à 14 ans doivent consommer au moins 1,5 litre d'eau par jour, selon l'avis de l'EFSA (Autorité européenne de sécurité des aliments) 2.

Cette quantité d'eau quotidienne est difficile à atteindre car les jeunes ne reconnaissent généralement pas la soif et n'ont souvent pas un accès facile à l'eau 3.

Des preuves scientifiques prouvent qu'une déshydratation douce, comme une perte de 1 % du poids corporel, peut entraîner une réduction de la concentration et des performances cognitives avec des conséquences sur la mémoire et l'attention chez les enfants.4,5

Une étude systématique anglaise sur les politiques scolaires en matière d'eau potable 4 a comparé trois contextes différents : les écoles où l'eau en classe était interdite, les écoles qui permettaient un accès limité à l'eau (par exemple, l'eau était autorisée en classe, mais pas sur le bureau ) et les écoles qui avaient un accès libre à l'eau (par exemple, l'eau était autorisée dans la salle de classe et les bouteilles étaient conservées au bureau). Les résultats ont montré que le pourcentage d'enfants qui consommaient moins que la quantité quotidienne recommandée de liquide était significativement plus élevé dans les écoles qui interdisaient la consommation d'eau (81%) et dans les écoles qui avaient un accès limité à l'eau pendant la journée scolaire (80%) . Ce pourcentage était considérablement réduit dans les écoles où les enfants avaient accès gratuitement à l'eau (46,5%). Dans les écoles italiennes, l'accès à l'eau est généralement limité et la consommation d'eau n'est autorisée qu'au déjeuner 7.

MÉTHODES Conception de l'étude et participants

Dans cette étude pilote contrôlée randomisée en grappes, organisée et gérée par des chercheurs de l'IRCCS Policlinico San Donato, des étudiants (hommes et femmes) âgés de 12 à 14 ans seront inscrits.

Le consentement à participer à l'étude a été obtenu des représentants de l'école lors d'une réunion organisée avant l'étude. Tous les élèves et leurs parents ont donné leur consentement éclairé à la participation. Le protocole d'étude a été approuvé par le comité d'éthique local (numéro de protocole 159/INT/2017).

Ce projet de 5 mois implique 214 collégiens (dix classes au total).

Les étudiants recrutés seront randomisés en deux groupes ; le groupe d'intervention et le groupe de contrôle comprennent cinq classes.

Intervention Tous les élèves des classes d'intervention et de contrôle seront soumis à des mesures anthropométriques, à des mesures de pression artérielle et à de simples échantillons d'urine ; un questionnaire relatif aux habitudes alimentaires et d'activité physique et des tests cognitifs (pour évaluer les performances cognitives en termes d'attention, de mémoire et de concentration) seront administrés ; les dix classes recevront des modifications de l'environnement scolaire et des outils de renforcement individuels.

Modifications de l'environnement des classes : uniquement dans les classes d'intervention, des distributeurs d'eau rechargeables et une affiche sur la consommation d'eau seront placés ; chaque classe recevra 5 bouteilles (18 litres/chacune) par semaine, pour un total de 100 bouteilles à utiliser de janvier à mai.

Changements dans le milieu scolaire : des affiches éducatives adaptées de L'Assiette saine véhiculant des messages faisant la promotion d'une alimentation saine, de la consommation d'eau et de l'exercice quotidien seront affichées dans l'école.

Outils de renforcement : trois cours de promotion de la santé et de la consommation d'eau, dispensés par des nutritionnistes experts, seront intégrés au programme. Les élèves recevront un manuel facile développé par notre équipe de nutritionnistes comme support aux cours scolaires et comme outil pour impliquer les parents. Une bouteille d'eau réutilisable sans BPA pour encourager la consommation d'eau et un podomètre pour les encourager à être actifs physiquement seront fournis.

Uniquement dans les classes d'intervention, des SMS automatisés faisant la promotion de la consommation d'eau seront envoyés le matin aux élèves et à leurs parents.

MESURES DE RÉSULTAT Mesure de résultat primaire : état d'hydratation

Mesure de résultat secondaire : corrélation et variation entre l'état d'hydratation et les performances cognitives (attention, mémoire et concentration).

PROCÉDURES Le prélèvement d'échantillons d'urine et l'administration de tests cognitifs seront effectués au début et à la fin d'une journée scolaire en janvier et en mai). Des mesures anthropométriques et des questionnaires sur les habitudes alimentaires et le style de vie seront effectués avant et après l'intervention (en janvier et mai).

Test d'osmolalité : état d'hydratation L'état d'hydratation sera évalué par le test d'osmolalité urinaire, qui indique la concentration de soluté par rapport au rapport de solvant en kilogrammes (mOsm/kg).

Selon Katz et al.8, une valeur supérieure à 800 mOsm/kg indique un état de déshydratation, tandis qu'une valeur inférieure à 800 mOsm/kg indique un état d'hydratation normal.

Test d'osmolalité urinaire :

• Il est facile à utiliser (il suffit d'un échantillon d'urine pour effectuer l'analyse)
• Il est précis (en termes de sensibilité et de spécificité) et c'est un indice d'hydratation valide9.

Les échantillons seront transportés au Laboratoire de médecine de pathologie clinique-1 (SMEL-1), I.R.C.C.S. Hôpital universitaire Policlinico San Donato, où ils seront stockés à 2-8° C jusqu'à ce qu'ils soient analysés.

Protocole d'évaluation des aires cognitives Afin d'évaluer les effets de l'état d'hydratation sur les performances cognitives, plusieurs tests neuropsychologiques de la Batterie d'évaluation neuropsychologique pour l'adolescence (BVN 12-18) 10 seront administrés à tous les élèves. Ceux-ci permettent de mesurer les performances cognitives dans divers domaines comme la mémoire, l'attention, les fonctions exécutives et visuo-spatiales.

Les tests seront administrés par des psychologues cliniciens pendant une durée estimée à environ 60 minutes (explications comprises).

Les tests de BVN sont composés de :

1. Zones concernées : attention sélective et soutenue. Test d'attention visuelle sélective Structure : les sujets doivent rechercher et indiquer les mêmes cases que la cible. Temps disponible : 3 minutes. Notation : somme des bonnes réponses.
2. Domaines concernés : Attention, raisonnement logique, fonctions exécutives, domaine calcul.

Test de raisonnement et jugements arithmétiques Structure : première partie de calcul mental et deuxième partie de numérotation. Temps disponible : 10 minutes. Notation : somme des réponses correctes de deux parties

• Domaines concernés : mémoire verbale à court terme, mémoire de travail Directe et inverse Structure numérique : le test est composé de séries croissantes de nombres ; le sujet doit se souvenir de la série Temps disponible : 10 minutes. Notation : note donnée par la série la plus longue pour la portée directe et la portée inverse.
• Domaines concernés : langue ; fonction exécutive. Fluidité phonétique Structure : le sujet doit écrire sur papier le plus grand nombre de mots commençant par trois lettres différentes Temps disponible : 1 minute pour chaque lettre pour un total de 3 minutes. Notation : somme des mots écrits.
• Domaines concernés : fonctions perceptives visuelles. Test de rue Structure : présentation de figures dégradées ; Le sujet doit retrouver la figure originale et l'écrire sur papier.

Temps disponible : 30 secondes pour chaque image pour un total de 7 minutes. Notation : somme des réponses correctes données dans les 30 secondes.

Élaboration des données et analyse statistique :

L'analyse de covariance sera utilisée pour évaluer les variations de l'état d'hydratation, en comparant le groupe d'intervention au groupe témoin.

L'erreur standard sera calculée à l'aide d'un estimateur fort qui tient compte de la conception de la grappe d'étude.

Une taille d'échantillon de cinq classes, avec environ 25 élèves pour chaque classe, a été estimée pour évaluer une différence de 0,5 écart type des différences d'osmolalité urinaire dans les deux groupes (intervention et contrôle) entre le matin et l'après-midi ; on considère un coefficient de corrélation intra-classes de 0,02 et une puissance de 80 %.

La différence d'écart type de 0,5 a été évaluée en considérant Fadda et al. 2012 publié sur Appetite.

L'évaluation de la taille de l'échantillon a été effectuée avec la procédure "analyse de puissance randomisée en grappes" de PASS 11.

Politique de publication :

Au cours de cette étude pilote, les chercheurs sont les seuls propriétaires de toutes les données collectées et ils publieront les données de manière inconditionnelle et intégrale.