"HIIT Med Kiloene".

Scopo:

Condurremo un progetto di due studi per indagare l'effetto dell'allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) e dell'intervento sullo stile di vita in bambini e adolescenti obesi su diversi fattori di rischio metabolici e problemi psicologici. Inoltre, desideriamo facilitare la creazione di proposte formative mirate permanenti per bambini e adolescenti con obesità con ancoraggio locale nei comuni. Con la presente, migliorare e mantenere l'impegno di uno stile di vita attivo durante l'adolescenza.

Lo studio 1 esaminerà il valore di un intervento HIIT di gruppo nell'ambiente locale dei bambini oltre a un protocollo di intervento sullo stile di vita convalidato e indagherà sull'associazione tra HIIT, attività fisica e qualità della vita. Inoltre, desideriamo indagare l'applicabilità e l'aderenza del programma HIIT in un contesto basato sulla comunità.

Lo studio 2 esaminerà l'effetto di un HIIT combinato e di un intervento sullo stile di vita convalidato sulla deposizione di grasso ectopico, sulla sensibilità all'insulina, sull'infiammazione e sulla funzione microvascolare muscolare nei bambini con obesità grave. Questo studio ci fornirà una migliore comprensione dell'interazione tra componenti importanti della fisiopatologia delle complicanze legate all'obesità e i possibili effetti positivi dell'intervento HIIT.

Sfondo:

Trattamento dell'obesità infantile Negli ultimi 30 anni, sono stati condotti diversi studi con vari tipi di interventi sullo stile di vita incentrati su modifiche dietetiche, aumento dell'attività psichica e terapia comportamentale. Una revisione Cochrane del 2019 ha mostrato un risultato significativamente migliore grazie all'intervento multidisciplinare basato sulla famiglia, che ha combinato tutti e tre gli elementi.

In Danimarca viene comunemente utilizzato un approccio nel trattamento dell'obesità, sviluppato presso la Children's Obesity Clinic, Regional Hospital Holbæk. Questo metodo descritto nel protocollo TCOCT (The Children's Obesity Clinic´s Treatment) ha mostrato risultati positivi sia nell'ottenere che nel mantenere la perdita di peso nei bambini con l'obesità. Il trattamento comprende un intervento sullo stile di vita mirato a tutti gli aspetti della vita quotidiana, incl. indicazioni su dieta, attività fisica, sonno, tempo davanti allo schermo e problemi sociali. Tuttavia, l'intervento formativo attualmente non fa parte del programma standard di trattamento dell'obesità offerto alla maggior parte dei bambini con obesità in Danimarca. In effetti, nessuno studio danese precedente ha esaminato gli effetti dell'HIIT, in combinazione con l'intervento sullo stile di vita, sulla salute fisiologica e mentale in un'ampia coorte di bambini e adolescenti con obesità.

Interval training ad alta intensità. L'interval training ad alta intensità è definito come periodi di esercizio intermittenti con intensità che raggiungono il 90-95% della frequenza cardiaca massima. Diversi studi dimostrano che l'HIIT induce la riduzione del peso, la salute cardiovascolare e la qualità della vita. I bambini e gli adolescenti obesi sono spesso scoraggiati dalla pratica sportiva, a causa di precedenti brutte esperienze e sconfitte. Pertanto, per il successo è essenziale un assetto formativo di gruppo specializzato, in cui i bambini non si sentano stigmatizzati e siano in grado di socializzare con i coetanei.

Il nostro studio precedente (Nordlet) che ha esaminato 160 bambini obesi con il protocollo TCOCT ha riscontrato un tasso di attenzione significativamente migliore presso le cliniche municipali rispetto all'ospedale universitario, soprattutto nel gruppo di bambini di basso status sociale. Quindi, posizionando l'intervento nella comunità locale, lavoriamo per limitare la disuguaglianza sanitaria che molti bambini obesi sperimentano e aumentare il tasso di coinvolgimento e attenzione.

Conseguenze psicosociali dell'intervento sull'obesità. L'infanzia e l'adolescenza svolgono un ruolo molto importante nello sviluppo di una salute mentale equilibrata. Nonostante ciò, l'impatto psicosociale dell'obesità è spesso una chiave di volta trascurata nella valutazione dell'effetto dei programmi di intervento sullo stile di vita. Ricerche precedenti hanno dimostrato che i bambini e gli adolescenti obesi spesso soffrono di bassa qualità della vita e depressione, il che sottolinea la necessità di intervento.

Al fine di affrontare la salute psicosociale, i bambini che soffrono di obesità vengono sottoposti a un test Beck Youth Inventory, Pediatric Quality of life (PedsQl) e indice WHO-5 come parte del loro trattamento dell'obesità presso il nostro centro. L'indice WHO-5 è un semplice questionario con 5 soggetti sul benessere. Il PedsQl è un questionario validato che valuta gli aspetti della qualità della vita attraverso 23 domande. Il test Beck Youth Inventories è un questionario completo che copre i sintomi psichiatrici come la depressione e il concetto di sé e consente una valutazione degli effetti all'interno di queste aree. Nessuno dei test citati è stato, a nostra conoscenza, utilizzato in studi di follow-up su larga scala con HIIT e intervento sullo stile di vita.

Obesità e metabolismo È noto che l'obesità giovanile porta a malattie cardiovascolari e metaboliche in età adulta, ma già nell'infanzia sono evidenti complicanze metaboliche. Si ipotizza che i meccanismi patologici siano il risultato della lipotossicità, la "teoria del grasso malato". La teoria del grasso malato descrive la capacità intrinseca umana di depositare energia in eccesso come trigliceridi nel tessuto adiposo sottocutaneo, e il superamento di questa capacità porta all'apoptosi degli adipociti e all'attrazione di cellule immunitarie pro-infiammatorie. Quando la capacità di immagazzinamento sottocutaneo viene superata, il tessuto adiposo si accumula in organi come fegato e muscoli, causando insulino-resistenza e steatosi epatica non alcolica (NAFLD). Anche se questa teoria è plausibile, non è stata ancora completamente testata nei bambini obesi. I progressi nella tecnologia MRI consentono ora la quantificazione non invasiva del grasso depositato negli organi e nei muscoli. In tal modo diventa possibile indagare l'accumulo di grasso e gli effetti dell'intervento in questo contesto. Il nostro gruppo di ricerca ha esperienza in una nuova tecnica, denominata biopsie liquide, per misurare le vescicole extracellulari circolanti (EV) derivate dalle cellule muscolari e del fegato, fornendo misure indirette della deposizione di grasso nel fegato e nei muscoli. Attraverso l'analisi avanzata di campioni di sangue e modalità di risonanza magnetica specializzate, vogliamo indagare la complessa associazione di diversi parametri fisiologici e metabolici sulle complicanze legate all'obesità e valutare l'effetto dell'HIIT e dell'intervento sullo stile di vita su queste interazioni.

Protocollo HIIT:

In ogni comune, istituiremo 1-3 squadre che coprono diverse aree geografiche. Le squadre di formazione saranno composte da 6-10 bambini e adolescenti. Posizionando le squadre di formazione nell'ambiente immediato dei bambini, speriamo di facilitare il social networking e includere bambini di famiglie di tutti gli strati sociali.

I bambini randomizzati per HIIT eseguiranno sessioni di allenamento supervisionate tre volte a settimana. Tutti i programmi HIIT consistono in attività che coinvolgono 4 x 4 min. intervalli al 90-95% della FCmax, con 3 minuti di recupero attivo tra ogni intervallo. I formatori saranno studenti di fisioterapia o studenti dell'istituto di scienze e tecnologia della salute dell'Università di Aalborg. Tutti i formatori riceveranno istruzioni per adattare gli interventi di formazione per ispirare ad attività fisiche ad alta intensità.

L'Autorità sanitaria danese e il TCOCT raccomandano 60 minuti di attività fisica al giorno, ma diversi studi hanno dimostrato che questo obiettivo è difficile da mantenere. Al fine di indagare sul comportamento sedentario e sul livello di attività al di fuori della struttura di formazione, ai bambini verrà chiesto di indossare un accelerometro (Axivity, AX3, Newcastle, Regno Unito) per 7 giorni al basale e dopo 3 e 12 mesi.

Gruppo di controllo normopeso:

Nello studio 2 sarà incluso un gruppo di controllo di peso normale di pari età. Tuttavia, questi bambini non saranno sottoposti a sessioni di formazione, ma solo a indagini MRI e prelievi di sangue al basale. Abbiamo scelto questa procedura, poiché le indagini applicate nel presente studio sono piuttosto nuove. Pertanto, mancano valori di riferimento rappresentativi per le vescicole extracellulari e l'iperemia reattiva (valutata da MR-BOLD).

Pacchetti di lavoro (WP):

Il progetto sarà suddiviso in sei WP.

WP 1: Esame clinico, intervento HIIT. Il WP 1 funge da base per tutti gli altri WP del progetto. Il programma per ottenere le misure dei risultati è descritto in ciascun WP. Oltre alle registrazioni dei dati durante tutte le sessioni di allenamento, i punti temporali dell'acquisizione dei dati saranno al basale, 3 mesi e 12 mesi.

Tutti i bambini obesi arruolati nel progetto (entrambi lo studio 1 e 2) saranno inizialmente sottoposti a un protocollo di trattamento simile al protocollo TCOCT.

Al basale, verranno raccolti dati antropometrici (altezza, peso, circonferenza vita e fianchi, BMI, BMI-SDS), pressione arteriosa e fase puberale.

Immediatamente dopo le misurazioni di base i bambini saranno randomizzati a HIIT + TCOCT o solo TCOCT mediante una procedura di randomizzazione computerizzata.

WP 2: Effetti psicosociali dell'HIIT A tutti i bambini arruolati e ai loro caregiver primari verrà chiesto di completare l'indice WHO-5, il test Pediatric Quality of life (PedsQl) e Beck Youth Inventories.

Tutti i questionari saranno eseguiti al basale e dopo 3 e 12 mesi per valutare gli effetti psicosociali a breve e lungo termine dell'HIIT. Tutti i questionari saranno valutati alla fine del progetto dopo 12 mesi.

WP 3: Infiammazione, stress ossidativo e sensibilità all'insulina. I bambini nello studio 2 si incontreranno presso il Dipartimento di Pediatria, Aalborg University Hospital, per un ricovero di un giorno, al fine di condurre tutte le indagini entro lo stesso giorno per evitare una distorsione temporale. I bambini si incontreranno dopo un digiuno notturno.

Il personale addestrato raccoglierà campioni di sangue, al fine di esaminare l'analisi del campione di sangue standard, inclusi glucosio, HbA1C, parametri per la funzionalità epatica e tiroidea, biomarcatori pro-infiammatori e vescicole extracellulari.

Tutte le misure saranno analizzate presso il Dipartimento di Biochimica, Aalborg University Hospital.

WP 4: Deposizione di grasso ectopico. Il WP 4 consiste in scansioni MRI dell'addome e della parte inferiore del corpo per indagare il grado di grasso depositato negli organi e nei muscoli. Personale esperto presso il Dipartimento di Radiologia, Aalborg University Hospital, eseguirà tutte le indagini RM.

Studiare le vescicole extracellulari di fegato, muscoli e la loro espressione di proteine ​​di membrana rilevanti dal punto di vista fisiopatologico (ad es. CD36), le analisi di laboratorio saranno eseguite mediante citometria a flusso di piccole particelle su un citometro a flusso ad alta sensibilità.

WP 5: Funzione muscolare ed endoteliale. In relazione alle scansioni RM nel WP 4, i bambini saranno sottoposti a un MR BOLD, in cui vengono utilizzati metodi di imaging e un bracciale per la misurazione della pressione sanguigna sulla parte inferiore della gamba per indagare il grado di iperemia reattiva nel microcircolo.

WP 6: Valutazione del processo di ancoraggio:

Dopo la conclusione del progetto valuteremo i programmi HIIT stabiliti attraverso un dialogo continuo e workshop con i comuni partecipanti.

Prospettive:

Prevediamo che l'HIIT in combinazione con il protocollo TCOCT avrà un effetto significativo sul benessere e sulla qualità della vita dei bambini. Inoltre, ci aspettiamo che i bambini sperimenteranno una riduzione del BMI e livelli più bassi di fattori di rischio metabolici e cardiovascolari dell'obesità.

Uno dei nostri obiettivi principali è mostrare l'efficacia dell'HIIT e l'applicabilità dell'HIIT in contesti basati sulla comunità. Con la presente, individuiamo l'importanza dell'incorporazione dell'attività fisica nel trattamento dell'obesità.

I risultati di questo studio forniranno una maggiore comprensione dei meccanismi alla base delle complicanze legate all'obesità nei bambini e negli adolescenti con obesità. Inoltre, i nostri risultati possono rivelarsi preziosi nella pratica clinica quotidiana al fine di personalizzare ulteriormente il trattamento dell'obesità infantile e migliorare le strategie sia preventive che terapeutiche.