HIIT kognisjonsstudie

Begrunnelse: Eksisterende litteratur støtter forutsetningen om at fysisk aktivitet (PA) har gunstige effekter på kognitiv funksjon hos ungdom, men tidligere studier har begrensninger, for eksempel tverrsnittsdesign med begrenset innsikt i intensiteten eller varigheten av PA eller den biologiske underbygningen som forbinder fysisk aktivitet og psykisk helse og kognitiv funksjon hos ungdom. Et begrenset antall studier (og ingen i USA) har evaluert effekten av HIIT på kognitive prosesser hos ungdom, spesielt hos ungdom med overvekt/fedme hvis aldersrelaterte nedgang i PA gir dem økt risiko for dårlige resultater. Denne studien er spesielt betimelig under den nåværende COVID-19-relaterte folkehelsekrisen fordi vår HIIT-treningsintervensjon er tidseffektiv, leveres eksternt og fullført med plasseffektivt utstyr i hjemmet.

Intervensjon: Deltakere (ungdom i alderen 12-16 år med overvekt/fedme) vil bli tilfeldig tildelt for å gjennomføre a) 14 uker med en hjemmebasert virtuell, interaktiv HIIT-intervensjon eller b) 14 uker med en tøyningsintervensjon (kontrollgruppe).

Mål/formål: Det overordnede målet er å forbedre kognitive og kardiometabolske resultater hos ungdom med overvekt/fedme ved å implementere en HIIT-intervensjon hjemme. Målet med denne studien er: 1) å bestemme gjennomførbarheten, akseptabiliteten og effekten av HIIT hos ungdom med overvekt/fedme, 2) å undersøke effektiviteten av HIIT på kognitive og mentale helseutfall, og 3) å undersøke effektiviteten av HIIT på kardiometabolsk helse.

Studiepopulasjon: Denne studien vil bestå av ungdom i alderen 12-16 år med overvekt/fedme (BMI >=85. persentil) som ikke oppfyller gjeldende PA-retningslinjer.

Studiemetodikk: Denne pilotstudien er en randomisert kontrollforsøk for å teste effekten av en 14-ukers hjemmebasert virtuell, interaktiv treningsintervensjon med høy intensitet (HIIT) på kardiometabolske og kognitive utfall hos stillesittende ungdom med overvekt/fedme i ungdomsårene. Alle deltakere (N=24) vil fullføre screening via telefon for å avgjøre kvalifisering. Kvalifiserte deltakere vil bli randomisert til å motta a) 14 uker med en hjemmebasert HIIT-intervensjon levert via iPad (HIIT-gruppe) eller b) 14 uker med en strekkintervensjon (kontrollgruppe).

De som er randomisert til HIIT-gruppen vil motta intervensjonen 3 ganger i uken og vil få en forhåndsmontert stasjonær sykkel som skal brukes til å fullføre hver treningsøkt, en iPad for å zoome med treningstrene og en Fitbit for å vurdere hjertet i sanntid vurdere. Treningstrenere vil gi oppmuntring og veiledning for å følge resepter på trening, og ungdom vil velge en alderstilpasset musikkspilleliste fra Spotify for å øke nytelsen gjennom hver økt. Hver treningsøkt består av en 5-minutters oppvarming (10 % HRmax), etterfulgt av en 20-minutters HIIT-protokoll. Den 20-minutters HIIT-protokollen består av syv omganger med 1 minutts høyintensitetstrening (90 % HRmax) etterfulgt av 2 minutter med aktiv restitusjon (10 % HRmax). Deltakerne vil bli oppfordret til å fullføre hver treningsøkt med minst 24 timers hvile mellom hver økt.

De som er randomisert til kontrollgruppen vil utføre et hjemmebasert program med de samme strekningene som brukes i treningsgruppen. Strekkprotokollen består av ett sett med 4 statiske tøyningsøvelser holdt i 30 sekunder og utført 3 dager/uke. Ettersom fleksibilitetsøvelser er lavintensive, lite støtende og lavt volum, forventes minimalt kaloriforbruk å bli påført.

Studiearmer: Studiedeltakere vil bli tilfeldig tildelt til å motta enten HIIT-intervensjonen (HIIT-gruppen) eller motta strekkintervensjonen (kontrollgruppen).

Endepunkter/utfall: De primære kognitive og mentale helseendepunktene er: eksekutiv funksjon, episodisk hukommelse, arbeidsminne, affekt, humør, angst, stress, selveffektivitet for PA og PA-glede. De primære kardiometabolske endepunktene er: glukose, insulin (for å beregne homeostatisk modellvurdering for insulinresistens), IL-6, IL-1, TNF-a og VEGF.

Statistiske analyser: Populasjonene for analyser inkluderer det fullstendige analytiske datasettet som består av alle randomiserte studiedeltakere.