Rekreacyjna aktywność fizyczna i profil kardiometaboliczny

To badanie przekrojowe przeprowadzono na reprezentatywnej grupie dzieci w wieku od 6 do 14 lat zidentyfikowanych w Youth Healthcare Centre w pobliżu Uniwersytetu Federalnego w São Paulo (São Paulo, SP, Brazylia). W okresie objętym badaniem zidentyfikowano łącznie 110 dzieci. Jednak z badania wykluczono 5 osób z problemami z oddychaniem i 12 osób, które nie wyraziły zgody na udział. Ponadto wykluczono 13 osób, które nie ukończyły oceny antropometrycznej, metabolicznej lub sprawności fizycznej w okresie potreningowym. Dlatego do badania włączono 80 dzieci (32 dziewczynki i 48 chłopców). Żadne dziecko nie miało klinicznych objawów schorzeń układu mięśniowo-szkieletowego lub ortopedycznych, które uniemożliwiałyby wykonanie proponowanych testów sprawności fizycznej. Komisja Etyki Uniwersytetu Federalnego w São Paulo zatwierdziła protokół badania (numer: 795.262). Wszyscy rodzice i dzieci podpisali pisemne formularze świadomej zgody/zgody.

Projekt eksperymentu: Każde dziecko wypełniło protokół eksperymentu przez okres 10 tygodni, składający się z podstawowych pomiarów danych antropometrycznych, składu ciała, poziomów iryzyny, parametrów metabolicznych i sprawności fizycznej. Wszystkie te pomiary powtórzono po 10-tygodniowym programie rekreacyjnej aktywności fizycznej i wykonano w ciągu 72 godzin od ostatniej sesji treningowej.

Program rekreacyjnej aktywności fizycznej: Uczestnicy wykonali 10-tygodniowy program rekreacyjnej aktywności fizycznej na treningu obwodowym, który składa się z programu ćwiczeń poprawiających elastyczność, koordynację, siłę (kończyny górne i dolne), opór aerobowy kontrolowany za pomocą monitora Polar S810i (Polar Electro OY , Finlandia; częstotliwość próbkowania = 100 Hz) i dynamiczna równowaga w celu poprawy wydajności funkcjonalnej. Łącznie przeprowadzono 40 sesji z czasem trwania (60 minut), intensywnością (65%-85% rezerwy tętna) i częstotliwością (4 sesje/tydzień). Każda sesja składała się z trzech części: rozgrzewki (10 minut), sesji aktywności fizycznej (45 minut) i wyciszenia (5 minut). Ponadto u wszystkich dzieci zastosowano subiektywną skalę odczuwanego wysiłku Borga w celu kontroli intensywności treningu.

Antropometria: Masę ciała i wzrost mierzono w lekkim ubraniu bez butów, stosując standardową wagę z równoważnią. Obwody talii i bioder mierzono za pomocą taśmy nierozciągliwej. Obwód talii rejestrowano na poziomie w połowie między dolnym brzegiem żebra a grzebieniem biodrowym pod koniec normalnego wydechu. .

Skład ciała: Skład ciała oceniano za pomocą impedancji bioelektrycznej z jedną częstotliwością ręka-stopa (monitor ImpediMed DF50, Impedimed, Australia). Dzieci poproszono o unikanie aktywności fizycznej i spożywanie płynów na 2 godziny przed badaniem, aby zapobiec błędom pomiaru spowodowanym zaburzeniami równowagi płynów. Oceny tej dokonywano po 5 minutach odpoczynku w pozycji leżącej, a elektrody przykładano do dłoni, nadgarstka, kostki i stopy po prawej stronie ciała. Tkanka tłuszczowa została obliczona za pomocą równań prognostycznych.

Wydolność krążeniowo-oddechowa: 20-metrowy test biegu wahadłowego (20MST) został przeprowadzony w celu oszacowania wydolności krążeniowo-oddechowej. Test rozpoczyna się przy prędkości 8 km/h i zwiększa się o 0,5 km/h co minutę. Ten test został przeprowadzony na płaskiej powierzchni i został wyjaśniony przez członka zespołu terenowego. Wszystkie dzieci dokonały adaptacji testu 20MST. Rejestrowano prędkość w ostatnim etapie pokonanym przez każde dziecko i wykorzystywano do obliczenia VO2max (ml/kg/min) zgodnie z równaniem zaproponowanym przez Légera i in.

Skok w dal z miejsca: Dziecko stoi za linią zaznaczoną na ziemi. Stosowany jest start i lądowanie na dwóch stopach, przy wymachiwaniu rękami dziecko skacze jak najdalej obiema stopami jednocześnie. Wynik testu (lepsza z trzech prób) to odległość między linią startu a pozycją lądowania (mierzona w centymetrach).

Test siadania i sięgania: Elastyczność oceniano za pomocą ławki Wells. W tym teście dziecko wykonywało ruch z rękami nałożonymi na siebie, stopami opartymi na ławce i całkowicie wyprostowanymi kolanami z pomocą badacza. Wynik dawał maksymalny dystans uzyskany w trzech próbach, z zachowaniem jednominutowego odstępu między nimi.

Test siły chwytu: Siłę chwytu mierzono dla obu rąk za pomocą dynamometru cyfrowego (Kern & Sohn, model MAP 80K1S, Niemcy). W tym teście dziecko siedziało na krzesłach o odpowiedniej wielkości, z odwiedzionym ramieniem, łokciem zgiętym pod kątem 90 stopni i nadgarstkiem w pozycji neutralnej. Następnie badacz poprosił dziecko o wykonanie jak największej siły w jak najkrótszym czasie. Średnią z trzech maksymalnych dobrowolnych skurczów rejestrowano dla każdej ręki i wyrażano w kg.

Pobieranie krwi i zmienne biochemiczne: Rano (7:00 - 9:00) po całonocnym poście, pobrano próbki krwi żylnej (10 ml) przez nakłucie żyły przedramienia do oddzielnych probówek próżniowych zawierających suszony rozpyłowo antykoagulant K2EDTA lub żelowy separator surowicy. Próbki EDTA odwirowano w ciągu 1 godziny po pobraniu krwi (4°C – 1500 g przez 15 min), a porcje osocza do pomiaru iryzyny przechowywano w temperaturze -80°C do czasu oznaczenia. Zautomatyzowane procedury enzymatyczne zostały wykorzystane do pomiaru glukozy i insuliny rutynowymi metodami w Laboratorium Klinicznym Szpitala Nerek i Nadciśnienia. Insulinooporność obliczono metodą oceny modelu homeostazy (HOMA-IR), według następującego wzoru: [glukoza (mg/dl)/18 x insulina (mUI/ml)]/22,5.

Ocena iryzyny: Poziomy iryzyny w osoczu określono za pomocą dostępnego w handlu zestawu ELISA (MyBioSource, numer katalogowy: MBS 706887, San Diego, CA, USA). Współczynniki zmienności wewnątrz testu i między testami były mniejsze niż 8%. Testy te przeprowadzono w dwóch powtórzeniach, a aby usunąć wszelkie uprzedzenia, badacz opracował techniki ślepej analizy.

Zmienne hemodynamiczne i zmienność częstości akcji serca: Poziomy ciśnienia krwi mierzono dwukrotnie na prawym ramieniu dziecka w pozycji siedzącej za pomocą automatycznego urządzenia oscylometrycznego (Omron HEM907XL; Omron Healthcare, USA) z mankietem o odpowiednim rozmiarze. Wartość ciśnienia krwi była średnią z trzech pomiarów wykonanych w odstępach 2-minutowych. Po tej procedurze poproszono dzieci, aby leżały cicho w pozycji leżącej na łóżku przy minimalnym ruchu ciała i utrzymywały spontaniczne oddychanie przez 10 minut, aby rejestrować zarówno spoczynkowe tętno, jak i krótkoterminową zmienność tętna za pomocą monitora Polar S810i (Polar Electro OY, Finlandia; częstotliwość próbkowania = 100 Hz). Ten sam badacz, zaślepiony danymi klinicznymi, przeprowadził ocenę wszystkich dzieci.

Przetwarzanie danych dotyczących zmienności rytmu serca: Wskaźniki zmienności rytmu serca zostały obliczone zgodnie z wcześniejszym opisem 27, 28. W skrócie, normalne interwały między uderzeniami zostały przesłane z Polar S810i do oprogramowania Precision Performance Software za pomocą urządzenia interfejsu na podczerwień. Dane te zostały przetworzone w określonej poprzedniej procedurze zaprojektowanej w MatLab (Math Works, wersja 6.0, USA) do automatycznego wyboru 5 minut RR z najmniejszą wariancją. Następnie te szeregi czasowe trwające 5 minut zostały przeanalizowane w oprogramowaniu Kubios (Biosignal Analysis and Medical Image Group, University of Kuopio, Finlandia). W tym oprogramowaniu artefakty korygowano za pomocą filtru moderowanego i obliczano komponenty w dziedzinie czasu. Analizie poddano następujące wskaźniki w dziedzinie czasu: tętno (HR), MNN (średnia wszystkich prawidłowych odstępów RR), SDNN (odchylenie standardowe odstępów RR), RMSSD (średnia kwadratowa kolejnych różnic odstępów RR) oraz pNN50 (procent odstępy RR z różnicą w czasie trwania większą niż 50 ms). Składowe w dziedzinie częstotliwości oceniono również za pomocą widma mocy 2. Klasyczna niska częstotliwość (LF= 0,041-0,15 Hz) i wysokiej częstotliwości (HF= 0,15-0,40 Hz) wyrażono w jednostkach znormalizowanych (n.u.). Ponadto obliczono również stosunek LF/HF. Analizę spektralną oszacowano zgodnie z zaleceniami, stosując nieparametryczną metodę szybkich algorytmów transformaty Fouriera.

Izolacja jednojądrzastych komórek krwi obwodowej: W tym teście 5-6 ml krwi obwodowej zebrano do probówek z EDTA. W sterylnych warunkach jamy piszczelowe i udowe przepłukano DMEM (pożywka Dulbecco's Modified Eagle's, GIBCO, USA) w celu uzyskania szpiku kostnego (BM). PB i BM frakcjonowano przez wirowanie w gradiencie gęstości (2500 obr./min, 25 min, 20-22 ° C) (Ficoll-Paque, GE, Niemcy), a następnie komórki jednojądrzaste uzyskane z jego próbek skierowano do oznaczania ilościowego i funkcji in vitro .

Komórki progenitorowe śródbłonka Immunofenotypowanie i ocena ilościowa za pomocą cytometru przepływowego: komórki jednojądrzaste uznano za progenitorowe komórki śródbłonka jako komórki CD34+/VEGFR2+. Pokrótce, 1x106 komórek jednojądrzastych inkubowano pojedynczo (temperatura pokojowa, w ciemności, 30 min) z następującymi przeciwciałami: anty-CD34-PeCY7 plus VEGFR2-FITC lub z kontrolami izotypowymi anty-IgG-PE-Cy7 plus IgG-FITC. Po inkubacji komórki przemyto PBS i utrwalono w 1% roztworze paraformaldehydu. Utrwalone komórki trzymano (4°C, w ciemności, przez 15-20 godzin), a następnie analizowano w cytometrze przepływowym (FACSCANTO, BD Biosciences, USA) przez zebranie 1.000.000 wydarzenia. Dane analizowano przy użyciu oprogramowania BD FACSDIVA. Bramki ustalono na wykresie rozproszenia w przód iw bok (FSC/SSC) odpowiadającym wybranym komórkom jednojądrzastym, a następnie bramce CD34-PeCY7 plus VEGFR2-FITC. Liczbę EPC (CD34+/VEGFR2+) obliczono jako odsetek zdarzeń CMN30.

Komórki progenitorowe śródbłonka – zdolność funkcjonalna Test in vitro: Komórki jednojądrzaste adresowano indywidualnie do jednostki tworzącej kolonie in vitro. Pokrótce, 5x106 MNC hodowano (37°C, 5% CO2, 95% wilgotności) na 6-dołkowych wstępnie powleczonych fibronektynie zaszczepionych pożywką EndoCult. Po 48 godzinach 1x106 nieprzylegających komórek przeniesiono w trzech powtórzeniach na 24-dołkowe wstępnie powleczone fibronektynę i hodowano przez 72-96 godzin (37°C, 5% CO2, 95% wilgotności) w pożywce EndoCult. Następnie jednostki tworzące kolonie zostały zliczone ręcznie przez 2 zaślepionych obserwatorów w odwróconym mikroskopie.

Analiza statystyczna: Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu SPSS w wersji 21.0 dla Windows (IBM Corporation, USA). Zmienne kategoryczne porównano za pomocą testu chi-kwadrat. Wszystkie zmienne ciągłe zbadano pod kątem normalności za pomocą testu Shapiro-Wilka. Ponieważ nasze dane miały rozkład nieparametryczny, zastosowano test Wilcoxona dla sparowanych danych w celu oceny różnicy między wartościami wyjściowymi i wartościami programu aktywności fizycznej po rekreacji. Ponadto wykorzystaliśmy współczynnik korelacji rho Spearmana do określenia związku między iryzyną a czynnikami niezależnymi. Dane wyrażono jako średnią ± odchylenie standardowe. Testy statystyczne były dwustronne, a poziom istotności ustalono na P<0,05.