Школьное вмешательство на основе активных игр для облегчения двигательных моделей поведения и основных двигательных навыков у детей младшего школьного возраста в Бангладеш (RCT)

Введение. Дети в Бангладеш имеют ограниченные возможности для регулярной физической активности (ФА) из-за структурных и экологических ограничений, включая отсутствие достаточного количества игровых площадок во многих школах, а также опасения родителей, связанные с безопасностью на улице и вспышками болезней, переносимых комарами.
Эти барьеры способствуют длительным периодам малоподвижного поведения (МП), увеличению времени у экрана и снижению вовлеченности в деятельность, насыщенную движениями, что негативно сказывается на физическом здоровье детей, режиме сна и развитии основных двигательных навыков (ОДН).

Активная игра (АИ) была определена как недорогой, соответствующий развитию подход, который способствует ФА, повышает уверенность и поддерживает освоение основных двигательных навыков, таких как бег, прыжки и метание.
Учитывая эти преимущества, внедрение направленной АИ с элементами свободной игры в школьной среде может стать осуществимой и масштабируемой стратегией для улучшения двигательного поведения детей и ОДН в условиях ограниченных ресурсов.
Таким образом, данное исследование направлено на оценку эффективности школьной программы АИ для улучшения двигательного поведения и ОДН в начальных школах Бангладеш.

Цель. Основной целью данного исследования является оценка того, может ли школьная программа АИ улучшить двигательное поведение и ОДН у детей младшего школьного возраста в Бангладеш.

Конкретные цели

1. Измерить изменения в уровнях физической активности детей, включая ежедневные минуты физической активности средней и высокой интенсивности (ФАСВИ), низкой интенсивности и количество шагов.
2. Оценить изменения в малоподвижном поведении и времени, проводимом за экраном для развлечений.
3. Оценить изменения в продолжительности сна.
4. Определить изменения в ОДН у детей.

Гипотезы. Основные гипотезы

1. Дети в интервенционной группе (ИГ) продемонстрируют большее увеличение ежедневной ФА низкой интенсивности, ФАСВИ и количества шагов.
2. Дети в ИГ продемонстрируют большее улучшение в ОДН.
Второстепенные гипотезы

1. МП снизится в большей степени в ИГ по сравнению с контрольной группой (КГ).
2. Продолжительность сна улучшится в большей степени в ИГ по сравнению с КГ.
3. Продолжительность АИ во внеурочное время увеличится в большей степени среди детей ИГ.

Дизайн исследования для рандомизированных контролируемых испытаний. РКИ будет разработано для продвижения ФА, МП, сна и ОДН среди детей младшего школьного возраста в Бангладеш.
Исследование будет проводиться в выбранных школах, выступающих в качестве кластеров, для оценки эффективности школьного вмешательства на основе АИ в течение 12 недель.
Исследование будет использовать дизайн кластерного РКИ с двумя группами, сравнивая интервенционную группу с контрольной в восьми начальных школах.
Для соответствия критериям включения из каждой школы будет набрано минимум 43 ученика.

Расчет размера выборки. В предлагаемом исследовании размер выборки для кластерного РКИ с участием бангладешских детей младшего школьного возраста рассчитывается исходя из ожидаемого увеличения на 10 минут в день ФАСВИ в интервенционной группе по сравнению с контрольной.
Это согласуется со школьным вмешательством, направленным на увеличение ФАСВИ среди подростков в Бангладеш [1].
Для достижения мощности 80% при уровне значимости 5% было определено, что необходим минимум 36 учеников на кластер, учитывая стандартное отклонение 31,98 минут и внутрикластерную корреляцию 0,03 [2,3].
При участии 8 кластеров (школ) в исследовании общий рассчитанный размер выборки составил примерно 154 ученика на группу, что в сумме дает 308 учеников по обеим группам.
Учитывая коэффициент отсева 10%, скорректированный требуемый размер выборки составил примерно 343 ученика.
Это соответствует примерно 43 ученикам на кластер из восьми выбранных школ, что обеспечивает достаточную мощность для обнаружения желаемой разницы в уровнях ФА средней интенсивности.

Рандомизация. Участники будут отобраны из восьми начальных школ с использованием метода удобной выборки и случайным образом распределены в интервенционную и контрольную группы.

После набора будут собраны исходные данные, а подходящие лица будут случайным образом распределены либо в ИГ, либо в КГ.
Этот процесс будет использовать сокрытие распределения с помощью компьютерной последовательности (IBM SPSS 27), причем вся последовательность распределения будет управляться статистиком.
Результаты этого случайного распределения будут сообщены исследователям, курирующим исследование, и не будут раскрыты участникам.

Предварительно валидированный опросник будет использоваться для сбора данных на исходном уровне (T1), конечном уровне (T2) и при последующем наблюдении (T3).
Вся информация будет храниться в печатных копиях опросника и сохраняться в течение семи лет для целей публикации.
Исследователь будет фотографировать учеников, чьи родители дали разрешение на использование их фотографий в исследовании.
Вмешательство продлится 12 недель и будет проводиться на территории школы.
Перед вмешательством с директорами выбранных школ свяжутся, чтобы обеспечить их поддержку, а также у них будут собраны письменные формы согласия.
Классные руководители также будут приглашены к участию в еженедельных групповых обсуждениях для продвижения АИ и повышения ФА среди детей.
Кроме того, они будут вести записи об участии детей в сессиях АИ.
Если классный руководитель не может участвовать, директора попросят назначить для исследования другого учителя.

Ориентация для детей, родителей и учителей. Для учеников ИГ, родителей и учителей будет организована ознакомительная сессия, предлагающая всесторонний инструктаж по процессу вмешательства АИ.

Содержание ориентации для родителей: Содействие активной игре во внеурочное время. В предлагаемом исследовании родители изучат эффективные стратегии продвижения АИ в контексте Бангладеш, где игры на улице сопряжены с рисками, такими как торговля детьми и лихорадка денге.

Содействие активной игре дома: Родителей будут поощрять к созданию стимулирующей домашней обстановки, предоставляя увлекательные, недорогие игрушки, такие как мячи, скакалки, и играя в прятки, что способствует движению.
Им будут даны рекомендации выделить специальное время для таких занятий, как танцы, йога или простые упражнения, делая ФА приятной.
Кроме того, для повышения ФА будет предложено организовывать семейные игры или соревнования, такие как полосы препятствий или охоту за сокровищами, во время отдыха на свежем воздухе.

Сокращение малоподвижного поведения (МП): В исследовании будет подчеркиваться важность установления "безэкранных" периодов в течение дня для борьбы с чрезмерным временем у экрана.
Родителям будут даны рекомендации поощрять альтернативные занятия, такие как чтение, декоративно-прикладное искусство или совместное приготовление пищи, удерживая детей занятыми, одновременно развивая творчество и движение.

Установление правильного режима сна: Родители получат рекомендации по созданию последовательного режима отхода ко сну для обеспечения достаточного сна.
Это будет включать установление регулярного графика сна, создание спокойной обстановки и ограничение стимулирующих занятий перед сном.

Для дальнейшего вовлечения родителей будет создана группа WhatsApp для тех, кто пользуется этой платформой.
В ней будет размещен видеоконтент, демонстрирующий, как родители могут поощрять ФА во внеурочное время.
Эта платформа будет служить ресурсом для обмена эффективными стратегиями, позволяя родителям обмениваться ценными идеями и методами, которые успешно способствовали АИ дома.

Кроме того, все родители в ИГ будут получать еженедельные push-уведомления на свои мобильные устройства, напоминающие им о преимуществах АИ и двигательного поведения для общего здоровья и благополучия.

Содержание ориентации для учителей: Содействие активной игре в школьные часы. В предлагаемом исследовании учителя будут оснащены стратегиями для продвижения АИ в школьные часы, способствуя АИ и ОДН среди учеников.

Включение активных перерывов: Учителей будут поощрять интегрировать короткие, структурированные перерывы для активности в школьный день.
Эти перерывы могут включать растяжку, быстрые игры или занятия, основанные на движении, которые помогают восстановить энергию учеников и улучшить концентрацию.

Активная учебная среда: Классы будут спроектированы для облегчения движения.
Учителям будут даны рекомендации расставить мебель так, чтобы обеспечить легкий переход между видами деятельности, и создать пространства для групповой работы, которые поощряют сотрудничество и физическую вовлеченность.

Безопасное использование открытых пространств: Когда это уместно, учителей будут поощрять использовать открытые площадки для уроков, позволяя ученикам заниматься АИ во время обучения.
Их обучат внедрять игры и занятия на свежем воздухе, которые способствуют командной работе и АИ, обеспечивая при этом соблюдение мер безопасности для снижения рисков.

Поощрение взаимодействия со сверстниками: Учителя будут продвигать кооперативные игры, требующие командной работы и общения.
Такой подход не только повысит ФА, но и укрепит социальные связи среди учеников.

Мониторинг и обратная связь: Учителям будет рекомендовано регулярно наблюдать и оценивать участие учеников в ФА, предоставляя конструктивную обратную связь для поощрения улучшений и устойчивой вовлеченности.

Реализуя эти стратегии, предлагаемое исследование даст учителям возможность создать динамичную, активную учебную среду, которая способствует АИ, улучшает благополучие учеников и вносит вклад в более здоровую школьную культуру.

Содержание ориентации для детей: Участие в активной игре. В предлагаемом исследовании дети узнают, как активно участвовать в игре, чтобы улучшить свою ФА, ОДН и сон.

Примите активную игру: Детей будут поощрять участвовать в веселых занятиях, которые заставляют их двигаться, таких как игра в салки, катание на велосипеде или прыжки через скакалку.
Они узнают, что АИ может происходить где угодно — дома, в парке или даже на школьном дворе.

Делайте перерывы для движения: Во время школьных занятий и выполнения домашних заданий детям будут напоминать делать короткие перерывы, чтобы потянуться, встать или потанцевать.
Эти перерывы помогут освежить их разум и тело, делая обучение более приятным.

Исследуйте новые виды деятельности: Будет поощряться пробовать разные виды спорта или игры, так как это помогает развивать ОДН.
Будь то крикет, футбол или традиционные игры, изучение различных занятий сделает процесс увлекательным и укрепит уверенность.

Установите режим сна: Дети узнают о важности последовательного режима отхода ко сну.
Их будут поощрять расслабляться с помощью успокаивающих занятий, таких как чтение или прослушивание музыки, чтобы помочь им хорошо выспаться.

Будьте командным игроком: Будет продвигаться участие в командных играх, так как эти занятия не только улучшают ОДН, но и учат командной работе и сотрудничеству с друзьями.

Участвуя в этих занятиях, дети откроют для себя, как АИ может улучшить их физическое здоровье, улучшить двигательные навыки и привести к лучшему сну, в конечном итоге способствуя их общему благополучию.

Руководящий принцип для сессий активной игры. Вмешательства АИ, особенно для детей, часто сосредоточены вокруг создания увлекательной и ориентированной на преимущества структуры.
Различные исследования подчеркивают потенциальные преимущества таких вмешательств, особенно в содействии социальному, когнитивному и физическому развитию участников.
Рекомендуемая частота и продолжительность этих сессий могут варьироваться в зависимости от целей вмешательства, возрастной группы вовлеченных детей и конкретных целевых результатов.
Обширные эмпирические данные свидетельствуют о том, что вмешательства АИ в идеале должны проводиться два раза в неделю для максимизации уровней ФА.
Исследование показало, что дети в возрасте от 5 до 11 лет, участвовавшие в сессиях АИ продолжительностью примерно 60 минут за сессию, два раза в неделю, в течение 12 недель, показали положительные изменения в ФА [4].
Несколько исследований внедряли вмешательства АИ с частотой один раз в неделю.
Например, 10-недельное школьное вмешательство включало сессию продолжительностью 1 час в неделю [5].
Продолжительность каждой сессии варьировалась в разных исследованиях.
Обычно сессии длились от 30 до 60 минут.
Например, 10-недельное вмешательство включало сессии по 1 часу, разделенные на 30 минут направленных игр и 30 минут свободной игры [6].
Другое исследование внедрило еженедельные 60-минутные сессии в течение шести недель [7].
Некоторые вмешательства использовали более короткие, но более частые сессии.
Например, планирование трех 15-минутных периодов свободной игры на свежем воздухе в день эффективно увеличивало уровни ФА [8].
Продолжительная АИ, особенно в безопасных средах, таких как школы, прививает мотивацию и энтузиазм детям, которые процветают во время АИ [9,10].

Рекомендуемая частота и продолжительность сессий вмешательства АИ варьируются в зависимости от конкретных целей и условий вмешательства.
Как правило, в интервенционных исследованиях распространены сессии продолжительностью от 30 до 60 минут один раз в неделю.
Однако увеличение частоты до нескольких раз в неделю или даже нескольких раз в день с более короткими сессиями может повысить эффективность в продвижении ФА и ОДН.
Предлагаемое вмешательство будет состоять из направленных и неструктурированных занятий АИ.
Руководящие принципы для этих сессий подчеркивают, что они должны быть приятными, инклюзивными и физически вовлекающими, способствуя высоким уровням ФАСВИ и развитию ОДН в соответствии с принципом FITT (Частота: Два раза в неделю, Интенсивность: ФАСВИ и ФА низкой интенсивности, Время: 60 минут, Тип: как направленные, так и неструктурированные).
Все запланированные мероприятия будут проводиться на территории школы два раза в неделю, обеспечивая легкий доступ детей из интервенционной группы к объектам и ресурсам, доступным на территории кампуса.
Каждую неделю будет представлена новая тема или фокус, обеспечивая разнообразие и устойчивый интерес.
Мероприятия будут структурированы таким образом, чтобы поощрять ФАСВИ, и будут включать элементы, улучшающие ОДН, такие как бег, прыжки, метание и ловля.

Перед началом направленной игры детям будут показаны короткие видео, объясняющие правила игры.
Кроме того, исследовательская команда будет устно описывать правила ученикам.
Каждую неделю будет приглашаться один родитель-доброволец для участия в игровых сессиях, чтобы помочь управлять детьми и учителем.
Им будет предоставлено 30 минут неструктурированной игры на школьной игровой площадке в каждой сессии.
Учителя, родители-добровольцы и исследователи будут поощрять детей играть в это время.
Исследовательская команда будет записывать время начала и окончания направленных и неструктурированных игровых сессий.
Кроме того, исследователь будет вести ежедневный трекер активности для каждого ребенка.
Каждую неделю дети будут делиться на группы в зависимости от их занятий.
После каждой сессии дети будут зарабатывать баллы активности от исследовательской команды.
Они также будут зарабатывать баллы от своего учителя за то, что остаются физически активными во время перемены.
Родителей будут поощрять награждать своих детей баллами за меньшее время, проводимое за экраном для развлечений дома, и за активность.
Кроме того, родителей попросят предоставлять баллы за соблюдение правильных рекомендаций по сну.
Три ребенка будут выбраны в качестве "Активных чемпионов" в конце каждой недели на основе их совокупных баллов из каждой школы.
Эти чемпионы получат купон на посещение ближайшего парка развлечений на выходных, мотивируя детей быть более внимательными к соблюдению двигательного поведения.

План сбора данных. Исходные данные будут собраны за три недели до начала вмешательства, а конечные данные — после периода вмешательства.
Кроме того, данные последующего наблюдения будут собраны через восемь недель после вмешательства для оценки текущего прогресса.

Демографические данные. Демографические данные будут собираться с использованием того же опросника, что и в перекрестном исследовании.

Сбор антропометрических данных. В этом исследовании будут собираться антропометрические данные для оценки физических характеристик участников.
Все измерения будут использовать протоколы пошагового подхода ВОЗ к эпиднадзору [11] для обеспечения точности и надежности.
Рост будет измеряться в м с помощью измерительной ленты.
Лента будет приклеена к стене, и ученика попросят стоять неподвижно босиком во время измерения, и данные будут записываться с точностью до 0,1 см.
Вес будет измеряться в кг с точностью до 0,1 кг с помощью цифровых весов в минимальной одежде и босиком.
С помощью нерастяжимой ленты окружность талии будет измеряться в см примерно на середине расстояния между нижним краем последнего прощупываемого ребра и верхним краем подвздошного гребня.
Участника попросят стоять неподвижно, распределяя вес тела на две ноги, с руками по бокам и сомкнутыми ногами.
Окружность бедер следует измерять в см вокруг самой широкой части ягодиц.
Лента не должна быть слишком тугой во время измерений.
Все измерения будут проводиться исследователями на территории школы.
Учителя попросят оставаться в комнате, где будут проводиться измерения.

Физическая активность, малоподвижное поведение и сон. ФА, МП и сон будут измеряться с помощью акселерометров и опросников, использовавшихся в перекрестном исследовании.
Все участники будут просить носить трехосевой акселерометр ActiGraph GT3X-BT (ActiGraph, Пенсакола, Флорида, США) на недоминирующем запястье в течение семи дней.
Исследователь продемонстрирует правильную технику, показав видео, а затем окажет практическую помощь родителям и учителям, чтобы они могли правильно закрепить устройство на руках детей.
Родителей и учителей попросят снимать устройство во время купания, водных и контактных видов спорта.
Акселерометр будет размещен на руке ученика в первый день T1 и снят через семь дней.
Та же процедура будет повторена во время T2 и T3.
Учителей попросят ежедневно проверять устройства учеников в школьные часы, ведя учетный лист.
Родителей попросят вести запись в тетради, чтобы отслеживать, когда их ребенок носит устройство, а когда нет.
Это поможет в мониторинге времени использования и неиспользования устройства.

Основные двигательные навыки. Двигательная компетентность участвующих детей будет измеряться с помощью Теста развития крупной моторики-3 (TGMD-3).
Тест включает двенадцать тестов на двигательную профпригодность, разделенных на локомоторные навыки и навыки контроля предметов.
Каждый навык состоит из 6–10 компонентов.
Оценка 0 указывает на отсутствие, а оценка 1 — на наличие определенного компонента навыка [11].
Сырой балл для каждого навыка рассчитывается путем суммирования всех компонентных оценок.
Сырые баллы могут быть объединены по навыкам для создания оценки локомоторных навыков или навыков контроля предметов, с общим возможным диапазоном от 0 до 48 баллов.
Перед проведением теста исследователь объяснит и продемонстрирует процедуру каждому ученику.
Каждый тест на двигательный навык будет включать две попытки для каждого ребенка.
Детей попросят выстроиться за обозначенной линией и выполнять каждый тест на чистой площадке длиной 50 футов.
После каждого теста участники будут перестраиваться, чтобы никто не шел постоянно первым или последним.
Все результаты тестов будут оцениваться в бумажной копии и записываться для архивации и точности данных.

Анализ данных. Все собранные данные будут проанализированы с использованием IBM Statistical Package for Social Sciences (SPSS v 27.0), установив уровень значимости на p<0,05.
Процесс анализа данных начнется с тщательного изучения набора данных на предмет неточностей, несоответствий и выбросов.
Это будет включать проверку на наличие ошибок ввода, таких как неправдоподобные значения демографических данных или данных о двигательном поведении.
Например, значения роста и веса будут проверяться, чтобы убедиться, что они находятся в разумных пределах, основанных на возрастных и гендерных нормах.
Любые выявленные выбросы будут дополнительно изучены, чтобы определить, представляют ли они подлинные точки данных или ошибки, и будут приняты соответствующие меры, такие как исправление или исключение, в зависимости от контекста.

Кроме того, категориальные переменные будут проверяться на согласованность кодирования.
Ответы, связанные с полом, социально-экономическим статусом или другими демографическими факторами, будут стандартизированы, чтобы обеспечить единообразие всех записей.
Преобразование данных также может применяться там, где это необходимо, например, получение составных оценок для двигательного поведения или профпригодности ОДН из отдельных пунктов оценки.

После завершения процессов очистки данных и обработки пропущенных данных будет подготовлен окончательный набор данных для анализа.
Это будет включать создание производных переменных для конкретных анализов, таких как общее ежедневное время АИ или средние оценки профпригодности ОДН.
Затем очищенные данные пройдут тщательные проверки, чтобы подтвердить, что они соответствуют предположениям, требуемым для запланированных статистических анализов, обеспечивая надежность и валидность результатов исследования.

Первым шагом в анализе будет изучение демографических, социально-экономических и антропометрических данных.
Будут вычислены описательные статистики для обобщения характеристик участников, включая возраст, пол, социально-экономический статус и показатели роста и веса.
Это даст представление о выборочной популяции и обеспечит успешность рандомизации в достижении сопоставимых групп.
Кроме того, для оценки различий в этих демографических переменных между интервенционной и контрольной группами будут использоваться методы статистического вывода, такие как t-критерий или критерий хи-квадрат.
Это поможет выявить потенциальные смешивающие факторы, которые необходимо контролировать в последующих анализах.

Далее, анализ вмешательства АИ будет включать оценку степени участия и вовлеченности среди детей.
Это будет количественно определено путем сбора данных о частоте и продолжительности сессий АИ, которые будут проанализированы с использованием дисперсионного анализа с повторными измерениями для определения различий в вовлеченности в АИ с течением времени между интервенционной и контрольной группами.
Цель состоит в том, чтобы установить, успешно ли вмешательство увеличило участие в АИ, и понять изменчивость уровней вовлеченности в разных сессиях.

Оценка ФА, МП, сна и ОДН будет осуществляться с помощью комбинации описательной и инференциальной статистики.
Для данных ФА, МП и сна данные акселерометра будут анализироваться для расчета среднего ежедневного времени, затрачиваемого на ФАСВИ, и общего времени МП.
Это будет включать использование пороговых значений, установленных в литературе, для классификации уровней активности.
Сравнения до и после вмешательства будут проводиться с использованием парного t-критерия или критерия знаковых рангов Уилкоксона, в зависимости от распределения данных.
Данные сна также будут анализироваться для определения изменений в продолжительности и качестве сна с использованием самоотчетных дневников сна, применяя аналогичные статистические методы для оценки изменений до и после вмешательства.

Для оценки ОДН оценки будут анализироваться с использованием смешанного дисперсионного анализа для учета повторных измерений одних и тех же лиц с течением времени, что позволит оценить изменения в профпригодности ОДН в результате вмешательства АИ.

Будут проведены корреляционные анализы для изучения взаимосвязи между АИ и улучшениями в составном двигательном поведении и ОДН.
В частности, будут рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона или Спирмена для установления силы и направления взаимосвязей между вовлеченностью в АИ и изменениями в ФА, МП, сне и профпригодности ОДН.
После этого будет использован множественный регрессионный анализ, чтобы определить, смягчают ли демографические факторы — такие как возраст ребенка, пол, социально-экономический статус родителей, семейное положение и школьная среда — взаимосвязи между изменениями в ФА, МП, сне и ОДН.
Этот анализ оценит эффекты взаимодействия для выявления значимых модераторов, влияющих на результаты вмешательства, с использованием моделирования структурными уравнениями (SEM).