A kedvező súlyváltozás longitudinális kapcsolata a gyermekek tanulmányi teljesítményével

Tárgyak

Absztrakt

Noha egyre növekszik az egyetértés a túlsúly/elhízás megelőzése és a gyermekek tanulmányi teljesítménye közötti pozitív kapcsolatról, az alsúly és a tanulmányi teljesítmény kapcsolatát célzó releváns tanulmányok kevések. Ennek a tanulmánynak az volt a célja, hogy megvizsgálja a kedvező súlyváltozás longitudinális összefüggését az iskolások tanulmányi teljesítményével. Elemeztük 2 éves longitudinális adatokat, amelyek 197 hetedik osztályú 12–13 éves gyermekből származnak. A tanulmányi teljesítményt öt tantárgy összesített pontszámainak felhasználásával értékelték. A testtömeg-indexet (BMI) a testsúly (kg)/magasság (m 2) formájában számoltuk. A kiindulási BMI és a BMI változásának jelentős interakciós hatása 2 év alatt (B = −0,10, SE B = 0,03, β = −0,40, t = –3,37, o

Bevezetés

A gyermekkori alsúlyosság köztudottan más egészségügyi problémákat okoz 13. Például a gyermekkori alsúly az immunfunkció csökkenésével és a fertőző betegségek fokozott kockázatával jár 13. Tudomásunk szerint azonban korlátozottak azok a tanulmányok, amelyek a gyermekkori alsúly és a tanulmányi teljesítmény és a kognitív egészség kapcsolatát vizsgálják. Tekintettel arra, hogy egyes ázsiai országokban a gyermekkori alsúlyosság elterjedtsége meghaladja a 20% -ot 1, ezáltal súlyos közegészségügyi problémát jelent az ázsiai 1,2,3 országokban, tisztázni kell, hogy az alsúlyos állapot hogyan befolyásolja az ázsiai gyermekek tanulmányi teljesítményét.

Az alsúlyú gyermekeknek feltételezhetően vannak olyan hátrányai, mint az alultápláltság és a lassú növekedés. Tekintettel arra, hogy az alultáplált gyermekek gyenge végrehajtó funkciót mutatnak, 14, 15, az alacsony testsúlyú gyermekek szintén rossz tanulmányi teljesítményt mutathatnak. Kar és mtsai. A 14. ábra azt mutatta, hogy az alultáplált gyermekek gyenge kognitív feladatellátást mutattak, amely végrehajtó funkciót igényelt. Egy állatkísérletben az alultápláltsági beavatkozás csökkentette az agy súlyát, amely az egerek gyenge végrehajtási funkciójával jár. Bár a mechanizmusok eltérőek lehetnek, a túlsúly/az elhízás és az alsúly egyaránt ronthatja a végrehajtó funkciót, és viszont gyenge tanulmányi teljesítményt okozhat.

Egy korábbi tanulmány valóban negatív kapcsolat lehetőségét sugallja a gyermekkori alsúly és a tanulmányi teljesítmény között 17. Pontosabban, a tanulmány megfordított U-alakú kapcsolatot mutatott a BMI és a tanulmányi teljesítmény között, ami arra utal, hogy mind a gyermekkori, mind a túlsúly alacsonyabb tanulmányi teljesítménnyel jár 17. A tanulmány azonban keresztmetszeti tervet alkalmazott, és nem tudta szemléltetni az oksági következtetést. Ezért indokolt egy longitudinális vizsgálat, amely a testsúly kedvező változásának, azaz az alsúlyú gyermekek súlygyarapodásának és a túlsúlyos/elhízott gyermekek súlygyarapodásának a gyermekek tanulmányi teljesítményére gyakorolt hatását vizsgálja.

Ennek érdekében ez a 2 éves longitudinális vizsgálat célja a súlyállapot és a japán gyermekek tanulmányi teljesítményének kapcsolatának vizsgálata volt a zavarók (azaz a társadalmi-gazdasági helyzet, a kardiorespirációs alkalmasság, a testmozgási szokások, a képernyőidő és a tanulási időtartam) ellenőrzése után. Ezenkívül ez a tanulmány a súlyváltozás két irányára összpontosított, vagyis az alsúlyos gyermekek súlygyarapodására és a túlsúlyos gyermekek fogyására, hogy új betekintést nyújtson abba, hogy az egészséges életmód hogyan befolyásolhatja a tanulmányi teljesítményt.

Eredmények

A résztvevők demográfiai adatait az 1. táblázat mutatja be.

Fő elemzés

A hierarchikus regresszióanalízis eredményeit a 2. táblázat mutatja be. A regressziós elemzés 1. és 2. lépése, amely az öt tantárgy összes osztályzatának előrejelzését jelentette, nem voltak szignifikánsak (ΔR 2 0,39). A 3. lépés jelentősen megnövekedett determinációs együtthatót mutatott ki (ΔR 2 = 0,15, o 2 = 0,06, o = 0,02) és a BMI szignifikáns interakciós hatása a kiinduláskor és a BMI változása 2 év alatt (B = −0,10, SE B = 0,03, β = −0,40, t = −3,37, o 2. táblázat: Hierarchikus regressziós modellek, amelyek előrejelzik az öt tantárgy összesített pontszámainak változását.

Annak megállapítására, hogy lehetnek-e problémák a regressziós modellel, ezeket az eredményeket diagnosztikai ábrák segítségével megerősítettük. Megállapítottuk, hogy a heteroszkedaszticitással, a normalitással vagy a regressziós modellünkkel kapcsolatos befolyásoló megfigyelésekkel kapcsolatban nem merültek fel problémák (Kiegészítő 1A – D. Ábra).

Moderálás elemzése nemek szerint

A szex moderáló hatásainak teszteléséhez a regressziós modellhez két-háromféle interakciót adtunk a szex vonatkozásában. Nem találtunk szignifikáns hatást a szex × BMI × ΔBMI (B = 0,02, SE B = 0,06, β = 0,03, t = 0,37, o = 0,71). Az egyszerű lejtés-elemzések következetes mintázatot mutattak fiúknál és lányoknál egyaránt (2. ábra).

A BMI változásai és a tanulmányi teljesítmény közötti kapcsolat a lányok (bal oldali panel) és b fiúk (jobb oldali panel). Nem volt szignifikáns háromirányú interakció a nem × alap BMI × változás BMI-ben (B = 0,02, SE B = 0,06, β = 0,03, t = 0,37, o = 0,71).

Csoportonkénti validációs elemzés

A jelenlegi fő megállapítások megismételhetőségének és érvényességének meghatározásához két csoportra osztottuk a résztvevőket, és mindegyik csoportban hierarchikus többszörös regressziós elemzést végeztünk ugyanúgy, mint a fő elemzéseket. A résztvevőket klaszteranalízissel osztottuk el a kiindulási BMI és a BMI változása alapján 2 év alatt. A résztvevőket három csoportra osztották, miután kontrollálták a nemi és társadalmi-gazdasági státust (2A, B kiegészítő ábra). Ezután az alanyokat a kiindulási BMI-értékeik szerint, azaz a legalacsonyabbtól a legmagasabbig terjedő BMI-értékek szerint soroltuk fel minden csoportban, és felváltva két csoportra osztottuk őket (A és B csoport; Kiegészítő 2C. Ábra). Az egyes csoportok résztvevőinek demográfiai adatait a Kiegészítő táblázat tartalmazza. A kiindulási BMI és a BMI változásának 2 év alatt bekövetkezett szignifikáns interakciós hatásának fő megállapításait erőteljesen megismételték az A és B csoportban (A csoport: B = −0,11, SE B = 0,05, β = −0,47, t = −2,39, o = 0,02; B csoport: B = −0,14, SE B = 0,05, β = −0,47, t = −2,78, o = 0,007). Az egyszerű lejtésanalízis következetes mintavételi mintákat mutatott mind az A, mind a B csoportban (3. ábra).

A BMI változásai és a tanulmányi teljesítmény közötti kapcsolat a A csoport (bal oldali panel) és b B csoport (jobb oldali panel). A kiindulási BMI és a BMI változásának 2 év alatt bekövetkezett szignifikáns interakciós hatásának fő megállapításai erőteljesen megismétlődtek mindkét A csoportban (B = −0,11, SE B = 0,05, β = −0,47, t = −2,39, o = 0,02) és a B csoport (B = −0,14, SE B = 0,05, β = −0,47, t = −2,78, o = 0,007).

Vita

A túlsúlyos/elhízott japán gyermekek fogyása és az alacsony testsúlyúak súlygyarapodása a tanulmányi teljesítményük javulásával járt. Ez a két év alatt bekövetkezett kedvező súlyváltozás és a tanulmányi teljesítmény pozitív összefüggése független volt a társadalmi-gazdasági állapottól, a testmozgási szokásoktól, a képernyőidőtől, a tanulás időtartamától és a kardiorespiratorikus alkalmasságtól. Amikor a kiindulási BMI az intervallumon kívül volt [átlag - 2,49, átlag + 3,21], a BMI változásának és a tanulmányi teljesítménynek a kapcsolatát szignifikánsan kimutatták. Ez az eredmény arra utal, hogy a testsúly optimalizálásának pozitív összefüggései nemcsak alsós és elhízott gyermekeknél, hanem enyhe alsós és túlsúlyos gyermekeknél is megfigyelhetők. Ezenkívül az ilyen asszociációkat nemtől és tanulmányi tárgyaktól függetlenül folyamatosan találták. Ezek a megállapítások azt sugallják, hogy a súlyoptimalizálás hozzájárulhat széles tudományos tantárgyakhoz, mind fiúk, mind lányok esetében. Legjobb tudásunk szerint tanulmányunk eredménye az első bizonyíték arra, hogy az alsúlyú gyermekek súlygyarapodása hozzájárul a tanulmányi teljesítmény javulásához.

Az alsúly és a túlsúly/elhízás és a tanulmányi teljesítmény negatív kapcsolatának egyik lehetséges mechanizmusa a végrehajtó funkció romlásával jár, 7,8,14,15,16, ami szorosan kapcsolódik a tanulmányi teljesítményhez 12,25. A gyermekkori alsúly és a túlsúly/elhízás negatív kapcsolatának alapmechanizmusait azonban a jelenlegi eredményekből nem tudtuk megvilágítani. Továbbá az alsúly és a túlsúly/elhízás közötti összefüggések, a megváltozott tanulmányi teljesítmény és a végrehajtó funkció közötti mechanizmusok eltérőek lehetnek. Ezért további tanulmányokra van szükség a gyermekkori alsúly és túlsúly/elhízás negatív kapcsolatának a tanulmányi teljesítményhez való viszonyának tisztázása érdekében.

Összegzésképpen elmondható, hogy az alsúlyú japán gyermekek súlygyarapodása és a túlsúlyos/elhízott gyermekek fogyása javíthatja tanulmányi teljesítményüket. Ezeket az összefüggéseket a tanulmányi teljesítmény szempontjából kritikus társadalmi-gazdasági, fiziológiai és viselkedési tényezők kontrollálása után figyelték meg. Fontos, hogy ezeket a jelentős összefüggéseket nemcsak alsúlyos és elhízott gyermekeknél, hanem enyhe alsósúlyú és túlsúlyos gyermekeknél is megfigyelték (≤16,6 és ≥22,3 kg/m 2). Végül megfigyelhető volt a súlyoptimalizálás és a tanulmányi teljesítmény pozitív összefüggése a tantárgyaktól és nemtől függetlenül. A tanulmány eredményeinek terjesztése különösen fontos az oktatók és a döntéshozók számára.

Mód

Résztvevők

A gyermekek toborzásának áttekintése és a hiányzó adatok száma.

Akadémiai előadás

A tanulmányi teljesítményt öt iskolai tantárgy (azaz japán, matematika, társadalomtudományok, tudományok és angol) összesített pontszámainak felhasználásával értékelték. A gyerekek 1–5 pontot keresnek minden tantárgyért; így egy tanuló az 5 tantárgyból legfeljebb 25 évfolyamos pontot kaphat. A hetedik és a kilencedik évfolyamon a tantárgyak osztályzatait a tanév végén, 2013 márciusában és 2015 márciusában határozták meg (Japánban a tanév áprilisban kezdődik és a következő év márciusában, azaz áprilisban ér véget). 2012 és 2013 márciusa, illetve 2014. áprilisa és 2015 márciusa között vannak az iskolai évek az alapértékek, illetve a nyomon követés. Az egyes tantárgyak érdemjegyét az egyes tantárgyak tanárai értékelték az egész tanév során, az osztálytevékenységek, a reflexiós dolgozatok és a dolgozat tesztjei alapján. Bár Japán nemzeti kormánya nem szabályozta pontosan az egyes évfolyamok járulékrátáját, a járulékráták tartományait adták meg. Így ebben a tanulmányban az iskolák közötti osztályzatok értékelését leginkább az állami középiskolákban szabványosítanák.

BMI és kardiorespiratoris fitnesz

A BMI-t testtömeg (kg)/magasság (m 2) formájában számoltuk. A kardiorespirációs alkalmasságot a 20 m-es shuttle futási teszttel 26,27 értékeltük. A 20 m-es futótesztet a japán oktatási, kulturális, sport-, tudományos és technológiai minisztérium fogadta el, és évente országszerte lebonyolítják. A 20 m-es transzferfutásból nyert adatokat pontszámokká (maximum 10) alakítottuk át a japán normatív adatok alapján 26. A BMI-t és a fizikai erőnlétet testnevelő tanárok értékelték. A BMI-t májusban értékelték, a cardiorespiratoris fitneszet pedig június és július folyamán értékelték a hetedik és kilencedik osztályos gyermekek számára.

Életmódbeli magatartás, az egyetemi iskolai tantárgyak tanulási szokásai és társadalmi-gazdasági állapota

A gyerekek kitöltöttek egy kérdőívet a mindennapi életmódbeli magatartásukról, beleértve a testmozgási szokásokat, a képernyőn töltött időt és a tanulás időtartamát. A kérdőív konkrét részleteit a Kiegészítő módszer tartalmazza. Röviden: a gyermekek mozgási szokásait a testmozgás gyakorisága (nap/hét, a testnevelés órák nélkül), a hétköznapi testedzés időtartama (a testnevelés órák kivételével), a hétvégi testedzés időtartama és az iskolai tanórán kívüli sportklubokban való részvétel alapján mérték. A képernyőidő a tévénézés és az elektronikus eszközök (pl. Videojátékok és mobiltelefonok) használatának időtartama volt. A tanulmányi tantárgyak tanulási időtartamát a hétköznapi iskola utáni tanulás és a hétvégi tanulás időtartamaként értékelték. A társadalmi-gazdasági helyzet érdekében a résztvevők szülei kitöltöttek egy kérdőívet a háztartások jövedelméről és az anyák iskolai végzettségéről. A résztvevők és szüleik október folyamán kitöltöttek egy kérdőívet a hetedik és kilencedik osztályos gyermekek számára.

Statisztikai analízis

Minden statisztikai elemzést a α = 0,05 az R Studio szoftver 1.1.463 verziójával. A főkomponens-elemzéseket a következő komponensek kérdőívelemeinek értékelésére végezték: testmozgási szokások, tanulási időtartam, képernyőidő és társadalmi-gazdasági állapot. A pozitív pontszám nagyobb testmozgási szokásokat és hosszabb tanulási időtartamot, kevesebb képernyőidőt és magas társadalmi-gazdasági állapotot jelez.

Öt iskolai tantárgy összesített osztályzatainak 2 év alatt bekövetkezett változásának előrejelzőinek meghatározásához fő elemzésként hierarchikus többszörös regressziós elemzést hajtottak végre. A változókat a következő sorrendben vezettük be a regressziós modellbe: (1) nem (0 = lányok, 1 = fiúk kódolással), társadalmi-gazdasági helyzet és öt iskolai tantárgy összpontszáma az alapvonalon; (2) testmozgási szokások, a tanulás időtartama, a képernyőidő, a BMI és a kardiorespiratorikus alkalmasság a kiinduláskor; (3) a testmozgási szokások, a tanulási időtartam, a képernyőidő, a BMI és a kardiorespiratoris fitnesz változásai 2 év alatt; és (4) a BMI interakciós hatásai, valamint a testmozgási szokások, a tanulási időtartam, a képernyőidő, a BMI és a kardiorespiratoris fitnesz változásai 2 év alatt. Ha szignifikáns interakciót találtak, a Johnson – Neyman intervallumot illusztrálták, és egyszerű lejtésanalízist hajtottak végre a magyarázó változók fő hatásainak vizsgálatára az iskolai tantárgyak összes osztályzatára, amikor a kiindulási BMI = átlag - 1 SD és átlag + 1 SD.

A nem mérséklő hatásainak teszteléséhez a regressziós modellhez a szex és a szex vonatkozásában két-három irányú interakciót adtunk a 4., illetve az 5. lépésben.

A fő elemzés megismételhetőségének és érvényességének vizsgálatához a résztvevőket két csoportra osztottuk, és mindegyik csoportban hierarchikus többszörös regressziós elemzést végeztünk, ugyanúgy, mint a fő elemzéseket.

Szenzitivitás-analízist végeztünk a jelenlegi mintanagyság alapján, 80% -os teljesítménnyel, és α A 0,05-es érték elegendő érzékenységet mutatott a növekedés kimutatására R 2 = 0,04, a G * Power 3.1 segítségével kiszámítva 28. Tekintettel arra, hogy egy korábbi jelentés szerint növekedett R 2 = 0,04–0,06, amikor a BMI-t bevitték a tanulmányi teljesítményt előrejelző regressziós modellbe 7, úgy ítéltük meg, hogy a jelenlegi minta nagysága megfelelő.

Jelentési összefoglaló

A kutatás tervezésével kapcsolatos további információk a Nature Research Reporting Summary-ban találhatók.

Az adatok elérhetősége

A vizsgálat eredményeit alátámasztó adatok ésszerű kérésre a megfelelő szerzőtől állnak rendelkezésre.