Az elhízás hatása a lábterhelés jellemzőire az 1–12 éves gyermekek körében

Tagsági Egyetem Járóbeteg-szakrendelője, Sportorvoslás és sportortopédia, Potsdami Egyetem, Potsdam, Németország

Tartozás Oktatási Egyetem Schwäbisch Gmünd, Egészségtudományi Intézet, Schwäbisch Gmünd, Németország

Tagsági Egyetem Járóbeteg-szakrendelője, Sportorvoslás és sportortopédia, Potsdami Egyetem, Potsdam, Németország

Tartozás Bern Alkalmazott Tudományok Egyetem, Egészségügy, Fizioterápia, Bern, Svájc

Tagsági Egyetem Járóbeteg-szakrendelője, Sportorvoslás és sportortopédia, Potsdami Egyetem, Potsdam, Németország

Steffen Mueller,
Anja Carlsohn,
Juliane Mueller,
Heiner Baur,
Frank Mayer

Ábrák

Absztrakt

Háttér

A túlsúly és az elhízás egyre nagyobb egészségügyi problémákat okoz, amelyek nem csak felnőttekre korlátozódnak. A gyermekkori elhízás metabolikus, pszichológiai és mozgásszervi társbetegségekhez kapcsolódik. Az elhízásnak a láb működésére az érés során gyakorolt hatásáról azonban nincsenek ismeretek. Az elhízott gyermekeknél csökken a lábfunkció aránytalan terhelési jellemzőkkel. A tanulmány célja a lábterhelés jellemzőinek vizsgálata normál testsúlyú, túlsúlyos és elhízott 1–12 éves gyermekek járása során.

Mód

Összesen 10382 egy-tizenkét éves gyermek vett részt a vizsgálatban. Végül 7575 gyermeket (m/f: n = 3630/3945; 7,0 ± 2,9 év; 1,23 ± 0,19 m; 26,6 ± 10,6 kg; BMI: 17,1 ± 2,4 kg/m 2) vontunk be (teljes eset) adatelemzéshez. A gyermekeket normál testsúly (≥3. És th-percentilis; n = 6458), túlsúlyos (≥90. És th-percentilis; n = 746) vagy elhízott (> 97. percentilis; n = 371) kategóriákba soroltuk a német referencia szerint életkorra és nemre jellemző testtömeg-indexeken (BMI) alapuló rendszer. A talpi nyomásméréseket műszeres sétányon történő járás során értékeltük. Az érintkezési területet, az ívindexet (AI), a csúcsnyomást (PP) és az erő-időintegrált (FTI) kiszámítottuk a teljes, az elülső, a középső és a hátsó lábra. Az adatokat leíróan (átlag ± SD) elemeztük, majd ANOVA/Welch-tesztet követtünk (a varianciák homogenitása szerint: igen/nem) a BMI kategorizálás szerinti csoportkülönbségekre (normál testsúly, túlsúly, elhízás) és minden egyes korcsoportra 12 év (post-hoc Tukey Kramer/Dunnett's C; α = 0,05).

Eredmények

Így feltételezhető, hogy a túlsúly nem befolyásolhatja annyira a kisgyermekek láb formáját vagy működését, mint az idősebb gyermekeknél. Ennek ellenére továbbra is hiányzik az ismeret, ha a testtömeg befolyásolja a láb talpi nyomását már 4 évesnél fiatalabb gyermekeknél. Elsősorban a kis mintanagyság vagy a szűk korosztály okozza az elhízott és túlsúlyos gyermekek lábterhelésének kialakulását az 1 és 12 éves kor közötti öregedés és érés során.

Ezért a vizsgálat célja az volt, hogy megvizsgálja a normál testsúlyú, túlsúlyos és elhízott 1–12 éves gyermekek különböző testtömegének hatását a talpi nyomáseloszlás jellemzőire járás közben. Ezen túlmenően a lábak jellegzetes mintázatának azonosítására irányult a normál testsúlyú, túlsúlyos és elhízott gyermekek összehasonlítása érdekében minden korcsoportban, valamint a különböző lábrégiók figyelembevételével.

Mód

Tantárgyak és tanulmányterv

A vizsgálatot Németország 61 városában végezték, a mérőállomások közelében található információs pultoknál toboroztak önkénteseket. Információt kaptak a gyermekek szüleinek céljáról, módszereiről és a lehetséges kockázatokról. Ezt követően a szülők írásos tájékozott beleegyezést adtak, mielőtt a gyermekek önként részt vettek a vizsgálatban. A tanulmányt az Albert-Ludwigs Egyetem Freiburgi Etikai Bizottsága hagyta jóvá.

Összesen 10382 egy-tizenkét éves gyermek vett részt a vizsgálatban. A gyermekeket kizártuk a vizsgálatból, ha nem tudtak támogatatlanul járni, nem teljesítették a teljes mérési beállítást (n = 161), vagy nemrégiben sérülésektől vagy fájdalomtól szenvedtek járás közben (n = 52). Ezek a gyermekek nem mutattak statisztikailag szignifikáns különbséget az antropometriai adatokban a fennmaradó kohorszhoz képest. Az alanyokat (N = 2557) kizárták az adatelemzésből bármely hiányzó érték (azaz életkor, magasság, testtömeg vagy háromnál kevesebb ismétlés esetén a sétányon) vagy valószínűtlen adatok esetén. A gyermekeket alsúlyúnak (r% percentilis; n = 37), normál testsúlyúnak (≥3. És th percentilis; n = 6458), túlsúlyosnak (≥90. R és th percentilis; n = 746) vagy elhízottnak (> 97. percentilis).; n = 371) a német referenciarendszer szerint, amely az életkoron és a nemre jellemző testtömeg-indexeken (BMI) alapul [23,24]. Az alsúlyosnak (n = 37) besorolt gyermekeket sok statisztikai elemzés céljából kizárták a hiányzó alanyok miatt sok korcsoportban. Végül 7575 gyermeket (m/f: n = 3630/3945; 7,0 ± 2,9y; 1,23 ± 0,19 m; 26,6 ± 10,6 kg; BMI: 17,1 ± 2,4 kg/m 2) vontak be az adatelemzésbe. A résztvevők antropometriáját az 1. táblázat mutatja.

Az ismerkedés érdekében a gyermekeket arra ösztönözték, hogy ismételten járjanak a sétányon. Ezután a jobb láb talpi nyomását mezítlábas járás közben, saját maga választott sebességgel mértük a műszeres sétányon. Az előre meghatározott járási sebességek járási variabilitásának különbségeinek figyelembevétele érdekében a gyalogos sebességet nem szabványosították ebben a tanulmányban [16,25]. A járási sebesség felső határát 6 km/h sebességgel választották, mivel a felnőttek beszámoltak erről a sebességről a futáshoz való átmenetre [26,27]. Legalább három és legfeljebb öt befejezett kísérletre volt szükség. A reprodukálható járásminta biztosítása érdekében legalább egy lépést meg kellett oldani, mielőtt belépett volna a mérési területre a fotoelektromos korlátokon belül. Kimutatták, hogy az egyszerű kétlépcsős protokoll magasabb reprodukálhatóságot mutat a talpi nyomásmérések során a járás során, mint a midgait mérés [28]. Az összes vizsgálatot ugyanaz a tapasztalt vizsgabiztos végezte, két további tudományos asszisztens támogatásával, hordozható és műszeres sétányon.

Intézkedések

A fő eredménymérőszámok a következők voltak: (1) az érintkezési terület (CA [cm²]) az ívmutató kiszámításához, (2) az erő időintegrálja (FTI [N ∙ s]) és (3) a csúcsnyomás (PP [kPa]). mint a lábterhelés képviselői. A CA, az FTI és a PP jól elfogadott, megbízható és érvényes változók jellemzik a hosszanti láb ívet, a láb teljes és maximális izolált terhelését [19,29,30]. Az intézkedéseket a teljes láb, a lábujjak, a lábfej, a középső középtalp, az oldalsó középtalp és a hátsó lábak tekintetében szereztük be a Novel-win szoftvercsomag segítségével (Novel Projects® és Novel Scientific®, München, Németország). A hátsó láb, a középtalp és a lábfej meghatározása (alapértelmezés szerint; Novel Automask) a saroktól a lábujjakig terjedő lábhossz 27% -ának és 55% -ának, a középső/oldalsó középtalp elosztva a láb hossztengelyével. Az elemzéshez a lábujjakat elválasztottuk a lábtól a lábujjak csúcsnyomás körüli nyomásgradiensekkel, és csak a teljes láb mérésére használtuk őket. Ezenkívül a dinamikus arch indexet (AI) Cavanagh et al. (1987) [30]. Cavanagh definíciója szerint a magas ív kis ívindexet eredményez, míg a lapos ív nagy ívindexhez vezet. Ezért az AI-t közvetett mérésként használják a hosszanti lábív jellemzőinek meghatározásához. Az összes talpi nyomásmérést mindegyik alanyra kiszámítottuk a 3-5 érvényes gyalogos kísérlet átlagából.

Adatelemzés

Az adatok valódiságát tartomány-ellenőrzéssel (életkor: 1–12 év; testméret: 12 kg/m²; járási sebesség: 2]) ellenőriztük a legfiatalabbaktól (47,2 ± 5,7 cm 2) a legidősebb gyermekekig (101,8 év) ± 17,0 cm 2). Összességében és minden korcsoportban a normál testsúlyú gyermekek kisebb CA-t mutattak be, mint a túlsúlyos gyermekek (p 0,001).

A teljes lábterhelés (számszerűsítve: FTI teljes láb) következetes növekedését találták 1 és 12 éves gyermekek között. Minden korcsoportban a teljes láb FTI-értékei az elhízottaknál voltak a legmagasabbak, a normál testsúlyú gyermekeknél pedig a legalacsonyabbak. (2A. Ábra és 2. táblázat). Az elhízott gyermekek a teljes lábterhelés (FTI) 1,26-szorosát (2 évesek) és az 1,75-szeresét (12 évesek) mutatták, amelyet normál testsúlyú, azonos korú gyermekeknél figyeltek meg. A statisztikailag szignifikáns csoportkülönbségek összege különösen a teljes lábfej és a lábfej között volt jelen 3-4 éves korban. A hátsó láb és a láb közepén a különbségek 5-6 éves kortól láthatók (2. táblázat; p 2. ábra. Az erő időintegrálja (FTI [N ∙ s]) 1-12 éves normál testsúlyú, túlsúlyos és elhízott gyermekeknél átlag ± SD-vel.

A: a teljes lábra; B: a középtalphoz.

A csúcsnyomásméréseknél a legfiatalabb és a legidősebb gyermekek közötti növekedést figyeltek meg, de a testtömeg-csoportok közötti különbségek kisebbek voltak, mint az FTI esetében, az elhízott gyermekeknél a maximum 1,25-szeres csúcsnyomás (teljes láb). A középtalpra fókuszálva az FTI az elhízottaknál volt a legmagasabb (22,4 ± 19,4 N ∙ s), ezt követte a túlsúlyos (13,9 ± 10,5 N ∙ s) és a normál testsúlyú (7,9 ± 6,7 N ∙ s) gyerekek. és az egyes korcsoportokban (p 3. táblázat. A csúcsnyomás (PP [kPa]) a láb régiójában: lábujjak, lábfej (FF), mediális középtalp (MMF), oldalirányú középtalp (LMF), hátsó láb (RF), teljes láb (TF) átlag ± SD-vel.

Vita

A tanulmány célja a gyermekek testtömeg-különbségeinek a talpi nyomáseloszlás jellemzőire gyakorolt hatásának vizsgálata volt, számítva a láb érintkezési területét, az ívindexet, a csúcsnyomást és az erőidő integrálját a járás során a láb különböző részeiben. A lábterhelés/érintkezési jellemzők közötti különbségeket a testtömeg-kategóriák között találtuk minden gyermeknél és egyetlen korcsoportban (1–12 év). Az eredmények azt mutatják, hogy a túlsúlyos és elhízott gyermekeknél magasabb a láb érintkezési területe, csökkent a hosszanti láb íve, nagyobb a csúcsnyomás és az erőidő integrálja a normál testsúlyú gyermekekhez képest. Így a túlsúlyos gyermekek nem kompenzálják a járulékos súlyt passzív (lábszerkezet) és/vagy aktív mechanizmusokkal a járás során, és úgy tűnik, hogy ezek a különbségek dominánsak az idősebb korban. Ezen túlmenően, a széles korosztály eredményei először mutatnak egyértelmű bizonyítékokat az életkorfüggő különbségekről és terhelési mintákról, amelyeket a gyermekek lábfejlődésének összefüggésében kell megvitatni.

A sport és a fizikai aktivitás ésszerű megelőző stratégiákként feltételezhető a testtömeg aktív kompenzációjának és a (közép) láb terhelésének javítására. Gyakran feltételezik, hogy a nagyobb lábterhelés és ennélfogva a lábszerkezetekre nehezedő nagyobb stressz a kényelmetlenséghez vagy a fájdalomhoz kapcsolódik [3]. Ezt figyelembe véve a túlsúlyt és az elhízást kritikusan kell tekinteni a láb egészségére már kisgyermekkorban, 1 éves kortól kezdve. Azt is feltételezhetjük, hogy a magasabb lábfeszültség és az esetleges kényelmetlenség negatívan befolyásolhatja az aktivitási szintet ezekben az ördögi kört indító gyermekekben.

Az általános láb- és járásfejlődés összefüggésében úgy tűnik, hogy a kisgyermekek lábtulajdonságait a további testtömeg befolyásolja. Ez nagyobb mértékben érvényes idősebb gyermekeknél, mint a fiatalabb gyermekeknél. A korábbi eredményekkel összhangban a normál, túlsúlyos és elhízott gyermekek ívmutatója csökkenést mutat az 1–5 éves gyermekek esetében, 5–6 éves kortól kezdve kiegyenlítődik [16].

Terepi mérések miatt a testtömeget egész napos ruházat viselése közben értékeltük. Nem alkalmaztak korrekciót a magas gyermekekkel szembeni további elfogultság elkerülése érdekében, ami azt jelenti, hogy az adatok értelmezése egyéni szinten nem érvényes.

Következtetés

Összefoglalva, a tanulmány részletes adatokat mutat be a normál testsúlyú, túlsúlyos és elhízott gyermekek dinamikus lábjellemzőinek lényeges különbségeiről, 1 és 12 év közötti életkorban. A további testtömeg csökkentette a láb íve indexét és magasabb összterhelést, ami aránytalanul befolyásolta különösen a láb közepét. Ezenkívül a talpi nyomás értékelése a nem támogatott járás kezdetétől az érett hasonló járásig a különböző lábrégiókban sajátos mintákat mutat a túlsúlyos és elhízott gyermekek számára. A túlsúlyt és az elhízást a mozgásszervi rendszer nem kompenzálja, és már az egy és két éves gyermekek lábát is érinti, és az életkor előrehaladtával fokozatosan hangsúlyossá válik. A túlzott lábterhelés elkerülése érdekében, amely gyermekkorban a kellemetlen érzés vagy a fájdalom kockázatával járhat, megelőzési stratégiákat kell kidolgozni és érvényesíteni a magas testtömeg-indexű gyermekek számára. A bemutatott talpi nyomásértékek emellett referenciaadatokként szolgálhatnak a gyanús lábterhelési minták azonosításához a gyermekeknél.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a tanulmányt a Német Lábbeliipar Szövetsége (HDS, Offenbach, Németország), a RICOSTA Schuhfabriken GmbH (Donaueschingen, Németország) és a Potsdami Egyetem (Potsdam, Németország) támogatta.

Szerző közreműködései

A kísérletek kidolgozása és megtervezése: SM JM HB FM. Végezte a kísérleteket: SM JM HB FM. Elemezte az adatokat: SM AC JM HB. Hozzájáruló reagensek/anyagok/elemző eszközök: SM AC JM HB FM. Írtam a papírt: SM AC JM HB FM.