Gyakorlati tesztek és adipokinszintek a gyermekek túlsúlyának és elhízásának értékelésére

K Tsiroukidou

1 3. gyermekgyógyászati osztály, Hippokration Általános Kórház, Thesszaloniki Arisztotelész Egyetem, Thesszaloniki, Görögország

M Papagianni

1 3. gyermekgyógyászati osztály, Hippokration Általános Kórház, Thesszaloniki Arisztotelész Egyetem, Thesszaloniki, Görögország

E Hatziagorou

1 3. gyermekgyógyászati osztály, Hippokration Általános Kórház, Thesszaloniki Arisztotelész Egyetem, Thesszaloniki, Görögország

Egy Galli-Tsinopoulou

2. 4. Gyermekgyógyászati Osztály, Papageorgiou Általános Kórház, Thesszaloniki Arisztotelész Egyetem, Thesszaloniki, Görögország

Egy Giannopoulos

3 2. AHEPA Egyetemi Általános Kórház Gyermekgyógyászati Klinika, Thesszaloniki Arisztotelész Egyetem, Thesszaloniki, Görögország

Én Tsanakas

1 3. gyermekgyógyászati osztály, Hippokration Általános Kórház, Thesszaloniki Arisztotelész Egyetem, Thesszaloniki, Görögország

Absztrakt

Háttér: A gyermekkori elhízás globális egészségi veszélyt jelent. Vizsgáltuk a kardiopulmonáris testmozgás indexeinek összefüggését az adipokinek szintjével és az inzulinrezisztenciával, valamint a testgyakorlás jótékony hatását a gyermekek inzulinrezisztenciájára.

Anyag és módszerek: A jelenlegi vizsgálatban harminckét elhízott, 21 túlsúlyos és 30 normál testsúlyú gyermek vett részt, átlagéletkoruk 11,98 (± 1,95), 10,91 (± 1,72) és 11,35 (± 2,21) év. Minden gyermek klinikailag egészséges volt. A gyermekek és szüleik adatokat szolgáltattak a fizikai aktivitásról, míg a spirometria és a maximális kardiopulmonáris testvizsgálat elvégzése a vizsgálati populáció légzési állapotának funkcionális értékeléséhez.

Eredmények: A leptin szint szignifikánsan alacsonyabb volt a normál testsúlyú gyermekeknél az elhízottakhoz képest (p Kulcsszavak: Elhízás, gyermekkor, kardiopulmonáris testvizsgálat, leptin, adipokinek

Bevezetés

Az elhízás, amelyet kóros vagy túlzott zsír felhalmozódásként definiálnak a zsírszövetben, veszélyezteti az egyének egészségét 1. Különösen a gyermekkori elhízás jelent változó globális egészségügyi veszélyt 1. A 6-11 és 12-19 éves gyermekek elhízási aránya 1980 óta 7% -ról 20% -ra, illetve 5% -ról 18% -ra nőtt, 2, 3. Néhány nyugati környezetben, például az Egyesült Államokban, Nyugat-Európában, Ausztráliában és Japánban a legfrissebb adatok szerint a gyermekkori elhízás szintje az elmúlt évtizedben fennsíkot érhetett el 4. Ez a tény nem vezethet önelégültséghez, mivel a felnőttek egyharmada, a 2–19 éves gyermekek és serdülők csaknem 20% -a elhízott.

A túlzott testtömeg egészségügyi kockázatot jelent a korai morbiditás és mortalitás szempontjából. Az olyan betegségek, mint a 2-es típusú cukorbetegség, a dyslipidaemia, a magas vérnyomás, a szív- és érrendszeri megbetegedések és az alvási apnoe a közelmúltban gyakoribbá váltak gyermekeknél 5. A keringő adipokinek összefüggésben vannak az elhízással, és szintjük összefüggésben áll a 6, 7 inzulinrezisztenciával. Ezek közül a leptin és az adiponektin azok a jelentős adipocitokinek, amelyeken keresztül az elhízás klinikai és metabolikus hatásait fejti ki 7. A főként a zsírszövetben termelődő leptin a hipotalamuszon, az íves magban lévő receptorokon hat az étvágy szabályozására az energia homeosztázis elérése érdekében 8. Az elhízásban csökkent leptin iránti érzékenységet figyeltek meg, ami a magas energiatárolók ellenére képtelen volt kimutatni a jóllakottságot 9. Az elhízott gyermekeknél a szérum leptin szintjét magasnak találták; emellett a leptin szintje csökkent a súlycsökkenés ideje alatt 10 .

Az aerob kapacitást és annak összes mutatóját, amelyek a maximális testmozgás tesztjeiből származnak, prognosztikai tényezőként alkalmazták számos körülmények között 11 - 13. Különösen azt a maximális oxigénmennyiséget (VO2max), amelyet az ember tüdeje elfogyaszt a maximális testmozgás során, számos betegségnél elismerték az arany standard prognosztikai markerként. Shazia és mtsai kimutatták, hogy az elhízott fiatal nők alacsonyabb aerob kapacitást mutatnak, mint a normál testsúlyúak, alacsonyabb VO2max értékkel az elhízott csoportban 14. Sőt, a serdülők testmozgási toleranciájának szisztematikus áttekintésében és metaanalízisében Hansen és mtsai az elhízott serdülőknél az alacsonyabb VO2-csúcs tendenciáját jelölték meg, és kiemelték, hogy további vizsgálatokra van szükség ezen a területen 15 .

A gyermek kardiopulmonális kapacitása, amelyet a kardiopulmonális testmozgás tesztjei (CPET) indexei dokumentálnak, a metabolikus stressz pontos körülményei között egyszerre tükrözi a pulmonalis, a kardiovaszkuláris, az izom és az anyagcsere reakcióit. Ez utóbbi az adipokinek szintjének változásain keresztül is kifejeződik, amelyek társulhatnak a CPET indexekkel 16 .

Jelen tanulmány célja a kardiopulmonáris testmozgás indexeinek összefüggéseinek vizsgálata volt az adipokinek szintjével és az inzulinrezisztenciával, valamint a testmozgás gyermekek inzulinrezisztenciájára gyakorolt hatásával.

Anyag és módszerek

2009 és 2013 között folytattunk egy prospektív vizsgálatot, amelybe 53 elhízott és túlsúlyos gyermeket vontunk be, akik a thesszaloniki Arisztotelészi Egyetem 3. gyermekgyógyászati osztályának endokrin egységének elhízási klinikáján vettek részt a thessaloniki Hippokration Általános Kórházban (túlsúlyos és elhízott csoportok) és 30 hasonló korú és nemű gyermek a fenti két csoportban, akik két különböző állami iskolába jártak Thesszaloniki városában (normál testsúlyú csoport). A normál testsúlyú gyermekeket beiratkozták és részt vettek a vizsgálatban, miután szüleikkel tájékoztatták őket a vizsgálati protokollról, az iskolájukba küldött tájékoztatón keresztül. Összesen 33 normál testsúlyú gyermek vett részt a vizsgálatban a 123 gyermek részvételével, akiket erről tájékoztattak. A normál testsúlyú csoport életkora és neme tekintetében nem különbözött a többi csoporttól. Három normál testsúlyú és két elhízott gyermeket kizártak a vizsgálatból. A vizsgálat kizárási kritériumai a következők voltak: a) krónikus betegségek, és b) a kardiopulmonáris testvizsgálat elvégzésének elmulasztása.

A tanulmányt a Thesszaloniki Arisztotelész Egyetem Orvostudományi Karának Bioetikai Bizottsága hagyta jóvá (határozat száma: 91/21-12-2009), és minden egyes gyermek esetében a gondnok aláírt beleegyező nyilatkozatot kapott.

A jelenlegi vizsgálatban 32 elhízott, 21 túlsúlyos és 30 normál testsúlyú gyermek vett részt, átlagos életkoruk (± szórás) 11,98 ± 1,95, 10,91 ± 1,72, illetve 11,35 ± 2,21 év. Minden gyermek klinikailag egészséges volt. A gyermekek és szüleik adatokat szolgáltattak a fizikai aktivitásról. Megkérdezték őket az iskolai testmozgásról, a tantervükben meghatározottak szerint, és az iskolán kívüli tevékenységről. Ez utóbbit csak akkor tekintették „szervezettnek”, ha a gyermek bizonyos sportokban vett részt, vagy edzőterembe járt. Annak ellenére, hogy az összes „fizikai aktivitás” órát rögzítették, csak a „szervezett” fizikai aktivitással rendelkező gyermekeket tekintették „fizikailag aktívnak”. Minden gyermek heti 2 órás iskolai tevékenységről számolt be.

Spirometriát és maximális kardiopulmonáris testmozgást teszteltünk a 3. Gyermekgyógyászati Osztály Pulmonológiai Osztályán.

A SECA skálát, a 812-es modellt (S.No 06901304) használtuk a gyermekek súlyának mérésére, és a Holten Limited mérőrudat (V/R, Veeder-Root, Crymych, Dyfed, Egyesült Királyság) a magasságuk mérésére. A görög népesség növekedési görbéit az Athéni Egyetem Első Gyermekgyógyászati Osztálya tervezte 2000-2001-ben, a tömeg és a magasság percentilisének meghatározására.

A spirometriát száraz térfogatú elektronikus térfogatmérővel (SensorMedics, Flow Sensor, Vmax Series, V.20-1 L, SensorMedics Corp., Yorba Linda, CA, USA) végeztük. Mértük az erőltetett életképességet (FVC), az erőltetett kilégzési térfogatot egy másodperc alatt (FEV1) és az erőltetett kilégzési áramot az FVC 50% -ánál (FEF50), az ATS/ERS irányelvek 17 szerinti standard spirometriával. A spirometria előtt 24 órán át nem használtunk béta-2 agonistákat. Az adatokat a Global Lung Function Initiative szoftver (GLI 2012, Global Lung Function Initiative Task Force, a következő címen érhető el: http://www.lungfunction.org/) normatív adatainak felhasználásával előre jelzett százalékban fejeztük ki.

A glükózt hexokináz módszerrel (AU 2700 Analyzer, Beckman Coulter Inc., Orange County, Kalifornia, USA) és az inzulint mértük a két hely immunvizsgálati technikával (Immulite 2000 XPi Immunoassay System, Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Németország). Az inzulinrezisztencia (HOMA-IR) homeosztatikus modelljének értékelését a következő képlettel számoltuk: HOMA-IR = glükóz (mg/dL) x inzulin (mU/L)/405.

Az adipokinek tekintetében a leptint és az adiponektint „kéthelyes” szendvics enzimmel kapcsolt immunszorbens vizsgálattal (ELISA) mértük. A homociszteint elektrokémiai fluoreszcenciával mértük (Centaur CP, Siemens Healthcare GmbH).

Kardiopulmonáris testmozgás tesztelése (CPET)

Valamennyi résztvevő maximális kardiopulmonális testvizsgálatot hajtott végre kerékpár-ergométeren (Ergoline, Vmax V.20-1 sorozat, SensorMedics). Szívparamétereket is mértünk (Corina, S.N. 101164361, Cardiosoft szoftver V5.15 kardiográf modell). A gyakorlat teszteléséhez a Godfrey protokollt alkalmazták 18; Az alany magasságától függően az egyperces alapméretek és a 10 wattos (150 cm magas betegeknél) kétperces bemelegítési periódus után a munkaterhelés percenként 10, 15, 20 wattal nőtt, akarati fáradtságig. A testmozgás tesztidejét 8-12 percen belül tartották. A maximális teszt indikátoraként a páciens pulzusát a maximálisan megjósolt 19-et meghaladó 85% -nál, az 1,05 20 feletti légzési ekvivalencia-arányt (RER) 20 alkalmazták. Megmértük a maximális oxigénfelvételt (VO2max) és a maximális oxigénfelvételt/súlyt (VO2max/kg).

Leíró és következtetési statisztikákat végeztek. Az iskolán kívüli szervezett testmozgást bináris változónak tekintették a mediánértéke körül (heti két óra). A két csoporthoz a többszörös összehasonlításhoz a Student t-tesztet és az ANOVA-t post-hoc Bonferroni t-teszttel alkalmaztuk. Pearson r-jét használták összefüggésekre. A statisztikai szignifikanciát p = 0,05 értékre állítottuk be. A statisztikai elemzéseket az IBM SPSS Statistics for Windows (IBM SPSS, IBM Corp., Armonk, NY, USA) 22.0 verziójával végeztük, míg a grafikonokhoz a Sigma Plot 12.5-et (Systat Software, London, Egyesült Királyság) használtuk.

Eredmények

A három vizsgálati csoport demográfiai és laboratóriumi adatait az 1. táblázat mutatja be. Statisztikailag szignifikáns különbségeket mutattak ki az összes vizsgált paraméterben, a homocisztein kivételével, amint azt az 1. táblázat mutatja. A post-hoc elemzés azt mutatta, hogy a normál testsúlyú leptinszint szignifikánsan alacsonyabb volt az elhízott gyermekekhez képest (p 1. ábra, míg a VO2max szintek 2. ábra: A testtömeg-index (BMI) z-pontszámai szintén szignifikánsan különböztek a három csoport között: Amikor az adipokinek és a VO2max (abszolút értékek és súlyhoz és magassághoz igazítva) korreláltak egymással, szignifikáns összefüggések egyesültek a túlsúlyos és elhízott gyermekcsoportokban. A leptin fordított összefüggésben volt a VO2max-szal elhízott gyermekeknél (r = -0,491, p = 0,009), amint azt a 2. táblázat mutatja. A leptin fordítottan összefüggött a VO2max/w (r = -0,441, p = 0,021), a VO2max/h r = -0,420, p = 0,029), és a VO2max-ra (r = -0,491, p = 0,009) csak elhízott gyermekeknél. Amikor azonban ezeket a korrelációkat korrigáltuk a HOMA-IR és BMI z-pontszámok alapján, csak a BMI z-pontszám pozitív kapcsolatban állt a leptinnel (p = 0,014 VO2max/w esetén és p = 0,011 fo r VO2max/h regressziós modell). Ami a homociszteint illeti, statisztikailag szignifikáns összefüggéseket nem detektáltunk (2. táblázat). A fizikai aktivitás (szervezett vagy nem) nem volt statisztikailag szignifikánsan összefüggésben a VO2max-szal (p> 0,10 minden index esetében), amint azt a 3. táblázat mutatja .

1: Jelentős összefüggések félkövér betűkkel, VO2max: maximális oxigénmennyiség

3. táblázat

t-teszt, HOMA-IR: Az inzulinrezisztencia homeosztatikus modelljének értékelése, VO2max: maximális oxigénmennyiség, SD: szórás.

Egyre több bizonyíték van arra is, hogy a testmozgás jótékony hatásait részben az adipokin profil megváltoztatása révén fejti ki; vagyis a testmozgás növeli a gyulladásgátló adipokinek szekrécióját és csökkenti a gyulladásgátló citokinek mennyiségét. Jelen tanulmányban a leptinszintek csak a normál súlycsoportban függtek össze a fizikai aktivitás időtartamával, és a HOMA-IR különbözött a normál testsúlyú és az elhízott gyermekek között. Okazaki és mtsai arra a következtetésre jutottak, hogy a rövid távú és intenzív testmozgás alacsonyabb leptin-koncentrációt eredményez, függetlenül a zsírszövet tömegének változásától 28. Megállapították, hogy a fizikai aktivitás szintjén jelentős különbség van a normál testsúlyú és az elhízott/túlsúlyos serdülők között.

Eredményeink azt mutatják, hogy az adipokinek szintje tükrözheti a kardiopulmonáris kapacitást, és az inzulinrezisztencia markerei lehetnek. Azonban a jelen tanulmányban résztvevők kis száma, valamint az a tény, hogy a fizikai testmozgással kapcsolatos információk a szülők és a gyermekek beszámolóin alapultak, nem teszik lehetővé megállapításaink általánosítását. A kardiopulmonáris vizsgálatra önként jelentkező gyermekek száma volt a minta fő korlátozása. Sőt, az eredmények eltérőek lehetnek, ha független megfigyelők naponta rögzítik a testmozgást. A jelenlegi vizsgálat korlátja az a tény, hogy a résztvevő gyermekek elhízási állapotát egyszerűen a BMI-vel határozták meg, ahelyett, hogy kettős energiájú röntgenabszorpciós (DEXA) vizsgálatot végeznének. További korlátozás, hogy jelenleg elérhető a HOMA-IR újabb verziója (az Oxfordi Egyetem webhelyén érhető el).

Összefoglalva, ez a legjobb tudomásunk szerint az első olyan tanulmány, amely a VO2max-ot társítja a gyermekek leptinnel és adiponektinnel. A gyermekek kardiopulmonális vizsgálatának veleszületett nehézségei adathiányt okozhatnak ebben a korcsoportban. Interdiszciplináris megközelítésre és a gyerekek kiváló együttműködésére van szükség. Vizsgálatunk további feltételezéseket tesz lehetővé az adipokinek és a gyermekkori elhízás vonatkozásában, valamint információt nyújt a leptin esetleges további elhízási indexként történő felhasználásáról a jövőben.

Elismerés

Köszönjük kollégáinknak, Kalliope Kontoulinak és Asterios Kampourasnak a kardiopulmonális testmozgás teszteléséhez szükséges technikához nyújtott segítséget, valamint Konstantina Kostának, aki betekintést és szakértelmet nyújtott ehhez a tanulmányhoz.

Összeférhetetlenség

A szerzőknek nem jelentenek összeférhetetlenséget.