Överviktiga ungdomar är mindre fysiskt aktiva

Transkript

1 S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3-3 Överviktiga ungdomar är mindre fysiskt aktiva men har inte lägre energiförbrukning i jämförelse med normalviktiga kontroller Det är troligt att den ökande andelen överviktiga och feta barn och unga kan förklaras med förändringar i vår omgivande miljö och därmed vår livsstil. En minskad grad av fysisk aktivitet kan ha bidragit till denna utveckling men vi vet inte säkert. Det är också oklart vilken eller vilka dimensioner av fysisk aktivitet som eventuellt kan vara relaterade till utvecklingen av övervikt. Vi har nyligen i ett samarbete med Barn- och Ungdomskliniken, Universitetssjukhuset i Örebro och Prevnut, Karolinska Institutet genomfört en studie där vi jämförde energiförbrukning och fysisk aktivitet mellan en grupp kraftigt överviktiga ungdomar och en matchad kontrollgrupp. En sammanfattning av resultaten från denna studie redovisas här. Ulf Ekelund Institutionen för Idrott och Hälsa, Örebro Universitet Bakgrund Övervikt är idag ett globalt folkhälsoproblem och anses ha nått epidemiska proportioner. Trots de svårigheter som finns vid klassificeringen av övervikt så är trenden tydlig. Antalet överviktiga och feta barn, ungdomar och vuxna ökar i hela västvärlden, och en likartad utveckling kan också skönjas i flera utvecklingsländer 1. Det är också känt att övervikt under ungdomsåren ofta kvarstår i vuxen ålder 1. Övervikt i ungdomsåren är relaterad till ökad risk för sjuklighet och för tidig död i vuxenlivet. Abnorm blodfettsprofil, högt blodtryck och insulinresistens är vanligt förekommande bland överviktiga ungdomar 3,. Dessa faktorer tycks också kvarstå i vuxenlivet där övervikt i barndomen anses bidra till motsvarande avvikelser som vuxen 5. Övervikt under tonåren är också relaterad till en negativ självkänsla och kroppsuppfattning. Övervikt i unga år är ett multifaktoriellt fenomen, som inbegriper genetiska, sociala, kulturella, miljö och livsstils faktorer. Det är dock troligt att den generella ökningen i kroppsmassa och den ökande andelen överviktiga och feta personer till största delen kan förklaras av förändringar i vår omgivande miljö och därmed också vår livsstil. Som exempel på detta kan tillgången till energitäta, fettrika och sockerrika livsmedel, ökade portionsstorlekar och en minskad grad av fysisk aktivitet nämnas. Det är dock inte klarlagt att omfattningen av fysisk aktivitet minskat under den period då vi observerat en kraftig ökning av antalet överviktiga barn och ungdomar 7. Övervikt uppstår, enkelt uttryckt, som en följd av en rubbad balans mellan energiintag och energiförbrukning över tid. Energiförbrukningen kan indelas i tre faktorer, energiförbrukning i vila (RMR), energi som krävs vid nedbrytning av föda, (ca 1 % av den totala energiförbrukningen), samt energiförbrukning under fysisk aktivitet (AEE). Dessa tre variabler utgör tillsammans den totala energiförbrukningen (TEE). Energiförbrukningen under fysisk aktivitet är den variabel som är lättast att påverka och förändra 1. Vad är känt? Sambandet mellan fysisk aktivitet eller inaktivitet och övervikt bland barn och ungdomar är långt ifrån klarlagt. Epi- 53

2 S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3-3 Antalet överviktiga barn ökar i hela Västvärlden. Det är också känt att övervikt i unga år kvarstår i vuxen ålder, med en rad hälsoproblem och allvarliga sjukdomar. Foto: Pressens Bild, Shaki Aivazovv demiologiska tvärsnittsstudier har visat motsägelsefulla resultat, 8, 9, 1. Vissa 8, 9 har föreslagit att den tid som barn och unga tillbringar stillasittande vid TV-apparaten är relaterat till övervikt medan andra 1 inte kunnat påvisa detta samband. Ytterligare andra tvärsnittsstudier som använt mera avancerade metoder för att uppskatta fysisk aktivitet och energiförbrukning har likaledes visat motsägelsefulla resultat 11, 1, 13, 1. Endast ett fåtal väl kontrollerade prospektiva studier finns publicerade 15, 1. En av dessa 15 studerade barn i åldern fem till elva år, med en uppföljningsperiod på tre till fem år. Författarna fann att fettmassan initialt var den dominerande variabeln som förklarade ökningen av fettmassa vid uppföljningen. Energiförbrukning i vila, total energiförbrukning eller energiförbrukning i fysisk aktivitet bidrog däremot inte till utvecklingen av övervikt/fetma i denna studie. En liknande studie 1 undersökte en grupp barn av Pima indianer (en population känd för sin höga andel av övervikt och Typ II diabetes). I denna studie konstaterades att det inte förelåg något samband mellan omfattningen av fysisk aktivitet (uttryckt som kvoten TEE / 5 RMR = PAL) och mängden kroppsfett vid 5-års ålder medan detta samband var signifikant och negativt vid 1-års ålder. Däremot kunde inte omfattningen av fysisk aktivitet förklara mängden kroppsfett vid 1-års ålder. Bägge dessa studier utnyttjade de mest precisa metoderna för bestämning av energiförbrukning (Dubbelmärkt vatten metoden) och kroppssammansättning (DEXA) men lyckades ändå inte visa att fysisk aktivitet förklarade utvecklingen av övervikt och fetma hos barn. Vad är inte känt? Det kan tyckas märkligt att dessa två välkontrollerade studier 15, 1 som utnyttjat den bästa metodiken för att studera energiförbrukning och kroppssammansättning inte lyckats visa att fysisk aktivitet (eller inaktivitet) kan förklara förändringar i kroppssammansättningen hos barn och unga. Vi kan därför inte med säkerhet dra slutsatsen att en låg energiförbrukning på grund av en låg grad av fysisk aktivitet är relaterat till utvecklingen av övervikt och fetma. Med hänsyn till de motsägelsefulla resultaten som tidigare tvärsnittstudier visat är det inte heller klarlagt vilka dimensioner av fysisk aktivitet som möjligen kan vara relaterade till övervikt och fetma bland barn och unga. Är det till exempel inaktivitet, eller den totala omfattningen av fysisk aktivitet eller möjligen den tid som ägnas åt måttlig och intensiv aktivitet som samvarierar med övervikt? Svaret på dessa frågor är inte minst viktigt då man planerar program avsedda att påverka barn och ungas omfattning av fysisk aktivitet. Vad gjorde vi? Syftet med vår studie var att undersöka om det finns någon skillnad med avseende på olika dimensioner av fysisk aktivitet och energiförbrukning mellan kraftigt överviktiga ungdomar i jämförelse med en matchad kontrollgrupp. Eftersom ingen tidigare studie kombinerat olika metoder för att samtidigt mäta energiförbrukning och kroppsrörelse är vår studie i detta avseende unik. Vår huvudhypotes var att det inte skulle finnas någon skillnad mellan kraftigt överviktiga och normalviktiga ungdomar med avseende på energiförbrukning medan intensiteten och omfattningen av fysisk aktivitet mätt

3 S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3-3 som kroppsrörelse skulle skilja mellan grupperna. Vår studie omfattade 18 kraftigt överviktiga ungdomar i åldern 1 till 19 år, samtliga med ett BMI > 3. Denna grupp matchades med avseende på kön, ålder och utbildning mot en kontrollgrupp. Vi mätte ungdomarnas kroppssammansättning med Dual energy X-ray absorptiometry (DEXA), vilket kan betecknas som en form av lågstrålningsröntgen. Denna metod ger en god uppfattning om kroppens benmineralinnehåll, fett massa och fettfria massa. Vi mätte också ungdomarnas energiomsättning i vila (RMR) och deras totala energiomsättning (TEE) under en period av två veckor med dubbelmärktvatten metodik. Denna metod ger en noggrann bestämning den totala energiförbrukningen under undersökningstiden. Metoden innebär att försökspersonerna dricker ett glas med vatten, innehållande två stabila isotoper (syre-18 och deuterium), och därefter lämnar urinprov i början, mitten och i slutet av undersökningsperioden. Skillnad i elimineringshastighet mellan isotoperna ger ett mått på kroppens koldioxidproduktion och därmed energiförbrukning. Metoden anses inte påverka den normala aktivitetsnivån på grund av den relativt långa mätperioden. Under samma tidsperiod mätte vi också kroppsrörelsen med hjälp av en accelerometer som ungdomarna bar runt midjan. Vidare registrerade samtliga ungdomar sitt energiintag med en skattad kostregistrering under 7 dygn. Ungdomarnas vikt mättes före och efter tvåveckorsperioden. Registreringen av RMR och TEE möjliggör beräkning av energiförbrukningen som kan relateras till fysisk aktivitet (AEE = TEE - RMR) och denna kan också normaliseras för skillnader i vikt och kroppssammansättning. Vilka resultat fann vi? I genomsnitt var dom överviktiga ungdomarna kilo tyngre än kontrollgruppen. TEE och RMR var signifikant högre i den obesa gruppen i jämförelse med kontrollgruppen. Detta kan tyckas förvånande men förklaras av att dessa inte bara hade en högre kroppsvikt och fettmassa men också fettfri kroppsmassa. Eftersom fettfri kroppsmassa är den enskilt viktigaste variabeln att förklara skillnader i RMR och TEE bör dessa variabler justeras för fettfri kroppsmassa (och fettmassa). Då RMR och TEE justerats för dessa skillnader TEE (MJ / d) RMR (MJ / d ) AEE (MJ / d) Pojkar Flickor Figur 1. Total energiförbrukning, energiförbrukning i vila och energiförbrukning i fysisk aktivitet hos kraftigt överviktiga (obesa) respektive normalviktiga pojkar och flickor i åldern 1 19 år. Värdena (medelvärde ± SEM) är justerade för skillnader i kroppssammansättning (fettfri kroppsmassa och fetmassa). Det förelåg ingen skillnad mellan grupperna med avseende på TEE och REE medan AEE var signifikant högre bland pojkar jämfört med flickor. ANOVA Pojkar Flickor Pojkar Flickor Inaktivitet (min.d -1 ) 1 ± 33 5 ± 13 1 ± ± 9 NS Låg aktivitet (min.d -1 ) 55 ± 9 ± 5 5 ± 58 ± 59 NS Måttlig aktivitet 58 ± 3 ± 8 8 ± 3 98 ± 58 G 1 (min.d -1 ) Total aktivitet 378 ± ± 1 9 ± 1 53 ± 1 G (counts.min -1.d -1 ) NS = icke signifikant; G = grupp. 1 P <.5; P <.1 Tabell 1. Fysisk aktivitet mätt med accelerometer i en grupp kraftigt överviktiga (obesa) ungdomar och matchade kontroller. Värdena är medelvärde och standardavvikelse. 55

4 S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3-3 Counts / min Figur. Fysisk aktivitet mätt med accelerometer under den vakna delen av dygnet hos en grupp kraftigt överviktiga (obesa) ungdomar i jämförelse med en matchad kontrollgrupp. Kroppsfett (% ) Figur 3. Sambandet mellan energiförbrukning i fysisk aktivitet och den relativa andelen kroppsfett hos kraftigt överviktiga (obesa) ungdomar och matchade kontroller. Det förelåg ett starkt negativt samband mellan variablerna i bägge grupperna. Kroppsfett (%) Tid (h) AEE (kj / kg / d) Fysisk aktivitet (counts / min) 8 1 kontroller obesa (r = -.9; P=.) Figur. Sambandet mellan den totala omfattningen av fysisk aktivitet mätt med accelerometer och den relativa andelen kroppsfett (%) hos kraftigt överviktiga (obesa) ungdomar och normalviktiga kontroller. Sambandet var likartat i de bägge grupperna (r=-.7; P<.1) i kroppssammansättning fann vi ingen skillnad mellan grupperna och inte heller mellan pojkar och flickor (Figur 1). Dessa resultat bekräftar tidigare studier som visat att överviktiga individer inte har en lägre energiomsättning i jämförelse med normalviktiga. Var då de överviktiga ungdomarna mindre fysiskt aktiva än kontrollgruppen trots att det inte fanns någon skillnad mellan grupperna i energiförbrukning? För att besvara denna fråga jämförde vi grupperna med avseende på fysisk aktivitet mätt som kroppsrörelse med accelerometer. Vi fann att den överviktiga gruppen tillbringade betydligt mindre av den vakna tiden i fysisk aktivitet med måttlig och hög intensitet. Denna intensitetsnivå motsvarar rask promenad och högre. Skillnaden mellan grupperna var ungefär 3 minuter per dag, vilket också kan uttryckas som en skillnad motsvarande ca 5 %. Vi fann också att den totala fysiska aktiviteten var lägre bland de överviktiga. Det var däremot inte någon skillnad mellan grupperna med avseende på tid i inaktivitet eller tid som tillbringades i låg fysisk aktivitet. Dessa resultat visas i Tabell 1. I Figur visas den totala fysiska aktiviteten (från accelerometer) timma för timma under dygnets vakna tid för den överviktiga gruppen respektive kontrollgruppen. Från figuren framgår att de överviktiga ungdomarna var mindre fysiskt aktiva under i stort sett hela dygnet. Mest anmärkningsvärt är kanske att det också fanns en skillnad mellan grupperna under den tid som ungdomarna tillbringade i skolan, detta trots att varje överviktig ungdom var matchad mot en kontrollperson på samma skola. Vi fann också ett starkt signifikant negativt samband mellan energiförbrukning i fysisk aktivitet (AEE), då denna normaliserats för skillnader i kroppsvikt (kj. kg -1. d -1 ), och den relativa andelen kroppsfett. Detta samband var likartat i de bägge grupperna och påverkades inte av kön. Sambandet visas i Figur 3. Ett likartat samband påvisades då fysisk aktivitet, mätt som kroppsrörelse med accelerometer, relaterades till den relativa andelen kroppsfett (Figur ). Vad betyder dessa resultat? Detta är den första studien som kombinerat två olika metoder för att mäta energiförbrukning och kroppsrörelse och därefter jämfört resultaten mellan en grupp kraftigt överviktiga individer med en matchad kontroll- 5

5 S V E N S K I D R O T T S F O R S K N I N G N R 3-3 grupp. Genom att kombinera dessa metoder kunde vi visa att de överviktiga ungdomarna var betydligt mindre fysiskt aktiva i jämförelse med kontrollgruppen. Däremot är det inte någon skillnad mellan överviktiga och normalviktiga ungdomar med avseende på energiförbrukning i vila, total energiförbrukning eller energiförbrukning i fysisk aktivitet när vi tagit hänsyn till skillnader i kroppssammansättning. Därmed kan man konstatera att en låg ämnesomsättning troligen inte är en orsak till övervikt och fetma. Vi kan däremot inte dra slutsatsen att övervikt och fetma beror på en låg grad av fysisk aktivitet. För att dra dessa slutsatser behövs en studie där dessa ungdomar följs över tid. Då vi har unika förutsättningar från denna tvärsnittstudie, genom kombinationen av de bägge mätmetoderna för kroppsrörelse respektive energiförbrukning, planerar vi en sådan uppföljning. Referenser 1. World Health Organisation. (1998) Obesity. Preventing and managing the global epidemic. Report from a WHO consultation on obesity.. Must A, et al. (199) Long-term morbidity and mortality of overweight adolescents. A follow-up at the Harvard growth study of 19 to New Engl J Med, 37: Lauer RM, et al. (1975) Coronary heart disease risk factors in school children: The Muscatine Study. J Pediatr. 8: Steinberger J, et al. (1995) Relationship between insulin resistance and abnormal lipid profile in obese adolescents. J Pediatr. 1: Bao W, et al. (199) Presistence of multiple cardiovascular risk clustering related to syndrom X from childhood to young adulthood. The Bogalousa Heart Study. Arch. Internal Med, 15: French SA, et al (1995) Self-esteem and obesity in children and adolescents: a literature review. Obes Research, 3: Molnár D och Livingstone B. () PA in relation to overweight and obesity in children and adolescents. Eur J Pediatr 159(suppl. 1): S5-S55 8. Dietz WH, och Gortmarker SL. (1985) Do we fatten our children at the television set? Obesity and television viewing in children and adolescents. Pediatrics 75: DuRant RH, et al. (1993) The relationship among television watching, physical activity, and body composition of young children. Pediatrics 91: Robinson TN, et al (199) Does television viewing increase obesity and reduce physical activity? Cross-sectional and longitudinal analyses among adolescent girls. Pediatrics 9: Sunnegardh J, et al (198) Physical activity in relation to body fat in 8 and 13-year-old children in Sweden. Acta Paediatr Scand 75: Marti B, och Vartiainen E. (1989) Relations between leisure time exercise and cardiovascular risk factors among 15-yr-olds in eastern Finland. J Epidemiol Commun Health 3: Katzmarzyk PT, et al (1989) Physical activity and health-related fitness in youth: a multivariate analysis. Med Sci Sports Exerc 3: Van Lenthe FJ, et al (1989) Behavioral variables and development of a central pattern of body fat from adolescence into adulthood in normal-weight whites: the Amsterdam Growth and Health Study. Am J Clin Nutr 7: Johnson MS, et al. () Aerobic fitness, not energy expenditure influences subsequent increase in adiposity in black and white children. Pediatrics. 1(). URL: http: // 1. Salbe AD, et al (). Assessing risk factors for obesity between childhood and adolescence: II. Energy metabolism and physical activity. Pediatrics. 11:37-31 Denna artikel är en sammanfattning av en tidigare publicerad artikel (Ekelund U, et al. Physical activity but not energy expenditure is reduced in obese adolescents: a case-control study, Am J Clin Nutr, ;7:935-1). Se också Salbe A, et al. Am J Clin Nutr, 3;78:193- ; author reply Denna studie var delvis finansierad med bidrag från Centrum för Idrottsforskning. ue@medschl.cam.ac.uk 57