Вплив письмових стійок у класах на витрати калорій у дітей

М. Е. Бенден розробив дослідження, керував впровадженням та збором даних та забезпечив значний зміст статті. Дж. Дж. Блейк розробив опитування для батьків та протокол співбесіди для вчителів, керував збором даних для вчителів та сприяв написанню статті. М. Л. Вендель керував збором даних опитування батьків, допомагав опитувати вчителів та допомагав у написанні статті. J. C. Huber допомагав у розробці дослідження та проводив основний аналіз даних студентів; він також взяв участь у аналізі розділу статті.

Анотація

Дитяче ожиріння є проблемою охорони здоров'я, що суттєво впливає на здоров'я та економіку. Ми провели проспективне експериментальне дослідження в 4 класах в центральній частині Техасу, щоб визначити вплив столів, що заохочують стояти, а не сидіти, на витрату калорій у дітей. За студентами спостерігали за витратою калорій - вимірювання стрічок, які носили протягом 10 днів восени та навесні. Лікувальна група зазнала значного збільшення витрат калорій порівняно з контрольною групою, що виявило наслідки для політики та практики.

У звіті за 2010 р., Опублікованому "Траст за здоров'я Америки" та Фондом Роберта Вуда Джонсона "F as in Fat: How ожиріння загрожує майбутньому Америки", 2010 р. Зазначено, що відсоток дітей із зайвою вагою та ожирінням становить 30% або більше у 30 штатах. 1 Ймовірність того, що діти з ожирінням стануть ожирілими дорослими, значно вища, ніж імовірність серед їхніх ненадебельних колег. 2,3 Ожирілі діти, які виростають дорослими ожирінням, також мають серйозніші ризики для здоров'я, ніж особи, які страждають ожирінням у дорослих, включаючи потенціал на коротший термін життя. 4,5

Шкільні програми фізичної активності та зміни навколишнього середовища виявились корисними для збільшення фізичних навантажень для зміцнення здоров’я дітей. 6-9 Однак, ці заходи, як правило, концентруються на невеликих частинах дня дитини і втрачають можливість збільшити фізичні навантаження, що покращують здоров'я, протягом усього навчального дня, особливо під час навчання. Пілотне дослідження, описане в цій короткій статті, спрямоване на ожиріння серед дітей шляхом збільшення пасивних витрат калорій у класі. Середовища в класі були змінені, щоб збільшити стояння (а не сидіння), замінивши традиційні сидячі столи учнів та викладачів на столи висотою стоячи, спеціально виготовлені для цього дослідження (Artco-Bell, Temple, TX); Також були передбачені табурети на висоті стоячи, щоб дозволити студентам сидіти на власний розсуд. Ця концепція упереджувала середовище в класі до стояння, заохочуючи здорові рухи та збільшуючи витрати енергії.

МЕТОДИ

Втручання було апробовано пілотно протягом 2009–2010 навчального року в 4 класах першого класу в етнічно різноманітній початковій школі в центральній частині Техасу; кабінети лікування та контролю були обрані випадковим чином. Усі парти в 2 кабінетах лікування були переобладнані під стоячі робочі місця зі стільцями, тоді як контрольні кабінети залишалися незмінними протягом усього навчального року. Студентам розповідали про парти під час згоди та згоди, а їхні вчителі підкріплювали, що вони можуть стояти або сидіти на свій розсуд. На додаток до витрати калорій, наше дослідження досліджувало стоячу активність дітей, не даючи їм конкретних вказівок, що вони повинні стояти або сидіти протягом будь-якої частини свого дня. До 12-го тижня в школі після лікування учні вже звикли до своїх парт; 70% студентів взагалі не користувались табуретками, стоячи 100% часу на своїй початковій робочій станції в домашній кімнаті, а інші 30% стояли, в середньому, приблизно 75% часу. Різниці у витратах енергії для найбільш частих користувачів порівняно з найменш частими користувачами стоячи не вимірювались, оскільки середній час перебування на заняттях становило 91% часу в домашній кімнаті.

З метою зв’язку з потенційним включенням у дослідження було зв’язано вісімдесят студентів (по 20 у 4 класах). Згода батьків та згода дитини були отримані на початку навчального року для 71 учасника (58 завершили дослідження, записавши повні дані як для осіннього, так і для весняного збору даних - 31 з лікувальної групи та 27 з контрольної групи). Кожен студент лікувальних кабінетів отримав стіл-сидіння; згода була виключно на участь у заходах збору даних. Ті, хто не дав згоди, були дітьми, батьки яких не відвідували батьківську ніч і не змогли зв’язатися з ними через 2 тижні.

Ми дослідили поздовжню структуру даних, зібраних у цьому дослідженні, використовуючи багаторівневі статистичні моделі. 18 Час включався як безперервна змінна, виміряна в годинах, де 0 = вихідна лінія, 0,5 = 30 хвилин та 1 = 60 хвилин. Найнижчим рівнем ієрархії даних (рівень 1) було багаторазове вимірювання спалених калорій за хвилину (yij) для кожної людини, а самі особи становили другий рівень ієрархії даних (рівень 2), як показано в наступному рівнянні:

Ми досягли побудови моделі, застосувавши процедуру прямого відбору, в якій сили часу додавали по 1 за раз до базової моделі, включаючи лише ефекти лікування групи. Потім ми поступово додавали терміни взаємодії між часом та ефектами лікування та оцінювали їх за допомогою тестів коефіцієнта ймовірності.

РЕЗУЛЬТАТИ

З 13 студентів, які не закінчили навчання, 4 залишили навчання через переїзд, в якому студент більше не відвідував одну школу; ці студенти нічим не відрізнялися від тих, хто закінчив навчання, за будь-якими базовими показниками. Інші 9 студентів не завершили дослідження внаслідок надмірної відсутності, а також не відрізнялися від тих, хто закінчив дослідження, за будь-якими базовими показниками.

На малюнку 1 показані низькі криві вихідних даних щодо калорій, що спалюються в хвилину з плином часу (8:00 - 10:00) для обробленої та контрольної груп. Ми вибрали період аналізу, зазначений на малюнку 1, із повного навчального дня, оскільки це був час доби, коли обидві групи знаходились у своїх класах на своїй початковій робочій станції, виконуючи однакові завдання.

Криві низьких коефіцієнтів необроблених даних про калорії, що спалюються за хвилину з часом (з 8:00 до 10:00) серед учнів початкової школи в центральній частині Техасу, які користуються партами проти контрольної групи: 2009–2010.

Результати моделі, представленої в таблиці 1, вказують на те, що група лікування (n = 31) спалювала в середньому на 0,18 кілокалорій на хвилину більше, ніж контрольна група (n = 27; P = .022). Студенти в групі лікування спалили на 17% більше калорій, ніж у контрольній групі (лікування: середня початкова вага = 25,2 кг; контроль: середня початкова вага = 24,1 кг). У межах підгрупи учасників вагою понад 85-й процентиль за своїм віком та статтю (лікування: середня початкова вага = 30,3 кг [n = 12]; контроль: середня початкова вага = 28,2 кг [n = 9]), 19 дітей у група лікування зазнала збільшення витрат калорій на 32% порівняно з контрольною групою (1,56 ккал/хв проти 1,18 ккал/хв). (Середні ваги наводяться для того, щоб показати, наскільки контролі були подібні до процедур у двох наборах аудиторій, але не для того, щоб вказати результати витрат калорій.)

ТАБЛИЦЯ 1

Калорії, що згоряють протягом хвилини серед учнів середньої школи Центрального Техасу, що користуються партами проти контрольної групи: 2009–2010

Параметр моделі	b (SE)	Z	P	95% ДІ
Виправлені ефекти
b0 (перехоплення)	−338,815 (19,538)	−17.341	2)	−11,729 (0,646)	−18.156	3)	0,418 (0,023)	18.552	20 Більшість батьків (70%), чиї діти перебували у лікувальних кабінетах, вважали, що стояння в класі позитивно впливає на поведінку їхньої дитини в класі. Викладач одного з кабінетів лікування заявив:

Коли стояли, студенти були більш зосередженими, і я міг довше тримати їх увагу…. У мене є один студент з важким СДУГ [дефіцит уваги/гіперактивність], і це справді допомогло йому в академічній діяльності.

Додаткові дослідження також вивчать ці наслідки, маючи на меті задокументувати академічні заохочення для шкіл користуватися стоячими.

Наше дослідження вносить унікальну інформацію в базу знань, оскільки ми використовували показники витрат калорій; інші дослідження вимірювали лише рух за допомогою акселерометра. 21–23 Нещодавні дослідження сидячої поведінки показали результати для здоров’я, які перевищують витрату калорій для зменшення часу сидіння, включаючи поліпшення метаболічних профілів, поліпшення виробництва ліпопротеїнів високої щільності, активності ліпопротеїнової ліпази та контролю рівня глюкози в крові. 24–27 На додаток до цих висновків, Гамільтон та співавт. 28,29 повідомили, що активність стоячих м’язів спричиняє ізометричне скорочення постуральних м’язів, що спричиняє електроміографічні зміни та зміни ліпопротеїнової ліпази скелетних м’язів, що призводить до додаткових біомаркерів для користі для здоров’я. Необхідно провести більш масштабне поздовжнє дослідження, яке повинно вивчити діяльність учнів у школі та поза школою, а також споживання калорій, щоб з’ясувати, чи компенсують студенти зайві спалені калорії, змінюючи інші способи поведінки. Якщо виявиться, що стійки сидінь мають подібні наслідки для більшої вибірки, цей висновок матиме значні політичні наслідки для шкіл, районів, штатів та країни і може змусити нас переосмислити традиційний дизайн класів.

Подяка

Автори хочуть подякувати та визнати спонсорів, які зробили можливим це дослідження: "Єдиний шлях долини Бразос", Техаська школа громадського здоров'я A&M та Artco-Bell. Це дослідження також стало можливим, частково, завдяки Програмі дослідницьких центрів профілактики при Центрах контролю та профілактики захворювань за допомогою угоди про співпрацю U48DP000045.

Примітка. Висновки цієї статті належать висновкам авторів і не відображають офіційної позиції Центрів з контролю та профілактики захворювань.

Захист учасника

Дослідження було схвалено інституційною комісією з огляду в Техаському університеті A&M та Науково-дослідною комісією незалежного шкільного округу Коледж Стейшн.