Koulu alkaa – elintavat oppimisen tukena?

Kesäloman loppu häämöttää ja paluu kouluun tai koulun aloitus koskettaa tuhansia lapsia. Koulun, opettajien ja vanhempien tavoitteena on tukea parhaalla mahdollisella  lasten oppimista ja menestymistä koulussa.  Terveelliset elintavat ovat yksi keino edistää oppimiseen liittyviä prosesseja. Ovatko liikunta, ruokavalio ja uni yhteydessä oppimiseen ja onko ylipaino haitaksi oppimiselle?

Voidaanko liikunnalla edistää oppimista – onko fyysinen passiivisuus haitallista oppimiselle?

Fyysisen aktiivisuuden ja kestävyyskunnon on havaittu olevan positiivisesti yhteydessä aivojen toimintaan ja niiden rakenteisiin, kognitiivisiin toimintoihin sekä koulumenestykseen useissa, mutta ei kuitenkaan kaikissa poikittaistutkimuksissa1. Lisäksi tutkimuksissa on havaittu positiivinen yhteys objektiivisesti kiihtyvyysmittarilla mitatun liikunnan, kognition ja koulumenestyksen välillä2–4, mutta useissa tutkimuksissa vastaavaa yhteyttä ei ole kuitenkaan havaittu5–8. Vapaa-ajan tai luokkahuoneliikunnan lisäämiseen tähtäävissä interventiotutkimuksissa on havaittu, että liikunnalla on myönteisiä vaikutuksia kognitiivisiin toimintoihin ja oppimiseen lapsuudessa9–11. Kaikki interventiotutkimukset eivät kuitenkaan ole onnistuneet parantamaan kognitiota12 tai oppimista13. Näyttääkin siltä, että liikunnan vaikutukset oppimiseen ja sen taustalla vaikuttaviin kognitiivisiin ja neuraalisiin tekijöihin ovat voimakkaimpia niillä lapsilla, joilla on heikompi tarkkaavaisuus14,15, huonompi koulumenestys16, matala kestävyyskunto tai jotka ovat ylipainoisia tai lihavia17–19 tutkimuksen alkutilanteessa.

pay-919676_1280
Kuva: Pixabay

Yksi selitys osin epäyhtenäisiin tuloksiin voi olla, että kaikki liikunta eivät ole yhtä tehokasta kognitiivisten toimintojen ja koulumenestyksen parantamisessa. Joissain tutkimuksissa motorisia taitoja haastavan liikuntaintervention on havaittu olevan tehokkaampi kognitiivisten toimintojen edistämisessä kuin yksinkertaisempi kestävyystyyppinen liikunta20. Lisäksi liikunnan vaikutukset oppimiseen voivat olla tilannesidonnaisia; Mullender-Wijsman ja kumppaneiden tutkimuksessa11 liikunnalliset oppitunnit paransivat koulumenestystä, mutta eivät toiminnanohjausta12. Tämän tutkimuksen perusteella liikunnan yhdistäminen opittavaan kouluaineeseen voi tehostaa oppimista ilman parannusta kognitiivisissa toiminnoissa. Lisäksi jo jonkin verran liikkuvien lasten kokonaisliikunnan määrän lisääminen ei enää tehosta oppimista merkittävästi ilman liikuntaan yhdistettyä kognitiivista ärsykettä. Joissain tutkimuksissa myös motoriset taidot, mutta ei kestävyyskunto, on yhdistetty koulumenestyksen ja kognitioon lapsilla21,22. Liikunta saattaa myös tehostaa ruokavalion ja erityisesti dokosaheksaeenihapon (DHA:n) vaikutuksia aivoihin23. Lisäksi liikunta näyttäisi vähentävän epäterveellisen ruokavalion epäedullisia vaikutuksia aivoihin23.

Fyysisellä passiivisuudella tarkoitetaan yleensä toimintaa istuvassa tai puolimakaavassa asennossa, jossa energiankulutus on vähäistä24. Runsas ruutuaika ja erityisesti television katselu on yhdistetty heikompiin kognitiivisiin toimintoihin ja koulumenestykseen25,26. Jotkut fyysisesti passiiviset toimet, kuten lukeminen ja piirtäminen voivat parantaa kognitiota ja oppimista27.  Nämä erot fyysisesti passiivisten toimintojen yhteyksistä kognitioon ja oppimiseen saattavat selittää heikot ja epäyhtenäiset yhteydet objektiivisesti mitatun fyysisen passiivisuuden, kognition ja oppimisen välillä2,3,5,6. Käänteinen yhteys television katsomisen, cognition ja koulumenestyksen välillä saattaa osin selittyä myös epäterveellisten ruokien napostelulla28. Fyysinen passiivisuus ja erityisesti television katselu ja ruutuaika ovat usein yhteydessä suurempaan energian saantiin energiatiheistä ruuista ja vähäisempään hedelmien ja kasvisten kulutukseen28.

Onko olemassa aivoruokaa?

Ravitsemuksen yhteyksiä kognitioon ja koulumenestykseen voidaan tarkastella ainakin kolmella eri tasolla: tarkastellen yksittäisten ravintoaineiden yhteyksiä, tutkien eri ruoka-aineiden yhteyksiä tai tarkastellen ruokavalion kokonaislaadun yhteyksiä kognitioon ja oppimiseen. Vaikka kaikilla tasoilla on heikkoutensa ja vahvuutensa, tutkimuksissa kuvataan yhä enemmän ruokavalion kokonaisuuksien yhteyksiä kognitioon ja oppimiseen koska ruokavalion kokonaisuus kuvaa paremmin arkielämää ja koska eri ravintoaineet ovat usein vahvasti yhteydessä toisiinsa ja eri ravintoaineilla voi myös olla yhdysvaikutuksia aivojen terveyteen.

background-1239436_1280
Kuva: Pixabay

Ravintoaineen, kognitio ja koulumenestys

Tutkimusten mukaan korkeampi tai riittävä/suositusten mukainen tiettyjen ravintoaineiden, kuten raudan ja monityydyttymättömien rasvahappojen (PUFA), ja matalampi tyydyttyneiden rasvahappojen saanti on yhteydessä kognitioon ja koulumenestykseen lapsilla29–32.

Suurempi PUFA:n saanti on yhdistetty parempaan lyhytkestoiseen muistiin lapsuudessa31–33. Yhden tutkimuksen mukaan myös hiilihydraattien tai tyydyttyneiden rasvahappojen vaihtaminen PUFA:an oli yhteydessä parempaan lyhytkestoiseen muistiin32. Suurimmassa osassa aikaisempi tutkimuksia ravintoaineiden saantia on arvioitu ruokapäiväkirjojen tai ruoka-ainekyselyjen avulla ja vain harvassa tutkimuksessa on tarkasteltu plasman PUFA :n pitoisuuksien yhteyttä oppimiseen ja kognitioon lapsilla – näiden tutkimusten tulokset ovat osin ristiriitaisia34,35. Montgomeryn ym.35 tutkimuksen mukaan veren DHA:n ja työmuistin välillä ei ollut yhteyttä. Toisaalta tässä tutkimuksessa havaittiin, että DHA:n ja eikosapentaeenihapon (EPA) yhteenlaskettu pitoisuus veressä PUFA-statuksen indikaattorina oli yhteydessä työmuistiin.  Boucherin ym.34 tutkimuksessa veren fosfolipideistä mitatuilla DHA:lla, EPA:lla tai muilla n-3 ryhmän rasvahapoilla ei ollut yhteyttä lasten työmuistiin. Lisäksi yhdessä tutkimuksessa suurempi plasman EPA, DHA ja EPA:n ja arakidonihapon suhde olivat yhteydessä ylipainoisten, mutta ei normaalipainoisten lasten, kognitioon36. Näiden lisäksi kasvanut veren DHA- ja EPA-pitoisuus kolmen kuukauden ravitsemusintervention jälkeen oli yhteydessä suurempaan kehittymiseen lukutaitoa mittaavassa testissä 9–11-vuotiailla lapsilla37. STRIP-tutkimuksessa ei kuitenkaan havaittu vaikutusta kielellisiin kykyihin PUFA:n lisäämisellä ja tyydyttynyttä rasvaa vähentämällä38,39.

Joidenkin tutkimusten mukaan korkeampi n-3 rasvahappojen ja erityisesti DHA:n saanti ravintolisistä, voi edistää kognitiivista kehitystä varhaislapsuudessa, mutta ei myöhemmin lapsuudessa tai aikuisuudessa30,34,40,41. Viimeaikaisen tutkimustuloksen mukaan suurempi omega 3 ja 6 (DHA, EPA, gamma-linoleenihappo) saanti kolmen kuukauden aikana kuitenkin vaikutti positiivisesti lukutaitoon ja vaikutus oli sitä suurempi, mitä heikompi keskittymiskyky lapsella oli tutkimuksen alkutilanteessa42.

Zhang ym.32 havaitsivat käänteisen yhteyden ruokavalion kolesterolin ja työmuistin välillä 6–16-vuotiailla lapsilla ja nuorilla. Baym ym.31 puolestaan havaitsisivat käänteisen yhteyden tyydyttyneen rasvan ja trans-rasvahappojen sekä työmuistin välillä 7–9-vuotiailla lapsilla. Runsas tyydyttyneen rasvan saanti on myös yhdistetty heikompaan koulumenestykseen nuorilla43.

Suurempi kuidun ja liukenemattoman kuidun saanti on yhdistetty kognitiiviseen kontrolliin lapsilla41. Lisäksi matalan glykeemisen indeksin aamiainen voi parantaa työmuistia välittömästi ruokailun jälkeen 5–11-vuotiailla lapsilla44.

Ruoka-aineiden yhteydet kognitioon ja koulumenestykseen

Suurempi kalan saanti on yhdistetty parempaan kognitioon ja koulumenestykseen lapsilla ja nuorilla46–48. Yhdessä norjalaisessa tutkimuksessa runsaampi marjojen ja hedelmien kulutus oli yhteydessä koulumenestykseen sekä tytöillä että pojilla, mutta vihannesten syönti vain tytöillä49. Myös muissa tutkimuksissa vihannesten syönnillä on havaittu positiivinen yhteys koulumenestykseen43,47. Lisäksi matala hedelmien, marjojen, vihannesten ja kuitupitoisten viljatuotteiden ja runsas prosessoidun punaisen lihan on raportoitu olevan yhteydessä heikompaan kognitioon 6–8-vuotiailla suomalaislapsilla50. Myös runsas virvoitusjuomien käyttö on yhdistetty matalampaan koulumenestykseen nuorilla47.

Ruokavalion laadun yhteydet kognitioon ja oppimiseen

Vaikka tutkimustieto ruokavalion kokonaisuuden yhteyksistä oppimiseen on melko vähäistä, joidenkin tutkimusten mukaan esimerkiksi Välimeren ruokavaliomallia kuvaava KIDMEX-indeksin51,52 ja Healthy Eating Index –ruokavaliopistemäärän43 matalampi arvo on yhdistetty heikompaan koulumenestykseen nuorilla. Lisäksi ruokavalio, joka sisälsi runsaasti lihatuotteita, pikaruokaa, naposteltavaa ja sokerilla makeutettuja juomia, kolmen vuoden iässä, oli yhteydessä heikompaan koulumenestykseen 10-vuoden iässä53. Muista kokonaisruokavalion laatua kuvaavista indekseistä Healthy Eating Index – 2005:n41, DASH-ruokavaliopistemäärä:50, Itämeren ruokavaliota kuvaava Baltic Sea Diet Score:n50, suomalaisiin ravitsemussuosituksiin perustuva Finnish Children Healthy Eating Index:n54 matalammat pistemäärät ovat yhdistetty heikompaan kognitioon ja koulumenestykseen. Näiden tulosten perusteella heikompi ruokavalion laatu monella eri mittarilla mitattuna on siis ollut yhteydessä matalampiin kognitiivisin toimintoihin ja heikompaan koulumenestykseen. Yhteistä näissä ruokavalion laatua kuvaavissa indekseissä on se, että niissä terveellinen ruokavalio sisältää runsaasi kasviksia, hedelmiä, marjoja, kalaa ja täysjyvää ja vain vähän tyydyttynyttä rasvaa ja punaista lihaa. Toisaalta joissain tutkimuksissa välimeren ruokavaliota kuvaava Mediterranean Diet Score ei ole ollut yhteydessä koulumenestykseen suomalaislapsilla54.

Ruokakolmio.jpg
Itämeren ruokavaliomalli. Valtion ravitsemusneuvottelukunta.

Runsaasti hedelmiä, vihanneksia ja kotona valmistettuja ruoka 6–12 kuukauden iässä on myös yhdistetty parempaan kognitioon neljän vuoden iässä55. Lisäksi länsimainen ruokavalio joka sisälsi runsaasti pikaruokaa, punaista ja prosessoitua lihaa, virvoitusjuomia, uppopaistettuja ja puhdistettuja ruokia on yhdistetty heikompaan kognitioon 17-vuoden iässä56.

Interventiotutkimuksia on ruokavaliomuutosten vaikutuksista oppimiseen ja kognitioon on vielä vähän, mutta kolmen kuukauden satunnaistetussa ja kontrolloidussa kouluruokatutkimuksessa pohjoismaisiin ravitsemussuosituksiin perustuva ruokavalio paransi lukutaitoa, mutta heikensi tarkkaavaisuutta 10-vuotiailla lapsilla57. Nämä vaikutukset olivat kuitenkin vahvempia pojilla, lapsilla joiden vanhemmat olivat korkeammin koulutettuja, sekä niillä joilla oli normaali tai hyvä lukutaito tutkimuksen alussa58.

Onko nukkuminen kuin laittaisi rahaa pankkiin?

Uni on välttämätöntä aivojen, oppimisen ja muistin kehittymiselle59. Joidenkin tutkimusten mukaan lyhyt uni on yhteydessä heikompaan kognitioon ja koulumenestykseen lapsilla ja nuorilla60. Lasten liikunta ja ravitsemus –tutkimustulosten mukaan myös heikompi unen laatu saattaa olla yhteydessä heikompaan kognitiiviseen toimintaan (Luojus, Haapala ym. julkaisematon). Myös unen vaikutukset kognitioon ja oppimiseen voivat välittyä esimerkiksi ravitsemuksen kautta – lyhyt unen kesto on esimerkiksi yhdistetty epäterveelliseen, energiatiheitä pikaruokia ja makeisia suosivaan, ruokavalioon 9–11-vuotiailla lapsilla61.

Voiko ylipaino heikentää oppimista?

Ylipaino ja lihavuus on yhdistetty heikompiin kognitiivisiin toimintoihin21,62–64 ja koulumenestykseen65,66 lapsilla ja nuorilla. Lisäksi insuliiniresistenssi67 ja kohonnut valtimotautiriski on yhdistetty pienempään hippokampuksen tilavuuteen, madaltuneeseen valkean aineen yhtenäisyyteen ja etuotsalohkon valkoisen aineen tilavuuteen nuorilla68,69 ja heikompaan kognitioon lapsilla70. Joidenkin tutkimusten mukaan myös matala-asteinen tulehdustila voi heikentää koulumenestystä71. Ylipaino on kuitenkin myös yhdistetty positiivisesti koulumenestykseen intialaisilla lapsilla62, mahdollisesti tarkoittaen sitä, että liiallinen energiansaanti saattaa olla parempi aivojen kehitykselle kuin aliravitsemus.

Yhteenveto

Vaikka suurin osa elintapojen, kognition ja koulumenestyksen välisistä yhteyksistä on edelleen poikkileikkaustutkimuksia, ne yhdessä olemassa olevien interventiotutkimusten kanssa tukevat käsitystä siitä, että monipuolinen fyysinen aktiivisuus, terveellinen ruokavalio ja riittävä uni tukevat oppimista.

Monipuolisen liikunnan tulisi sisältää sekä sykettä nostavaa liikkumista että motorisia taitoja kehittävää ja kognitiivisestikin haastaa liikettä. Ravitsemustutkimusten perusteella riittävä raudan, DHA:n ja EPA:n saanti voi edistää kognitiota samoin kuin kalan ja vihannesten, hedelmine ja marjojen syönti. Toisaalta runsas pikaruuan syönti näyttäisi olevan yhteydessä heikompiin kognitiivisiin taitoihin. Ruokavaliot, jotka sisältävät paljon edellämainittuja ravinto- ja ruoka-aineita sekä vain vähän tyydyttynyttä rasvaa, prosessoitu lihaa ja sokeria. Lisäksi riittävä uni on keskeistä aivojen hyvinvoinnille ja sitä kautta oppimiselle.

Lähteet

  1. Donnelly JE, Hillman CH, Castelli D, et al. Physical Activity, Fitness, Cognitive Function, and Academic Achievement in Children. Med Sci Sport Exerc. 2016;48(6):1197-1222. doi:10.1249/MSS.0000000000000901.
  2. Haapala EA, Väistö J, Lintu N, et al. Physical activity and sedentary time in relation to academic achievement in children. J Sci Med Sport. 2016;20:583-589. doi:10.1016/j.jsams.2016.11.003.
  3. Syväoja HJ, Tammelin TH, Ahonen T, Kankaanpää A, Kantomaa MT. The associations of objectively measured physical activity and sedentary time with cognitive functions in school-aged children. PLoS One. 2014;9(7):e103559. doi:10.1371/journal.pone.0103559.
  4. Booth JN, Leary SD, Joinson C, et al. Associations between objectively measured physical activity and academic attainment in adolescents from a UK cohort. Br J Sports Med. 2014;48(3):265-270. doi:10.1136/bjsports-2013-092334.
  5. Maher C, Lewis L, Katzmarzyk PT, Dumuid D, Cassidy L, Olds T. The associations between physical activity, sedentary behaviour and academic performance. J Sci Med Sport. 2016;19(12):1004-1009. doi:10.1016/j.jsams.2016.02.010.
  6. Syväoja HJ, Kantomaa MT, Ahonen T, Hakonen H, Kankaanpää A, Tammelin TH. Physical Activity, Sedentary Behavior, and Academic Performance in Finnish Children. Med Sci Sports Exerc. 2013;45(11):2098-2104. doi:10.1249/MSS.0b013e318296d7b8.
  7. Esteban-Cornejo I, Tejero-González CM, Martinez-Gomez D, et al. Objectively measured physical activity has a negative but weak association with academic performance in children and adolescents. Acta Paediatr. 2014;103(11):e501-e506. doi:10.1111/apa.12757.
  8. LeBlanc MM, Martin CK, Han H, et al. Adiposity and physical activity are not related to academic achievement in school-aged children. J Dev Behav Pediatr. 2012;33(6):486-494. doi:10.1097/DBP.0b013e31825b849e.
  9. Kamijo K, Pontifex MB, O’Leary KC, et al. The effects of an afterschool physical activity program on working memory in preadolescent children. Dev Sci. 2011;14(5):1046-1058. doi:10.1111/j.1467-7687.2011.01054.x.
  10. Hillman CH, Pontifex MB, Castelli DM, et al. Effects of the FITKids Randomized Controlled Trial on Executive Control and Brain Function. Pediatrics. 2014;134(4):e1063-e1071. doi:10.1542/peds.2013-3219.
  11. Mullender-Wijnsma MJ, Hartman E, de Greeff JW, Doolaard S, Bosker RJ, Visscher C. Physically Active Math and Language Lessons Improve Academic Achievement: A Cluster Randomized Controlled Trial. Pediatrics. 2016;137(3):1-9.
  12. de Greeff JW, Hartman E, Mullender-Wijnsma MJ, Bosker RJ, Doolaard S, Visscher C. Long-term effects of physically active academic lessons on physical fitness and executive functions in primary school children. Health Educ Res. 2016:cyv102. doi:10.1093/her/cyv102.
  13. Tarp J, Domazet SL, Froberg K, et al. Effectiveness of a School-Based Physical Activity Intervention on Cognitive Performance in Danish Adolescents: LCoMotion—Learning, Cognition and Motion – A Cluster Randomized Controlled Trial. PLoS One. 2016;11(6):e0158087. doi:10.1371/journal.pone.0158087.
  14. Gapin JI, Labban JD, Etnier JL. The effects of physical activity on attention deficit hyperactivity disorder symptoms: the evidence. Prev Med (Baltim). 2011;52 Suppl 1:S70-4. doi:10.1016/j.ypmed.2011.01.022.
  15. Gapin J, Etnier JL. The relationship between physical activity and executive function performance in children with attention-deficit hyperactivity disorder. J Sport Exerc Psychol. 2010;32(6):753-763. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21282836.
  16. Resaland GK, Aadland E, Moe VF, et al. Effects of physical activity on schoolchildren’s academic performance: The Active Smarter Kids (ASK) cluster-randomized controlled trial. Prev Med (Baltim). 2016;91:322-328. doi:10.1016/j.ypmed.2016.09.005.
  17. Krafft CE, Pierce JE, Schwarz NF, et al. An eight month randomized controlled exercise intervention alters resting state synchrony in overweight children. Neuroscience. 2014;256:445-455. doi:10.1016/j.neuroscience.2013.09.052.
  18. Krafft CE, Schwarz NF, Chi L, et al. An 8-month randomized controlled exercise trial alters brain activation during cognitive tasks in overweight children. Obesity (Silver Spring). 2014;22(1):232-242. doi:10.1002/oby.20518.
  19. Davis C, Tomporowski P, McDowell J, et al. Exercise improves executive function and achievement and alters brain activation in overweight children: a randomized controlled trial. Heal Psychol. 2011;30(1):91-98. doi:10.1037/a0021766.
  20. Koutsandreou F, Wegner M, Niemann C, Budde H. Effects of Motor versus Cardiovascular Exercise Training on Children’s Working Memory. Med Sci Sports Exerc. 2016;48:1144-1152. doi:10.1249/MSS.0000000000000869.
  21. Haapala E, Lintu N, Väistö J, et al. Associations of Physical Performance and Adiposity with Cognition in Children. Med Sci Sport Exerc. 2015;47(10):2166-2174. doi:10.1249/MSS.0000000000000652.
  22. Haapala EA, Lintu N, Väistö J, et al. Associations of Cardiovascular Fitness, Motor Performance and Adiposity with Cognition in Children. Med Sci Sport Exerc. 2015. doi:10.1249/MSS.0000000000000652.
  23. Gomez-Pinilla F. The combined effects of exercise and foods in preventing neurological and cognitive disorders. Prev Med (Baltim). 2011;52:S75-S80. doi:10.1016/j.ypmed.2011.01.023.
  24. Sedentary Behaviour Research Network. Letter to the Editor: Standardized use of the terms “sedentary” and “sedentary behaviours.” Appl Physiol Nutr Metab. 2012;37(February):540-542. doi:10.1139/H2012-024.
  25. Carson V, Kuzik N, Hunter S, et al. Systematic review of sedentary behavior and cognitive development in early childhood. Prev Med (Baltim). 2015;78:115-122. doi:10.1016/j.ypmed.2015.07.016.
  26. Carson V, Hunter S, Kuzik N, et al. Systematic review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged children and youth: an update. Appl Physiol Nutr Metab. 2016;41:240-265. doi:10.1186/1479-5868-8-98.
  27. Haapala EA, Poikkeus A-M, Kukkonen-Harjula K, et al. Associations of Physical Activity and Sedentary Behavior with Academic Skills – A Follow-up Study among Primary School Children. PLoS One. 2014;10:e107031.
  28. Hobbs M, Pearson N, Foster PJ, Biddle SJH. Sedentary behaviour and diet across the lifespan: an update systematic review. Br J Sports Med. 2014;49(July 2015):1179-1188. doi:10.1136/bjsports-2014-093754.
  29. Falkingham M, Abdelhamid A, Curtis P, Fairweather-Tait S, Dye L, Hooper L. The effects of oral iron supplementation on cognition in older children and adults: a systematic review and meta-analysis. Nutr J. 2010;9:4. doi:10.1186/1475-2891-9-4.
  30. Jiao J, Li Q, Chu J, Zeng W, Yang M, Zhu S. Effect of n-3 PUFA supplementation on cognitive function throughout the life span from infancy to old age: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Am J Clin Nutr J Clin Nutr. 2014;100(6):1422-1436.
  31. Baym CL, Khan NA, Monti JM, et al. Dietary lipids are differentially associated with hippocampal-dependent relational memory in prepubescent children 1 – 4. 2014:1026-1033. doi:10.3945/ajcn.113.079624.Physical.
  32. Zhang J, Hebert J, Muldoon M. Dietary fat intake is associated with psychosocial and cognitive functioning of school-aged children in the United States. J Nutr. 2005;135(April):1967-1973. http://jn.nutrition.org/content/135/8/1967.short. Accessed December 1, 2014.
  33. Lassek WD, Gaulin SJC. Sex differences in the relationship of dietary fatty acids to cognitive measures in American children. Front Evol Neurosci. 2011;3(November):1-8. doi:10.3389/fnevo.2011.00005.
  34. Boucher O, Burden MJ, Muckle G, et al. Neurophysiologic and neurobehavioral evidence of beneficial effects of prenatal omega-3 fatty acid intake on memory function at school age 1 – 3. Am J Clin Nutr. 2011;93:1025-1037. doi:10.3945/ajcn.110.000323.Am.
  35. Montgomery P, Burton JR, Sewell RP, Spreckelsen TF, Richardson AJ. Low Blood Long Chain Omega-3 Fatty Acids in UK Children Are Associated with Poor Cognitive Performance and Behavior: A Cross-Sectional Analysis from the DOLAB Study. PLoS One. 2013;8(6):e66697. doi:10.1371/journal.pone.0066697.
  36. Haapala E, Viitasalo A, Venäläinen T, et al. Plasma polyunsaturated fatty acids are directly associated with cognition in overweight children but not in normal weight children. Acta Paediatr. 2016:1-6. doi:10.1111/apa.13596.
  37. Sørensen LB, Damsgaard CT, Dalskov S-M, et al. Diet-induced changes in iron and n-3 fatty acid status and associations with cognitive performance in 8–11-year-old Danish children: secondary analyses of the Optimal Well-Being, Development and Health for Danish Children through a Healthy New Nordic Diet. Br J Nutr. 2015:1-15. doi:10.1017/S0007114515003323.
  38. Rask-nissila L, Tammi A. Neurological Development of 5-Year-Old Children Receiving a Low – Saturated Fat ,. 2000;284(8):993-1000.
  39. L. R-N, E. J, P. T, et al. Effects of diet on the neurologic development of children at 5 years of age: The STRIP project. J Pediatr. 2002;140(3):328-333. doi:10.1067/mpd.2002.122393.
  40. Innis SM. Dietary omega 3 fatty acids and the developing brain. Brain Res. 2008;1237:35-43. doi:10.1016/j.brainres.2008.08.078.
  41. Khan N a, Raine LB, Drollette ES, Scudder MR, Kramer AF, Hillman CH. Dietary Fiber Is Positively Associated with Cognitive Control among Prepubertal Children. J Nutr. 2015;145(1):143-149. doi:10.3945/jn.114.198457.
  42. Johnson M, Fransson G, Östlund S, Areskoug B, Gillberg C. Omega 3/6 fatty acids for reading in children: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial in 9-year-old mainstream schoolchildren in Sweden. J Child Psychol Psychiatry. 2016. doi:10.1111/jcpp.12614.
  43. Florence M, Asbridge M, Veugelers P. Diet Quality and Academic Performance. J Sch Health. 2008;78(4):239-241. doi:10.1111/j.1746-1561.2008.00293.x.
  44. Young H, Benton D. The effect of using isomaltulose (Palatinose???) to modulate the glycaemic properties of breakfast on the cognitive performance of children. Eur J Nutr. 2014;54(6):1013-1020. doi:10.1007/s00394-014-0779-8.
  45. Isaacs EB, Gadian DG, Sabatini S, et al. The effect of early human diet on caudate volumes and IQ. Pediatr Res. 2008;63(3):308-314. doi:10.1203/PDR.0b013e318163a271.
  46. Haapala EA, Eloranta A-M, Venäläinen T, Schwab U, Lindi V, Lakka TA. Associations of diet quality with cognition in children-the Physical Activity and Nutrition in Children Study. Br J Nutr. 2015;114(7):1080-1087. doi:10.1017/S0007114515001634.
  47. Burrows T, Goldman S, Pursey K, Lim R. Is there an association between dietary intake and academic achievement: a systematic review. J Hum Nutr Diet. 2016:1-24. doi:10.1111/jhn.12407.
  48. Åberg M a I, Åberg N, Brisman J, Sundberg R, Winkvist A, Torén K. Fish intake of Swedish male adolescents is a predictor of cognitive performance. Acta Paediatr. 2009;98:555-560. doi:10.1111/j.1651-2227.2008.01103.x.
  49. Stea TH, Torstveit MK. Association of lifestyle habits and academic achievement in Norwegian adolescents: a cross-sectional study. BMC Public Health. 2014;14(1):829. doi:10.1186/1471-2458-14-829.
  50. Haapala EA, Eloranta A-M, Venäläinen T, Schwab U, Lindi V, Lakka T. Associations of diet quality with cognition in children – The Physical Activity and Nutrition in Children Study. Br J Nutr. 2015:in press. doi:10.1017/S0007114515001634.
  51. Vassiloudis I, Yiannakouris N. Academic Performance in Relation to Adherence to the Mediterranean Diet and Energy Balance Behaviors in Greek Primary Schoolchildren. J Nutr Educ Behav. 2014;46:164-170. doi:10.1016/j.jneb.2013.11.001.
  52. Esteban-Cornejo I, Izquierdo-Gomez R, Gómez-Martínez S, et al. Adherence to the Mediterranean diet and academic performance in youth: the UP&DOWN study. Eur J Nutr. 2015. doi:10.1007/s00394-015-0927-9.
  53. Feinstein L, Sabates R, Sorhaindo a, et al. Dietary patterns related to attainment in school: the importance of early eating patterns. J Epidemiol Community Health. 2008;62(8):734-739. doi:10.1136/jech.2007.068213.
  54. Haapala EA, Eloranta A-M, Venäläinen T, et al. Diet quality and academic achievement – A prospective study among primary school children. Eur J Nutr. 2016;in press.
  55. Gale C, Martyn C, Marriot L, et al. Dietary patterns in infancy and cognitive and neuropsychological function in childhood. J Child Psychol Psychiatry. 2009;50(7):816-823. doi:10.1111/j.1469-7610.2008.02029.x.Dietary.
  56. Nyaradi A, Foster JK, Hickling S, et al. Prospective associations between dietary patterns and cognitive performance during adolescence. J Child Psychol Psychiatry. 2014;55(9):1017-1024. doi:10.1111/jcpp.12209.
  57. Sørensen LB, Dyssegaard CB, Damsgaard CT, et al. The effects of Nordic school meals on concentration and school performance in 8- to 11-year-old children in the OPUS School Meal Study: a cluster-randomised, controlled, cross-over trial. Br J Nutr. 2015;113(8):1280-1291. doi:10.1017/S0007114515000033.
  58. Sørensen LB, Damsgaard CT, Petersen RA, et al. Differences in the effects of school meals on children’s cognitive performance according to gender, household education and baseline reading skills. Eur J Clin Nutr. 2016;(April):1-7. doi:10.1038/ejcn.2016.99.
  59. Kopasz M, Loessl B, Hornyak M, et al. Sleep and memory in healthy children and adolescents – A critical review. Sleep Med Rev. 2010;14(3):167-177. doi:10.1016/j.smrv.2009.10.006.
  60. Carson V, Tremblay MS, Chaput J, Chastin SFM. Associations between sleep duration , sedentary time , physical activity , and health indicators among Canadian children and youth using compositional analyses 1. 2016;302(June):294-302.
  61. Westerlund L, Ray C, Roos E. Associations between sleeping habits and food consumption patterns among 10-11-year-old children in Finland. Br J Nutr. 2009;102(10):1531-1537. doi:10.1017/S0007114509990730.
  62. Veena SR, Hegde BG, Ramachandraiah S, Krishnaveni G V, Fall CHD, Srinivasan K. Relationship between adiposity and cognitive performance in 9-10-year-old children in South India. Arch Dis Child. 2014;99(2):126-134. doi:10.1136/archdischild-2013-304478.
  63. Kamijo K, Pontifex MB, Khan N a, et al. The negative association of childhood obesity to cognitive control of action monitoring. Cereb Cortex. 2014;24(3):654-662. doi:10.1093/cercor/bhs349.
  64. Kamijo K, Pontifex MB, Khan N a, et al. The association of childhood obesity to neuroelectric indices of inhibition. Psychophysiology. 2012;49(10):1361-1371. doi:10.1111/j.1469-8986.2012.01459.x.
  65. Esteban-Cornejo I, Tejero-González CM, Castro-Piñero J, et al. Independent and combined influence of neonatal and current body composition on academic performance in youth: The UP & DOWN Study. Pediatr Obes. 2015;10:157-164. doi:10.1111/ijpo.239.
  66. Kamijo K, Khan N a, Pontifex MB, et al. The relation of adiposity to cognitive control and scholastic achievement in preadolescent children. Obesity (Silver Spring). 2012;20(12):2406-2411. doi:10.1038/oby.2012.112.
  67. Kanoski SE, Davidson TL. Western diet consumption and cognitive impairment: Links to hippocampal dysfunction and obesity. Physiol Behav. 2011;103(1):59-68. doi:10.1016/j.physbeh.2010.12.003.
  68. Yau PL, Javier DC, Ryan CM, et al. Preliminary evidence for brain complications in obese adolescents with type 2 diabetes mellitus. Diabetologia. 2010;53(11):2298-2306. doi:10.1007/s00125-010-1857-y.
  69. Yau PL, Kang EH, Javier DC, Convit A. Preliminary evidence of cognitive and brain abnormalities in uncomplicated adolescent obesity. Obesity. 2014;22(8):1865-1871. doi:10.1002/oby.20801.
  70. Scudder MR, Khan NA, Lambourne K, et al. Cognitive Control in Preadolescent Children With Risk Factors for Metabolic Syndrome. Heal Psychol. 2015;34:243-252.
  71. Esteban-Cornejo I, Martinez-Gomez D, Gómez-Martínez S, et al. Inflammatory biomarkers and academic performance in youth. The UP & DOWN Study. Brain Behav Immun. 2016;54:122-127. doi:10.1016/j.bbi.2016.01.010.

 

 

Perhetausta vaikuttaa lasten ohjatun liikunnan määrään ja ruutuaikaan

Tuoreen tutkimuksen mukaan vanhempien tulotaso ja koulutus näkyvät lasten liikunnan määrässä sekä ruutuajassa. Vanhempien pienemmät tulot ja matalampi koulutus ovat yhteydessä erityisesti vähäiseen ohjatun liikunnan määrään ja pojilla myös runsaampaan ruutuaikaan. Noin puolet 6–8-vuotiaista lapsista liikkuu suositusten mukaan terveytensä kannalta riittävästi. Puolella lapsista myös ruutuaika on suositusten rajoissa.

Itä-Suomen yliopiston Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkimukseen liittyvät tulokset julkaistiin tieteellisessä European Journal of Sport Science -lehdessä.

Tutkimuksessa tarkasteltiin 486 kuopiolaisen lapsen liikunnan ja fyysisen passiivisuuden eri komponentteja sekä niiden yhteyksiä perheen tuloihin ja vanhempien koulutukseen. Osallistujista 238 oli tyttöjä ja 248 poikia. Liikuntaa ja fyysistä passiivisuutta mitattiin monipuolisilla ja kattavilla kyselylomakkeilla. Analyyseissä otettiin huomioon monet sekoittavat tekijät iästä ja sukupuolesta kyselylomakkeen täyttämishetken vuodenaikaan.

Puolella lapsista liikunta ja ruutuaika suositusten mukaista

Tulosten mukaan tytöt liikkuivat keskimäärin 1,7 ja pojat kaksi tuntia päivässä. Kokonaisliikunnan määrästä lähes puolet oli omatoimista liikuntaa. Suomalaisten kouluikäisille suunnattujen liikuntasuositusten mukaan koululaisten tulisi liikkua vähintään kaksi tuntia päivittäin. Tulosten mukaan 44 prosenttia tytöistä ja 56 prosenttia pojista liikkui näiden suositusten mukaisesti. Toisaalta lähes puolet lapsista ylitti suositellun kahden tunnin rajan ruutuajan käytössä erityisesti viikonloppuisin.

Matala sosioekonominen asema vähentää varsinkin poikien liikkumista

Perheen matala tulotaso sekä vanhempien matala koulutus olivat yhteydessä erityisesti vähäisempään ohjatun liikunnan määrään. Matalimman tulotason ja matalimmin koulutettujen vanhempien perheissä lapset osallistuivat kaksi kertaa vähemmän ohjattuun liikuntaan verrattuna muihin lapsiin.  Pojilla vanhempien matala koulutustaso oli yhteydessä myös vähäisempään kokonaisliikunnan määrään. Lisäksi pojat, joiden vanhempien tulo- tai koulutustaso oli matalin, viettivät lähes viisi tuntia viikossa enemmän ruutujen ääressä kuin muut pojat.

– Erityisen positiivista tuloksissamme oli, että suurin osa päivittäisestä liikunnasta oli omatoimista. Se osoittaa, etteivät ohjatut urheiluharrastukset ole välttämättömiä liikuntamäärien turvaamiseksi, summaa tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, liikuntatieteiden maisteri Eeva Lampinen Itä-Suomen yliopistosta.

– On kuitenkin huolestuttavaa, että lasten liikunnan määrä näyttää vaihtelevan merkittävästi perhetaustan mukaan. Sosioekonomisten tekijöiden vaikutus on huolestuttavan suuri erityisesti pojilla. Erityisesti matalamman sosioekonomisen taustan perheistä tuleville lapsille tulisi tarjota tukea liikunnan lisäämiseen ja ruutuajan vähentämiseen.

Julkaisun tiedot ja linkki julkaisuun

Lampinen EK, Eloranta AM, Haapala EA, Lindi V, Väistö J, Lintu N, Karjalainen P, Kukkonen-Harjula K, Laaksonen D, Lakka TA. Physical activity, sedentary behaviour, and sosioeconomic status among Finnish girls and boys aged 6–8 years, European Journal of Sport science 2017;17:462–472

http://www.tandfonline.com/eprint/9sayHE4j6ZNzbQ98HAVv/full

 

Runsas reipas liikunta voi parantaa valtimoterveyttä jo lapsilla

Tuoreen tutkimuksen mukaan reipas liikunta on yhteydessä pienempään valtimoiden jäykkyyteen jo 6–8-vuotiailla lapsilla. Tutkimuksessa fyysisesti passiivisella ajalla tai kevyellä liikunnalla ei kuitenkaan ollut yhteyttä valtimoiden jäykkyyteen. Itä-Suomen yliopiston Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkimukseen liittyvät tulokset julkaistiin Pediatric Exericise Science -lehdessä. Tutkimus tehtiin yhteistyössä Cambridgen yliopiston kanssa.

Mitä valtimoiden jäykkyys tarkoittaa?

Valtimoiden jäykkyys riippuu niiden viskoelastisista ominaisuuksista. Normaalisti toimivat valtimot ehkäisevät ylimääräisen sydämelle aihetuvan työkuorman jakamalla sydämen työntämän verimäärän tasaisesti muualle elimistöön. Valtimoiden jäykistyessä pulssipaine aortassa kasvaa lisäten sydämen työmäärää. Verenpaineen nousun johdosta kasvanut sydämen työmäärä  lisää riskiä mm. sydämen vajaatoimintaan, sydämen hapenpuutteeseen, sydänlihaksen epänormaaliin kasvuun ja sydämen toiminnan heikkenemiseen.

Valtimoiden jäykistyminen johtuu valtimoseinämän elastiinin ja kollageenin suhteen muutoksista ja elastiiniin tulevien vauroiden johdosta jäykän kollageenin merkitys valtimoseinämässä kasvaa. Elastiinin vauritoitumista edistää esimerkiksi elimistön matala-asteinen tulehdustila, pitkäaikainen oksidatiivinen stressi joka johtaa kalkin kertymiseen valtimoiden seinämiin, muutokset solun omassa viestinnässä sekä endoteelin eli valtimon sisäpinnan toimintahäiriöt.

Valtimoiden jäykkyys terveysriskinä

Sydän- ja verisuonisairaudet ovat merkittävä kliininen, kansanterveydellinen ja -taloudellinen onglema, jotka alkavat kehittyä jo lapsuusiässä. Valtimoiden jäykkyyttä pidetään näiden sairauksien riskitekijänä. Aikuisilla suurentunut valtimojäykkyys on yhdistetty suurempaan sydänsairauksien ja sydänsairauksista johtuvan kuoleman riskiin, usein riippumatta muista riskitekijöistä. Suurentunut valtimojäykkyys on yhdistetty myös heikompaan kognitiiviseen suoriutumiseen sekä aivoinfarktin riskiin ikääntyneillä. Lapsilla puolestaan metabolinen oireyhtymä, lihavuus sekä huono kestävyyskunto on yhdistetty suurempaan valtimojäykkyyteen.

Liikunnan kuormittavuus

Liikunnan kuormittavuudella saattaa  olla merkitystä liikunnan vaikutuksiin valtimoiden jäykkyyteen ja toimintaan. Seuraavassa on kuvatty lyhyesti esimerkkien avulla mitä eri kuormittavuusluokat tarkoittavat. Usein liikunnan kuormittavuus määritellään lepoaineenvaihdunnan kerrannaisten (Metabolic Equivalent of Task, MET) avulla (Ridley ym. 2008). 1-1,3 MET:iä kuvaa aktiivisuuden tasoa, joka vastaa  karkeasti nukkumista ja hiljaa paikallaan makaamista. MET-taso 1,4-1,5 puolestaan kuvaa energiankulutusta joka vastaa hiljaista istumista. Alle 1,5 MET:in aktiivisuustasoa käytetään yleisesti fyysisen passiiviisuuden (sedentary behavior) raja-arvona (Sedentary Behavior Research Network 2012). Lisäksi fyysinen passiivisuus määritellään toiminnaksi istuvassa tai puolimakaavassa asennossa, jossa lihasaktiivisuus on hyvin vähäistä.

boys-1149665_1920

Kevyen liikunnan raja-arvoina lapsilla on usein käytettu >1,5-4 MET:in kuormittavuustasoa. Tämä tarkoittaa, että energiankulutus kevyessä liikunnassa on 1,5-4 kertaa suurempi kuin levossa. Esimerkkejä kevyestä liikunnasta on rauhallinen ja hiukan reippaampikin kävely sekä hiekkalaatikolla leikkiminen. Kohtuukuormitteista liikuntaa puolestaan on >4-7 MET:in kuormitustasolla tapahtuva aktiivisuus, jota on esimerkiksi luistelu, useat pallopelit, voimistelu sekä tanssi. Raskas liikuntaa vastaa useimmissa määritelmissä aktiivisuutta jossa energiankulutus on yli seitsemän kertaa suurempaa kuin levossa (>7 MET). Tällaisia aktiviteetteja ovat esimerkiksi kova juoksu, raskas pyöräily ja tehokas kiipeily.

Tutkimuksen tavoitteet

Tavoitteenamme oli tutkia 136 kuopiolaisen lapsen objektiivisesti mitatun liikunnan ja fyysisen passiivisuuden yhteyksiä valtioiden jäykkyyteen.

Menetelmät

Fyysistä aktiivisuutta ja passiivisuutta mitattiin syketiedot ja kehon liikkeet tallentavalla mittarilla (Kuva 1).Liikunnan kuormittavuuden arvioinnissa hyödynnettiin tutkimuksessa tehtyä maksimaalisessa polkupyöräergometritestissä saavutettua maksimisykettä, jolloin lapsille kyettiin määrittämään yksilölliset raja-arvot liikunnan kuormittavuudelle. Valtimojäykkyyttä mitattiin pulssiaaltomittarilla. Analyyseissä otettiin huomioon monet sekoittavat tekijät ruokavalion laadusta unen määrään ja kehon rasvapitoisuuteen.

actiheart
Kuva 1. Syke- ja liikemittaukset yhdistävä Actiheart-mittari
pulssimittari-uusi-29-5-13_2
Kuva 2. Pulssiaaltomittari

Tulokset

Tutkimus osoitti, että pienempi määrä kohtuukuormitteista ja rasittavaa liikuntaa oli yhteydessä jäykempiin valtimoihin. Fyysisesti passiivisella ajalla tai kevyellä liikunnan vastaavaa yhteyttä ei havaittu (Taulukko). Tutkimuksessa havaittiin myös, että kuormittavampi liikunta aina kuuteen MET:iin saakka oli vahvemmin yhteydessä valtimojäykkyyteen kuin vähemmän kuormittava liikunta.

 β 95% LV for β P
Fyysinen pasiivisuus 0.144 -0.030 to 0.318 0.105
Kevyt liikunta 0.048 -0.126 to 0.223 0.583
Kohtuukuormitteinen liikunta –0.273 -0.448 to -0.097 0.003
Raskas liikunta –0.254 -0.428 to -0.080 0.005

Tutkimuksessa havaittiin myös, että lapsilla jotka liikkuivat alle 68 minuuttia vähintään viiden MET:in kuormittavuudella päivässä ja alle 26 minuuttia vähintään kuuden MET:in kuormittavuudella oli kohonnut valtimojäykkyys verrattuna enemmän päivässä liikkuviin lapsiin.

figure
Kuva 2. Fyysisen passiivisuuden ja liikunnan yhdistety yhteydet valtimojäykkyyteen. ST=sedentary time, fyysisesti passiivinen aika, PA=physical activity, liikunta/fyysinen aktiivisuus

Lisäksi tutkimuksen tulosten perusteella runsaampi liikunta, joka ylitti yllä mainitut raja-arvot, oli yhteydessä joustavampiin valtimoihin riippumatta fyysisen passiivisuuden määrästä (Kuva 2). Näiden tulosten perustella lapsilla, joilla oli sekä vähän fyysistä passiivisuutta että paljon reipasta liikuntaa oli joustavimmat valtimot, mutta reipas liikunta oli hyödyllistä myös silloin, kun fyysistä passiivisuutta oli paljon. Toisaalta vähäisempi fyysinen passiivisuus ei näyttänyt suojaavan valtimoita, jos reipasta liikuntaa ei ollut riittävästi (Kuvan 2 ”Low ST, low PA” -sarake).

Miksi vasta kohtuukuormitteisella liikunnalla löytyi yhteys?

Tässä tutkimuksessa vain kohtuukuormitteinen ja rasittava liikunta olivat yhteydessä valtimojäykkyyteen. Fyysinen passiivisuus tai kevyt liikunta eivät olleet yhteydessä valtimojäykkyyteen. Selitys tälle havainnolle saattaa olla se, että rasittavampi liikunta aiheuttaa valtimoille sellaista kuormitusta (shear stress), mikä saa aikaan myönteisiä muutoksia valtimon rakenteessa ja toiminnassa.

Miksi fyysisellä passiivisuudella ei havaittu yhteyttä valtimojäykkyyteen? Tämä havainto on samansuuntainen aikaisempien tutkimusten kanssa, joissa ei myöskään ole havaittu yhteyttä fyysisen passiivisuuden, valtimojäykkyyden tai valtimoiden toiminnan välillä. Lasten elimistön suuri sopeutumiskyky saattaa myös kompensoida osin runsaan fyysisen passiivisuuden aiheuttamat epäedulliset muutokset. On kuitenkin mahdollista, että pitkään jatkuessaan runsas fyysinen passiivisuus lisää valtimoiden jäykistymistä.

Myöskään kevyt liikunta ei ollut yhteydessä valtimojäykkyyteen. On mahdollista, että kevyt liikunta ei aiheuta riittävää kuormitusta verenkiertoelimistölle myönteisten muutosten aikaansaamiseksi valtimoiden rakenteessa ja toiminnassa. Myös aikaisemmat tuloksemme tukevat tätä käsitystä siitä, että vaikka jo kevyt liikunta on merkityksellistä kehon rasvapitoisuuden kannalta, sydän- ja verenkiertolimistön toiminnan parantamiseksi tarvitaan kuormittavampaa liikuntaa (Collings ym. 2016).

Johtopäätökset

Tulosten perusteella reipas ja rasittava liikunta olivat yhteydessä parempaan valtimoterveyteen. Vaikka tutkimus oli poikkileikkaustutkimus, nämä tulokset antavat tukea ajatukselle, että lasten päivittäisen ja kuormittavuudeltaan monipuolisen liikunnan tulisi sisältää vähintään tunti reipasta liikuntaa.

Istuva elämäntapa voi heikentää erityisesti poikien oppimista

liikunta-ja-oppimien_ig

Tuoreen tutkimuksemme mukaan istuva elämäntapa on yhteydessä 6–8-vuotiaiden poikien heikkoon lukutaitoon kolmena ensimmäisenä kouluvuonna. Itä-Suomen yliopiston Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkimukseen perustuvat tulokset julkaistiin äskettäin Journal of Science and Medicine in Sport -tiedelehdessä. Tutkimus on tehty yhteistyössä Jyväskylän yliopiston ja Cambridgen yliopiston kanssa.

Tutkimuksessa seurattiin 153 kuopiolaista 6–8-vuotiasta lasta ensimmäiseltä kolmannelle luokalle. Fyysistä aktiivisuutta ja passiivisuutta mitattiin yhdistetyllä syke- ja liikemittarilla ja lukutaitoa ja matemaattista osaamista standardoiduilla testeillä.

Tutkimus osoitti, että pojilla vähäinen reipas fyysinen aktiivisuus ja runsas fyysinen passiivisuus ensimmäisellä luokalla olivat yhteydessä heikompaan lukutaitoon 1.–3. luokalla. Erityisesti ne pojat, joille kertyi alle kaksi tuntia reipasta fyysistä aktiivisuutta sekä yli 3,5 tuntia fyysisesti passiivista aikaa päivässä, menestyivät muita poikia heikommin lukutaitoa mittaavissa testeissä. Vähäinen reipas fyysinen aktiivisuus ja runsas fyysinen passiivisuus olivat pojilla yhteydessä myös heikompiin matemaattisiin taitoihin ensimmäisellä luokalla. Tytöillä vastaavia yhteyksiä ei havaittu.

– Istuva elämäntapa, jossa yhdistyy vähäinen reippaan fyysisen aktiivisuuden ja runsas paikallaanolon määrä, näyttäisi olevan riskitekijä erityisesti poikien oppimiselle ensimmäisestä luokasta alkaen”.

Tulokset yhteneväisiä liikuntasuositusten kanssa

Alle kahdeksanvuotiaiden lasten tuoreissa fyysisen aktiivisuuden suositusten mukaan lasten tulisi olla fyysisesti aktiivisia vähintään kolme tuntia päivässä. Kouluikäisten liikuntasuositusten mukaan lasten ja nuorten tulisi olla fyysisesti aktiivisia vähintään 1-2 tuntia päivittäin. Nyt saatujen tulosten mukaan alle kaksi tuntia reippaasti liikkuvilla pojilla, joille kertyi myös paljon fyysistä passiivisuutta, oli heikoin lukutaito. Toisaalta esimerkiksi pojilla, joille kertyi paljon fyysistä passiivisuutta, mutta runsaasti reipasta liikuntaa, lukutaito oli myös parempi kuin passiivisilla ja vähän liikkuvilla pojilla. Nämä tulokset viittavaat siihen, että erityisesti hyvin passiivinen elämäntapa voi häiritä oppimista.

Miksi yhteydet havaittiin vain pojilla?

Se miksi fyysisellä aktiivisuudella ja passiivisudella havaittiin yhteys vain poikien lukutaitoon ja matemaattiseen osaamiseen, saattaa johtua tyttöjen kypsyneisyydestä, sukupuolihormonien määrästä verenkierrosta tai paremmasta psykososiaalisesta hyvinvoinnista. On myös mahdollista, että tyttöjä tuetaan koulutyössä poikia enemmän, jolloin elintapojen vaikutus jää vähäisemmäksi.

Linkki artikkelin ilmaiseen kokoversioon:

2016_j-sci-med-sport_haapala-et-al_physical-activity-sedentary-time-and-academic-achievent

Suurempi EPA:n ja DHA:n saanti voi tukea ylipainoisen lapsen kognitiota

Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkimuksen tulosten mukaan korkeampi EPA- ja DHA- pitoisuus veriplasman triglyserideissä ja fosfolipideissä on yhteydessä parempaan kognitiiviseen toimintaan ylipainoisilla lapsilla. Tutkimuksessa ei kuitenkaan havaittu vastaavaa yhteyttä normaalipainoisilla lapsilla. Tutkimuksen tulokset julkaistiin tieteellisessä Acta Paediatrica -lehdessä.plasma-pufa-and_cognition

Tutkimuksessa tarkasteltiin 444 kuopiolaista lasta, jotka olivat tutkimuksessa 6-8-vuotiaita. Ylipainoisia lapsia edustavassa otoksessa oli 58. Tutkimuksessa määritettiin monityydyttymättömien rasvahapojen osuus veriplasman triglyserideissä, fosfolipideissä ja kolesterolestereissä. Yksittäisten rasvahappojen lisäksi laskettiin EPA:n suhde arakidonihapon osuuteen. Kognitiota arvioitiin päättelykytaitoja mittaavalla Ravenin matriisitestillä. Sekoittavina tekijöinä analyyseissä otettiin mm. koko kehon rasvaprosentti, kypsyys, hiilihydraattien saanti, fyysinen aktiivisuus ja perhetausta.

Tulosten mukaan sekä suurempi EPA- sekä DHA osuus plasman triglyserideissä oli yhteydessä korkeampaan pistemäärään kognitiotestissä ylipainoisilla lapsilla, mutta vastaavaa yhteyttä ei havaittu normaalipainoisilla lapsilla. Lisäksi suurempi EPA:n suhde arakidonihappoon plasman triglyserideissä ja fosfolopideissä oli yhteydessä parempaan kognitioon, mutta vain ylipainoisilla lapsilla.

Näiden tulosten perusteella runsaampi monityydyttymättömien rasvahappojen, ja erityisesti EPA:n ja DHA:n, saanti ruokavaliosta voi edesauttaa kognitiivisiä toimintoja etenkin ylipainoisilla lapsilla. Pitkittäistutkimuksia tarvitaan kuitenkin vahvistamaan nämä tulokset.

Miksi yhteydet havaittiin vain ylipainoisilla lapsilla?

Tutkimuksia, joissa olisi verrattu miten runsaampi monityydyttymättömien rasvahappojen saanti vaikuttaa kognitioon normaalipainoisilla ja ylipainosilla lapsilla ei ole. Siksi syy siihen, miksi yhteydet havaittiin vain ylipainoisilla lapsilla, on osittain epäselvä.

Muista tutkimuksista on kuitenkin saatu  viitteitä siitä, että lapset, joilla on esimerkiksi matala lukutaito tai vaikeuksia keskittyä hyötyvät enemmän runsaammasta monityydyttymättömien rasvahappojen saannista (esim. Johnson ym. 2016). Voikin olla, että runsaampi monityydyttymättömien rasvahappojen saanti on erityisen hyödyllistä niiden lasten aivojen ja kognition kehittymiselle, joilla on muita riskitekijöitä heikolle kognitiiviselle suoriutumiselle. Ylipainoisilla lapsilla ja nuorilla on esimerkiksi havaittu normaalipainoisia lapsia pienemmät hippokampuksen tilavuudet (esim. Yau ym. 2014) sekä tehottomampi aivojen prosessointi kogntiivisen tehtävän aikana (Kamijo ym. 2014). Monityydyttymättömien rasvahappojen saanti saattaa myös vaikuttaa matala-asteisen tulehduksen vähenemiseen, jolla voi olla myönteisiä vaikutuksia myös aivojen terveyteen (Bazinet ym. 2014).

Istumisen vaihtaminen kevyeenkin liikuntaan voi ehkäistä lapsen lihomista

Tuoreen tutkimuksen mukaan jo 10 minuuttia lisää reipasta liikuntaa päivässä vähentää rasvakudoksen määrää ja parantaa kestävyyskuntoa 6-8-vuotiailla lapsilla. Liikunnan yhteys rasvakudoksen määrään on sitä suurempi mitä kuormittavampaa se on. Fyysisen passiivisuuden eli lähinnä istumisen vaihtaminen kevyeenkin liikuntaan vähentää rasvakudoksen määrää. Liikunnan tulee olla vähintään kohtuullisesti kuormittavaa, jotta se parantaisi kestävyyskuntoa.

 Itä-SuomLiikunta, rasva ja kestävyyskunto.pngen yliopiston Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkimukseen liittyvät tulokset julkaistiin arvostetussa Sports Medicine -lehdessä. Tutkimus tehtiin yhteistyössä Cambridgen yliopiston liikuntatutkijoiden kanssa.

Tutkimuksissa tarkasteltiin 410 kuopiolaisen lapsen liikunnan ja fyysisen passiivisuuden yhteyksiä kehon rasvakudoksen määrään ja kestävyyskuntoon. Liikuntaa ja fyysistä passiivisuutta mitattiin sydämen sykettä ja kehon liikkeitä koskevat tiedot tallentavalla Actiheart-liikuntamittarilla. Kehon rasvakudoksen määrää mitattiin kaksienergiaisella röntgensäde-absorptiometria (DXA) -menetelmällä. Kestävyyskuntoa mitattiin maksimaalisella polkupyörä-ergometritestillä. Tilastollisissa analyyseissä vakioitiin useat keskeiset sekoittavat tekijät kuten ruokavalio ja uni.

Tutkimus osoitti, että mitä enemmän lapset käyttivät aikaa liikuntaan, sitä pienempi heidän koko kehonsa ja keskivartalonsa rasvan määrä oli. Yhteys oli sitä voimakkaampi, mitä kuormittavampaa liikunta oli. Jo 10 minuuttia rasittavaa liikuntaa päivittäin harrastavilla lapsilla oli koko kehossa ja keskivartalossa 26–30 prosenttia vähemmän rasvakudosta kuin lapsilla, jotka eivät harrastaneet rasittavaa liikuntaa. Vasta kohtuullisesti kuormittava liikunta oli yhteydessä parantuneeseen kestävyyskuntoon.

Tutkimusaineistosta voitiin laskea, että 10 fyysisesti passiivisen minuutin vaihtaminen vastaavaan määrään rasittavaa liikuntaa pienentäisi koko kehon ja keskivartalon rasvakudoksen määrää 13 prosenttia. Myös kevyt tai kohtuullisesti kuormittava liikunta fyysisen passiivisuuden sijaan näyttäisi vähentävän rasvakudoksen määrää, vaikkei yhtä paljon kuin rasittava liikunta. Kymmenen minuutin fyysisen passiivisuuden vaihtaminen kohtuullisesti kuormittavaan tai rasittavaan liikuntaan parantaisi myös kestävyyskuntoa.

Tämän tutkimuksen tulosten perusteella pienetkin muutokset liikuntatottumuksissa voivat vaikuttaa lasten painonhallintaan ja kestävyyskuntoon. Kuormittavuudeltaan monipuolisen liikunnan lisääminen ja paikallaan olon vähentäminen näyttäisi olevan tärkeä keino ehkäistä ylipainoa ja parantaa kestävyyskuntoa lapsuudessa.

Linkki Open Access -julkaisuun

Collings PJ, Westage K, Väistö J, Katrien Wijndaele, Atkin AJ, Haapala EA, Lintu N, Laitinen T, Ekelund U, Brage S, Lakka TA. Cross-Sectional Associations of Objectively-Measured Physical Activity and Sedentary Time with Body Composition and Cardiorespiratory Fitness in Mid-Childhood: The PANIC Study. Sports Medicine 2016. Julkaisu saatavissa ilmaiseksi

Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkikimuksen johtaja Timo Lakka kertoo tutkimuksen tuloksista: https://www.youtube.com/watch?v=8rxNdugxwTg

 

 

 

Terveellinen ruokavalio tukee lasten lukutaitoa

Tuoreen tutkimuksen mukaan terveellisesti syövillä lapsilla on parempi lukutaito kuin muilla kolmena ensimmäisenä kouluvuonna. Itä-Suomen yliopiston Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkimuksen ja Jyväskylän yliopiston Alkuportaat-tutkimuksen aineistoihin perustuvan tutkimuksRuokavalio ja koulumenestys_Eur J Nutr 2016.pngen tulokset julkaistiin äskettäin European Journal of Nutrition -lehdessä.

Tutkimuksessa seurattiin 161 kuopiolaista 6–8-vuotiasta lasta ensimmäiseltä kolmannelle luokalle. Ruokavalion laatua selvitettiin ruokapäiväkirjojen ja koulutaitoja standardoitujen testien avulla. Lasten ruokavalio arvioitiin sitä terveellisemmäksi, mitä paremmin se noudatti niin sanottua Itämeren ruokavaliota sekä suomalaisia ravitsemussuosituksia, eli sisälsi runsaasti kasviksia, hedelmiä, marjoja, kalaa, täysjyväviljoja, rasvatonta maitoa ja pehmeitä rasvoja sekä niukasti punaista lihaa ja sokerisia tuotteita.

Tutkimus osoitti, että lapset, joiden ruokavalio sisälsi runsaammin kasviksia, hedelmiä, marjoja, täysjyvää, kalaa sekä tyydyttymättömiä rasvahappoja ja vähän sokerisia tuotteita menestyivät muita paremmin lukutaitoa mittaavissa testeissä.

Tutkimuksessa havaittiin myös, että terveellisen ruokavalion ja lukutaidon yhteydet toisella ja kolmannella luokalla olivat riippumattomia ensimmäisen luokan lukutaidosta. Tämä tarkoittaa sitä, että terveellisesti syöneet kehittyivät lukutaidossa enemmän kuin heikommin syöneet.

– Merkittävää tuloksissa oli myös se, että ruokavalion ja lukutaidon yhteydet olivat riippumattomia monista muista tekijöistä kuten perhetaustasta, fyysisestä aktiivisuudesta, rasvaprosentista ja fyysisestä kunnosta, tutkija Eero Haapala painottaa.

Vanhemmat, koulut ja kaupalliset toimijat yhdessä tukemaan terveellisiä valintoja

Tulosten perusteella terveellinen ruokavalio tukee lasten oppimista ja koulumenestystä.  Sisällyttämällä jokaiselle aterialle terveellisiä valintoja voidaan tukea terveellisen ruokavaliokokonaisuuden syntyä ja edistää ruokavalion laatua. Vanhemmat ja koulut ovat merkittävässä roolissa terveellisten ruokavalintojen tarjoajina. Lisäksi kaupallisilla yrityksillä on keskeinen rooli terveellisten tuotteiden tarjonnassa ja tuottamisessa.

Myös aikaisempi tutkimus tukee havaintoja

Lasten liikunta ja ravitsemus -tutkimuksen aineistoon perustuvassa tutkimuksessa on aikaisemmin havaittu, että terveellinen ruokavalio, joka perustuu niin sanottuun Itä-meren ruokavalioon, oli yhteydessä parempaan päättelykytaitoon 6-8-vuotiailla lapsilla. Näiden tulosten perusteella terveellinen ruokavalio on keskeinen oppimista tukeva tekijä.

Linkki artikkeliin

http://rdcu.be/ke6F

Tutkija kertoo tuloksista

Rahoitus

Tutkimusta ovat tukeneet Jenny ja Antti Wihurin rahasto ja Päivikki ja Sakari Sohlbergin säätiö.

 

Fyysisen aktiivisuuden yhteys metaboliseen oireyhtymään ja kardiometabolisiin riskitekijöihin lapsilla

Teksti Maija Eerikäinen, LL, Biolääketieteen yksikkö, Itä-Suomen yliopisto.

Teksti perustuu Maija Eerikäisen lääketieteen syventävien töiden kirjallisuuskatsaukseen. Tekstiä saa lainata, kunhan lähde mainitaan (Eerikäinen M. Fyysisen aktiivisuuden yhteys metaboliseen oireyhtymään ja kardiometabolisiin riskitekijöihin lapsilla. Lääketieteen syventävä työ. Biolääketieteen yksikkö / Fysiologia, Itä-Suomen yliopisto 2016)

trampoline-436544_1920
Kuva: pixabay

Johdanto

Lasten lihavuus on saavuttanut maailmanlaajuisen epidemian mittasuhteet ja tuonut mukanaan merkittävän kansanterveydellisen ongelman aiheuttamansa myöhemmän sairastuvuuden myötä. (1) Ylipainoisuuden ja lihavuuden esiintyvyys on tasaisesti lisääntynyt viimeisten vuosikymmenten aikana kaiken ikäisillä lapsilla ja nuorilla Suomessa.

(2) Suomalaisista alakouluikäisistä tytöistä yli 15% ja pojista yli 10% on ylipainoisia tai lihavia. (3,4) Yhdysvalloissa vastaava lapsuusiän lihavuuden kasvu vaikuttaisi aivan viime vuosina taittuneen ja joissain ikäryhmissä jopa hieman vähentyneen, mutta ylipainoisten lasten määrä on tästä kehityksestä huolimatta huomattavan suuri. (5)

Lapsuusiän ylipaino ja lihavuus altistavat sairastumiselle moniin kroonisiin sairauksiin kuten sydän- ja verisuonitauteihin sekä tyypin 2 diabetekseen myöhemmin elämässä. (6,7) Sairastumisen riskiä lisääviä tekijöitä kutsutaan kardiometabolisiksi riskitekijöiksi. Näitä riskitekijöitä ovat liiallisen rasvakudoksen kertyminen erityisesti keskivartalon alueelle, insuliiniresistenssi, heikentynyt glukoosin sieto, rasva-aineenvaihdunnan häiriöt eli dyslipidemia sekä kohonnut verenpaine. Kardiometabolisten riskitekijöiden yhtäaikaista esiintymistä yksilöllä voidaan kuvata käsitteellä metabolinen oireyhtymä. Merkittävää on, että myös lapsilla lihavuus aiheuttaa haitallisia aineenvaihdunnallisia muutoksia ja metabolisen oireyhtymän tunnusmerkit täyttävää kardiometabolisten riskitekijöiden kasautumista. (5,8) Lasten metaboliselle oireyhtymälle on esitetty lukuisia erilaisia diagnostisia kriteerejä, eikä yksimielisyyttä siitä, mitä näistä tulisi käyttää, ole saavutettu. (9) Lisäksi eriäviä mielipiteitä on myös siitä, onko metabolisen oireyhtymän diagnoosi ylipäänsä tarpeellinen lapsilla.

Lapsuus- ja nuoruusiän  ylipaino ja  kardiometaboliset riskitekijät, säilyvät suurella todennäköisyydellä aikuisuuteen (6), minkä vuoksi tarvitaan tehokkaita keinoja puuttua näihin riskitekijöihin mahdollisimman varhain. Merkittävimpiä lihavuuden ja kardiometabolisten riskitekijöiden kertymisen syitä ovat epäterveellinen ravinto ja fyysinen inaktiivisuus eli liian vähäinen liikunta ja liiallinen passiivisten aktiviteettien, kuten viihdemedioiden parissa käytetty aika. (10,11)

Erityisesti fyysisen aktiivisuuden merkityksestä lihavuuden ja kardiometabolisten riskitekijöiden ennaltaehkäisyssä ja hoidossa on viime vuosina julkaistu lisääntyvässä määrin tutkimusnäyttöä. Fyysinen aktiivisuus on tunnistettu sekä merkittäväksi suojaavaksi tekijäksi (12,13) että tehokkaaksi interventioksi (14-17). Lisäksi fyysisen aktiivisuuden on havaittu vaikuttavan suotuisasti kardiometabolisiin riskitekijöihin myös lihavuuden asteesta riippumatta. (18-20)

Suomalaisten fyysisen aktiivisuuden suositusten mukaan lasten tulisi harrastaa vähintään kohtalaisen rasittavaa liikuntaa ainakin 60 minuuttia päivittäin. (21) Kansainväliset suositukset ovat pääasiassa samansuuntaisia, ja mm. Maailman terveysjärjestö WHO suosittaa 60 minuutin päivittäistä liikuntaa lapsille ja nuorille, mutta maakohtaisia eroja löytyy. (22) Ongelmana on, että nämä suositukset toteutuvat vain noin kolmanneksella lapsista. (23,24) Lisäksi siitä kuinka paljon ja minkälaista fyysisen aktiivisuuden tulisi olla, jotta optimaalinen vaikutus saavutettaisiin, ei ole kiistatonta tutkimusnäyttöä. Johtopäätösten tekoa hankaloittaa muun muassa, kuinka fyysinen aktiivisuus ja inaktiivisuus määritellään sekä kuinka niiden tehoa mitataan ja laatua arvioidaan.

Viimeaikaisen tutkimusnäytön perusteella erityisesti rasittava tai vähintään kohtalaisesti rasittava fyysinen aktiivisuus vaikuttaisi tuovan terveyshyötyjä ja suojaavan kardiometabolisilta riskitekijöiltä. (12,25,26) Vähintään kohtalaisesti rasittavan fyysisen aktiivisuuden ja kardiometabolisten riskitekijöiden välillä vallitsee myös annosvaste. Tarpeeksi rasittavan fyysisen aktiivisuuden lisääntyessä pienenee kardiometabolisten riskitekijöiden todennäköisyys. (25) On esitetty myös, että liikuntasuosituksissa ehdotetun päivittäisen 60 minuutin sijasta, todellinen suojaava vaikutus tulisi parhaiten esille vasta liikkumalla vähintään 90 minuuttia päivässä tai jopa enemmän. (26) Lisäksi suomalaisten lasten osalta on näyttöä, että fyysisen aktiivisuuden muodoista erityisesti omatoiminen liikunta on käänteisesti yhteydessä kardiometaboliseen kokonaisriskiin. (11)

Tässä työssä perehdytään tämän hetkiseen tietoon lapsuusiän kardiometabolisista riskitekijöistä, metabolisesta oireyhtymästä ja lasten fyysisestä aktiivisuudesta. Erityisen tarkastelun alle nostetaan lasten metabolisen oireyhtymän käsite, siihen liittyvät yksittäiset kardiometaboliset riskitekijät sekä tieteellinen näyttö fyysisen aktiivisuuden merkityksestä näiden ehkäisyssä ja hoitamisessa. Lopuksi pohditaan mahdollisia keinoja vaikuttaa lasten kardiometabolisiin riskitekijöihin ja myöhempään sairastavuuteen fyysistä aktiivisuutta edistämällä.

Kardiometabolinen riski lapsilla

Metabolinen oireyhtymä ja kardiometaboliset riskitekijät

Metabolisella oireyhtymällä tarkoitetaan tilaa, jossa yksilöllä voidaan havaita useampia sydän- ja verisuonisairauksille sekä tyypin 2 diabetekselle altistavia kardiometabolisia riskitekijöitä. Keskeisimpiä riskitekijöitä ovat liiallinen, erityisesti viskeraalinen eli sisäelinten ympärille sijoittuva, rasvakudos; glukoosi- ja insuliiniaineenvaihdunnan häiriöt kuten heikentynyt glukoosin sieto, hyperinsulinemia ja insuliiniresistenssi; dyslipidemia eli hypertriglyseridemia, kohonnut LDL-kolesteroli ja madaltunut HDL-kolesteroli; sekä kohonnut verenpaine. (9)

Metabolista oireyhtymää on totuttu pitämään aikuisten elintapasairautena, mutta sille tyypillisiä aineenvaihdunnallisia muutoksia voidaan havaita jo lapsuusiässä (8,27), ja siten myös lapsi voi sairastaa metabolista oireyhtymää. Lihavuus lapsuudessa altistaa kardiometabolisten riskitekijöiden kasautumiselle ja metaboliselle oireyhtymälle sekä sydän- ja verisuonisairauksien ja diabeteksen puhkeamiselle myöhemmin. (27-29) Mitä useampia metabolisen oireyhtymän osatekijöitä voidaan havaita lapsella, sitä todennäköisempää on sairastavuus aikuisena, koska lapsuudessa kehittyvillä kardiometabolisilla riskitekijöillä on taipumus säilyä aikuisuuteen. (6,27)

Lasten metabolisen oireyhtymän diagnostiset kriteerit

Selkeää yksimielistä määritelmää ja diagnostisia kriteereitä ei lukuisista yrityksistä huolimatta ole onnistuttu luomaan lasten metaboliselle oireyhtymälle. Ehdotelmia kriteereiksi on muodostettu vuosien saatossa kymmeniä erilasia ja useimmat ovat olleet erilaisia muunnelmia aikuisille käytetyistä kriteereistä. Painotuseroista huolimatta, useimmille määritelmille yhteisiä piirteitä ovat häiriintynyt glukoosi- ja insuliiniaineenvaihdunta, dyslipidemia, kohonnut verenpaine sekä normaalia suurempi kehon rasvan ja erityisesti viskeraalisen rasvan määrä. (9,28)

Suomessa käytetään yleensä aikuisten metabolisen oireyhtymän diagnosoinnissa IDF:n (International Diabetes Federation) määritelmää (30), mutta lasten tai nuorten suhteen ei yleistä linjaa ole Suomessakaan.

Taulukossa 1 on esitetty muutamia metabolisen oireyhtymän kriteeristöjä lapsille. IDF:n (International Diabetes Federation) kriteerit vuodelta 2005 lienevät eräät yleisimmin käytetyistä. IDF:n pyrkimyksenä on ollut muodostaa maailmanlaajuisesti hyväksytyt määritelmät sekä aikuisten että lasten ja nuorten metaboliselle oireyhtymälle.  IDF on halunnut korostaa määritelmissään kliinistä käytännöllisyyttä. Diagnostiset kriteerit on pyritty muodostamaan siten, että metabolista oireyhtymää sairastavien yksilöiden tunnistaminen onnistuisi ilman monimutkaisia tutkimuksia. 10-16-vuotiailla kriteereissä ainoana erona aikuisten kriteereihin on vyötärön ympäryksen ilmoittaminen persentiileinä eli suhteutettuna ikään ja sukupuoleen, ja sama HDL-raja-arvo kummallekin sukupuolelle. Persentiilejä on käytetty myös muissa kuin IDF:n kriteeristöissä raja-arvojen määrittelyyn (ks. Taulukko 1) ja esimerkiksi verenpaineen osalta vakiointi on tehty myös pituuden suhteen. IDF suosittelee, ettei alle 10-vuotiailla tehtäisi metabolisen oireyhtymän diagnoosia, mutta ylipainoiset riskiyksilöt olisi tärkeää tunnistaa, jotta ennaltaehkäiseviin toimenpiteisiin voitaisiin ryhtyä ajoissa. Yli 16-vuotiaiden diagnosoinnissa käytettäisiin IDF:n mukaan samoja kriteerejä kuin aikuisille. (31)

Taulukko 1. Esimerkkejä metabolisen oireyhtymän diagnostistisista kriteereistä lapsilla.

 

Chen et al 1999 (32) Weiss et al 2004 (8) IDF 2007 (31) Cook et al 2003 (33)
Pituus/paino –suhde <75 persentiilissä

 

Systolinen TAI diastolinen verenpaine <75 persentiilissä

 

Triglyseridit <75 persentiilissä ja/tai HDL arvo <25 persentiilissä

 

Paastoinsuliini <75 persentiilissä

BMI <97 persentiilissä tai BMI z-score <2.0

 

Triglyseridit <95 persentiilissä

 

HDL <5 persentiilissä

 

Oraalisessa glukoosirasitustestissä 2h arvo 140-199 mg/dl

 

Systolinen TAI diastolinen verenpaine <95 persentiilissä

Vyötärön ympärys  <90 persentiilissä (Iän- ja sukupuolen mukaan)

 

Triglyseridit <1.7 mmol/l (150 mg/dl)

 

HDL alle 1.03 mmol/l (<40 mg/dl)

 

Systolinen verenpaine <130mmHg TAI diastolinen verenpaine <85 mmHg

 

Paastosokeri <5.6 mmol/l (100 mg/dl) TAI tyypin 2 diabetes tiedossa

 

Vyötärönympärys ³90 persentiilissä

 

Triglyseridit ³110 mg/dl

 

HDL <40 mg/dl

 

Systolinen TAI diastolinen verenpaine ³90 persentiilissä

 

Paastoglukoosi ³110 mg/dl

Kaikki 4 kriteeriä tulee täyttyä 3 tai useampi kriteeri tulee täyttyä 2 tai useampi kriteeri tulee täyttyä 3 tai useampi kriteeri tulee täyttyä
5-17 –vuotiaista yhdysvaltalaisista koululaisista koostuneeseen aineistoon perustuvat kriteerit.

(the Bogalusa Heart Study)

4-20 –vuotiaista lihavista lapsista ja nuorista koostuneeseen aineistoon perustuvat kriteerit. 10-16 –vuotiaille suunnitellut kriteerit.

(alle 10 –vuotiaille IDF ei suosittele diagnoosin tekemistä)

12-19 –vuotiaista nuorista koostuneeseen aineistoon perustuvat kriteerit.

(NHANES III 1988-1994)

Metabolisen oireyhtymän esiintyvyys

Useista erilaisista määritelmistä on seurauksena, että metabolista oireyhtymää sairastavien määrän arvioiminen on varsin vaikeaa, koska eri tutkimuksissa on käytetty erilaisia määritelmiä. Samankaltaisuudestaan huolimatta eri määritelmät tunnistavat jossain määrin eri yksilöt sairaiksi. (9,31,34)

Metabolista oireyhtymää ilmenee lähes yksinomaan ylipainoisilla tai lihavilla lapsilla ja metabolisen oireyhtymän esiintyvyys lisääntyy lihavuuden vaikeusasteen mukana. Lihavista teini-ikäisistä arviolta n. 19-35% sairastaa metabolista oireyhtymää, kun taas normaalipainoisista <2%. (35) Laajassa eurooppalaisessa aineistossa (18 745 lasta, kahdeksasta Euroopan maasta, iältään 2-11 vuotta) eri määritelmiä käytettäessä metabolisen oireyhtymän esiintyvyydet vaihtelivat: 0.3% [IDF (31)] – 1.5% (33) tytöillä, ja 0,4% [IDF (31)] – 1, 3% (33) pojilla. (34) Tässä aineistossa metabolinen oireyhtymä oli yleisempää tytöillä, mutta ero oli melko pieni ja riippui käytetystä määritelmästä. Muissa tutkimuksissa on sen sijaan havaittu metabolisen oireyhtymän olevan yleisempää pojilla. (10,35)  Iällä ja maturiteetilla eli murrosiän kehitysasteella lienee merkitystä myös sukupuolten välillä. Lisäksi huomionarvoista on, että metabolisen oireyhtymän esiintyvyys lisääntyy iän myötä molemmilla sukupuolilla, erityisesti murrosiän aikana ja sen jälkeen. (10,34)

Kardiometabolisen riskin arvioinnin haasteet

Lasten metabolisen oireyhtymän määrittelyn hankaluus johtuu suureksi osaksi yksilöiden välisistä eroista kasvussa ja kehityksessä. Samat tekijät vaikeuttavat niin ikään kardiometabolisen riskin arviointia. Ikä ja kehitysaste, varsinkin murrosikä hormonaalisine muutoksineen, vaikuttavat kehonkoostumukseen, mittasuhteisiin, rasvanjakautumiseen, insuliiniherkkyyteen, verenpaineeseen ja rasva-arvoihin. (31) Murrosiässä tytöillä kehon rasvaprosentti nousee siinä missä pojilla se laskee lihasmassan lisääntymisen myötä. Insuliiniresistenssi lisääntyy ja insuliinitasot kohoavat murrosiässä väliaikaisesti, mutta normalisoituvat murrosiän loputtua. (36) Myös etnisellä taustalla on vaikutusta mm. vyötärö-lantiosuhteeseen sekä sokeri- ja rasva-aineenvaihduntaan. (8,37) Lisäksi raja-arvojen määrittelyä vaikeuttaa se, että sairastuminen sydän- ja verisuonitauteihin tai diabetekseen tapahtuu usein vasta pitkän ajan kuluttua. Näin ollen on haastavaa vetää johtopäätöksiä siitä, kuinka suuret poikkeavuudet ovat merkittäviä.

Jatkuvan summamuuttujan käyttö kardiometabolisen riskin arvioinnissa

Metabolisen oireyhtymän kriteeristöjen tilalle tutkimuskäyttöön ovat vakiintumassa erilaiset jatkuvat summamuuttujat, jotka kuvaavat kardiometabolisten riskitekijöiden esiintymistä ja kasautumista yksilöillä. Jatkuvat summamuuttujat koostuvat pääasiassa samoista kardiometabolisista riskitekijöistä kuin metabolinen oireyhtymä. Erotuksena kuitenkin on, että tietyn raja-arvon ylittymisen sijaan, ne tarkastelevat kardiometabolista riskiä yksittäisten riskitekijöiden summana. (38)

Jatkuva summamuuttuja on todettu käyttökelpoiseksi ja luotettavaksi työkaluksi kardiometabolisen riskin arvioinnissa lapsilla. Suomalaisessa seurantatutkimuksessa jatkuva summamuuttuja validoitiin päätetapahtumien (tyypin 2 diabeteksen puhkeamisen, sydäninfarktin, sydän-ja verisuonisairauksista johtuvien kuolemien ja kuolleisuuden) suhteen useilla eri ikäryhmillä ja havaittiin summamuuttujan ennustavan näitä päätetapahtumia luotettavasti. (39) Eräässä toisessa tutkimuksessa havaittiin kardiometabolisten riskitekijöiden summan olevan metabolisen oireyhtymän diagnoosia parempi työkalu sydän- ja verisuonisairauksien riskiä kuvaavan kaulavaltimon seinämän Intima median paksuuden ennustajana. (40)

Kardiometaboliset riskitekijät lapsilla

Ylipaino ja lihavuus

Ylipainon katsotaan olevan merkittävin kardiometabolisten riskitekijöiden kertymisen ja metabolisen oireyhtymän yleistymisen taustalla oleva etiologinen tekijä. Metabolista oireyhtymää tavataan lähes yksinomaan ylipainoisilla tai lihavilla lapsilla ja sen esiintyvyys lisääntyy lihavuuden vaikeusasteen mukana. (35) Lihavuus altistaa itsenäisesti kaikille metabolisen oireyhtymän osatekijöille. (8,41) Liiallinen rasvan määrä elimistössä aiheuttaa haitallisia sokeri- ja rasva-aineenvaihdunnan muutoksia, sekä nostaa verenpainetta. Sisäelinten ympärille sijoittuvan eli viskeraalisen rasvan arvellaan olevan erityisen haitallista (37,42) mutta yksiselitteistä näyttöä viskeraalisen rasvan itsenäisestä merkityksestä ja vaikutuksista lapsilla ei kuitenkaan ole.

Lihavuus on kiistattomasti merkittävässä osassa kardiometabolisten riskitekijöiden kasautumisessa ja metabolisen oireyhtymän kehittymisessä. Haitallisia metabolisia muutoksia voidaan havaita jo hyvin nuorilla lapsilla ja pian ylipainon kertymisen jälkeen. Jo 2-6-vuotiailla lapsilla, joilla ylipaino oli tullut viimeisen vuoden sisällä, on havaittu insuliiniresistenssiä ja maksanrasvoittumista. (43) On tärkeää kuitenkin huomata, että vaikka lihavuus on metabolisen oireyhtymän tärkein etiologinen tekijä, se ei kuitenkaan väistämättä johda metaboliseen oireyhtymään kaikilla yksilöillä. (44)

Lasten lihavuuden diagnosointiin käytetään Suomessa pituuspainon tai BMI:n määritystä (taulukko 2). Pituuspaino tarkoittaa samaa sukupuolta olevien samanpituisten lasten keskipainoon verrattua painoa, ja se ilmaistaan prosenttisena poikkeamana pituuden mukaisesta painosta, kun nollataso on 100 %. ISO-BMI kuvaa painoindeksiä, joka lapsella on tulevaisuudessa aikuisena, jos hänen painoindeksinsä pysyy ikätovereihin verrattuna samalla tasolla. BMI:n (Body Mass Index = paino/pituus2) perusteella määritellään kasvunsa päättäneiden nuorten ja aikuisten ylipaino (BMI >25 kg/m2) ja lihavuus (BMI >30 kg/m2). ISO-BMI:tä käytetään kasvuikäisillä ja voidaan tulkita samalla tavalla kuin BMI:tä. (45)

Taulukko 2. Suomalaisten lasten ylipainon ja lihavuuden kriteerit. (45)

 

Ylipaino                                Lihavuus

Pituuspaino < 7 v                10–20 %                              > 20 %

Pituuspaino ≥ 7 v                20–40 %                              > 40 %

ISO-BMI (≥ 2 v)*                  25–30 kg/m2                      > 30 kg/m2

 

* Yli 2-vuotiailla lapsilla

BMI ja pituuspaino ovat kuitenkin ongelmallisia mittareita kasvavien lapsien kohdalla, koska kehitys ja kasvu tapahtuvat yksilöillä hyvin eriaikaisesti. (46) Kehonkoostumukseen vaikuttaa olennaisesti pituuskasvun vaihe, sukupuolinen kypsyminen ja ruumiinrakenne. Ylipaino itsessään vaikuttaa myös kasvuun ja kehitykseen ja voi aikaistaa murrosikää (47) ja vaikuttaa näin myös kehonkoostumukseen ja pituuskasvuun.

Vyötärön ympärys mitataan kylkikaarien alareunan ja suoliluun harjanteen puolesta välistä. Aikuisilla viskeraalisen rasvan ja haitallisten aineenvaihdunnallisten muutosten, kuten insuliiniresistenssin, välinen yhteys vaikuttaisi olevan kiistaton. (48,49) Lapsilla sen sijaan tutkimustulokset viskeraalisen rasvan merkityksestä eivät ole yksiselitteisiä. Jossain tutkimuksissa on havaittu itsenäinen, BMI:stä riippumaton yhteys viskeraalisen rasvan ja kohonneiden triglyseridien sekä paastoinsuliinin välillä. (37) Toisissa tutkimuksissa viskeraalisella rasvalla ja vyötärönympäryksellä ei ole havaittu itsenäistä roolia, vaan ne ovat kuvastaneet lapsilla lähinnä vain kokonaisrasvaprosenttia ja BMI:tä. Yhteyden aineenvaihdunnallisiin muutoksiin on siten nähty välittyvän juuri näiden kautta. (8,41) Viskeraalisen rasvan merkityksen on arveltu tulevan mahdollisesti esiin vasta aikuisuudessa. Vyötärön alueen ihonalainen rasvakudos liittyy lapsilla merkittävämmin metaboliseen oireyhtymään kuin teini-ikäisillä tai aikuisilla. Tulokset viittaavat siihen, että kehon rasvan jakautumisella ja sijainnilla on erilainen merkitys lapsilla ja nuorilla kuin aikuisilla. Toisin sanoen vaikuttaa siltä, että kehon rasvan varastoitumiskohteiden patogeeninen merkitys on erilainen elämän eri vaiheissa. (49) Myös seurantatutkimuksessa viskeraalisen rasvan ja alentuneen insuliiniherkkyyden välinen merkittävä yhteys tuli esille vasta iän myötä, varhaisessa aikuisuudessa. (50)

Sen, kuinka hyvin BMI ja vyötärön ympärys ennustavat sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijöiden kertymistä, arvellaan tämän hetkisen tiedon valossa perustuvan rasvan kokonaismäärään. Vyötäröympäryksen mittaaminen ei siis välttämättä tuo lapsilla lisäarvoa BMI:n ennustuskykyyn aineenvaihdunnallisten riskitekijöiden suhteen. (41,49) Toisaalta BMI:n merkittävänä rajoituksena on, ettei se ota huomioon kehon koostumusta, mutta vyötärön ympäryksen mittaaminen sen sijaan kertoo melko luotettavasti rasvan määrästä. Vyötärön ympäryksen vahvuudeksi on lisäksi esitetty sen kykyä tunnistaa erityisesti ylipainoisten lasten joukosta ne, joilla on metaboliseen oireyhtymään kuuluvia riskitekijöitä. (47)

Insuliiniresistenssi ja häiriintynyt glukoosiaineenvaihdunta

Häiriintynyttä glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaa, eli heikentynyttä glukoosin sietoa, hyperinsulinemiaa ja insuliiniresistenssiä, pidetään merkittävänä kardiometabolisena riskitekijänä ja keskeisenä osana metabolista oireyhtymää. (44,48,51) Paastoglukoosin poikkeavuudet ovat harvinaisia lapsilla, mutta insuliiniaineenvaihdunnan häiriöt kuten hyperinsulinemia sekä heikentynyt sokerin sieto ovat havaittavissa jo varhain. (52)

Insuliiniresistenssiä ja hyperinsulinemiaa pidetään ainoina fysiologisina poikkeavuuksina, jotka voivat aiheuttaa muiden kardiometabolisten riskitekijöiden kasautumista. (44,48,51,53,54) Sekä seuranta- että poikkileikkaustutkimuksissa on todettu insuliiniresistenssin olevan ainut itsenäinen ennustekijä metaboliselle oireyhtymälle ja kardiometabolisten riskitekijöiden kertymiselle. (44,55) Mitä voimakkaammin insuliiniaineenvaihdunta on häiriintynyt, sitä todennäköisempää on kardiometabolisten riskitekijöiden kasautuminen. (8,53) Kohonneiden paastoinsuliinitasojen on havaittu olevan yhteydessä korkeisiin triglyserideihin, kohonneeseen systoliseen verenpaineeseen ja matalaan HDL-kolesteroliin. (55,56) Lisäksi lapsilla, joilla on kardiometabolisia riskitekijöitä, kuten dyslipidemia ja kohonnut verenpaine, on useammin sekä suurempi paastoinsuliinipitoisuus että voimakkaampi sokerirasituksen aiheuttama hyperinsulinemia. (52)

Lihavuus, eli liian suuresta energiansaannista johtuvan liiallinen rasvakudoksen määrä, nähdään merkittävimpänä selittävänä tekijänä insuliiniresistenssille. (51,54) Tutkimuksissa insuliiniherkkyyden on todettu olevan käänteisesti yhteydessä kehon rasvaprosenttiin ja BMI:hin. (53,55) Lihavien lasten insuliiniherkkyys on huonompi kuin normaalipainoisten, mutta useiden kardiometabolisten riskitekijöiden yhtäaikaisen esiintymisen on kuitenkin havaittu olevan  yhteydessä insuliiniresistenssiin riippumatta lihavuuden asteesta. (56)

Insuliiniresistenssi tarkoittaa kudosten vähentynyttä herkkyyttä insuliinin vaikutuksille. Normaalisti insuliini saa aikaan glukoosin siirtymisen verenkierrosta kudoksiin, pääasiassa luurankolihaksiin, sekä endogeenisen, pääasiassa maksassa tapahtuvan, glukoosin tuoton vaimenemisen. Insuliiniresistenssin kehittyessä glukoosin määrä veressä ei laske korkeasta insuliinipitoisuudesta huolimatta, koska glukoosia ei siirry lihaksiin ja maksa jatkaa glukoosin tuottamista. Normaalisti insuliini vähentää myös lipolyysiä eli rasvan vapautumista rasvakudoksesta. Insuliiniresistenssistä seuraa myös tämän antilipolyyttisen vaikutuksen estyminen ja sitä kautta vapaita rasvahappoja vapautuu ylimäärin verenkiertoon. Vapaiden rasvahappojen puolestaan arvellaan olevan osallisena insuliiniresistenssin syntymisessä muissa insuliinin kohdekudoksissa, kuten luurankolihaksissa. (51,54) On esitetty myös että perifeeristen rasvasolujen varastointikapasiteetin ylittyessä, rasva alkaisi kertyä maksa- ja lihassoluihin, sekä sisäelinten ympärille aiheuttaen insuliiniresistenssiä kyseisissä kudoksissa. (42)

Perifeerisen rasvakudoksen kyvyn varastoida rasvaa arvellaan olevan kriittistä insuliiniresistenssin kannalta. Jos kapasiteetti ylittyy, rasvaa alkaa kertyä muualle, esim. Lihaksiin, maksaan ja sisäelinten ympärille. Lapsilla tehtyjen tutkimusten perusteella insuliiniresistenssi, häiriintynyt glukoosi- ja insuliiniaineenvaihdunta sekä viskeraalinen rasva vaikuttavat olevan yhteydessä toisiinsa. (37,42) Lisäksi fyysisellä inaktiivisuudella ja huonolla fyysisellä suorituskyvyllä arvellaan olevan lihavuudesta riippumattomia vaikutuksia insuliiniresistenssiin. (53)

Murrosikä vaikuttaa olennaisesti insuliiniherkkyyteen. Murrosiän kehityksen aikana insuliiniherkkyys vähenee 25-50%, mutta palautuu entiselle tasolle murrosiän jälkeen.(36) Insuliinin erityksen poikkeavuudet ja insuliiniresistenssi voidaan kuitenkin havaita lapsilla jo ennen murrosikää, mutta muutokset paastosokerissa tai HbA1C:ssa tulevat tyypillisesti ilmi vasta murrosiässä. (52) Lisäksi perintötekijöillä ja etnisellä taustalla on vaikutusta yksilön herkkyyteen kehittää insuliiniresistenssi. (37,48)

Dyslipidemia

Dyslipidemia on tavallisin lihavilla lapsilla esiintyvä kardiometabolinen riskitekijä.(52) Dyslipidemia tarkoittaa veren lipoproteiiniaineenvaihdunnan häiriötä, jossa lipidien pitoisuudet tai suhteelliset osuudet ovat poikkeavat. Käytännössä tämä tarkoittaa, että veressä on liian suuri kokonais-kolesteroli- tai LDL (low density lipoprotein) – tai triglyseridipitoisuus; tai liian pieni HDL (High density lipoprotein) -kolesterolin pitoisuus. (57)

Lapsilla kasvu ja kypsyminen vaikuttavat rasva-arvoihin (58), ja siksi normaaliarvot vaihtelevat iän mukaan. Lapsilla hyperkolesterolemia voidaan karkeasti luokitella kuitenkin seuraavasti: Kolesteroliarvo 5.0-5.9 on suurentunut ja >5.9 on huomattavasti suurentunut, minkä lisäksi LDL 3.0-4.4 on suurentunut ja >4.4 huomattavasti suurentunut. (59)

Metabolisen oireyhtymään ja kardiometabolisten riskitekijöiden kasautumiseen liittyvälle dyslipidemialle tyypillistä on erityisesti koholla oleva triglyseridi- ja madaltunut HDL-pitoisuus. (52,55) Lisäksi LDL-kolesterolin määrän lisääntymistä, erityisesti pienten tiheiden LDL-partikkelien muodossa, on kuvattu. Triglyseridipitoisuuden suhde HDL-kolesterolin pitoisuuteen ennustaa hyvin LDL-partikkelien kokoa, eli LDL-partikkelien pienikokoisuus ilmenee samaan aikaan kohonneiden triglyseridiarvojen ja matalien HDL-kolesteroliarvojen kanssa. (58)

Ylipaino ja lihavuus ovat merkittävimmät dyslipidemian riskitekijät lapsilla (57), mutta myös insuliiniresistenssin on todettu olevan yhteydessä kohonneisiin triglyseridi- ja madaltuneisiin HDL-pitoisuuksiin myös ylipainon määrästä riippumatta. (55,56) LDL-kolesterolin pitoisuus riippuu sen sijaan selkeämmin nimenomaan lihavuudesta. (53)

Dyslipidemia on itsenäinen ateroskleroosin riskitekijä. Lapsuudessa todettu dyslipidemia säilyy suurella todennäköisyydellä seurannassa ja ennustaa dyslipidemiaa myös aikuisuudessa. Dyslipidemian aiheuttamat aterogeeniset muutokset on havaittavissa valtimoiden seinämien rasvajuosteina jo lapsuudessa. Nämä muutokset harvoin johtavat vielä lapsuudessa sydän- ja verisuonisairauksien päätetapahtumiin, mutta pitkäaikaisvaikutukset, mm. aikuisiän sairastavuuden kannalta ovat merkittäviä. (57,60) Kohonneiden triglyseridien ja madaltuneen HDL-pitoisuuden esiintymistä yhdessä pienten tiheiden LDL (engl. small dense LDL) -partikkelien kanssa kutsutaankin aterogeeniseksi lipoproteiiniprofiiliksi. (48)

Dyslipidemia voi johtaa myös rasvamaksan kehittymiseen lapsilla. Tällöin maksasoluihin on kertynyt runsaasti rasva-aineita, erityisesti triglyseridejä, jotka häiritsevät maksan normaalia toimintaa. Jopa 10-30%lla ylipainoisista lapsista voi olla tällä tavoin rasvoittunut maksa. Riskitekijöitä rasvamaksan kehittymiselle ovat miessukupuoli, BMI ja vyötärönympärys, triglyseridipitoisuus, glukoosi- ja insuliiniarvot. Maksan rasvoittuminen voi pahimmillaan johtaa steatohepatiittiin eli rasvoittumisen aiheuttamaan maksatulehdukseen ja maksakirroosiin. (60)

Kohonnut verenpaine

Lapsilla on normaalisti matalampi verenpaine kuin aikuisilla. Alle 5-vuotiailla verenpaineen tulisi olla alle 115/75 mmHg, 6-10-vuotiailla alle 125/85 mmHg ja 11–18-vuotiailla alle 140/90 mmHg. (61) Lasten metabolisen oireyhtymän määritelmissä kohonneen verenpaineen raja-arvo vaihtelee määritelmän mukaan. Useimmissa määritelmissä rajana on 95 persentiilin ylitys tai esim. IDF:n määritelmässä 130/85. (31)

Kohonnut verenpaine eli hypertensio on lapsilla melko harvinaista ja sen taustalla onkin yleensä jokin sekundaarinen patologinen tekijä, kuten munuaisvika. (61,62)  Lihavuudella ja korkealla BMI:llä on kuitenkin selvä yhteys verenpaineen kohoamiseen. (62-64) Kohonnut verenpaine on kaksi kertaa yleisempää lihavilla lapsilla ja jopa puolet hypertensiivisistä lapsista on lihavia. (1)

Lihavilla lapsilla on havaittu myös yläpaineen itsenäistä nousua (engl. isolated systolic hypertension). (62) Lapsuudessa koholla oleva yläpaine ennustaa erityisen selvästi myöhempää sairastuvuutta verenpainetautiin, sydän- ja verisuonisairauksiin sekä metaboliseen oireyhtymään. (65) Kohonnut verenpaine on merkittävä sydän ja verisuonisairauksien riskitekijä jo lapsuusiässä, muuan muassa koska se kiihdyttää aterogeenisia muutoksia verisuonten seinämissä. (7)

Verenpaineen kohoamiseen johtavasta mekanismista ei ole täyttä varmuutta, mutta sympaattisen hermoston yliaktiivisuudella, insuliiniresistenssillä ja verisuonten toiminnan häiriintymisellä arvellaan olevan merkitystä. (62,64) Lihavuus ja liiallinen energiansaanti lisäävät sympaattisen hermoston aktiivisuutta, mikä nostaa verenpainetta sekä suoraan, että mahdollisesti lisäämällä natriumin takaisinimeytymistä munuaisissa. Sympaattisen vireen lisääntyminen esiintyy usein samanaikaisesti insuliiniresistenssin ja hyperinsulinemian kanssa, mutta näiden ilmiöiden syy-seuraussuhteen luonteesta ei ole täyttä varmuutta. (62,64,66)

Rasvakudoksesta erittyvillä endokriinisesti aktiivisilla aineilla, kuten. angiotensiinilla ja leptiinillä, on mahdollisesti myös verenpainetta nostava vaikutus. Insuliiniresistenssin yhteys verenpaineeseen saattaa johtua rasvahappojen ylimäärästä verenkierrossa, tai vähentyneestä typpioksidin välittämästä vasodilataatiosta, lisääntyneestä herkkyydestä suolalle tai plasman tilavuuden suurenemisesta. (67)

Muut tekijät

Kroonista matala-asteista tulehdusta kuvaavien merkkiainepitoisuuksien, kuten matalien adiponektiini pitoisuuksien sekä kohonneiden CRP (C-reaktiivinen proteiini) ja Interleukiini-6-pitoisuuksien on havaittu liittyvän lapsilla metaboliseen oireyhtymään ja kardiometabolisten riskitekijöiden kasautumiseen. (8) Kroonisen matala-asteisen tulehdustilan tiedetään ennustavan sairastumista sydän- ja verisuonisairauksiin ja tyypin 2 diabetekseen. Tulehduksella arvellaan olevan keskeinen rooli sairauksien patogeneesissä, erityisesti arterioskleroosin ateromatoottisessa prosessissa sekä diabeteksen ja insuliiniresistenssin synnyssä. (68)

Erityisesti lievästi koholla oleva CRP –taso on yhdistetty kaikkiin metabolisen oireyhtymän osatekijöihin sekä aikuisilla että lapsilla. (8,68,69) CRP on akuutin faasin proteiini, jonka pitoisuus kuvastaa elimistössä vallitsevaa tulehdustilaa. Lisäksi CRP:lla arvellaan olevan myös suoria haitallisia vaikutuksia verisuonten seinämiin. (68)

Rasvasoluista erittyvällä adiponektiinillä sen sijaan on insuliiniherkkyyttä parantavia, anti-aterogeenisiä ja anti-inflammatorisia vaikutuksia. Metabolista oireyhtymää sairastavilla, sekä aikuisilla että lapsilla, on havaittu hypoadiponektinemiaa. (70) Samankaltainen merkkiaine on myös greliini, jonka matalilla pitoisuuksilla on havaittu olevan yhteys sydän- ja verisuonitautien riskitekijöiden esiintymiseen. (71)

Metaboliseen oireyhtymään on havaittu liittyvän myös lapsilla mikroalbuminuriaa, eli lisääntynyttä virtsan proteiinipitoisuutta. Mikroalbuminuria kuvastaa lähinnä verisuonten endoteelin toimintakykyä ja siten myös sydän- ja verisuonitautien riskiä. (72)

Fyysisen aktiivisuuden, kunnon ja inaktiivisuuden yhteys kardiometaboliseen riskiin lapsilla

 Fyysinen aktiivisuus

Fyysisen aktiivisuuden määritelmä ja fyysinen aktiivisuus lapsilla

Fyysinen aktiivisuus tarkoittaa lihasten tahdonalaista toimintaa, joka lisää energian kulutusta ja liikunta on eräs fyysisen aktiivisuuden muoto. Liikuntaan käsitteenä liittyy edellä mainittujen asioiden lisäksi suunnitelmallisuus, tavoitteellisuus ja toimintaan liittyvät elämykset. (73)

Erityisesti varhaisessa lapsuudessa fyysinen aktiivisuus on tyypillisesti suunnittelematonta ja hetken mielijohteesta tapahtuvaa. Matalan intensiteetin touhuamisen lomassa tapahtuu usein lyhytkestoisia, mutta kuormittavia toimeliaisuuden jaksoja. (23) Nuoremmat lapset (3-4v.) fyysisesti aktiivisempia leikkiessään ja viettävät vähemmän aikaa paikallaan. (74) Suomalaisista lapsista pojat liikkuvat enemmän kuin tytöt (11,75), mutta sukupuoliero tasoittuu aikuisuudessa. Myös kansainvälisesti poikien on havaittu olevan fyysisesti aktiivisempia kuin tyttöjen. (16,26)

Fyysisen aktiivisuuden yhteys kardiometaboliseen riskiin poikkileikkaustutkimuksissa

Fyysisesti aktiivisilla lapsilla ja nuorilla esiintyy vähemmän kardiometabolisia riskitekijöitä ja metabolisen oireyhtymän todennäköisyys on huomattavasti pienempi kuin kohtuullisesti tai vain vähän liikuntaa harrastavilla. (10) Tämä yhteys välittyy pitkälti kehonkoostumuksen kautta. Lihavuus eli kehon liiallinen rasvapitoisuus on merkittävin metabolisen oireyhtymän taustatekijä ja fyysisesti aktiiviset lapset ovat vähemmän ylipainoisia. Kuitenkin enenevässä määrin on julkaistu tutkimuksia liikunnan itsenäisestä, painosta ja rasvaprosentista riippumattomasta, vaikutuksesta metaboliseen oireyhtymään ja yksittäisiin kardiometabolisiin riskitekijöihin. (11,18-20,26,76,77)

Esimerkiksi The European Youth Heart Study (EYHS) –tutkimuksessa (18) 9-10-vuotiailla tanskalaisilla lapsilla havaittiin, että fyysinen aktiivisuus ja hyvä hengitys- ja verenkiertoelimistön kunto olivat itsenäisesti yhteydessä edullisempaan insuliiniaineenvaihduntaan ja lipidiprofiiliin sekä pienempään metabolisen oireyhtymän riskiin jatkuvalla summamuuttujalla arvioituna. Yhtenevät havainnot tehtiin Suomalaisessa Lasten liikunta ja ravitsemus –tutkimuksessa (11) suomalaisilla kouluikäisillä 6-8-vuotiailla lapsilla liikunnan itsenäisestä vaikutuksesta kardiometaboliseen kokonaisriskiin sekä itsenäisiin riskitekijöihin. Vaikka kehonkoostumus ja rasvaprosentti olivat merkittävässä asemassa näitä yhteyksiä välittämässä, ne eivät kokonaan selittäneet yhteyttä. Myös englantilaisessa CHASE (the Child Heart And Health Study in England) –tutkimuksessa (20)  havaittiin, että lihavuuden suhteen kontrollointi heikentää tilastollista yhteyttä fyysisen aktiivisuuden ja kardiometabolisten riskitekijöiden välillä, mutta ei poista sitä kokonaan. Tässä aineistossa erityisesti diastolinen verenpaine, triglyseridit ja insuliinin eritys olivat yhteydessä fyysiseen aktiivisuuteen kehonkoostumuksesta riippumattomasti.

Fyysisen aktiivisuuden yhteys kardiometaboliseen riskiin seurantatutkimuksissa

Lapsuusiän fyysisen aktiivisuuden vaikutukset näkyvät myös myöhemmin elämässä. Liikunnan harrastaminen lapsuudessa vähentää merkittävästi riskiä sairastua metaboliseen oireyhtymään aikuisena. (13)

Hjorth et al (78) tutkivat 723:n 8-11-vuotiaan tanskalaislapsen fyysisen aktiivisuuden ja inaktiivisuuden sekä unen keston vaikutusta kehonkoostumukseen ja kardiometabolista riskiä kuvaavaan summamuuttujaan yhden vuoden seurannassa. Vähäisen fyysisen aktiivisuuden ja vähäisen unenmäärän ajan todettiin olevan yhteydessä suurempaan kardiometaboliseen riskiin. Carson et al (12) tutkivat Kanadalaisia 9-15-vuotiaita lapsia kahden vuoden ajan. Objektiivisesti mitattu fyysisen aktiivisuuden taso jaoteltiin intensiteetiltään kevyeen, kohtalaisesti rasittavaan ja rasittavaan. Rasittava fyysinen aktiivisuus oli annosvasteisesti yhteydessä lukuisiin suotuisiin seuranta-ajan jälkeen havainnoituihin kardiometabolisiin muuttujiin, vyötärön ympärykseen, painoindeksiin ja systoliseen verenpaineeseen. Samanlaista selkeää yhteyttä ei havaittu kevyen intensiteetin fyysisen aktiivisuuden osalta.

Fyysisen aktiivisuuden intensiteetin merkitys kardiometabolisen riskin pienenemisessä

Fyysisen aktiivisuuden intensiteetillä näyttäisi olevan merkittävä vaikutus kardiometabolisten riskitekijöiden suhteen. Useissa tutkimuksissa merkittävä yhteys fyysisen aktiivisuuden kardiometaboliseen ja yksittäisiin riskitekijöihin välillä on todettu vain kohtalaisesti rasittavan ja rasittavan fyysisen aktiivisuuden osalta. Näin ollen on esitetty, että matalan intensiteetin fyysinen aktiivisuus ei riitä vähentämään kardiometabolista riskiä. (12,25,26)

Stabelini Neto et al (26) tutkivat objektiivisesti mitatun fyysisen aktiivisuuden ja kardiometabolisten riskitekijöiden välistä yhteyttä 10-18 –vuotiailla lapsilla ja nuorilla. Tutkijat havaitsivat fyysisen aktiivisuuden progressiivisesti pienentävän kardiometabolisten riskitekijöiden todennäköisyyttä. Samanlainen annosvaste fyysisen aktiivisuuden ja kardiometabolisen riskin vähenemisen välillä on todettu myös useissa muissa tutkimuksissa. (12,18,25,79) Chaput et al (25) havaitsivat, että pienelläkin, jopa vain 10 minuutin, lisäyksellä vähintään kohtalaisesti rasittavaa fyysistä aktiivisuutta oli merkittävä vaikutus kardiometabolisiin riskitekijöihin. Samankaltaisia havaintoja tekivät myös Carson et al (12): rasittavan liikunnan osalta tilastolliset erot kardiometabolissa riskitekijöissä näkyivät jo 1-8 minuutin lisäyksellä ja kohtalaisesti rasittavan liikunnan osalta 30-75 minuutin lisäyksellä.

Interventiotutkimuksissa todettu fyysisen aktiivisuuden vaikutus kardiometaboliseen riskiin

Interventiotutkimukset havainnollistavat fyysisen aktiivisuuden merkitystä lasten kardiometabolisen terveyden parantamisessa. Interventiotutkimusasetelmien kirjo on huomattavan vaihteleva. Tutkimuspopulaatiot ovat joko väestöpohjaisia tai esimerkiksi ylipainon suhteen valikoituja otoksia, joiden muut ominaisuudet, kuten ikä, kehitysaste ja sukupuoli vaihtelevat myös. Interventioiden kesto, liikunnan rasittavuus ja laatu sekä muu annettu elintapaohjaus muokkaavat lisäksi havaittuja yhteyksiä ja hankaloittavat tutkimusten vertailua. Tutkimukset ovat kuitenkin hyvin yhdenmukaisesti osoittaneet fyysisen aktiivisuuden lisäämisen hyödyn kardiometabolisten riskitekijöiden vähentämisessä. (14,15,80,81)

Hyvin lyhytkestoisillakin liikuntainterventioilla on saatu merkittäviä muutoksia aikaan metabolisen oireyhtymän osatekijöissä. Esimerkiksi jo kahden viikon mittaisen liikuntaintervention todettiin vähentävän insuliiniresistenssiä, kohentavan veren lipidiprofiilia ja normalisoivan verenpainetta lihavilla nuorilla, ilman muutosta kehon rasvaprosentissa tai BMI:ssä. (15) Toisaalta Andersen et al (82) erittelivät systemaattisessa katsauksessaan interventioilla saavutettavia vaikutuksia ja totesivat, että usein merkittävien tulosten saavuttaminen vaatii pidemmän intervention. Esimerkiksi verenpaineen suhteen lyhyissä interventioissa (esim. 8 viikkoa) saavutettiin vähemmän merkittäviä tuloksia kuin pitkäkestoisissa tutkimuksissa (esim. 8 kuukautta). Tutkimusasetelman muut tekijät luonnollisesti vaikuttavat myös tuloksiin, mutta pidempikestoisilla interventioilla saattaa kuitenkin olla merkittävämpi vaikutus kardiometabolisiin riskitekijöihin kuin lyhytkestoisilla. Lisäksi mikäli intervention loputtua fyysinen aktiivisuus vähentyy aiemmalle tasolle, palautuvat myös liikuntaharjoittelulla saavutetut tulokset takaisin lähtötasolle viikkojen kuluessa (80), minkä vuoksi edullisten vaikutusten ylläpitämiseksi fyysisen aktiivisuuden ja liikuntaharjoittelun tulisi olla säännöllistä ja jatkuvaa.

Calterra et al (14) totesivat 12 viikkoa kestäneen kestävyys- ja voimaharjoittelun pienentävän lihavilla lapsilla merkittävästi painoindeksiä, vyötärönympärystä ja rasvamassaa, samoin kuin triglyseridejä ja systolista verenpainetta, sekä kohentavan insuliiniaineenvaihduntaa verrattuna kontrolliryhmään. Ferguson et al (80) toteuttamassa tutkimuksessa saavutettiin neljän kuukauden liikuntaharjoittelun aikana merkittävät muutokset insuliini- ja triglyseriditasoissa, sekä kehon rasvamassassa 7 – 11-vuotiailla lihavilla lapsilla. Intervention loputtua, saavutetut muutokset palautuivat takaisin lähtötasolle neljässä kuukaudessa. Racil et al (83) toteuttivat 12 viikon mittaisen intervention lihavilla 15-16-vuotiailla tytöillä. Osallistujat jaoteltiin sattuman varaisesti korkean intensiteetin ja kohtalaisen intensiteetin intervalliharjoitteluryhmiin sekä kontrolliryhmään.  Molemmilla interventioryhmillä kehon rasvapitoisuus, seerumin LDL-kolesteroli ja insuliinipitoisuudet pienenivät. Merkittävää on havainto, että vaikka liikuntamäärät olivat yhtä suuria interventioryhmillä, olivat muutokset riskitekijöissä huomattavasti suurempia korkealla intensiteetillä harjoitelleiden ryhmässä. Martinez-Vizcaino  et al (81) suuntasivat yhden vuoden kestäneen liikuntaintervention kaikkiin 8–10-vuotiaisiin koululaisiin painosta ja kardiometabolisesta terveydentilasta riippumatta. Verrokkikouluihin verrattuna intervention todettiin olevan turvallinen ja tehokas toimenpide lihavuuden vähentämisessä molemmilla sukupuolilla sekä kardiometabolisen riskiprofiilin kohentamisessa erityisesti tytöillä.

Kliinisessä käytännössä interventioissa pyritään yleensä kokonaisvaltaiseen ja pysyvään elintapojen muuttumiseen. Toisin sanoen fyysisen aktiivisuuden lisäämisen lisäksi tähdätään myös mm. ruokavalion muuttamiseen terveellisemmäksi. Tällaisella tutkimusasetelmalla toteutetuista tutkimuksista on saatu niin ikään hyviä tuloksia. Valitettavasti kattavaa tietoa siitä, kuinka paljon lisähyötyä elintapaintervention eri komponenteilla saavutetaan ei ole käytettävissä.

McCormack et al (84) totesivat, että insuliiniaineenvaihdunta parani yhdessä fyysinen kunnon kanssa 8 viikkoa kestäneen elintapaneuvonnan ja liikuntaharjoittelun myötä 10-17-vuotiailla  lihavilla nuorilla verrattuna verrokkiryhmään. Pedrosa et al (16) toteuttivat 1v-kestoisen elintapaintervention ylipainoisilla 7-9-vuotiailla lapsilla. Tutkittavat satunnaistettiin saamaan yksilö- tai ryhmämuotoista elintapaohjausta polikliinisillä käynneillä. Interventiolla saavutettiin merkittävä pieneneminen painoindeksissä ja parantuminen HDL-kolesterolin, triglyseridien, apolipoproteiini A-1 ja B tasoissa. Tutkimuksen alussa metabolisen oireyhtymän esiintyvyys oli 16,4% tutkittavista ja intervention jälkeen esiintyvyys oli 14,8%. Blüher et al (17) tutkivat vuoden kestäneessä interventiossa myös polikliinisesti toteutetun liikunta- ja elintapaintervention vaikuttavuutta. Intervention jälkeen osallistujilla havaittiin merkittävä pieneneminen painoideksissä, kehon rasvapitoisuudessa, glukoosiaineenvaihdunnassa sekä triglyserideissä. Lisäksi todettiin, että interventiosta oli hyötyä kardiometabolisten riskitekijöiden suhteen myös riippumatta muutoksesta painoindeksissä. Tanskalaisiin ylipainoisiin koululaisiin suuntautuneessa 20 viikkoa kestäneessä tutkimuksessa totesivat Harder-Lauridsen et al (85) todettiin elämäntapaintervention pienentäneen merkittävästi vyötärönympärystä, vyötärön ympäryksen suhdetta pituuteen ja kohentaneen plasman insuliinitasoja. Kelishadi et al (69) toteuttivat 12-16 vuotiailla nuorilla kahden kuukauden mittaisen elintapaintervention, jonka mittaukset toistettiin vielä kuuden kuukauden kohdalla. Tutkittavat jaettiin kolmeen ryhmään: Lihaviin, joilla oli kardiometabolisia riskitekijöitä; lihaviin, joilla ei ollut kardiometabolisia riskitekijöitä; sekä normaalipainoisiin, joilla oli kardiometabolisia riskitekijöitä. Kahden kuukauden kohdalla todettiin rasvaprofiiliin parantuneen, eli triglyseridien laskeneen ja HDL-kolesterolin nousseen, sekä lihavilla. Lisäksi sekä kahden että kuuden kuukauden mittauksissa todettiin intervention pienentäneen painoindeksiä ja vyötärön ympärystä lihavilla lapsilla, sekä kehon rasvaprosenttia kaikissa ryhmissä.

Fyysinen kunto ja suorituskyky

Fyysisen kunnon ja suorituskyvyn määritelmä

Kunto tarkoittaa liikuntasuorituksille tarpeellisten elimistön toimintojen ja rakenteiden tilaa suhteessa lähtö- tai tavoitetilaan. Hengitys- ja verenkiertoelimistön kunto (engl. cardiorespiratory fitness) on vain yksi kunnon osa-alue, mutta fyysisellä kunnolla tarkoitetaan usein juuri hengitys- ja verenkiertoelimistön kuntoa. Lisäksi huomionarvoista on, että fyysinen kunto ei ole sama asia kuin suorituskyky. Kuntoa kuitenkin mitataan pääasiassa suorituskyvyn avulla, esimerkiksi polkupyöraergometrilla suoritetulla kuntotestillä. (73) Fyysiseen kuntoon ja suorituskykyyn vaikuttavat fyysisen aktiivisuuden laadun ja määrän lisäksi monet yksilölliset tekijät, kuten sukupuoli, ikä, koko ja perintötekijät. Jopa 40% fyysisestä kunnosta selittyy perintötekijöillä. (86)

Fyysisen kunnon yhteys kardiometaboliseen riskiin

Fyysisen kunnon ja suorituskyvyn on useissa tutkimuksissa todettu olevan merkitsevästi yhteydessä sekä yksittäisiin kardiometabolisiin riskitekijöihin että kardiometaboliseen kokonaisriskiin. (18,84,87-90) Eräässä poikkileikkaustutkimuksessa fyysisellä kunnolla oli merkitsevä käänteinen yhteys insuliini- ja triglyseriditasoihin sekä systoliseen verenpaineeseen ja rasvapoimujen paksuuteen. Lisäksi merkitsevä yhteys oli HDL-kolesteroliin. (18) Lisäksi lihavilla lapsilla toteutetussa kahdeksan viikkoa kestäneessä liikuntainterventiossa havaittiin, että fyysisen kunnon kohoaminen oli yhteydessä  kohentuneeseen insuliiniaineenvaihduntaan riippumatta muutoksista kehon painossa tai rasvapitoisuudessa. (84)

Osassa tutkimuksista, joissa fyysisen aktiivisuuden yhteys kardiometabolisiin riskitekijöihin jäi vaatimattomaksi, havaittiin kuitenkin fyysisen kunnon osalta merkitsevä yhteys. (87,89,90) Nämä havainnot ovat herättäneet ajatuksia fyysisen kunnon itsenäisestä merkityksestä. Esimerkiksi Ekelund et al (88) totesivat tutkimuksessaan, että fyysinen aktiivisuus ja fyysinen kunto ovat toisistaan riippumatta yhteydessä kardiometabolisiin riskitekijöihin. Fyysisen kunnon yhteys heikkeni lihavuuden suhteen kontrolloitaessa, mutta fyysinen aktiivisuus oli kehonkoostumuksesta riippumatta kardiometabolisiin riskitekijöihin. Tutkijat ehdottavatkin, että fyysisen aktiivisuuden ja fyysisen kunnon vaikutus riskitekijöihin välittyisi mahdollisesti eri mekanismeilla.

Konidari et al (90) eivät havainneet tutkimuksessaan askelmittarilla mitatuissa fyysisen aktiivisuuden tasoissa eroja ’suuren riskin’ ja ’pienen riskin’ ryhmien välillä. Suuren riskin yksilöiksi määriteltiin selkeästi korkeamman kardiometabolisen riskin summamuuttujan ja BMI:n saavuttaneet yksilöt. Fyysisen kunnon osalta sen sijaan näiden ryhmien välillä havaittiin selkeä ero ja fyysisen kunnon todettiin olevan merkitsevästi yhteydessä kardiometabolisiin riskitekijöihin. Rizzo et al (87) hyödynsivät myös askelmittaria fyysisen aktiivisuuden kokonaismäärän mittaamisessa ja totesivat, että fyysinen kunto oli selkeämmin yhteydessä kardiometabolisiin riskitekijöihin kuin fyysinen aktiivisuus. Molemmissa edellä mainituissa tutkimuksissa fyysisen aktiivisuuden yhteys kardiometabolisiin riskitekijöihin jäi vaatimattomaksi, kun fyysisen aktiivisuuden kokonaismäärää käytettiin tilastolliseen analyysiin. Toisaalta molemmissa tutkimuksissa todettiin kuitenkin rasittavan liikunnan olevan merkitsevästi yhteydessä kardiometabolisiin riskitekijöihin.  Havainto on yhdenmukainen muista tutkimusta saatujen tulosten kanssa. (12,26,84) Rasittavan fyysisen aktiivisuuden tiedetään olevan erityisen edullinen vaikutus kunnon kohoamiseen ja kardiometaboliseen riskiin.

Osaltaan tilastollisiin yhteyksiin on vaikuttamassa fyysisen aktiivisuuden mittaustapa. Itseraportoituihin määriin sisältyy aina luotettavuuden kyseenalaisuus. Käytännössä itseraportoidut fyysisen aktiivisuuden määrät ovat jonkin verran suurempia kuin objektiivisesti mitatut. (23) Objektiivisia fyysisen aktiivisuuden mittaamiskeinoja ovat askelmittarit ja aktiivisuusmittarit. Askelmittareilla tulevat tietyt virhelähteet vastaan, kuten tiettyjen lajien huomioimatta jääminen (esim. Uinti) ja havainnointiin käytetty lyhyt aikaikkuna, joka voi poiketa yksilön tavanomaisesta fyysisen aktiivisuuden tasosta. (82) Aktiivisuus- eli kiihtyvyysmittarit (esimerkiksi Actigraph ja Actiheart) ovat askelmittareita luotettavampia fyysisen aktiivisuuden mittareita, koska ne aistivat kaikkiin suuntiin tapahtuvaa liikettä toisin kuin askelmittarit. Lisäksi osa aktiivisuusmittareista kerää tietoa myös sydämen syketiheydestä, mikä antaa lisätietoa mm. liikunnan kuormittavuudesta ja energiankulutuksesta. (23)

Loppujen lopuksi fyysisen kunnon merkitykseen liittyvät havainnot selittyvät pitkälti sillä, että hengitys- ja verenkiertoelimistön kunto kuvastaa pääasiassa viimeaikaista liikuntaharjoittelua sekä sitä kuinka tehokasta ja säännöllistä se on ollut. Fyysisen aktiivisuuden määrä vaihtelee päivittäin merkittävästikin, mutta fyysinen kunto on kohtalaisen vakaa muuttuja. Fyysinen kunto kuvastaa fyysistä aktiivisuutta pitkällä aikavälillä ja muutokset fyysisessä kunnossa tapahtuvat hitaasti. (88) Kuormitus, joka ylittää kestoltaan, intensiteetiltään ja laadultaan tietyt kynnykset saa aikaan fyysisen kunnon kehittymisen. Jotta vaikutukset kasvaisivat ja kunto kehittyisi edelleen, tulee liikuntaharjoittelun määrää ja intensiteettiä nostaa. Tästä johtuen lähtötasoltaan vähän harjoitelleille riittää pienempi fyysisen aktiivisuuden määrä ja intensiteetti havaittavien muutosten aikaansaamiseksi ja enemmän harjoitelleet tarvitsevat suurempaa kuormitusta kehittääkseen fyysistä kuntoaan. (73) Fyysisen aktiivisuuden ja harjoittelun vaikutus on myös palautuva samoin kuin muutkin fyysisen aktiivisuuden vaikutukset. Harjoittelun loppuessa fyysinen kunto, suorituskyky ja hyödylliset metaboliset vaikutukset palautuvat aiemmalle tasolle. (80)

Fyysinen inaktiivisuus

Fyysisen inaktiivisuuden määritelmä

Fyysinen inaktiivisuus on osa fyysisen aktiivisuuden jatkumoa, joka tarkoittaa paitsi harrastetun liikunnan vähäisyyttä myös kaikkia aktiviteetteja, joissa kehon ja lihasten käyttö on vähäistä ja energiankulutus ei eroa merkittävästi lepotasosta. Merkittävin yksittäinen fyysisesti inaktiivinen ajanviete on television katselu, sekä siihen rinnastettavissa olevat aktiviteetit, joiden parissa vietettyä aikaa voidaan kutsua yhteisnimityksellä ruutuajaksi. Viihdemedioiden, tietokoneen ja pelikonsolien käyttö kuuluvat myös ruutuaikaan. Muunlaista fyysistä inaktiivisuutta ovat esimerkiksi kulkuneuvojen kyydissä matkustaminen, istuen vietetyt sosiaaliset tilanteet ja paikallaan suoritettavat harrastukset. Tytöt ovat fyysisesti inaktiivisempia kuin pojat. Lisäksi molemmilla sukupuolilla fyysisesti inaktiivisena käytetyn ajan määrä lisääntyy iän myötä eli vanhemmat lapset ovat fyysisesti inaktiivisempia kuin nuoremmat. (11,25,74)

Fyysisen inaktiivisuuden yhteys kardiometaboliseen riskiin

Fyysinen inaktiivisuus lisää lapsilla kardiometabolisten riskitekijöiden ja metabolisen oireyhtymän riskiä, sekä altistaa lihavuudelle. (11,25,76,79,91) Yhteys fyysisen inaktiivisuuden ja kardiometaboliseen riskin välillä vaikuttaisi välittyvän nimenomaan lihavuuden kautta. (11,76) Lisäksi luonnollisesti, mitä enemmän aikaa kuluu paikallaan, sitä vähemmän aikaa on jää liikunnallisiin aktiviteetteihin. Tämä ei kuitenkaan täysin selitä fyysisen inaktiivisuuden haitallista vaikutusta.

Suomalaisilla 6-8-vuotiailla lapsilla todettiin fyysisen inaktiivisuuden olevan myös fyysisestä aktiivisuudesta riippumattomasti yhteydessä kardiometabolisiin riskitekijöihin. (11) Myös kanadalaisnuorilla tehdyssä tutkimuksessa havaittiin itsenäinen ja annosriippuvainen yhteys fyysisen inaktiivisuuden ja metabolisen oireyhtymän esiintyvyyden suhteen, eikä fyysisellä aktiivisuudella ollut merkittävää vaikutusta yhteyteen. (91) Toisessa kanadalaisessa tutkimuksessa sen sijaan 8-10-vuotiaiden lasten fyysisellä inaktiivisuudella ei havaittu olevan yhteyttä kardiometaboliseen riskiin, jos se kontrolloitiin vähintään kohtalaisesti rasittavan fyysisen aktiivisuuden määrän suhteen. Erilaisia fyysisen inaktiivisuuden muotoja tarkasteltaessa, havaittiin kuitenkin samassa aineistossa ruutuajan olevan fyysisestä aktiivisuudesta riippumattomasti yhteydessä kardiometabolisiin riskitekijöihin, erityisesti vyötärön ympärykseen ja HDL-kolesteroliin. (25) Fyysisen inaktiivisuuden ja aktiivisuuden toisistaan riippumattomasti yhteydestä on siis ristiriitaista näyttöä. Vaikuttaisi, että fyysisen inaktiivisuuden itsenäinen yhteys perustuu nimenomaan ruutuajan haitallisuuteen. Se on ainut fyysisen inaktiivisuuden muoto, jonka kohdalla fyysisestä aktiivisuudesta riippumattomat vaikutus kardiometaboliseen riskiin on todettu useissa tutkimuksissa. (11,76,79,91)

Ruutuaikaan liittyvän, muita fyysisen inaktiivisuuden muotoja suuremman, riskin arvellaan johtuvan lähinnä muista epäterveellisistä elämäntavoista. Esimerkiksi epäterveelliset ruokailutottumukset, kuten sokeroituen juomien nauttiminen ja napostelu, on liitetty ruutuajan määrään. (79) Selkeää yhteyttä ei ruokavalion ja ruutuajan välillä kuitenkaan ole todettu. (11,91) Toiseksi selitykseksi on ehdotettu ruutuajan olevan muita fyysisen inaktiivisuuden muotoja passiivisempaa ja energiankulutukseltaan vähäistä, mutta tätäkään ei tutkimuksissa ole vakuuttavasti osoitettu. (91)

Fyysisen aktiivisuuden fysiologiset vaikutukset kardiometabolisiin riskitekijöihin

Kaikkia mekanismeja, joilla liikunta vaikuttaa kardiometabolisiin riskitekijöihin, ei tunneta tarkalleen. Vaikutukset välittynevät kuitenkin useiden eri signalointireittien ja mekanismien kautta. Lapsilla liikunnan tarkkoja vaikutuksia on tutkittu vähemmän kuin aikuisilla, ja fysiologisten mekanismien ymmärrys perustuu pääasiassa aikuisilla tehtyihin tutkimuksiin ja jossain määrin myös eläinkokeisiin. (92)

Fyysinen aktiivisuus ja harjoittelu edistävät elimistön energia-aineenvaihduntaa, erityisesti hiilihydraatti- ja rasva-aineenvaihduntaa. Energian kulutus kasvaa ja kehonkoostumus muokkautuu edullisemmaksi lihaksien kasvaessa ja rasvaprosentin pienentyessä. Osa fyysisen aktiivisuuden vaikutuksista välittyy kuitenkin kehonkoostumuksesta riippumattomilla tavoilla, esimerkiksi entsyymiaktiivisuuksien muutoksien ja aineenvaihduntareittien aktivoitumisen kautta. (73,93,94)

Fyysisellä aktiivisuudella on sekä lyhyen, että pitkän aikavälin vaikutuksia. Lyhytaikaiset vasteet tulevat esille välittömästi ja palautuvat viimeistään muutamassa päivässä aiemmalle tasolle. Toistuvan fyysisen harjoittelun vaikutukset tulevat esille elimistön rakenteiden ja toimintojen mukautumisen kautta, mutta myös nämä pitkäkestoiset vaikutukset ovat palautuvia, mikäli harjoittelu loppuu. Liikunnan laadulla, frekvenssillä ja intensiteetillä on vaikutusta energiankulutukseen ja aineenvaihduntaan, erityisesti rasvojen ja hiilihydraattien aineenvaihduntaan. Lisäksi yksilöllisillä, kehonkoostumuksellisilla, geneettisillä ja muihin elintapoihin, erityisesti ruokavalioon, liittyvillä tekijöillä on merkittävä vaikutus liikunnan aiheuttamiin vasteisiin. (73,93,95)

Sokeri- ja insuliiniaineenvaihdunta

Fyysinen aktiivisuus lisää glukoosin poistumista verenkierrosta ja parantaa kudosten insuliiniherkkyyttä sekä lyhyellä, että pitkällä aikavälillä. Lyhyen aikavälin vaikutukset palautuvat muutamassa päivässä liikuntaa edeltäneelle tasolle ja siten fyysisen aktiivisuuden hyödyt tulevat parhaiten esille säännöllisessä harjoittelussa. (94,95)

Lihastyö parantaa välittömästi glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaa. Lihassolujen glukoosin sisäänotto on merkittävin glukoosia verenkierrosta poistava tekijä ja fyysinen aktiivisuus lisää glukoosin sisäänottoa lihassoluihin, sekä glukoosia kuljettavien GLUT4-transporttereiden määrää solukalvolla. Lisäksi insuliinin signalointi ja glukoosin metabolia tehostuvat. Nämä ovat lyhytaikaisia vaikutuksia, jotka palautuvat viimeistään parin päivän kuluessa lihastyön loputtua. (95)

Pitkällä aikavälillä fyysisen aktiivisuuden vaikutukset tulevat esiin pääasiassa kehonkoostumuksen kautta. Merkittävin insuliiniresistenssin taustatekijä on lihavuus, jota fyysisen aktiivisuuden tiedetään vähentävän. Fyysisellä aktiivisuudella on kuitenkin myös kehonkoostumuksesta riippumattomia vaikutuksia insuliini-aineenvaihduntaan. Mekanismeja ei täysin tunneta, mutta esimerkiksi tehostuneella rasvojen oksidaatiolla mitokondrioissa sekä vapaiden rasvahappojen määrän vähentymisellä verenkierrossa arvellaan olevan insuliiniherkkyyttä parantavia vaikutuksia. (93)

Rasva-aineenvaihdunta

Fyysisen harjoittelun aiheuttama energiankulutuksen lisääntyminen ja rasva-aineenvaihdunnan tehostuminen vaikuttavat suotuisasti lipoproteiinipartikkelien kokoon ja koostumukseen. Erityisesti matalan intensiteetin pitkäkestoinen harjoittelu tehostaa rasvojen oksidaatiota, mutta kuormituksen aikaisella energiatarpeen lisäyksellä ja lepoaineenvaihdunnan tehostumisella vaikuttaisi olevan merkittävämpi vaikutus lipoproteiini-aineenvaihdunnan muutoksiin kuin fyysisen aktiivisuuden teholla.(93) On esitetty myös, että lasten elimistön energia-aineenvaihdunnassa rasvoja hyödynnettäisiin merkittävämmässä määrin kuin aikuisilla. (92)

Vaikutukset veren rasva-arvoissa, eli kolesteroli- ja triglyseridipitoisuuksissa, ilmenevät jo yksittäisen harjoittelukerran jälkeen ja toistuva harjoittelu aiheuttaa pitkäkestoisia muutoksia lipoproteiinien pitoisuuksissa ja suhteissa. Fyysinen aktiivisuus suurentaa HDL-kolesterolin pitoisuutta ja vähentää pienten LDL-partikkelien, kuten VLDL:n, osuutta LDL-kolesterolin kokonaispitoisuudesta. Vaikutukset lipoproteiinien aineenvaihduntaan välittyvät erityisesti monien entsyymien kautta. Esimerkiksi verisuonten sisäpinnan lipoproteiinilipaasi –entsyymin toiminta tehostuu, jolloin erityisesti VLDL-partikkeleita hajoaa ja niistä vapautuneet kolesteroli, fosfolipidit ja proteiinit siirtyvät HDL-partikkeleihin. Toinen merkittävä entsyymi on lesitiinikolesteroliasyylitranferaasientsyymi (LCAT), jolla on keskeinen rooli HDL-kolesterolin muodostumisessa. (73,92,93)

Verenpaine

Fyysinen harjoittelulla, erityisesti kestävyystyyppisellä, on edullisia vaikutuksia sekä kuormituksen aikaiseen että levossa mitattavaan verenpaineeseen. Mahdollisia mekanismeja fyysisen aktiivisuuden verenpainetta normalisoivalle vaikutukselle ovat muun muassa verisuoniston ääreisvastuksen pieneneminen, sympaattisen hermoston aktiivisuuden väheneminen, monien vasoaktiivisten aineiden pitoisuuksien muutokset sekä vähentynyt herkkyys suolan verenpainetta kohottavalle vaikutukselle. Lisäksi pitkällä aikavälillä rasvakudoksen vähentymisellä ja insuliiniherkkyyden parantumisella on mahdollisesti suotuisa vaikutus verenpaineeseen. (64,73)

Endoteelin toiminta ja matala-asteinen tulehdus

Fyysisellä aktiivisuudella on anti-inflammatorisia ja endoteelin normaalia toimintaa edistäviä vaikutuksia, joiden välityksellä se ehkäisee muun muassa sepelvaltimotautia. Verisuonten sisäpinta eli endoteeli säätelee verenkierron homeostaasia muun muassa erittämällä verisuonia laajentavia ja supistavia aineita sekä verenhyytymiseen vaikuttavia tekijöitä. Endoteelin toiminnan häiriintyminen ja krooninen matala-asteinen tulehdus liittyvät olennaisesti arterioskleroosin syntyyn. Fyysisen aktiivisuuden tiedetään kohentavan myös kroonista tulehdustilaa kuvaavia merkkiaineita, kuten CRP ja IL-6 -pitoisuuksia. (69,73)

Suositukset lasten fyysiselle aktiivisuudelle

Suomalaiset liikuntasuositukset kouluikäisille (7-18-vuotiaille) (21) on julkaistu vuonna 2008. Suositukset ovat osa Opetusministeriön tukemaa Koululaiset liikkeelle – hanketta ja ne on laatinut Nuori Suomi Ry:n aloitteesta perustettu asiantuntijaryhmä. Julkaisu pohjautuu sekä asiantuntijoiden mielipiteisiin, että tieteellisiin tutkimuksiin.

”Fyysisen aktiivisuuden perussuositus kouluikäisille”:

Kaikkien 7–18-vuotiaiden tulee liikkua vähintään 1–2 tuntia päivässä monipuolisesti ja ikään sopivalla tavalla. Yli kahden tunnin pituisia istumisjaksoja tulee välttää. Ruutuaikaa viihdemedian ääressä saa olla korkeintaan kaksi tuntia päivässä.” [Opetusministeriö ja Nuori Suomi ry (21)]

Liikuntasuosituksen mukaan arkiliikunta ja fyysisen aktiivisuuden kokonaistaso ovat tärkeämpiä kuin varsinaiset liikuntaharrastukset Lihaskuntoa, liikkuvuutta ja luustoa kuormittavaa liikuntaa tulisi kuitenkin harrastaa vähintään kolme kertaa viikossa. Lisäksi suositus painottaa liikkumismotivaation löytämisen ja ylläpitämisen olevan avainasemassa lasten liikunnassa. (21) Suomalaiset liikuntasuositukset on samansuuntaiset kuin Maailman terveysjärjestö WHO:n liikuntasuositukset vuodelta 2010. (22) WHO suosittelee, että 5-17-vuotiailla lapsilla ja nuorilla tulisi kertyä päivän mittaan vähintään 60 minuuttia liikuntaa, joka on vähintään kohtalaisesti rasittavaa. Suosituksessa korostetaan, että terveyshyödyt lisääntyvät, jos vähimmäissuositus ylittyy. Liikunnan laadun suositellaan lisäksi olevan pääasiassa aerobista, mutta intensiteetiltään rasittavaa, lihaksia ja luustoa vahvistavaa liikuntaa tulisi harrastaa vähintään kolme kertaa viikossa.

Lapsille suositellaan monipuolista, voimaa, kestävyyttä ja liikkuvuutta kehittävää, fyysistä aktiivisuutta. (21) Sekä kestävyys- että voimaharjoittelulla on todettu olevan suotuisia vaikutuksia kardiometabolisiin riskitekijöihin lapsilla. Esimerkiksi verenpaineen on todettu laskevan sekä voima- että kestävyysharjoittelun seurauksena. (64) Rasva-arvoja sen sijaan kohentaa erityisesti kestävyysharjoittelu ja pitkäkestoinen matalan intensiteetin fyysinen aktiivisuus. (93) Tarkemmin fyysisen aktiivisuuden vaikutuksia kardiometabolisiin riskitekijöihin käsitellään tämän työn kappaleessa ”Fyysisen aktiivisuuden fysiologiset vaikutukset kardiometabolisiin riskitekijöihin” (s. 32–35). Liikunnan eri laatujen, kuten kestävyys- ja voimaharjoittelun, vaikutusten eroista ei kuitenkaan ole tarpeeksi kattavaa tietoa lapsilla. Usein tutkimuksissa liikunnan muotoja ei ole eritelty tai tutkimukseen on sisältynyt useampaa erilaista liikunnan muotoa ja intensiteettiä, minkä hankaloittaa johtopäätösten tekoa.(96) Nykyisen tutkimustiedon perusteella fyysisen aktiivisuuden intensiteetin osalta tiedetään rasittavan ja kohtalaisesti rasittavan liikunnan tuovan merkittävimmän hyödyn kardiometabolisten riskitekijöiden vähentämisessä. (12,25,26)

Suositusten toteutuminen

WHO:n selvityksestä vuodelta 2008 (97) käy ilmi, että eurooppalaisista 11-vuotiaista lapsista keskimärin noin puolet on fyysisesti aktiivisia vähintään viitenä päivänä viikossa. Pojilla osuus on hieman suurempi (53.1%) verrattuna tyttöihin (44.1%). Maiden välillä oli kuitenkin huomattavia eroja ja luvut vaihtelivat poikien osalta 37.9 – 80.2% ja tyttöjen osalta 23.8 – 71.4% välillä. Suomalaiset 11-vuotiaat lapset sijoittuivat aivan kärkipäähän vertailussa: tytöt liikkuivat eniten ja pojat toiseksi eniten verrattuna muiden Euroopan maiden lapsiin. Molemmilla sukupuolilla liikunnan määrä väheni iän myötä. 15-vuotiaana keskimäärin enää 43% pojista ja 28.3% tytöistä oli fyysisesti aktiivisia vähintään viitenä päivänä viikossa. 2000-2001 ja 2005-2006 toteutettujen kyselytutkimusten tuloksia vertailtaessa havaittiin, että kaikissa ikäryhmissä (11, 13 ja 15 v.) fyysisesti aktiivisten lasten määrä oli lisääntynyt.

Tuoreemmasta, vuoden 2012 WHO:n selvityksestä (24) käy ilmi, että suositusten mukaisesti (eli vähintään kohtalaisesti rasittavaa liikuntaa, vähintään 60 minuuttia päivässä) liikkui pienempi osa lapsista kuin kolme vuotta aiemmin kerättyjen tietojen mukaan. 11-vuotiaista suomalaislapsista suositusten mukaan liikkui vain noin kolmannes (25% tytöistä ja 38% pojista). Vastaavat luvut 15-vuotiaiden osalta olivat 10% tytöistä ja 17% pojista. Lisäksi WHO:n HBSC aineiston mukaan iso osa (78%) suomalaisista 11-15-vuotiaista käytti yli 2 tuntia arkipäivänä viihdemedioiden parissa. Erityisesti pojilla suositellut aikamäärät ylittyivät reilusti.

Suomalaisessa katsauksessa vuodelta 2014 arvioitiin lasten fyysisen aktiivisuuden osa-alueiden toteutumista suomalaisilla lapsilla. (98)  Arvioinnissa käytettiin viisiportaista asteikkoa (A=paras…F=heikoin). Koulumatkaliikunnan ja kouluissa tapahtuvan liikunnan arvioitiin toteutuvan melko hyvin (taso B), samoin kuin fyysistä aktiivisuutta edistävän kuntatason päätöksenteon ja valtakunnan tason toimenpiteiden. Organisoituun liikuntaan ja urheiluun osallistuminen sekä perheen ja kaverien kanssa liikkuminen arvioitiin keskimmäiselle tasolle C. Selvityksen mukaan urheiluseuratoimintaan osallistuu lähes puolet suomalaislapsista. Vanhemmat osallistuvat pääasiassa hyvin lasten fyysisen aktiivisuuden tukemiseen kyselytutkimusten perusteella ja suunnilleen puolet lapsista harrastaa liikuntaa kavereiden kanssa.

Huonosti toteutuvaksi (taso D) katsauksessa arvioitiin fyysisen aktiivisuuden kokonaismäärä, omatoimisen liikunnan toteutuminen sekä fyysinen inaktiivisuus eli istuminen ja ruutuaika. (98) Fyysisen aktiivisuuden kokonaismäärän arviointi perustui yllä mainittuihin WHO:n selvityksiin. Suomalaisista saadut objektiiviset kiihtyvyysanturein mitatut tulokset eivät merkittävästi eroa WHO:n kyselytutkimusten tuloksista. Kiihtyvyysanturimittausten mukaan 3-15-vuotiaista lapsista liikkui 17-50% reippaasti vähintään tunnin päivittäin. Noin puolet päiväkoti- ja alakouluikäisistä ja 17% yläkouluikäisistä liikkui päivittäin 60 minuuttia reippaasti. (98)

WHO:n selvitysten perusteella fyysisessä aktiivisuudessa näyttäisi ainakin viime vuosien osalta olevan laskeva trendi. Ekelund et al (23) kokoamassa katsauksessa todettiin kuitenkin, että fyysisen aktiivisuuden vähenemisestä ei viime vuosikymmeninä ole selvää viitettä. Fyysisen aktiivisuuden laadussa sen sijaan on tapahtunut muutosta. Vapaa-ajan liikuntaharrastusten merkitys on korostunut, siinä missä muunlaisen liikunnan, kuten hyöty- ja arkiliikunnan, määrä on vähentyneet. (99)

Pohdinta

Kardiometabolisten riskitekijöisen merkitys ja metabolisen oireyhtymän käsite

Kardiometaboliset riskitekijät lapsilla muodostavat merkittävän kansanterveydellisen ongelman ja ovat seurausta ylipainosta sekä siihen johtavista epäterveellisistä elintavoista. Lihavuuden tunnistaminen, sen ennaltaehkäisy ja varhainen hoito ovat avainasemassa myös kardiometabolisen riskin vähentämisessä. Metabolisen oireyhtymän diagnoosin tarpeellisuus sen sijaan on syystäkin kyseenalaistettu, koska olennaista ei liene diagnoosin asettaminen, vaan niiden lasten tunnistaminen, joilla on suurentunut kardiometabolinen riski.

Vaikka metabolisen oireyhtymän diagnoosi lapsilla ennustaakin luotettavasti myöhempää sairastavuutta, ei se ole ennustekijänä yhtään parempi kuin ylipaino yksin.(29) Tämä tarkoittaa, että kliinisessä käytännössä ylipainon tunnistaminen olisi yksinkertainen ja hyvä keino tunnistaa riskiyksilöt. Toisaalta kardiometabolisen kokonaisriskin arvioinnin apuna kliinisessä työssä voisi tulla kyseeseen myös tutkimuskäyttöön vakiintuneen jatkuvan summamuuttujan käyttö. Summamuuttuja kuvaa kokonaisriskiä nimittäin joustavammin kuin tietyn raja-arvon ylittymiseen perustuvat metabolisen oireyhtymän kriteeristöt ja ennustaa myöhempää sairastavuutta varsin luotettavasti. (38,39)

Ylipainon ja lihavuuden tunnistamiseen ja varhaiseen hoitoon panostamiseen kliinisessä työssä kannustavat myös lihavuuden aiheuttamat muut merkittävät terveysongelmat. Vaikka kaikilla lihavilla lapsilla ei olekaan kardiometabolisia riskitekijöitä, voivat ne kuitenkin kehittyä myös myöhemmin nuoruudessa tai aikuisuudessa, minkä lisäksi lihavuuteen liittyy riski sairastua moniin muihin sairauksiin. Sydän- ja verisuonisairauksien ja diabeteksen lisäksi lapsuusiässä kehittynyt lihavuus altistaa mm. paksusuolen syövälle, uniapnealle, sappikivitaudille, kihdille, tuki- ja liiikuntaelimistön ongelmille, nivelrikolle, sekä masennukselle ja muille psykososiaalisille ongelmille. (1)

Fyysisen aktiivisuuden ja kunnon itsenäinen vaikutus kardiometaboliseen riskiin

Fyysinen aktiivisuus on vahvan tutkimusnäytön perusteella tehokas keino ehkäistä ja hoitaa kardiometabolisia riskitekijöitä. Fyysisesti aktiiviset lapset ovat harvemmin lihavia ja toisaalta lisääntynyt fyysinen aktiivisuus vähentää ylipainoa, mikä selittää pitkälti fyysisen aktiivisuuden vaikutusta kardiometabolisiin riskitekijöihin, mutta ei täysin. Erityisen huomionarvoista on, että fyysinen aktiivisuus vaikuttaa kardiometaboliseen riskiin myös lihavuudesta asteesta riippumatta. (18,20) Lisäksi poikkileikkaustutkimuksissa kaikilla lihavilla lapsilla ei ole todettu kardiometabolisia riskitekijöitä. (44) Tämä on herättänyt ajatuksen, että näillä yksilöillä on joitakin geneettisiä tai elintapoihin liittyviä tekijöitä, jotka suojaavat heitä riskitekijöiden kehittymiseltä. Perintötekijöiden osuus on kiistaton (100), mutta toisena merkittävänä riskiä muokkaavana tekijänä on tunnistettu fyysinen aktiivisuus ja kunto.

Enemmän liikkuvilla lihavilla lapsilla voidaan todeta vähemmän kardiometabolisia riskitekijöitä kuin samanpainoisilla vähän liikkuvilla. (18,20,101) Aikuisilla on todettu jo aiemmin fyysisesti hyväkuntoisten lihavien kuolleisuuden ja riskin sairastua sydän- ja verisuonisairauksiin sekä tyypin 2 diabetekseen olevan pienempi kuin fyysisesti huonokuntoisten normaalipainoisten. (102)

Fyysisen aktiivisuuden ja kunnon itsenäistä merkitystä tukevia tuloksia on saatu myös interventiotutkimuksissa, joissa kardiometabolisten riskitekijöiden on todettu vähentyneen lapsilla fyysisen aktiivisuuden lisäämisen myötä ilman merkittävää muutosta painossa tai kehon koostumuksessa. (15,17) Erityisesti fyysisen kunnon kohoamisen on todettu olevan yhteydessä kardiometabolisten riskitekijöiden vähenemiseen. (15) Tätä ilmiötä on kutsuttu englanninkielisessä kirjallisuudessa fat but fit –fenotyypiksi, mikä tarkoittaa lihavaa mutta hyväkuntoista yksilöä. (101) Mikä fat but fit -lmiön merkitys sitten on? Tiivistettynä, fyysisellä aktiivisuudella on itsenäinen kardiometabolisilta riskitekijöiltä suojaava vaikutus, jota ei voida saavuttaa pelkällä laihduttamisella. Lisäksi käytännön tasolla, interventioissa tavoitteeksi voisi painon pudotuksen sijasta asettaa fyysisen aktiivisuuden lisääminen ja kunnon koheneminen.

Lasten fyysisen aktiivisuuden edistäminen

Seuraavaksi keskeiseksi kysymykseksi nousee, kuinka siis lisätä fyysistä aktiivisuutta lapsilla. Fyysisen aktiivisuuden suosituksilla on pyritty ohjaamaan lasten fyysistä aktiivisuutta terveyttä edistävälle tasolle. Sekä suomalaiset (21) että WHO:n maailmanlaajuiset suositukset (22) ohjeistavat lapsia liikkumaan päivittäin vähintään 60 minuuttia, vähintään kohtalaisen rasittavalla intensiteetillä. Suositukset ovat laatineet asiantuntijaryhmät tutkimustietoon nojautuen.

Suositusten riittävyys ja osuvuus ovat kuitenkin ajoittain herättäneet keskustelua tutkijoiden keskuudessa. Esimerkiksi European Heart Study:n aineistosta saatujen tulosten perusteella, että päivittäinen 60 minuutin fyysisen aktiivisuuden suositus ei olisi riittävä suojaamaan kardiometabolisilta riskitekijöiltä. (103) Toisena esimerkkinä, Stabelini Neto et al (26) ehdottivat tutkimuksensa perusteella että 60min päivässä ei riitä suojaamaan metabolisilta haittavaikutuksilta, vaan liikuntamäärän pitäisi olla lähempänä 90min joka päivä.

Andersen et al (82) arvioivat systemaattisessa katsauksessaan fyysisen aktiivisuuden suositusten perustaa laajemmin. Tutkijat huomauttivat mm. että 2005 vuoden jälkeen muodostetut liikuntasuositukset perustuvat pääsasiassa siihen, että interventiotutkimuksissa käytetään pääasiassa 60min/vrk liikuntamäärään lisäystä. Näissä tutkimuksissa ei myöskään huomioida juurikaan intervention ulkopuolella kertynyttä fyysistä aktiivisuutta. Myös objektiivisesti määritetyn tiedon kerääminen liikuntamääristä oli harvinaisempaa tuolloin. Nykyiset WHO:n suositukset painottavat, että 60 minuutin fyysisen aktiivisuuden tulisi päivittäin kertyä muun arjen fyysisen aktiivisuuden ohelle. Kun tämän ottaa huomioon, lähenee päivittäinen fyysisen aktiivisuuden määrä 90 minuutin lukemaa, jos lapsi liikkuu suositusten mukaan. Loppujen lopuksi katsauksen tehneet tutkijat totesivat kuitenkin, että nykyiset 2010 päivitetyt WHO:n suositukset ovat pätevät ja perustuvat nykyiseen näyttöön.

Ongelmana kuitenkin on, että liikuntasuositukset toteutuvat vain osalla lapsista. WHO:n selvitysten mukaan merkittävä osa eurooppalaisista lapsista ja nuorista, erityisesti tytöistä, ei saavuta suositusten mukaista fyysisen aktiivisuuden tasoa. (24,97) Tämä pätee myös suomalaisiin lapsiin, vaikka kansainvälisessä vertailussa Suomi sijoittuukin kärkipäähän lasten fyysisen aktiivisuuden suhteen. Täytyy muistaa, että WHO:n selvitysten arviot perustuvat itseraportoituihin liikuntamääriin, jotka ovat usein vielä suurempia kuin objektiivisesti mitatut liikuntamäärät. (23) Osa selitystä, miksi suomalaislapset liikkuvat enemmän kuin muut Euroopan lapset, saattaa olla, että suomalaisessa selvityksessä todettiin melko suuren osan (30-55%) 3-18-vuotiaista suomalaislapsista osallistuvan ohjattuun liikuntaan tai urheiluharrastukseen. Lisäksi suomalaislapset kulkevat verrattain usein kävellen tai pyörällä kouluun. (75)

Pyrkimyksissä fyysisen aktiivisuuden lisäämiseen on huomattava, että juuri lapsuus on merkittävää aikaa elintapojen muodostumisessa. Suomalaisväestössä tehtyjen tutkimusten mukaan liikunnallinen elämäntapa kehittyy tavallisesti lapsuudessa ja säilyy kohtalaisen stabiilina myöhemmin elämässä (104) Lisäksi murrosikä on tässä erityisen kriittistä aikaa. (105) Noin 10 vuoden iässä moni lopettaa liikuntaharrastuksia, kun mielenkiinnon kohteet siirtyvät muihin asioihin. Lapsuudessa harrastetun liikunnan on todettu suojaavan myös myöhemmältä sairastavuudelta metaboliseen oireyhtymään, sydän- ja verisuonitauteihin sekä tyypin 2 diabetekseen. (13) Fyysisen aktiivisuuden vaikutuksia ei kuitenkaan voi varastoida, vaan liikunnan tulisi olla säännöllistä saavutettujen hyötyjen ylläpitämiseksi. (80) Liikunnallisen elämäntavan omaksumineen tulisikin tähdätä jo varhaisessa lapsuudessa, koska näin voidaan saavuttaa pitkäkestoinen, jopa elinikäinen, suoja kardiometabolisia riskitekijöitä vastaan.

Liikunnan ja fyysisen aktiivisuuden lisäämiseen tähtäävien toimenpiteiden ja interventioiden lisäksi on yhtä lailla tärkeää pyrkiä myös fyysisen inaktiivisuuden eli passiivisen ajankäytön ja oleskelun vähentämiseen. Fyysiseen inaktiivisuuteen, erityisesti ruutuaikaan, liittyy nimittäin pelkkää fyysisen aktiivisuuden puutetta suurempi riski kardiometabolisten riskitekijöiden kertymiselle. Istumisjaksojen keskeyttämisen on myös todettu jo lyhyellä aikavälillä parantavan glukoosi- ja insuliiniaineenvaihduntaa lapsilla. (94) Käytännön tasolla olisi olennaista huomioida, että esimerkiksi koulupäivien aikana lapset joutuvat istumaan paljon, ja että näiden fyysisesti inaktiivisten istumisjaksojen keskeyttäminen olisi potentiaalinen lasten kardiometabolista terveyttä edistävä toimenpide.

Kardiometabolisten riskitekijöiden vähentämisessä fyysinen aktiivisuus noussut vahvan tutkimusnäytön myötä keskeiseksi, huomattavan terapeuttisen potentiaalin omaavaksi keinoksi. Riskiyksilöiden tunnistamisen ja puuttumisen tulisi toteutua mahdollisimman varhaisessa vaiheessa, ja esimerkiksi kouluterveydenhuolto on avainasemassa. Käytännössä kouluterveydenhuollon osuus tarkoittaa erityisesti ylipainon ja lihavuuden tunnistamista, hoitoon ohjaamista sekä hoidon seurantaan osallistumista.

Varsinaisia fyysisen aktiivisuuden interventiomuotoja on lapsilla tutkittu sekä kouluissa että polikliinisesti toteutetuilla interventioilla. (16,17,85,106) Usein tutkimuksiin on sisältynyt fyysisen aktiivisuuden lisäämisen ohella myös muuta elintapaohjausta. Esimerkiksi Pedrosa et al (16) havaitsivat, että elintapainterventio, sekä yksilö- että ryhmämuotoisena, johti ylipainon vähenemiseen ja metabolisten parametrien kohenemiseen. Mielenkiintoinen havainto oli, että Ryhmäinterventio vaikutti olevan merkittävästi tehokkaampaa kuin yksilömuotoinen interventio. Ryhmäinterventiossa havaittiin selkeämmät muutokset zBMI ja HDL sekä vähäisempi keskeytysten lukumäärä. Tärkeäksi seikaksi elintapojen muutokseen tähtäävissä interventioissa nousee myös asenteiden ja käytäntöjen muuttuminen perheissä. Lisäksi adherenssi eli sitoutuminen interventioon näyttelee merkittävää roolia intervention onnistumisessa.

Interventioiden, jotka on suunnattu koko perheeseen, on havaittu myös tutkimusnäytön perusteella olevan vaikuttavampia (106,107)  Esimerkiksi suomalaisessa lasten liikunta- ja ravitsemustutkimuksessa todettiin, että perhelähtöinen elämäntapainterventio oli kahden vuoden aikana lisännyt lasten fyysistä aktiivisuutta ja vähentänyt fyysisen inaktiivisuuden lisääntymistä sekä parantanut ruokavalion laatua verrokkiryhmään nähden. (106)

Terveyskasvatus ja fyysisen aktiivisuuden lisääminen ovat turvallisia toimenpiteitä, jotka tuovat hyödyllisiä vaikutuksia myös normaalipainoisille lapsille, minkä vuoksi fyysisen aktiivisuutta edistävien hankkeiden ja toimenpiteiden tulisi toteutua väestötasolla. Tässä koulut ovat interventiokanavana vertaansa vailla, koska niiden kautta on mahdollista helposti tavoittaa koko ikäluokka. Kouluissa toteutettavien hankkeiden tehokkuutta tulisi kuitenkin pyrkiä aktiivisesti arvioimaan, jotta tehokkuutta edistävät ja estävät tekijät voitaisiin tunnistaa, ja hankkeita kehittää tehokkaammiksi.

Koulujen kautta toteutettujen 6-18 –vuotiaiden lasten ja nuorten fyysistä aktiivisuutta edistävien interventioiden vaikutuksia arvioineessa systemaattisessa Cochrane-katsauksessa vuodelta 2013 (108) todetaan tehokkuuden olevan vain kohtalainen tai vaatimaton, vaikka monissa tutkimuksissa onkin saatu lupaavia tuloksia. Esimerkiksi Martinez-Vizcaino et al (81) toteuttivat yhden vuoden mittaisen liikuntaintervention espanjalaisissa kouluissa. Interventiona toteutettiin järjestettyä liikuntaa 90 minuuttia kahtena arkipäivänä ja 150 minuuttia lauantaisin, joka viikko vuoden aika. Tutkimukseen osallistuivat kaikki koulun 8-10-vuotiaat lapset, painosta ja riskitekijäprofiilista riippumatta. Tuloksia verrattiin verrokkikouluihin ja todettiin, että lihavuus ja ylipaino eivät merkittävästi vähentyneet, mutta kehonkoostumus kuitenkin parantuimolemmilla sukupuolilla ja kardiometaboliset riskitekijät vähenivät erityisesti tytöillä.

Tällaisilla interventioilla on kuitenkin joka tapauksessa mahdollista lisätä lasten fyysistä aktiivisuutta ja vähentää fyysistä passiivisuutta. Lisäksi fyysisesti aktiivisten lasten osuutta voidaan lisätä. Katsauksessa todettiin myös, että vaikuttavuutta lisää intervention keston pituus (vähintään puoli vuotta), sekä ohjatun liikunnan lisäksi tarjottu terveyskasvatus. (108)

Kokonaisvaltaisuus onkin tärkeää muistaa terveyden edistämisessä. Fyysisen aktiivisuuden lisäksi keskeisiä sekä kardiometabolista että yleistä terveyttä edistäviä osa-alueita ovat terveellinen ravinto ja riittävä unen määrä. Terveellistä, kasviksia ja hedelmiä sisältävää, ruokavaliota noudattavilla lapsilla ja nuorilla on vähemmän kardiometabolisia riskitekijöitä. (10) Myös riittävä unen määrä lapsilla on yhdistetty parempaan kardiometaboliseen riskitekijäprofiiliin. (78) Nämä osa-alueet tulisikin huomioida fyysisen aktiivisuuden ohella sekä ennaltaehkäisevässä terveyskasvatuksessa, että kardiometabolisia riskitekijöitä vähentämään tähtäävissä interventioissa.

Yleisesti ottaen liikunnallisuuden tukemisen merkitys on hyvin tunnistettu suomalaisissa kouluissa ja niissä pyritään fyysistä aktivisuutta tukeviin käytäntöihin. Myös liikuntatilojen -välineiden suhteen suurin osa kouluista on hyvin varusteltuja. Lisäksi suomalaiset koulut ottavat usein fyysisen aktiivisuuden tukemisen huomioon opetussuunnitelmissaan ja kunnat toimintasuunnitelmissaan. Kuntatasolla liikunnan harrastamista on pyritty edistämään tilojen, ympäristön ja harrastusmahdollisuuksien suhteen tehdyillä ratkaisuilla. Kunnat saavat myös Sosiaali- ja terveysministeriöstä sekä Opetusministeriöstä tukea valtiolta liikunnan edistämiseen kunnissa. (75)

Poliittisessa päätöksenteossa tulisi jatkossakin huomioida entistä päämäärätietoisemmin terveyden edistäminen fyysistä aktiivisuutta lisäämällä. Kansanterveydellisesti ja -taloudellisesti ajatellen, terveysongelmien ennaltaehkäisy on kannattavampaa kuin sairauksien hoito. Päätöksenteon tulisi koskea mm. virkistys- ja liikunta-alueiden rakentamisen ja kunnossapidon lisäksi myös liikenneinfrastruktuuria, kuten jalkakäytävien ja pyöräteiden rakentamista sekä määrärahojen osoitusta fyysisen aktiivisuuden edistämiseen varhaiskasvatuksessa ja kouluissa.

Johtopäätökset

Lihavuuden ja kardiometabolisten riskitekijöiden taakka lapsilla on hyvin tunnistettu ilmiö. On tärkeää tiedostaa myös näiden lapsuusiän kardiometabolisten riskitekijöiden merkitys myöhemmälle sairastavuudelle ja pyrkiä aktiivisesti ennaltaehkäisemään ja hoitamaan niitä varhaisessa vaiheessa.

Fyysinen aktiivisuus on noussut tutkimustiedon myötä tärkeäksi terapeuttiseksi keinoksi, koska sillä on sekä lihavuuden vähenemisen kautta että lihavuudesta riippumattomilla mekanismeilla välittyvä suotuisa vaikutus kardiometabolisiin riskitekijöihin.

Päämäärätietoinen fyysisen aktiivisuuden lisääminen tulisi näin ollen nähdä tärkeänä terveyttä edistävänä toimenpiteenä. Lisäksi ennaltaehkäisevät ja hoitavat toimenpiteet tulisi kohdistaa kaikkiin lapsiin mahdollisimman varhaisesta lapsuudesta alkaen terveellisten elintapojen muodostumisen edistämiseksi ja ylläpitämiseksi sekä myöhemmän sairastavuuden vähentämiseksi.

Lähteet

  1. Dietz WH. Health Consequences of Obesity in Youth: Childhood Predictors of Adult Disease. Pediatrics. American Academy of Pediatrics; 1998 Mar 1;101(Supplement 2):518–25.
  2. Vuorela N, Saha M-T, Salo MK. Change in prevalence of overweight and obesity in Finnish children – comparison between 1974 and 2001. Acta Paediatr. Blackwell Publishing Ltd; 2011 Jan;100(1):109–15.
  3. Eloranta A-M, Lindi V, Schwab U, Tompuri T, Kiiskinen S, Lakka H-M, et al. Dietary factors associated with overweight and body adiposity in Finnish children aged 6-8 years: the PANIC Study. Int J Obes (Lond). 2012 Jul;36(7):950–5.
  4. Vuorela N, Saha M-T, Salo M. Prevalence of overweight and obesity in 5- and 12-year-old Finnish children in 1986 and 2006. Acta Paediatr. Blackwell Publishing Ltd; 2009 Mar;98(3):507–12.
  5. Owens S, Galloway R. Childhood obesity and the metabolic syndrome. Current Atherosclerosis Reports. 2014 Sep;16(9):436–8.
  6. Juhola J, Magnussen CG, Viikari JSA, Kähönen M, Hutri-Kähönen N, Jula A, et al. Tracking of serum lipid levels, blood pressure, and body mass index from childhood to adulthood: the Cardiovascular Risk in Young Finns Study. J Pediatr. Elsevier; 2011 Oct;159(4):584–90.
  7. Raitakari OT, Juonala M, Kähönen M, Taittonen L, Laitinen T, Mäki-Torkko N, et al. Cardiovascular risk factors in childhood and carotid artery intima-media thickness in adulthood: the Cardiovascular Risk in Young Finns Study. JAMA. American Medical Association; 2003 Nov 5;290(17):2277–83.
  8. Weiss R, Dziura J, Burgert TS, Tamborlane WV, Taksali SE, Yeckel CW, et al. Obesity and the Metabolic Syndrome in Children and Adolescents. New England Journal of Medicine. 2004 Jun 3;350(23):2362–74.
  9. Ford ES, Li C. Defining the metabolic syndrome in children and adolescents: will the real definition please stand up? J Pediatr. Elsevier; 2008 Feb;152(2):160–4.
  10. Pan Y, Pratt CA. Metabolic syndrome and its association with diet and physical activity in US adolescents. J Am Diet Assoc. Elsevier; 2008 Feb;108(2):276–86–discussion286.
  11. Väistö J, Eloranta A-M, Viitasalo A, Tompuri T, Lintu N, Karjalainen P, et al. Physical activity and sedentary behaviour in relation to cardiometabolic risk in children: cross-sectional findings from the Physical Activity and Nutrition in Children (PANIC) Study. Int J Behav Nutr Phys Act. BioMed Central Ltd; 2014;11(1):55.
  12. Carson V, Rinaldi RL, Torrance B, Maximova K, Ball GDC, Majumdar SR, et al. Vigorous physical activity and longitudinal associations with cardiometabolic risk factors in youth. Int J Obes (Lond). Nature Publishing Group; 2014 Jan;38(1):16–21.
  13. Yang X, Telama R, Hirvensalo M, Viikari JSA, Raitakari OT. Sustained participation in youth sport decreases metabolic syndrome in adulthood. Int J Obes (Lond). Nature Publishing Group; 2009 Nov;33(11):1219–26.
  14. Calcaterra V, Larizza D, Codrons E, De Silvestri A, Brambilla P, Abela S, et al. Improved metabolic and cardiorespiratory fitness during a recreational training program in obese children. J Pediatr Endocrinol Metab. 2013;26(3-4):271–6.
  15. Chen AK, Roberts CK, Barnard RJ. Effect of a short-term diet and exercise intervention on metabolic syndrome in overweight children. Metab Clin Exp. 2006 Jul;55(7):871–8.
  16. Pedrosa C, Oliveira BMPM, Albuquerque I, Simões-Pereira C, Vaz-de-Almeida MD, Correia F. Markers of metabolic syndrome in obese children before and after 1-year lifestyle intervention program. Eur J Nutr. Springer-Verlag; 2011 Sep;50(6):391–400.
  17. Blüher S, Petroff D, Wagner A, Warich K, Gausche R, Klemm T, et al. The one year exercise and lifestyle intervention program KLAKS: Effects on anthropometric parameters, cardiometabolic risk factors and glycemic control in childhood obesity. Metab Clin Exp. 2014 Mar;63(3):422–30.
  18. Brage S, Wedderkopp N, Ekelund U, Franks PW, Wareham NJ, Andersen LB, et al. Features of the metabolic syndrome are associated with objectively measured physical activity and fitness in Danish children: the European Youth Heart Study (EYHS). Diabetes Care. American Diabetes Association; 2004 Sep;27(9):2141–8.
  19. Kelishadi R, Razaghi EM, Gouya MM, Ardalan G, Gheiratmand R, Delavari A, et al. Association of physical activity and the metabolic syndrome in children and adolescents: CASPIAN Study. Horm Res. 2007;67(1):46–52.
  20. Owen CG, Nightingale CM, Rudnicka AR, Sattar N, Cook DG, Ekelund U, et al. Physical activity, obesity and cardiometabolic risk factors in 9- to 10-year-old UK children of white European, South Asian and black African-Caribbean origin: the Child Heart And health Study in England (CHASE). Diabetologia. 2010 Aug;53(8):1620–30.
  21. Ahonen, H H, OJ H, L K, M K, J K, et al. Fyysisen aktiivisuuden suositus kouluikäisille 7-18-vuotiaille. Helsinki; 2008. 96 p.
  22. Global Recommendations on Physical Activity for Health. Geneva: World Health Organization; 2010.
  23. Ekelund U, Tomkinson G, Armstrong N. What proportion of youth are physically active? Measurement issues, levels and recent time trends. Br J Sports Med. BMJ Publishing Group Ltd and British Association of Sport and Exercise Medicine; 2011 Sep;45(11):859–65.
  24. Currie C. Social Determinants of Health and Well-being Among Young People. World Health Organization; 2012. 1 p.
  25. Chaput J-P, Saunders TJ, Mathieu M-È, Henderson M, Tremblay MS, O’Loughlin J, et al. Combined associations between moderate to vigorous physical activity and sedentary behaviour with cardiometabolic risk factors in children. Appl Physiol Nutr Metab. NRC Research Press; 2013 May;38(5):477–83.
  26. Stabelini Neto A, de Campos W, Santos Dos GC, Mazzardo Junior O. Metabolic syndrome risk score and time expended in moderate to vigorous physical activity in adolescents. BMC Pediatr. BioMed Central; 2014;14(1):42.
  27. Huang TT-K, Nansel TR, Belsheim AR, Morrison JA. Sensitivity, specificity, and predictive values of pediatric metabolic syndrome components in relation to adult metabolic syndrome: the Princeton LRC follow-up study. J Pediatr. Elsevier; 2008 Feb;152(2):185–90.
  28. Ferranti SD de, Osganian SK. Epidemiology of paediatric metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus. Diabetes & vascular disease research : official journal of the International Society of Diabetes and Vascular Disease. SAGE Publications; 2007 Dec;4(4):285–96.
  29. Magnussen CG, Koskinen J, Chen W, Thomson R, Schmidt MD, Srinivasan SR, et al. Pediatric metabolic syndrome predicts adulthood metabolic syndrome, subclinical atherosclerosis, and type 2 diabetes mellitus but is no better than body mass index alone: the Bogalusa Heart Study and the Cardiovascular Risk in Young Finns Study. Circulation. Lippincott Williams & Wilkins; 2010 Oct 19;122(16):1604–11.
  30. Syvänne M, Vanhala M. Lääkärin käsikirja: Metabolinen oireyhtymä. http://www.terveysportti.fi.
  31. Zimmet P, Alberti KGM, Kaufman F, Tajima N, Silink M, Arslanian S, et al. The metabolic syndrome in children and adolescents – an IDF consensus report. Blackwell Publishing Ltd; 2007. pp. 299–306.
  32. Chen W, Srinivasan SR, Elkasabany A, Berenson GS. Cardiovascular Risk Factors Clustering Features of Insulin Resistance Syndrome (Syndrome X) In a Biracial (Black-White) Population of Children, Adolescents, and Young Adults: The Bogalusa Heart Study. American Journal of Epidemiology. Oxford University Press; 1999 Oct 1;150(7):667–74.
  33. Cook S, Weitzman M, Auinger P, Nguyen M, Dietz WH. Prevalence of a metabolic syndrome phenotype in adolescents: findings from the third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-1994. Arch Pediatr Adolesc Med. American Medical Association; 2003 Aug;157(8):821–7.
  34. Ahrens W, Moreno LA, Mårild S, Molnár D, Siani A, De Henauw S, et al. Metabolic syndrome in young children: definitions and results of the IDEFICS study. Int J Obes Relat Metab Disord. Nature Publishing Group; 2014 Sep 1;38:S4–S14.
  35. Laurson KR, Welk GJ, Eisenmann JC. Diagnostic performance of BMI percentiles to identify adolescents with metabolic syndrome. Pediatrics. American Academy of Pediatrics; 2014 Feb;133(2):e330–8.
  36. Goran MI, Gower BA. Longitudinal study on pubertal insulin resistance. Diabetes. 2001 Nov;50(11):2444–50.
  37. Gower BA, Nagy TR, Goran MI. Visceral fat, insulin sensitivity, and lipids in prepubertal children. Diabetes. 1999 Aug;48(8):1515–21.
  38. Eisenmann JC, Laurson KR, DuBose KD, Smith BK, Donnelly JE. Construct validity of a continuous metabolic syndrome score in children. Diabetology & Metabolic Syndrome. BioMed Central; 2010;2(1):8.
  39. Viitasalo A, Lakka TA, Laaksonen DE, Savonen K, Lakka H-M, Hassinen M, et al. Validation of metabolic syndrome score by confirmatory factor analysis in children and adults and prediction of cardiometabolic outcomes in adults. Diabetologia. Springer Berlin Heidelberg; 2014 May;57(5):940–9.
  40. Reinehr T, Wunsch R, Pütter C, Scherag A. Relationship between carotid intima-media thickness and metabolic syndrome in adolescents. J Pediatr. 2013 Aug;163(2):327–32.
  41. Garnett SP, Baur LA, Srinivasan S, Lee JW, Cowell CT. Body mass index and waist circumference in midchildhood and adverse cardiovascular disease risk clustering in adolescence. Am J Clin Nutr. 2007 Sep;86(3):549–55.
  42. Weiss R, Caprio S. The metabolic consequences of childhood obesity. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2005 Sep;19(3):405–19.
  43. Shashaj B, Bedogni G, Graziani MP, Tozzi AE, DiCorpo ML, Morano D, et al. Origin of cardiovascular risk in overweight preschool children: a cohort study of cardiometabolic risk factors at the onset of obesity. JAMA Pediatr. American Medical Association; 2014 Oct;168(10):917–24.
  44. Vukovic R, Milenkovic T, Mitrovic K, Todorovic S, Plavsic L, Vukovic A, et al. Preserved insulin sensitivity predicts metabolically healthy obese phenotype in children and adolescents. Eur J Pediatr. Springer Berlin Heidelberg; 2015 Dec;174(12):1649–55.
  45. Suomalaisen Lääkäriseuran Duodecimin ja Suomen Lastenlääkäriyhdistys ryn asettama työryhmä. Lihavuus (lapset). (päivitetty 11.10.2013) http://www.kaypahoito.fi.
  46. Saari A, Sankilampi U, Hannila M-L, Kiviniemi V, Kesseli K, Dunkel L. New Finnish growth references for children and adolescents aged 0 to 20 years: Length/height-for-age, weight-for-length/height, and body mass index-for-age. Ann Med. Taylor & Francis; 2011 May;43(3):235–48.
  47. Maffeis C, Banzato C, Talamini G, Obesity Study Group of the Italian Society of Pediatric Endocrinology and Diabetology. Waist-to-height ratio, a useful index to identify high metabolic risk in overweight children. J Pediatr. 2008 Feb;152(2):207–13.
  48. Reaven GM. The metabolic syndrome: is this diagnosis necessary? Am J Clin Nutr. 2006 Jun;83(6):1237–47.
  49. Ali O, Cerjak D, Kent JW, James R, Blangero J, Zhang Y. Obesity, central adiposity and cardiometabolic risk factors in children and adolescents: a family-based study. Pediatr Obes. 2014 Jun;9(3):e58–62.
  50. Rasmussen-Torvik LJ, Pankow JS, Jacobs DR, Steinberger J, Moran A, Sinaiko AR. Development of associations among central adiposity, adiponectin and insulin sensitivity from adolescence to young adulthood. Diabet Med. Blackwell Publishing Ltd; 2012 Sep;29(9):1153–8.
  51. Levy-Marchal C, Arslanian S, Cutfield W, Sinaiko A, Druet C, Marcovecchio ML, et al. Insulin resistance in children: consensus, perspective, and future directions. 2010. pp. 5189–98.
  52. Tobisch B, Blatniczky L, Barkai L. Cardiometabolic risk factors and insulin resistance in obese children and adolescents: relation to puberty. Pediatr Obes. 2015 Feb;10(1):37–44.
  53. Bacha F, Saad R, Gungor N, Arslanian SA. Are obesity-related metabolic risk factors modulated by the degree of insulin resistance in adolescents? Diabetes Care. American Diabetes Association; 2006 Jul;29(7):1599–604.
  54. Kahn BB, Flier JS. Obesity and insulin resistance. J Clin Invest. American Society for Clinical Investigation; 2000 Aug;106(4):473–81.
  55. Raitakari OT, Porkka KV, Rönnemaa T, Knip M, Uhari M, Akerblom HK, et al. The role of insulin in clustering of serum lipids and blood pressure in children and adolescents. The Cardiovascular Risk in Young Finns Study. Diabetologia. 1995 Sep;38(9):1042–50.
  56. Zachurzok-Buczyńska A, Klimek K, Firek-Pedras M, Małecka-Tendera E. Are metabolic syndrome and its components in obese children influenced by the overweight status or the insulin resistance? Endokrynol Pol. 2011;62(2):102–8.
  57. Haney EM, Huffman LH, Bougatsos C, Freeman M, Steiner RD, Nelson HD. Screening and treatment for lipid disorders in children and adolescents: systematic evidence review for the US Preventive Services Task Force. Pediatrics. American Academy of Pediatrics; 2007 Jul;120(1):e189–214.
  58. Kaitosaari T, Simell O, Viikari J, Raitakari O, Siltala M, Hakanen M, et al. Tracking and determinants of LDL particle size in healthy children from 7 to 11 years of age: the STRIP Study. Eur J Pediatr. 2009 May;168(5):531–9.
  59. Salo M. Lääkärin käsikirja: Lapsen hyperkolesterolemian diagnostiikka ja hoito. http://www.terveysportti.fi.
  60. l’Allemand-Jander D. Clinical diagnosis of metabolic and cardiovascular risks in overweight children: early development of chronic diseases in the obese child. Int J Obes (Lond). Nature Publishing Group; 2010 Dec;34 Suppl 2:S32–6.
  61. Jokinen E, Tikanoja T, Tuuteri L. Lääkärin käsikirja: Lapsen verenpaine. http://www.terveysportti.fi.
  62. Sorof J, Daniels S. Obesity hypertension in children: a problem of epidemic proportions. Hypertension. 2002 Oct;40(4):441–7.
  63. Gopinath B, Baur LA, Garnett S, Pfund N, Burlutsky G, Mitchell P. Body mass index and waist circumference are associated with blood pressure in preschool-aged children. Ann Epidemiol. Elsevier; 2011 May;21(5):351–7.
  64. Torrance B, McGuire KA, Lewanczuk R. Overweight, physical activity and high blood pressure in children: a review of the literature. Vascular health and risk …. 2007.
  65. Sun SS, Grave GD, Siervogel RM, Pickoff AA, Arslanian SS, Daniels SR. Systolic blood pressure in childhood predicts hypertension and metabolic syndrome later in life. Pediatrics. American Academy of Pediatrics; 2007 Feb;119(2):237–46.
  66. Csábi G, Molnár D, Hartmann G. Urinary sodium excretion: association with hyperinsulinaemia, hypertension and sympathetic nervous system activity in obese and control children. Eur J Pediatr. 1996 Oct;155(10):895–7.
  67. Schorr U, Blaschke K, Turan S, Distler A, Sharma AM. Relationship between angiotensinogen, leptin and blood pressure levels in young normotensive men. J Hypertens. 1998 Oct;16(10):1475–80.
  68. Ridker PM, Buring JE, Cook NR, Rifai N. C-reactive protein, the metabolic syndrome, and risk of incident cardiovascular events: an 8-year follow-up of 14 719 initially healthy American women. Circulation. 2003 Jan 28;107(3):391–7.
  69. Kelishadi R, Hashemipour M, Sarrafzadegan N, Mohammadifard N, Alikhasy H, Beizaei M, et al. Effects of a lifestyle modification trial among phenotypically obese metabolically normal and phenotypically obese metabolically abnormal adolescents in comparison with phenotypically normal metabolically obese adolescents. Matern Child Nutr. Blackwell Publishing Ltd; 2010 Jul 1;6(3):275–86.
  70. Whitehead JP, Richards AA, Hickman IJ, Macdonald GA, Prins JB. Adiponectin–a key adipokine in the metabolic syndrome. Diabetes Obes Metab. Blackwell Publishing Ltd; 2006 May;8(3):264–80.
  71. Bacha F, Arslanian SA. Ghrelin suppression in overweight children: a manifestation of insulin resistance? J Clin Endocrinol Metab. Endocrine Society; 2005 May;90(5):2725–30.
  72. Sanad M, Gharib A. Evaluation of microalbuminuria in obese children and its relation to metabolic syndrome. Pediatr Nephrol. 2011 Dec;26(12):2193–9.
  73. Vuori I, Taimela S, Kujala U. Liikuntalääketiede. 3. uudistettu painos. Kustannus Oy Duodecim.
  74. Pate RR, Mitchell JA, Byun W, Dowda M. Sedentary behaviour in youth. Br J Sports Med. BMJ Publishing Group Ltd and British Association of Sport and Exercise Medicine; 2011 Aug 11;45(11):906–13.
  75. Liukkonen J, Jaakkola T, Kokko S, Gråstén A, Yli-Piipari S, Koski P, et al. Results from Finland’s 2014 Report Card on Physical Activity for Children and Youth. J Phys Act Health. 2014 May;11 Suppl 1(4 Suppl 1):S51–7.
  76. Ekelund U, Brage S, Froberg K, Harro M, Anderssen SA, Sardinha LB, et al. TV viewing and physical activity are independently associated with metabolic risk in children: the European Youth Heart Study. Prentice A, editor. PLoS Med. Public Library of Science; 2006 Dec;3(12):e488.
  77. Cárdenas-Cárdenas LM, Burguete-Garcia AI, Estrada-Velasco BI, López-Islas C, Peralta-Romero J, Cruz M, et al. Leisure-time physical activity and cardiometabolic risk among children and adolescents. J Pediatr (Rio J). 2015 Mar;91(2):136–42.
  78. Hjorth MF, Chaput J-P, Damsgaard CT, Dalskov S-M, Andersen R, Astrup A, et al. Low physical activity level and short sleep duration are associated with an increased cardio-metabolic risk profile: a longitudinal study in 8-11 year old Danish children. Xia Y, editor. PLoS ONE. Public Library of Science; 2014;9(8):e104677.
  79. Ekelund U, Luan J, Sherar LB, Esliger DW, Griew P, Cooper A, et al. Moderate to vigorous physical activity and sedentary time and cardiometabolic risk factors in children and adolescents. JAMA. American Medical Association; 2012 Feb 15;307(7):704–12.
  80. Ferguson MA, Gutin B, Le NA, Karp W, Litaker M, Humphries M, et al. Effects of exercise training and its cessation on components of the insulin resistance syndrome in obese children. Int J Obes Relat Metab Disord. 1999 Aug;23(8):889–95.
  81. Martínez-Vizcaíno V, Sánchez-López M, Notario-Pacheco B, Salcedo-Aguilar F, Solera-Martínez M, Franquelo-Morales P, et al. Gender differences on effectiveness of a school-based physical activity intervention for reducing cardiometabolic risk: a cluster randomized trial. Int J Behav Nutr Phys Act. BioMed Central; 2014;11(1):154.
  82. Andersen LB, Riddoch C, Kriemler S, Hills AP, Hills A. Physical activity and cardiovascular risk factors in children. Br J Sports Med. BMJ Publishing Group Ltd and British Association of Sport and Exercise Medicine; 2011 Sep;45(11):871–6.
  83. Racil G, Ben Ounis O, Hammouda O, Kallel A, Zouhal H, Chamari K, et al. Effects of high vs. moderate exercise intensity during interval training on lipids and adiponectin levels in obese young females. Eur J Appl Physiol. Springer Berlin Heidelberg; 2013 Oct;113(10):2531–40.
  84. McCormack SE, McCarthy MA, Harrington SG, Farilla L, Hrovat MI, Systrom DM, et al. Effects of exercise and lifestyle modification on fitness, insulin resistance, skeletal muscle oxidative phosphorylation and intramyocellular lipid content in obese children and adolescents. Pediatr Obes. 2014 Aug;9(4):281–91.
  85. Harder-Lauridsen NM, Birk NM, Ried-Larsen M, Juul A, Andersen LB, Pedersen BK, et al. A randomized controlled trial on a multicomponent intervention for overweight school-aged children – Copenhagen, Denmark. BMC Pediatr. BioMed Central; 2014;14(1):273.
  86. Foraita R, Brandes M, Günther F, Bammann K, Pigeot I, Ahrens W. The influence of aerobic fitness on obesity and its parent-offspring correlations in a cross-sectional study among German families. BMC Public Health. BioMed Central; 2015;15(1):638.
  87. Rizzo NS, Ruiz JR, Hurtig-Wennlöf A, Ortega FB, Sjöström M. Relationship of physical activity, fitness, and fatness with clustered metabolic risk in children and adolescents: the European youth heart study. J Pediatr. Elsevier; 2007 Apr;150(4):388–94.
  88. Ekelund U, Anderssen SA, Froberg K, Sardinha LB, Andersen LB, Brage S, et al. Independent associations of physical activity and cardiorespiratory fitness with metabolic risk factors in children: the European youth heart study. Diabetologia. 2007 Sep;50(9):1832–40.
  89. Machado-Rodrigues AM, Leite N, Coelho-e-Silva MJ, Martins RA, Valente-dos-Santos J, Mascarenhas LPG, et al. Independent association of clustered metabolic risk factors with cardiorespiratory fitness in youth aged 11-17 years. Ann Hum Biol. 2014 May;41(3):271–6.
  90. Konidari A, Auth MKH, Murphy MH, Cunningham C, Foweather L, Gobbi R, et al. Assessment of biochemical liver markers, physical activity, fitness and body mass index for a cardiometabolic risk model in childhood. Acta Paediatr. 2014 May;103(5):e194–8.
  91. Mark AE, Janssen I. Relationship between screen time and metabolic syndrome in adolescents. J Public Health (Oxf). Oxford University Press; 2008 Jun;30(2):153–60.
  92. Aucouturier J, Baker JS, Duché P. Fat and carbohydrate metabolism during submaximal exercise in children. Sports Med. 2008;38(3):213–38.
  93. Venables MC, Jeukendrup AE. Endurance training and obesity: effect on substrate metabolism and insulin sensitivity. Med Sci Sports Exerc. 2008 Mar;40(3):495–502.
  94. Belcher BR, Berrigan D, Papachristopoulou A, Brady SM, Bernstein SB, Brychta RJ, et al. Effects of Interrupting Children’s Sedentary Behaviors With Activity on Metabolic Function: A Randomized Trial. J Clin Endocrinol Metab. Endocrine Society Washington, DC; 2015 Oct;100(10):3735–43.
  95. Richter EA, Derave W, Wojtaszewski JF. Glucose, exercise and insulin: emerging concepts. J Physiol (Lond). Wiley-Blackwell; 2001 Sep 1;535(Pt 2):313–22.
  96. Dietz P, Hoffmann S, Lachtermann E, Simon P. Influence of exclusive resistance training on body composition and cardiovascular risk factors in overweight or obese children: a systematic review. Obes Facts. 2012;5(4):546–60.
  97. Currie C. Inequalities in Young People’s Health. World Health Organization; 2008.
  98. Aira A, Fogelholm M, Gråstén A, Jaakkola T, Kallio J, Kokko S, et al. Lasten ja nuorten liikunta : Suomen tilannekatsaus 2014 ja kansainvälinen vertailu. Jyväskylän yliopisto; 2014.
  99. Huotari PRT, Nupponen H, Laakso L, Kujala UM. Secular trends in aerobic fitness performance in 13-18-year-old adolescents from 1976 to 2001. Br J Sports Med. BMJ Publishing Group Ltd and British Association of Sport and Exercise Medicine; 2010 Oct;44(13):968–72.
  100. Brown AE, Walker M. Genetics of Insulin Resistance and the Metabolic Syndrome. Curr Cardiol Rep. Springer US; 2016 Aug;18(8):75.
  101. Eisenmann JC. Aerobic fitness, fatness and the metabolic syndrome in children and adolescents. Acta Paediatr. Blackwell Publishing Ltd; 2007 Dec 1;96(12):1723–9.
  102. Do Lee C, Blair SN, Jackson AS. Cardiorespiratory fitness, body composition, and all-cause and cardiovascular disease mortality in men. Am J Clin Nutr. American Society for Nutrition; 1999 Mar 1;69(3):373–80.
  103. Andersen LB, Harro M, Sardinha LB, Froberg K, Ekelund U, Brage S, et al. Physical activity and clustered cardiovascular risk in children: a cross-sectional study (The European Youth Heart Study). The Lancet. Elsevier; 2006 Jul;368(9532):299–304.
  104. Telama R, Yang X, Leskinen E, Kankaanpää A, Hirvensalo M, Tammelin T, et al. Tracking of physical activity from early childhood through youth into adulthood. Med Sci Sports Exerc. 2014;46(5):955–62.
  105. Telama R, Yang X. Decline of physical activity from youth to young adulthood in Finland. Med Sci Sports Exerc. 2000 Sep;32(9):1617–22.
  106. Viitasalo A, Eloranta A-M, Lintu N, Väistö J, Venäläinen T, Kiiskinen S, et al. The effects of a 2-year individualized and family-based lifestyle intervention on physical activity, sedentary behavior and diet in children. Prev Med. 2016 Jun;87:81–8.
  107. Kriemler S, Meyer U, Martin E, van Sluijs EMF, Andersen LB, Martin BW. Effect of school-based interventions on physical activity and fitness in children and adolescents: a review of reviews and systematic update. Br J Sports Med. BMJ Publishing Group Ltd and British Association of Sport and Exercise Medicine; 2011 Sep;45(11):923–30.
  108. Dobbins M, Husson H, DeCorby K, LaRocca RL. School-based physical activity programs for promoting physical activity and fitness in children and adolescents aged 6 to 18. Dobbins M, editor. Cochrane Database Syst Rev. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd; 2013;2:CD007651.

 

 


 

Healthy lifestyle and learning – the evidence on the associations of physical activity, diet, and obesity with cognitive functions and academic performance

Presentation held at the 11th International Seminar for Physical Education Teachers – Getting Active, Boosting Well-Being. Vierumäki, Finland

“The running man” has been the gold standard phenotype of homo sapiens for thousands of years. Physical activity was an essential and universal part of our lifestyle no more than 100 years ago, but the need for physical work has decreased dramatically since then.  Changes in lifestyle have led to physical inactivity and the concomitant development of health problems causing economic losses. Less than half of children and adolescents undertake the recommended 60 minutes of moderate to vigorous physical activity daily. The evidence also suggests that “the running man” is much more an exception than a rule among the children and adolescents of this millennium.  Furthermore, recent evidence suggesting that children´s dietary patterns typically include a high intake of saturated fat and sucrose, a high consumption of fast foods, and a low consumption of vegetables is alarming. Finally, the   prevalence   of   overweight   and   obesity   has increased substantially during the past three decades.

Physical inactivity, poor nutrition, and overweight may impair the rapidly developing brain and cognitive functions and unhealthy lifestyle may also deteriorate children’s academic achievement. Sedentary lifestyle, poor diet quality, and adiposity may, therefore, have far-reaching effects on children ́s lives in later years. If physical inactivity and poor diet quality and the concomitant development of health problems including overweight and obesity are associated with less than optimal cognitive function and academic development, they may also be associated with poorer education levels leading to lower socioeconomic attainment and various physical and psychosocial problems.

The JCHAL abstract was awarded at the The Physiology That Unites Exercise and Cognition symposium

The abstract titled ”Physical Activity and Sedentary Time in Relation to Academic Achievement in Children” was awarded at the The Physiology That Unites Exercise and Cognition symposium held in Kuopio, Finland, in April 2016.  The symposium was organized by Dr. Lara R. DeRuisseau and sponsored by American Physiological Society, University of Eastern Finland, Finnish Physiological Society, and Finland Fulbright.

Rationale to investigate the relationships between physical activity, sedentary time, and academic performance is that less than half of children and adolescents undertake the recommended 60 minutes of moderate to vigorous physical activity daily and most of their waking hours in sedentary behavior. Some evidence suggest a positive association between physical activity and academic performance but longitudinal studies are few. Therefore we investigated the independent and combined associations of moderate-to-vigorous physical activity and sedentary time with academic performance in Finnish primary school children.

Participants in the present study were 89 boys and 69 girls aged 6–8 years. moderate-to-vigorous physical activity and sedentary time were measured using a combined heart rate and movement sensor in Grade 1. Reading fluency, reading comprehension, and arithmetic skills were assessed using standardized tests in Grades 1–3.

The main findings from this study was that lower levels of moderate-to-vigorous physical activity and higher levels of sedentary time and particularly their combination were related to poorer reading skills in boys. In girls, higher levels of sedentary time were related to better arithmetic skills but this association was modified by body fat percentage.

Haapala_Physiology that unites exercise and cognition

Figure. Poster presented at the symposium.