M. E. Benden a proiectat studiul, a condus implementarea și colectarea datelor și a furnizat conținut substanțial pentru articol. J. J. Blake a elaborat sondajul pentru părinți și protocolul de interviu pentru profesori, a condus colectarea datelor despre profesori și a contribuit la redactarea articolului. M. L. Wendel a condus colectarea datelor sondajului părinților, a asistat la intervievarea profesorilor și a contribuit la scrierea articolului. J. C. Huber a asistat la proiectarea studiului și a efectuat analiza principală a datelor studenților; a contribuit și la secțiunea de analiză a articolului.

Abstract

Obezitatea infantilă este o problemă de sănătate publică, cu efecte semnificative asupra sănătății și economice. Am efectuat un studiu experimental prospectiv în 4 săli de clasă din centrul Texasului pentru a determina efectul birourilor care încurajează să stea mai degrabă decât să stea pe cheltuielile calorice la copii. Studenții au fost monitorizați cu cheltuieli de calorii - măsurarea benzilor purtate timp de 10 zile în toamnă și primăvară. Grupul de tratament a înregistrat o creștere semnificativă a cheltuielilor cu caloriile asupra grupului de control, o constatare care are implicații pentru politică și practică.

Un raport din 2010 publicat de Trust for America’s Health și Fundația Robert Wood Johnson, intitulat F as in Fat: How Obesity Threatens America’s Future, 2010 afirmă că procentul copiilor supraponderali și obezi este de peste 30% în 30 de state. 1 Probabilitatea ca copiii obezi să devină adulți obezi este semnificativ mai mare decât este probabilitatea omologilor lor nonobezi. 2,3 Copiii obezi care devin adulți obezi prezintă, de asemenea, riscuri mai grave pentru sănătate decât persoanele cu obezitate la debutul adulților, inclusiv potențialul unei durate de viață mai scurte. 4.5

Programele de activitate fizică la școală și schimbările de mediu s-au dovedit utile în creșterea activităților fizice care îmbunătățesc sănătatea copiilor. 6-9 Cu toate acestea, aceste activități se concentrează de obicei pe porțiuni mici din ziua unui copil și pierd oportunitatea de a crește activitățile fizice care îmbunătățesc sănătatea pe parcursul întregii zile școlare, în special în timpul instruirii. Studiul pilot descris în acest scurt obiectiv vizează obezitatea infantilă prin creșterea cheltuielilor pasive cu calorii în clasă. Mediile de clasă au fost modificate pentru a crește statul (mai degrabă decât ședința) prin înlocuirea birourilor tradiționale așezate ale elevilor și profesorilor cu birouri în înălțime, fabricate special pentru acest studiu (Artco-Bell, Temple, TX); de asemenea, au fost prevăzute scaune în înălțime pentru a permite elevilor să stea la discreția lor. Acest concept a influențat mediul clasei spre a sta în picioare, încurajând mișcări sănătoase și creșterea cheltuielilor de energie.

METODE

Intervenția a fost testată pilot în cursul anului școlar 2009-2010 în 4 săli de clasă din clasa întâi dintr-o școală elementară din punct de vedere etnic din centrul Texasului; sălile de tratament și control au fost selectate aleatoriu. Toate birourile din cele 2 săli de tratament au fost transformate în stații de lucru în picioare, cu scaune, în timp ce sălile de control au rămas neschimbate pe tot parcursul anului școlar. Studenților li s-a spus despre birouri în timpul procesului de consimțământ - consimțământ, iar profesorii lor au întărit că pot sta sau sta la discreția lor. În plus față de cheltuielile cu calorii, studiul nostru a investigat activitatea în picioare a copiilor, după ce nu le-a oferit nicio instrucțiune specifică că trebuie să stea în picioare sau să stea pentru o porțiune din ziua lor. Până la a 12-a săptămână de școală după tratament, elevii se acomodaseră pe biroul lor; 70% dintre studenți nu foloseau deloc scaune, stând 100% din timp la stația de lucru principală, iar restul de 30% stăteau, în medie, aproximativ 75% din timp. Diferențele în cheltuielile de energie pentru utilizatorii cei mai frecvenți în comparație cu utilizatorii cel mai puțin frecvenți ai poziției în picioare nu au fost măsurate, deoarece timpul mediu de așteptare pentru clasele de tratament a fost de 91% din timpul homeroom.

Optzeci de elevi (câte 20 în 4 săli de clasă) au fost contactați pentru a fi incluși în studiu. Consimțământul părinților și acordul copilului au fost obținute la începutul anului școlar pentru 71 de participanți (58 au finalizat studiul înregistrând date complete atât pentru colectarea datelor de toamnă cât și de primăvară - 31 din grupul de tratament și 27 din grupul de control). Fiecare elev din sălile de tratament a primit biroul de stand; consimțământul a fost exclusiv pentru participarea la activitățile de colectare a datelor. Cei care nu au fost de acord au fost copii ai căror părinți care nu au participat noaptea părinților și nu au putut fi contactați în cele 2 săptămâni de după aceea.

Am explorat structura longitudinală a datelor colectate în acest studiu utilizând modele statistice pe mai multe niveluri. 18 Timpul a fost inclus ca o variabilă continuă măsurată în ore în care 0 = linia de bază, 0,5 = 30 de minute și 1 = 60 de minute. Cel mai scăzut nivel al ierarhiei datelor (nivelul 1) a fost măsurătorile repetate ale caloriilor arse pe minut (yij) pe fiecare individ și indivizii înșiși au constituit al doilea nivel al ierarhiei datelor (nivelul 2) așa cum se arată în următoarea ecuație:

clasă

Am realizat construirea modelului folosind o procedură de selecție directă în care puterile de timp au fost adăugate 1 la rând la modelul de bază, inclusiv efectele grupului de tratament. Apoi am adăugat progresiv termeni de interacțiune între timp și efecte de tratament și i-am evaluat cu teste de probabilitate.

REZULTATE

Dintre cei 13 elevi care nu au finalizat studiul, 4 au părăsit studiul din cauza relocării în care elevul nu mai frecventa aceeași școală; acești studenți nu s-au diferit de cei care au finalizat studiul în nici o măsură de bază. Ceilalți 9 studenți nu au finalizat studiul ca urmare a absenței excesive și, de asemenea, nu s-au diferit de cei care au finalizat studiul în nici o măsură de bază.

Figura 1 afișează curbele reduse ale datelor brute pentru caloriile arse pe minut în timp (8:00 - 10:00) pentru grupurile tratate și de control. Am selectat perioada de analiză notată în Figura 1 din întreaga zi școlară, deoarece acesta a fost momentul zilei în care ambele grupuri se aflau în sălile lor de clasă la stația lor de lucru principală, îndeplinind aceleași sarcini.

Curbele lowess ale datelor brute pentru caloriile arse pe minut de-a lungul timpului (8:00 am-10: 00 am) în rândul elevilor din școlile elementare din centrul Texasului care utilizează birouri cu tendințe în raport cu grupul de control: 2009-2010.

Rezultatele modelului prezentat în Tabelul 1 indică faptul că grupul de tratament (n = 31) a ars în medie cu 0,18 kilocalorii pe minut mai mult decât grupul de control (n = 27; P = .022). Studenții din grupul de tratament au ars cu 17% mai multe calorii decât cei din grupul de control (tratament: greutate inițială medie = 25,2 kg; control: greutate medie inițială = 24,1 kg). În cadrul subgrupului de participanți peste percentila 85 în greutate pentru vârsta și sexul lor (tratament: greutate inițială medie = 30,3 kg [n = 12]; control: greutate medie inițială = 28,2 kg [n = 9]), 19 copii în grupul de tratament a înregistrat o creștere cu 32% a cheltuielilor calorice comparativ cu cele din grupul de control (1,56 kcal/min față de 1,18 kcal/min). (Ponderile medii sunt date pentru a arăta cât de asemănătoare au fost controalele cu tratamentele din cele 2 seturi de săli de clasă, dar nu pentru a indica rezultatele cheltuielilor calorice.)

TABELUL 1

Calorii arse pe minut de-a lungul timpului în rândul studenților din școlile elementare din Texas Central care folosesc birouri stand-prejudecate versus grupul de control: 2009–2010

Parametru modelb (SE)ZPIC 95%
Efecte fixe
b0 (interceptare)−338.815 (19.538)−17,341 2)−11.729 (0,646)−18,156 3)0,418 (0,023)Cea mai frecventă 18.552 20 Majoritatea părinților (70%) ai căror copii se aflau în sălile de tratament au considerat că starea în clasă afectează pozitiv comportamentul copilului lor. Un profesor dintr-una dintre sălile de tratament a declarat:

Când stau în picioare, studenții erau mai concentrați și le puteam păstra atenția mai mult timp ... Am un student cu ADHD sever [tulburare de deficit de atenție/hiperactivitate], iar acest lucru l-a ajutat într-adevăr din punct de vedere academic.

Cercetări suplimentare vor explora, de asemenea, aceste efecte, cu scopul de a documenta stimulentele academice pentru școli de a utiliza birouri stand-sit.

Studiul nostru contribuie cu informații unice la baza de cunoștințe prin faptul că am folosit măsuri ale cheltuielilor calorice; alte studii au măsurat doar mișcarea folosind un accelerometru. 21–23 Cercetări recente privind comportamentele sedentare au indicat rezultate asupra sănătății dincolo de cheltuielile calorice pentru reducerea timpului așezat, inclusiv profiluri metabolice îmbunătățite, îmbunătățiri în producția de lipoproteine ​​cu densitate mare, activitatea lipoproteinelor lipazice și controlul glicemiei. 24-27 În plus față de aceste constatări, Hamilton și colab. 28.29 a raportat că activitatea musculară în picioare determină contracția izometrică a mușchilor posturali, ceea ce produce modificări ale lipoproteinelor lipazice ale mușchilor electromiografici și scheletici, rezultând biomarkeri suplimentari pentru beneficii pentru sănătate. Se justifică un studiu longitudinal mai amplu, care ar trebui să examineze activitatea elevilor în școală și în afara școlii, precum și consumul caloric pentru a se stabili dacă elevii compensează caloriile suplimentare arse prin modificarea altor comportamente. Dacă se constată că birourile stand-sit au efecte similare asupra unui eșantion mai mare, această constatare ar avea implicații politice semnificative pentru școli, districte, state și țară și ne-ar putea obliga să regândim designul clasic al claselor.

Mulțumiri

Autorii doresc să mulțumească și să recunoască finanțatorii care au făcut posibil acest studiu: United Way din Brazos Valley, Texas A&M School of Rural Public Health și Artco-Bell. Acest studiu a fost posibil, de asemenea, posibil, în parte, de programul de prevenire a centrelor de cercetare de la Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor prin acordul de cooperare U48DP000045.

Notă. Concluziile acestui articol sunt cele ale autorilor și nu reprezintă poziția oficială a Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor.

Protecția participanților umani

Studiul a fost aprobat de către comisia de revizuire instituțională a Universității Texas A&M și de Consiliul de revizuire a cercetării din districtul școlar independent de la College Station.