Der Einfluss der Chronobiologie auf das Körpergewicht von Kindern und Jugendlichen

Abstract

Einleitung: Fast ein Drittel der Kinder und Jugendlichen in Europa ist übergewichtig. Einfluss auf das Gewicht und den Stoffwechsel hat die Chronobiologie, welche sich mit der Anpassung der Organismen an rhythmische Prozesse beschäftigt. Hierbei werden verschiedene Schlaftypen, die so genannten Chronotypen, unterschieden. Kinder und Jugendliche stellen eine besondere Gruppe dar, bei der die Diskrepanz zwischen sozial bedingten Wachzeiten (sozialer Uhr) und Chronotyp (innerer Uhr) zunimmt, weil sich ihr Chronotyp während der Adoleszenz zu einem späteren verschiebt. Daraus resultiert eine steigende Differenz der Schlafzeiten zwischen Woche und Wochenende, „Social Jetlag“ genannt, welcher ein Risikofaktor für Adipositas sein kann. In dieser Arbeit wird der Einfluss der Chronobiologie auf das Gewichtsverhalten von Kindern und Jugendlichen anhand einer Querschnitt- und einer Längsschnittstudie untersucht. Methoden: Der Chronotyp wird in dieser Arbeit anhand der Mitte der Schlafzeit (als Uhrzeit) festgelegt. Es handelt sich um eine Kardinalvariable, die man anhand der Begriffe „früher“ und „später“ vergleichen kann. Die Chronotypen variieren von extremen Frühtypen („Lerchen“) bis extremen Spättypen („Eulen“). Mit dem Munich Chronotype Questionnaire (MCTQ) wurden Kinder und Jugendliche im Alter von 10 bis 18 Jahren befragt. In einer Querschnittstudie wurden übergewichtige und adipöse Probanden (n=83) sowie eine normalgewichtige Kontrollgruppe (n=128) befragt. Die Längsschnittstudie umfasst 97 adipöse Probanden, welche vor und nach einer strukturierten Gewichtsreduktion sowie ein Jahr nach der Gewichtsreduktion befragt wurden. Ergebnisse: Je älter die Probanden der Querschnitt- und Längsschnittstudie waren, desto später war ihr Chronotyp und umso größer der Social Jetlag. In der Querschnittuntersuchung hatten männliche Probanden einen späteren Chronotyp als weibliche. In der Längsschnittstudie konnten Patienten mit relativ früherem Chronotyp vor der Gewichtsreduktion vom ersten zum zweiten Befragungszeitpunkt mehr Gewicht reduzieren als solche mit relativ späterem Chronotyp. Der Chronotyp hatte nach dem Ausgangsgewicht den größten Einfluss auf die Gewichtsreduktion. Eine längere Lichtexposition der Probanden nach der Gewichtsreduktion ergab einen zeitlich früheren Chronotyp. Während der Gewichtsreduktionsphase zeigten die Probanden eine längere Schlafdauer und einen geringeren Social Jetlag als vorher und ein Jahr danach. Schlussfolgerung: Der Chronotyp hat einen signifikanten Einfluss auf die Gewichtsreduktion bei Kindern und Jugendlichen. Probanden, deren Tagesablauf während der Gewichtsreduktionsphase an ihren individuellen Chronotyp angepasst war, erzielten eine größere Gewichtsreduktion. Zu schlussfolgern ist, dass der Anpassung des Schlaf-Wach-Rhythmus an den individuellen Chronotyp mehr Aufmerksamkeit beigemessen werden sollte, um eine effektivere Gewichtsreduktion zu erreichen. Insbesondere bei Jugendlichen mit relativ spätem Chronotyp sollte eine Desynchronisation des Chronotyps vermieden werden. Dabei sollte vor allem auf eine ausreichende natürliche Lichtexposition sowie Vermeidung von starkem blauwelligen Licht (LED- Bildschirme bei TV, PC, Smartphones) in späten Abendstunden geachtet werden.

Background: Up to a third of children and adolescents in Europe are overweight. Metabolic processes and bodyweight are influenced by chronobiology – the adaptation of organisms to rhythmic processes. Chronobiology discriminates between different sleep-wake-rhythms, known as chronotypes. During adolescence chronotypes become delayed and thus the discrepancy between the chronotype and the socially forced sleep-awake-time increases with age. This misalignment between social time (sleep time during the week) and biological time (sleep time during the weekend), also called “social jetlag”, can be a risk factor for obesity. Our two studies investigated the influence of chronobiology on the body weight of children and adolescents. Methods: The chronotype was defined by the mid-sleep-time (time point), a cardinal variable that can be compared by the terms “earlier” and “later”. The chronotypes vary from very early (“larks”) to very late (“owls”). The Munich Chronotype Questionnaire (MCTQ) was used to examine children and adolescents aged between 10 to 18 years. In the cross-sectional study overweight or obese patients (n=83) and a normal weight control group (n=128) were questioned. The longitudinal study included 97 obese patients, who were questioned before, immediately after and one year after a structured weight loss period. Results: In both the cross-sectional and longitudinal studies the age of the subjects positively correlated with later chronotypes and increased social jetlag. In the cross-sectional study male subjects had a later chronotype than female subjects. Within the longitudinal study patients with earlier chronotypes prior to the weight loss phase lost more weight during the structured weight loss phase than patients with later chronotypes. Besides initial bodyweight, chronotype had the largest influence on weight reduction. Subjects with earlier chronotypes had more exposure to light after the weight reduction phase. Patients showed increased sleep duration and less social jetlag during the weight loss phase in comparison to pre- and post-therapeutic phases. Conclusion: Chronotype has a significant effect on weight reduction in children and adolescents. Patients with a sleep-wake-rhythm in accordance with their individual chronotype showed greater weight reduction. We conclude that the adaptation of sleep-wake-rhythms towards individual chronotypes should play a greater role in obtaining more effective weight reduction. Desynchronization should be avoided, especially in adolescents with a relatively late chronotype. Attention should be paid to sufficient natural light exposure and avoidance of blue light (LED-screens of TVs, computers, smartphones) in the evening.