Einfluss regelmäßiger körperlicher Bewegung auf den arteriellen Blutdruck im Kindergartenalter: eine Cluster-randomisierte, kontrollierte Studie

Abstract

Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass das kardiovaskuläre Risikoprofil in der frühen Kindheit ein wichtiger Prädiktor für spätere kardiovaskuläre Morbidität ist. Deshalb müssen wirksame Maßnahmen zur Verringerung des kardiovaskulären Risikos in der frühen Kindheit entwickelt werden. Bei Jugendlichen und Erwachsenen führt regelmäßige Bewegung bekanntermaßen zu einer Reduktion von Übergewicht und arteriellem Blutdruck. Die Wirksamkeit von regelmäßiger Bewegung auf den Blutdruck von gesunden Kindern im Kindergartenalter ist jedoch nicht bekannt. Das Ziel dieser Studie war es, den Effekt eines 2-jährigen, regelmäßigen Bewegungstrainings im Kindergarten auf Ruhe- und Belastungsblutdruck, Herzfrequenz sowie auf den Body-Mass-Index (BMI) und den Körperfettgehalt zu untersuchen. Material und Methoden In 12 Berliner Kindergärten wurden 170 Jungen und 136 Mädchen (Alter 3,5 ± 0,4 Jahre) in die Studie eingeschlossen. Die Kindergärten wurden als Cluster randomisiert und in sechs Interventionskindergärten wurde über 24 Monate dreimal wöchentlich ein strukturiertes Bewegungstraining von jeweils 45 Minuten Dauer durchgeführt. Sechs Kindergärten dienten als Kontrollen. Zu Beginn der Studie waren die Gruppen hinsichtlich arteriellem Blutdruck, Herzfrequenz, und BMI vergleichbar. Die Kinder im Interventionsarm der Studie waren im Durchschnitt 1,78 Monate älter (42,73 vs. 40,95 Monate; p=0,001) und hatten dementsprechend im Mittel 1% weniger Körperfett als die Kontrollen (14% vs. 15%; p=0,048). Die Hauptergebnisparameter waren Unterschiede im systolischen Blutdruck, diastolischen Blutdruck und Herzfrequenz in Ruhe, während und nach submaximaler ergometrischer Belastung (2 Minuten, 25 Watt), sowie im BMI und dem über die Hautfaltendicke gemessenen Prozentsatz an Körperfett nach 12 und nach 24 Monaten. Um dem Cluster-Design der Studie gerecht zu werden, wurden die Veränderungen der physiologischen Parameter über die Zeit der Studie mithilfe eines mehrschichtigen, multivariaten Modells untersucht. Die dargestellten Ergebnisse für Blutdruckwerte und Herzfrequenz sind für Alter, Geschlecht, BMI, % Körperfett, sozioökonomischen Status der Kindergartenlage und ethnische Gruppenzugehörigkeit der Kinder adjustiert. Ergebnisse Bewegungstraining bei gesunden Kindern im Alter zwischen 3 und 5 Jahren, das regelmäßig durchgeführt wird, hatte bereits nach 12 Monaten einen statistisch signifikanten, senkenden Effekt auf den diastolischen Ruheblutdruck im Sitzen (2,25 mmHg; SE 1,75; p=0,05) und im Stehen (2,60 mmHg; SE 1,81; p=0,04), sowie einen steigernden Effekt auf die Herzfrequenz im Sitzen (1,49 Schläge pro Minute; SE 1,69; p=0,001) und im Stehen (2,96 Schläge pro Minute; SE 1,66; p=0,006). Nach 24 Monaten war der diastolische Blutdruck im Stehen in Ruhe (3,69 mmHg; SE 1,99; p=0,04), als auch während ergometrischer Belastung (7,17 mmHg; SE 3,26; p=0,028) im Vergleich zu Kontrollen weiterhin signifikant niedriger. Der blutdrucksenkende Effekt des Bewegungstrainings war unabhängig von Alter, Geschlecht, BMI, % Körperfett, sozioökonomischem Status der Kindergartenlage und der ethnischen Zugehörigkeit der Kinder. Das Bewegungstraining hatte keinen Einfluss auf den BMI oder den Körperfettgehalt. Einige dieser Kovariablen erwiesen sich aber durchaus als signifikante Einflussgrößen für den systolischen und diastolischen Ruheblutdruck und die Herzfrequenz. Alter, BMI und % Körperfett waren mit höheren Blutdruckwerten assoziiert. Mit steigendem Alter der Kinder sank die Herzfrequenz. Kinder mit deutschen Namen hatten trotz Adjustierung für alle anderen gemessenen Variablen (einschliesslich BMI und % Körperfett) signifikant niedrigere systolische und diastolische Ruheblutdruckwerte als Kinder mit türkischen oder arabischen Namen. Schlussfolgerungen Schon bei 3-5 jährigen Kindern führt regelmäßiges Bewegungstraining zu einer statistisch signifikanten Reduktion des diastolischen Blutdrucks in Ruhe und unter Belastung. Regelmäßiges Bewegungstraining im frühesten Lebensalter hat über diesen und andere Mechanismen höchstwahrscheinlich einen präventiven Effekt auf die spätere kardiovaskuläre Morbidität und sollte deshalb fester Bestandteil der Kindergarten- und Grundschulcurricula sein. Die Durchführung des Bewegungstrainings war leicht von den Erzieherinnen zu erlernen und kann deshalb im Kindergarten-Setting kostengünstig umgesetzt werden.

Introduction: Recent findings demonstrated cardiovascular risk profile in early childhood as an important predictor for future cardiovascular morbidity. This implies a need to develop effective interventions to reduce cardiovascular risk in young children. Regular exercise is known to prevent obesity and to reduce blood pressure (BP) in adolescents and adults. The effect of long-term exercise on BP in young children is still unknown. Therefore a study was designed to determine the impact of regular exercise on BP at rest and during exercise in early childhood. Methods: Out of 12 nursery- schools 170 boys and 136 girls (aged 3.5 ± 0.4 years) were recruited into a cluster-randomized controlled trial to take part in a 2-year intervention program with three 45 min structured exercise sessions per week or as controls. Groups were comparable in body-mass-index (BMI) at baseline. Children in the intervention arm were significantly older than controls (1.78 months, p=0.001) and had significantly less body fat (14 vs. 15%, p=0.001). Main outcome measures were differences in systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure and heart rate (HR) at rest, during standardized submaximal ergometry (2 min, 25 watts) and after exercise between the intervention and control group at the end of the trial. A multivariate model was used for the statistical analysis. All results for BP, HF and BMI and bodyfat composition are adjusted for age, sex, BMI and %bodyfat at baseline, socioeconomic status (SES) and ethnicity. Results: At baseline there were no significant differences in BP and HR between the groups. This was also true for SBP after 2 years. In contrast, DBP at rest was significantly lower in the intervention group when compared with controls: sitting (-2.25 mmHg; SE 1.75; p=0.05) and standing (2.6 mmHg; SEM 1.81; p=0.04), whereas HR was higher at rest: sitting (1.49 bpm; SE 1.96; p=0.006) and standing (2.96 bpm; SE 1.99; p=0.04). Furthermore DBP was lower in the intervention group during ergometric exercise testing (-7.17 mmHg; SEM 3.26; p=0.028). The intervention training had no effect on BMI or %bodyfat. Children with German names had significantly lower SBP and DBP than children with Turkish/Arabic names despite adjustment for all other factors including BMI and %bodyfat. Conclusion: Even in early childhood regular exercise leads to a significant DBP reduction at rest and during ergometry. Regular exercise early in life is likely to have a preventive effect on the development of future cardiovascular risk and associated diseases.