Høj-Intensitets-Interval-Træning (HIIT) som behandling ved overvægt i barndommen

Forfattere: Eggertsen CN¹, Larsen RG², Warner TC³ og Hagstrøm S¹

¹Børne og Ungeafdelingen, Aalborg Universitetshospital og Steno Diabetes Center Nordjylland

²Institut for Medicin og Sundhedsteknologi, Aalborg Universitet

³Børne og Ungeafdelingen, Regionshospitalet Nordjylland, Hjørring

Kontaktperson: Charlotte Nørkjær Eggertsen.

Affilieringsadresse: Børne og Ungeafdelingen, Aalborg Universitetshospital, Reberbansgade 15, 9000 Aalborg

Tlf. 51905084 / 97663369

E-mail: c.eggertsen@rn.dk

Introduktion:

Overvægt i barndommen udgør en global epidemi medførende svære fysiske og psykiske konsekvenser for det enkelte barn. I Danmark er ca. 15-20% af børnene overvægtige og 5 % svært overvægtige, og prævalensen stiger op igennem ungdomsårene og ind i voksenlivet[1]. Allerede tidligt i barndommen kan konsekvenser af overvægt som præ-diabetes[2], forhøjet blodtryk[3], dyslipidæmi[4] og fedtlever[5] erkendes  og risikoen for at børnene fører overvægten og dens komplikationer ind i voksenlivet med heraf øget morbiditet og risiko for tidlig død er signifikant[6]. Men børnene kæmper ikke alene med de fysiske følger af overvægten. En betydelig del lever med psykiske problemer, såsom ensomhed, lavt selvværd, angst og depression[7,8]. Deres livskvalitet er lavere end deres normalvægtige jævnaldrende [9] og er vist at ligge på niveau med børn i behandling for kræft [10].

Vi ønsker med denne artikel at give en kort indføring i den aktuelle viden om børn og unge med overvægt, behandlingen heraf, samt trænings-positive effekter på både fysiologiske og psykiske aspekter hos denne målgruppe. Et forskningsprojekt, der tilbyder HIIT som tillæg til mulitidisciplinær behandling, skal i løbet af de næste år bringe ny spændende viden på dette område.

Behandling af børneovervægt

WHO udgav i 2016 en rapport som understreger vigtigheden af ikke kun forebyggelse, men også at behandling af overvægt i barnealderen er altafgørende for minimering af sen-komplikationer[11]. For at opnå dette mål er der dog brug for stadig udvikling af nye effektive behandlingsstrategier.

Igennem de sidste 30 år er der blevet gennemført adskillige studier med forskellige typer af livsstilsinterventioner med fokus på kostmodifikationer, fysisk aktivitet og adfærdsterapi[12]. Der er evidens for at multidisciplinær, familiebaseret intervention med en kombination af interventionsmetoderne medfører signifikant bedre resultater[13].

I Danmark benyttes især en behandlingsmetode udviklet på Børneovervægtsklinikken i Holbæk. Denne metode er beskrevet i “The Children’s Obesity Clinic´s Treatment” (TCOCT) protokol, og den har vist positive resultater både i forhold til at opnå og fastholde et vægttab hos børn med overvægt. Behandlingen omfatter en livsstilsintervention, der fokuserer på alle aspekter af hverdagslivet, heriblandt kost, motion, indtag af søde sager, skoleforhold, fritid, skærmtid og søvn, og benytter sig således af en holistisk tilgang til barnet og familien[14]. TCOCT-protokollen er baseret på internationale best-practice rekommandationer [15]. Daglig fysisk aktivitet af minimum 60 minutters varighed er anbefalet i TCOCT protokollen, men er dog ikke et integreret element i behandlingsprogrammet.

Selvom positiv effekt af træning i behandlingen af overvægt synes indlysende, findes der behov for randomiserede studier med henblik på at fastsætte hvilken træningsform, der giver de bedste resultater. Det er altafgørende, at der findes en træningsform, der også på lang sigt kan fastholde børn og unge i træningen, da tidligere interventionsstudier med træning har vist stor dropout rate samt problemer med stor vægtøgning efter et initialt vægttab, når træningsprojektet stopper[13,16]. Opmærksomhed på variationen og glæden ved træningen må derfor have primært fokus. Dette kan bl.a. ske ved at variere træningsintervallerne og inkludere forskellige træningsformer, både indenfor løb, cykling, dans, cross fit, hvilket kun er forsøgt i enkelte mindre studier[17]. 

Høj-Intensitets-Interval-Træning (HIIT)

HIIT defineres som intermitterende træningsperioder med intensitet på 90-95 % af maximal hjertefrekvens[18,19]. Der findes flere forskellige træningsprotokoller med et varierende antal intervaller og intensiteter. Protokollerne kan opdeles i korte intervaller (30 sekunder til 2 minutter) og lange intervaller (2 – 4 minutter)[20]. Et nyligt publiceret meta-review viser, at de bedste resultater på forskellige overvægtsrelaterede risikofaktorer opnås ved relativt lange intervaller ( ≥ 2 min), træningspas (≥ 15 min) og træning 2–3 gange om ugen ≥ 7 uger i træk[21]. I forhold til risikoen for negativ hændelse blev HIIT i diverse studier fundet med en høj grad af sikkerhed og der sås kun få skader, bl.a. vist i et projekt, hvor man udførte boksebaseret HIIT. Herudover blev der rapporteret om en høj deltagelsesrate (> 80 %) og få dropouts[21]. Vores forskergruppe har for nyligt gennemført et pilotprojekt med 35 børn og unge, der gennemførte 12 ugers HIIT-program med 2 træninger om ugen, og her sås ligeledes en lav dropoutrate på < 10 %[22].

Flere studier har vist, at HIIT har stort potentiale i forhold til vægtreduktion, forbedring af kondition, kardiovaskulær sundhed og livskvalitet. Bemærkelsesværdigt, har HIIT vist sig effektiv ikke kun i forhold til at reducere vægt og fedtprocent, men også ved at forbedre kar-endothelfunktion, insulinsensitivitet og sænke blodtrykket hos børn og unge, uafhængigt af vægttab[18,23–25]. Udover de klare effekter på vægttab og kardiovaskulære risikofaktorer har træning også vist at medføre forbedringer på en lang række af associerede effekter bl.a. mental sundhed, psykosociale problemer og livskvalitet[26,27].

Overvægtige børn og unge er ofte opgivende og afvisende overfor at deltage i almindelige sportsaktiviteter på grund af tidligere dårlige erfaringer og nederlag i forbindelse hermed. Relevante træningstilbud, hvor børnene ikke føler sig udenfor eller stigmatiseret, er derfor nødvendige, men også træningstilbud, hvor træningsmængden kan overskues for et sårbart barn. HIIT er vurderet til at være en tidseffektiv form for motion, da selve træningen kan gennemføres på ca. 30 minutter med en kortere opvarmnings- og nedkølingsperiode, hvilket formentlig kan være med til at forbedre deltagelsesraten og mindske dropout. 

Den positive effekt af HIIT på vægttab og livskvalitet blandt overvægtige børn er vist i mindre studier[18,28,29], men disse fund mangler at blive eftervist i store kohortestudier. Der er dog evidens for, at HIIT har en signifikant effekt på både vægttab, fedtprocent, kondition, og flere overvægtsrelaterede risikofaktorer, så som blodtryk, forhøjede triglycerider og faste glukose blandt børn og unge, når træningsformen sammenlignes med andre træningsformer, fx moderat træning eller inaktive kontrolgrupper[21,30]. Med dette in mente kan HIIT formentlig med stor fordel, inddrages som et supplement til de øvrige aktiviteter både i idrætsundervisningen i skoler og i fritidstilbud[30].

Aktuelt iværksætter vi fra Videncenter for Børn og Unge med Overvægt (VIBUO) under Børne og Ungeafdelingen på Aalborg Universitetshospital i samarbejde med Aalborg Universitet og flere nordjyske kommuner et projekt inkluderende mere end 200 børn og unge med overvægt, hvor vi undersøger effekten af et relevant HIIT-program i børnenes nærmiljø. Inklusion og træning forløber over i alt 12 måneder. Mere indgående vil projektet undersøge, ikke kun om, men også hvorfor HIIT, forbedrer det fysiske og psykiske helbred hos disse børn. I projektet vil vi bruge et HIIT-program på 4 x 4 minutters intervaltræning med 1-3 minutters pause imellem hvert interval. Programmet vil bestå af tre ugentlige træningssessioner over 3 måneder med progredierende intensitet og intervallængde. Programmet vil blive bygget op af 4 moduler med skiftende aktiviteter, f.eks. med boldspil og crossfit. Effektiviteten og børnenes glæde ved hvert modul vil blive vurderet løbende med kontinuerlig pulsmonitorering samt en VAS score efter hver træning.  Træningsseancerne kan så løbende tilrettelægges efter, hvad børnene har størst glæde og gavn af. Dette set up giver mulighed for at tilpasse og bedre forløbet og undersøge hvilke træningsformer der evner at fastholde børnene i træningen.

Konklusion og perspektivering

Kombinationen af livsstilintervention (som beskrevet i TCOCT-protokollen) og HIIT forventes at have betydelig positiv effekt på både den psykiske og fysiske sundhed hos børnene. Det er vores ambition med projektet at dokumentere effekten af HIIT, samt opnå viden om måden man bør sammensætte et træningsforløb på, så det giver størst muligt udbytte på både fysiologiske og psykologiske parametre.

På sigt kan disse resultater danne baggrund for, at træning og HIIT i langt højere grad implementeres som en del af standardbehandlingstilbuddet til børn og unge med overvægt.

Referenceliste:

1         Pearson S, Hansen B, Sørensen TIA, et al. Overweight and obesity trends in Copenhagen schoolchildren from 2002 to 2007. Acta Paediatr Int J Paediatr 2010;99:1675–8. doi:10.1111/j.1651-2227.2010.01897.x

2         Hagman E, Reinehr T, Kowalski J, et al. Impaired fasting glucose prevalence in two nationwide cohorts of obese children and adolescents. Int J Obes (Lond) 2014;38:40–5. doi:10.1038/ijo.2013.124

3         Hvidt KN, Olsen MH, Ibsen H, et al. Effect of changes in BMI and waist circumference on ambulatory blood pressure in obese children and adolescents. J Hypertens 2014;32:1470-7; doi:10.1097/HJH.0000000000000188

4         Nielsen TRH, Gamborg M, Fonvig CE, et al. Changes in lipidemia during chronic care treatment of childhood obesity. Child Obes 2012;8:533–41. doi:10.1089/chi.2011.0098

5         Fonvig CE, Chabanova E, Andersson EA, et al. 1H-MRS Measured Ectopic Fat in Liver and Muscle in Danish Lean and Obese Children and Adolescents. PLoS One 2015;10:e0135018. doi:10.1371/journal.pone.0135018

6         McCrindle BW. Cardiovascular Consequences of Childhood Obesity. Can J Cardiol 2015;31:124–30. doi:10.1016/j.cjca.2014.08.017

7         Hoare E, Crooks N, Hayward J, et al. Associations between combined overweight and obesity, lifestyle behavioural risk and quality of life among Australian regional school children: baseline findings of the Goulburn Valley health behaviours monitoring study. Health Qual Life Outcomes 2019;17:16. doi:10.1186/s12955-019-1086-0

8         Sjöberg RL, Nilsson KW, Leppert J. Obesity, shame, and depression in school-aged children: a population-based study. Pediatrics 2005;116:e389-92. doi:10.1542/peds.2005-0170

9         Baumgarten F, Cohrdes C, Schienkiewitz A, et al. [Health-related quality of life and its relation to chronic diseases and mental health problems among children and adolescents : Results from KiGGS Wave 2]. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 2019;62:1205–14. doi:10.1007/s00103-019-03006-9

10       Schwimmer JB, Burwinkle TM, Varni JW. Health-related quality of life of severely obese children and adolescents. JAMA 2003;289:1813–9. doi:10.1001/jama.289.14.1813

11       WHO. Report of the Commision on Ending Childhood Obesity. WHO 30 2016.

12       Ash T, Agaronov A, Young T, et al. Family-based childhood obesity prevention interventions: a systematic review and quantitative content analysis. Int J Behav Nutr Phys Act 2017;14:113. doi:10.1186/s12966-017-0571-2

13       Brown T, Moore T, Hooper L, et al. Interventions for preventing obesity in children. Cochrane database Syst Rev 2019;7:CD001871. doi:10.1002/14651858.CD001871.pub4

14       Holm J-. C, Gamborg M, Bille DS, et al. Chronic care treatment of obese children and adolescents. Int J Pediatr Obes 2011;6. doi:10.3109/17477166.2011.575157

15       Barlow, Sarah E EC. . Expert Committee Recommendations Regarding the Prevention, Assessment, and Treatment of Child and Adolescent Overweight and Obesity: Summary Report.No Title. Pediatrics 2007;120:164–92.

16       Mead E, Brown T, Rees K, et al. Diet, physical activity and behavioural interventions for the treatment of overweight or obese children from the age of 6 to 11 years. Cochrane database Syst Rev 2017;6:CD012651. doi:10.1002/14651858.CD012651

17       Gier AJ, Murphy A, Kist C, et al. The feasibility of high-intensity interval exercise in obese adolescents. Clin Pediatr (Phila) 2015;54:87–90. doi:10.1177/0009922814528038

18       Tjønna AE, Stølen TO, Bye A, et al. Aerobic interval training reduces cardiovascular risk factors more than a multitreatment approach in overweight adolescents. Clin Sci 2009;116:317–26. doi:10.1042/CS20080249

19       Helgerud J, Høydal K, Wang E, et al. Aerobic high-intensity intervals improve VO2max more than moderate training. Med Sci Sports Exerc 2007;39:665–71. doi:10.1249/mss.0b013e3180304570

20       Liu J, Zhu L, Su Y. Comparative Effectiveness of High-Intensity Interval Training and Moderate-Intensity Continuous Training for Cardiometabolic Risk Factors and Cardiorespiratory Fitness in Childhood Obesity: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Front Physiol 2020;11. doi:10.3389/fphys.2020.00214

21       Martland R, Mondelli V, Gaughran F, et al. Can high-intensity interval training improve physical and mental health outcomes? A meta-review of 33 systematic reviews across the lifespan. J Sports Sci 2020;38:430–69. doi:10.1080/02640414.2019.1706829

22       Warner TC. Childhood and adolescent obesity. Comorbidities and effects of high-intensity interval training supplementary to treatment. 2019.

23       García-Hermoso A, Cerrillo-Urbina A, Herrera-Valenzuela T, et al. Is high-intensity interval training more effective on improving cardiometabolic risk and aerobic capacity than other forms of exercise in overweight and obese youth? A meta-analysis. Obes Rev 2016;17:531–40. doi:10.1111/obr.12395

24       Ingul C, Dias K, Tjonna A, et al. Effect of High Intensity Interval Training on Cardiac Function in Children with Obesity: A Randomised Controlled Trial. Prog Cardiovasc Dis 2018;61:214–21. doi:10.1016/j.pcad.2018.01.012

25       Marson E, Delevatti R, Prado A, et al. Effects of aerobic, resistance, and combined exercise training on insulin resistance markers in overweight or obese children and adolescents: A systematic review and meta-analysis. Prev Med (Baltim) 2016;93:211–8. doi:10.1016/j.ypmed.2016.10.020

26       Fonvig CE, Hamann SA, Nielsen TRH, et al. Subjective evaluation of psychosocial well-being in children and youths with overweight or obesity: the impact of multidisciplinary obesity treatment. Qual Life Res 2017;26:3279–88.

27       Hoedjes M, Makkes S, Halberstadt J, et al. Health-Related Quality of Life in Children and Adolescents with Severe Obesity after Intensive Lifestyle Treatment and at 1-Year Follow-Up. Obes Facts 2018;11:116–28. doi:10.1159/000487328

28       Dias KA, Ingul CB, Tjønna AE, et al. Effect of High-Intensity Interval Training on Fitness, Fat Mass and Cardiometabolic Biomarkers in Children with Obesity: A Randomised Controlled Trial. Sport Med 2018;48:733–46. doi:10.1007/s40279-017-0777-0

29       Rank M, Wilks DC, Foley L, et al. Health-related quality of life and physical activity in children and adolescents 2 years after an inpatient weight-loss program. J Pediatr 2014;165:732-7.e2. doi:10.1016/j.jpeds.2014.05.045

30       Delgado-Floody P, Latorre-Román P, Jerez-Mayorga D, et al. Feasibility of incorporating high-intensity interval training into physical education programs to improve body composition and cardiorespiratory capacity of overweight and obese children: A systematic review. J Exerc Sci Fit 2019;17:35–40. doi:10.1016/j.jesf.2018.11.003