Potenciální cirkadiánní a circannual rytmus příspěvky k epidemii obezity v základní dětí školního věku

Studie zkoumající sezónní trendy v tělesné hmotnosti u dětí zjistili, že v USA a v Japonsku, školní rok podporuje zlepšení v hmotnosti stav (tj., snížení body mass index (BMI), vzhledem k tomu, že dětí, zvýšit jejich BMI během letních prázdnin od školy . Naše údaje shromážděné přes 5 let základní školy ukázala, že ne všechny děti vykazují zrychlený přírůstek hmotnosti během letních prázdnin rozvoji nadváhy nebo obezity; nicméně, asi 18% dětí začít přechod od zdravé hmotnosti pro obézní nebo obézní stav během základní školy, s většinou zvyšuje se vyskytující v létě . Devět procent prokázala tento přechod během letních prázdnin po školce, zatímco dalších 9% začal během letních prázdnin po 2. ročníku, vytvoření jasného okna pro prevenci úsilí během začátku základní školy. Sezónní zvýšení tělesné hmotnosti, vedený circannual změny v prostředí (např. změny v délce a načasování denního světla a teploty v průběhu roku) je běžné v živočišné říši, kde poskytuje evoluční výhodu, přes přípravu na zimu nebo reprodukci . Ať už sezónní přírůstek hmotnosti poskytl předindustrializovaným lidem výhodu, v současné době přináší evoluční nevýhodu tím, že přispívá ke zvýšení míry nadváhy a obezity .

tradiční přístupy k vysvětlení sezónních výkyvů přírůstku hmotnosti se zaměřily na rozdíly ve stravovacích a fyzických návycích během školních a mimoškolních časů (tj. Strukturovaný Dny Hypotéza vysvětluje zrychlené letní tělesné hmotnosti s využitím behaviorální ekonomické teorie k pochopení, jak děti, aby rozhodnutí o jejich doba použití prostředků s ohledem na energetickou bilanci-související chování na strukturované (tj. školní dny) versus nestrukturované dnů (tj., volné dny, kdy děti nejsou ve škole, jako jsou víkendové nebo školní prázdniny). Tato hypotéza navrhuje, že struktura poskytovaných školním roce podporuje zdravou váhu, a to prostřednictvím povinného příležitosti pro fyzickou aktivitu, upravuje přístup na zdravou a vyváženou stravu, omezený čas pro sedavé činnosti mimo školu, a konzistentní, dříve bedtimes a probuzení časy . Při absenci podobných struktur během letních prázdnin, děti mají větší autonomii rozhodnutí týkající se energetické bilance chování, které mohou zahrnovat rozhodly pro sedavé více intenzivní fyzické aktivity, více kaloricky a méně nutričně husté potraviny, a později bedtimes a probuzení časy . Implicitní v této teorii je, že děti jsou v podstatě hedonistické a když dostanou příležitost, rozhodnou se pro méně zdravé možnosti. Výsledkem je, že typické intervence prevence obezity se zaměřily na pomoc dětem při lepším výběru v rámci environmentálních / sociálních omezení. Téměř výlučné zaměření na voličskou kontrolu, založené na jednoduchém modelu energetické bilance obezity, nedokázalo pokročit v porozumění potenciálním biologickým a cirkulačním příčinám přírůstku hmotnosti . Tento článek zkoumá roli chronobiologických příčin sezónního přírůstku hmotnosti u dětí a identifikuje potenciální strategie chování ke zmírnění těchto vlivů. Při tom bereme širší perspektivu lidských biologických systémů, zkoumáme vzájemnou závislost chování, sociální požadavky (tj., sociální načasování vyplývající z požadavků, jako jsou školní nebo pracovní plány, sociální aktivity, zapojení komunity, rodinné povinnosti a rutiny, rodičovské praktiky atd.), cirkadiánní a cirkační hodiny a metabolismus, aby se zvážily potenciální mechanismy, kterými může vychýlení těchto denních a ročních vzorců přispět k obezitě u dětí. Pokroky v biologických vědách musí informovat behaviorální vědy, aby bylo možné dosáhnout paralelního doplňkového pokroku.

chronobiologie označuje studium biologických rytmů, které se vyskytují cyklickým nebo periodickým způsobem a poskytují časovou organizaci fyziologickým procesům (např. metabolismus) s behaviorálními výstupy cirkadiánního systému (např. Denní cykly vnitřních rytmů) se vyskytují v cyklech v průměru asi 24,2 h a jsou unášeny nebo synchronizovány primárně vystavením 24hodinovému cyklu světla a tmy země. Protože náš cirkadiánní cyklus je o něco delší než 24 h, je nutný konzistentní vstup z cyklu světlo-tma, aby se udržel 24 h den. Tělesné hodiny jsou umístěny v buňkách, tkáních a orgánech v celém těle a jsou organizovány hierarchickým způsobem. Na vrcholu hierarchie jsou centrální hodiny známé jako suprachiasmatické jádro (SCN). SCN je primárně unášen vstupy z cyklu světlo-tma . Podobné jako dirigent orchestru, SCN využívá vstupy z cyklu světlo-tma určit čas, den a stanovit časové pořadí na fyziologické fungování zasláním časomíra signály do těla nástroje nebo periferní hodiny se nacházejí v celém centrálním nervovém systému a těla, jako jsou játra, slinivka břišní, svaly a tuková tkáň (tj. tuků) . Periferní hodiny v těle řídí fyziologické procesy (např. metabolismus, tělesná teplota, sekrece hormonů a imunitní reakce). Spánek, fyzická aktivita a stravovací návyky jsou behaviorálními výstupy cirkadiánních hodin. Načasování příjmu potravy strhává nebo synchronizuje periferní hodiny těla a v důsledku toho mohou změny stravovacích návyků (např. Optimální fungování závisí na správném zarovnání mezi cyklem světlo-tma, centrálními cirkadiánními hodinami (tj. Sociální jet lag je příklad chronické cirkadiánní vychýlení, že výsledky, když se sociálních požadavků (např, v práci nebo ve škole) vyžaduje, aby jednotlivci žít podle plánu, který není optimální pro jejich vnitřní rytmy, takže je těžké usnout a probudit se na společensky předepsané časy pro školy nebo do práce. To má za následek neuspokojenou potřebu spánku a nahromaděný dluh za spánek ve školních nebo pracovních dnech (tj. Víkendové dny) jednotlivci kompenzují tím, že se probudí později, což může přinést větší variabilitu v načasování jídel, spánku a vzorcích aktivity. Výsledné vychýlení mezi centrálními a periferními hodinami těla vede k negativním zdravotním výsledkům, jako je obezita, diabetes typu 2, kardiovaskulární onemocnění a rakovina .

roste důkaz, že cirkadiánní vychýlení se podílí na přírůstku hmotnosti a rozvoji obezity . Stravování během biologické noci), strava s vysokým obsahem tuku , jet lag a práce na směny narušují cirkadiánní zarovnání a vedou k přibývání na váze. Mezi lidmi důkazy týkající se souvislosti mezi cirkadiánním vychýlením a obezitou pocházejí především z observačních studií. Například, práce na směny je spojena se zvýšeným rizikem obezity, diabetu typu 2, metabolického syndromu a kardiovaskulárních onemocnění u dospělých, zejména dlouhodobé směny . Sociální jet lag byl také spojován s obezitou u dospělých, dospívajících a dětí . Noční Stravování Syndrom, poruchy příjmu potravy, která zahrnuje jíst 25% nebo více jedním denní kalorií po večeři, byla spojena se zvýšeným rizikem obezity a změny v načasování a amplitudě metabolických hormonů, jako je například glukózy, inzulínu, ghrelinu a leptinu u dospělých . Konečně byla v pozorovacích studiích u dospělých a dětí pozorována souvislost mezi časováním pozdního jídla a přírůstkem hmotnosti nebo obezitou . Kromě toho bylo prokázáno, že pozdní načasování jídla ovlivňuje výsledky hubnutí při intervencích léčby obezity .

Teoretický základ cirkadiánní a circannual rytmus model zrychleného letní přibývání na váze

Roenneberg vyvinut komplexní model týkající se role cirkadiánní vychýlení v rozvoji obezity a dalších zdravotních podmínek, v nichž se ukazuje vzájemnou závislost cirkadiánní hodiny, chování a zdraví . Tyto intra-individuální faktory v rámci jedince jsou ovlivněny dva prvky z prostředí: 1) exogenní podněty, které synchronizovat cirkadiánní rytmus (např. expozice vůči cyklu světla a tmy) a 2) sociální požadavky (např., školní nebo pracovní doba, společenské aktivity, zapojení komunity, rodinné povinnosti a rutiny, rodičovské praktiky atd.). Hlavní přínos našeho modelu Roenneberg modelu je návrh, že circannual hodiny, synchronizované sezónní změny v oblasti životního prostředí podněty (např. cyklu světlo-tma), také hraje důležitou roli v zdravotní výsledky (např. rozvoj obezity; Obr. 1). Navrhujeme, aby děti vykazovaly zdravý sezónní vzorec přírůstku hmotnosti a růstu výšky, který je řízen cirkulačními hodinami. Dále navrhujeme, aby letní dovolená prostředí je příznivé pro cirkadiánní vychýlení na základě změn v sociální požadavky, což vede ke zvýšení variability spát, jíst, a fyzická aktivita vzory a usnadnit zrychlené letní přibývání na váze. Zatímco prázdniny plány se liší v načasování a délka celého světa, mnoho zemí přijalo agrární kalendář školy nabízí dětem letní dovolenou cca 6-12 týdnů, obvykle se vyskytující v průběhu měsíců června až srpna na severní polokouli a od prosince do února na jižní polokouli. Předpokládáme, že společný výskyt načasování školních prázdnin (tj., které přispívají k cirkadiánnímu vychýlení) během sezóny, ve které jsou děti připraveny na přírůstek hmotnosti, může narušit cirkadiánní růstové vzorce dětí, což přispívá ke zrychlenému přírůstku hmotnosti a rozvoji obezity. Na podporu naší teorie přezkoumáme literaturu týkající se sezónnosti u lidí, sezónního růstu u dětí a biologických mechanismů, kterými mohou cirkadiánní hodiny a cirkadiánní hodiny ovlivnit načasování a rychlost přírůstku hmotnosti dětí.

Model pro cirkadiánní a Cirkační příspěvky k přírůstku hmotnosti dětí. Obrázek 1 Poznámka Pod Čarou. Navrhujeme, že jedinec je vnořen do jejich prostředí, které zahrnuje vlivy sociální požadavky (např. sociální načasování vyplývající z požadavků, jako jsou školy nebo do práce, plány, sociální aktivity, rodinné povinnosti a rutiny, rodičovství postupů, zapojení komunity, časové zóny, atd), moderní osvětlení a klima řízené prostředí, stejně jako vliv přírodního prostředí země. V rámci jednotlivce existuje vzájemná závislost cirkadiánních hodin, chování a zdraví. Hlavním přínosem tohoto modelu je, že cirkadiánní hodiny interagují s cirkadiánními hodinami, aby podpořily optimální zdraví a narušení cirkadiánních vlivů dětí může mít zdravotní důsledky . Navrhujeme interakce v rámci jednotlivce a napříč úrovněmi tohoto modelu. Například sociální požadavky ovlivňují chování jednotlivce, které ovlivňuje zarovnání hodin buď přímým strháváním periferních hodin (tj., načasování a konzistence jídla) nebo ovlivněním expozice cyklu světlo-tma prostřednictvím načasování a konzistence spánku, fyzické aktivity a vystavení umělému světlu v noci. To je také navrhl, že cirkadiánní narušení způsobené školních prázdnin může přispět k narušení circannual rytmy růstu, což má za následek zrychlené letní tělesné hmotnosti a přispívají k rozvoji nadváhy a obezity během základní školy. Tento model byl upraven z Roenneberg T, Merrow m. cirkadiánní hodiny a lidské zdraví. Curr Biol. 2016;26(10):R432–443

Na circannual hodiny

Podobný denní cirkadiánní rytmy, roční rytmy jsou řízeny v rámci expozice země, světla a tmy vyplývající z 23.5° naklonění země na své osy, jeho denní rotace, a roční oběžné dráze kolem slunce, stejně jako z klimatických počasí . Účinky tohoto náklonu jsou nejzřetelněji vidět na extrémních pólech. 21. Června) lidé žijící nad 66,5° severní šířky v Arktidě zažívají 24 hodin slunečního světla, zatímco oblasti pod 66,5 ° S zažívají 24 hodin tmy (tj., jejich zima) . V zeměpisných šířkách blíže k rovníku je menší rozdíl v délce dne po celý rok. Náklon ovlivňuje nejen délku dne, ale schopnost slunce zahřát zemi. Oteplování vliv slunce se zvyšuje v oblastech světa dostávají více přímého slunečního záření v dané době roku, což se také shoduje s delší den, délka umožňující delší oteplování a kratší období ochlazení během noci . Množství denního světla, které daná oblast obdrží, může být také určeno klimatickými vzory počasí, jako jsou období dešťů a sucha .

v přirozených světelných podmínkách (tj. bez umělého osvětlení), dospělí vykazují 24-h spánek-bdění rytmu, který je citlivý na sezónní změny v cyklu světlo-tma . Centrální hodiny) demonstrují plasticitu pro kódování těchto sezónních změn délky denního světla a vytvářejí vnitřní reprezentaci délky dne . Informace o délce dne jsou signalizovány epifýze (tj. oblasti mozku, která uvolňuje melatonin). Délka uvolňování melatoninu, označující biologickou noc, se sezónně mění v reakci na změny délky temného období země. Bi-oscilátor model cirkadiánního nařízení naznačuje, že sezónní přizpůsobení cyklu světlo-tma je usnadněno dva oscilátory, jeden strhávány (tj. synchronizované s ekologickou podnět, např. světlo) přes soumraku, controlling nástup melatoninu a dalších unášeny přes dawn ovládající posun melatoninu . Přítomnost dvou oscilátorů může vysvětlit individuální rozdíly v reakci na sezónní změny délky dne . Za přirozených světelných podmínek, ve kterých je temné období v zimě mnohem delší než v létě, vykazují Dospělí v zimě ve srovnání s létem delší uvolňování melatoninu. Nicméně, když jsou vystaveny moderní světelné podmínky, kde temné období se liší méně po celé období, dospělých prokázaly nedostatek sezónnost v jejich rytmy melatoninu , případně zastupující forma circannual narušení, které může mít důležité důsledky pro zdraví . Pokud je nám známo, žádné studie nezkoumaly cirkadiánní strhávání za přirozených a moderních světelných podmínek u dětí. Jako výsledek, to je jasné, pokud děti nemají sezónnost jako dospělí dělat, nicméně, předpokládáme, že přechod ze školního prostředí na letní dovolenou může být spojena se změnami v expozici cyklu světlo-tma, které mohou signál sezónní změny na mozku.

Zatímco není jasné, zda děti vykazují sezónní změny v melatonin, existují důkazy o sezónnosti v jejich růstu (např. výška) a hmotnosti, což naznačuje, že endogenní rytmus růstu a hmotnosti u dětí . Několik nedávných studií zkoumalo měsíční změny růstu u dětí; několik studií od konce roku 1800 do poloviny roku 1900 však naznačuje, že děti měly tendenci získávat výšku na jaře a na začátku léta a přibývat na váze na konci léta a na podzim . Studie nevidomé a slabozraké děti žijící v Jižní Anglii zjistil, že vidící děti ukázaly, že maximální zisky ve výšce mezi lednem a červnem, zatímco období maximálního růstu ve slepé děti byly rovnoměrně rozloženy v průběhu celého roku . To poskytuje přesvědčivé důkazy o tom, že sezónní variace v cyklu světlo-tma mohou předpovídat růst u dětí prostřednictvím vizuálního kódování délky dne pomocí SCN (tj., centrální hodiny). Jiné studie potvrdily, že roční období, během nichž je expozice světla hojnější, se shodují se zvýšením výšky u zrakových dětí . Zatímco vliv světla a tmy na zvýšení hmotnosti nebyl testován experimentálně, observační studie, měření hmotnosti na pravidelné bázi (tj., více často než bi ročně) naznačují, maximální zvýšení hmotnosti se obvykle vyskytují v pozdním létě a na podzim, kdy dny jsou dlouhé, ale zkrátit . Další studie zkoumající sezónní vzorce růstu mezi dětmi ve škole a těmi, kteří nechodí do školy, pozorovaly podobné vzorce bez ohledu na stav školy . Celkově tyto studie podporují potenciální roli oběžných hodin, které jsou unášeny sezónními změnami světla a tmy v růstových vzorcích dětí.

zrychlený letní přírůstek hmotnosti

novější studie zkoumající načasování zvýšení indexu tělesné hmotnosti dětí (tj.; ukázalo se však, že tento zrychlený přírůstek hmotnosti přispívá ke zvýšené míře obezity během základní školy . Zatímco jsme dospěli k závěru, z naší 5 leté longitudinální studie, že kde se vyskytuje obezita školy létě prostředí byl na vině za tyto nálezy naší studie nám neumožnila vyloučit vliv circannual účinky na růst dětí vzory . Zvýšení výšky na jaře/začátku léta a na zvýšení hmotnosti v pozdním létě a počátkem podzimu naznačují, údržba BMI, pokud výška zisk je retardovanej, nebo přibývání na váze je zrychlené. Konzistentní nedávná zjištění zvýšení BMI během léta přispívající ke zvýšené míře obezity naznačují potenciální přínos narušení normálních cirkálních vzorců růstu. K testování těchto hypotéz jsou zapotřebí další studie, aby se objasnila potenciální interakce mezi účinky cirkadiánních rytmů, cirkadiánní vychýlení a tradiční chování související s energetickou bilancí na stav hmotnosti dětí.

biologie na nichž se zakládá přidružení mezi circannual hodiny a sezónní zvýšení tělesné hmotnosti

Energetický výdej klesá během spánku a jako výsledek, to se může zdát neintuitivní, že zkrácení spánku nebo biologické noc by vést k přibývání na váze . Nicméně, u lidí, biologické noci se vyznačuje vysokou úrovní melatoninu, který hraje roli v načasování oxidaci lipidů (tj. využití energie uložené v tukové tkáni), a hnědý tuk termogeneze (tj. přeměnu mastných kyselin a glukózy do tepla) . Biologický den u lidí je charakterizován nepřítomností melatoninu, což přispívá k procesům zapojeným do metabolismu uhlohydrátů, které vedou k lipogenezi (tj. Jin a jang biologického dne a noci podporuje energetickou rovnováhu. Melatonin synchronizuje metabolickou funkci adipocytů pro vysokou lipolýzu (tj. odbourávání tuků nebo lipidů) během fáze melatoninu a vysokou lipogenezi (tj. Melatonin také synchronizuje aktivaci bílé tukové tkáně . Mezi Sibiřský křeček, který ne přibývají na váze v zimě, krátké zimní dny vedlo k delší nočního uvolňování melatoninu, s větší stimulaci receptorů melatoninu v mozku, čímž se zapojení aktivace z bílé tukové tkáně, což vede k lipolýzu a pokles sezónní adiposity . Na rozdíl od lidí jsou křečci noční zvířata, a proto je uvolňování melatoninu spojeno s jejich biologickým dnem, kdy je zvíře aktivní a živí se. Zhnědnutí bílé tukové tkáně vyvolané melatoninem (tj., přeměna bílé tukové tkáně na metabolicky aktivnější béžovou nebo hnědou tukovou tkáň) zvyšuje energetický výdej přeměnou mastných kyselin a glukózy na teplo, čímž zvyšuje jejich termogenní aktivitu, což vede ke ztrátě hmotnosti . Větší aktivace bílé tukové tkáně v důsledku delších rytmů melatoninu vyplývajících z delších nocí v zimě může vysvětlit, proč děti v zimě nemají tendenci přibírat na váze a vykazují rychlejší přírůstek hmotnosti během delších letních dnů .

Cirkadiánní vychýlení a přibývání na váze

i Když přesný mechanismus, jehož prostřednictvím chronodisruption vede k nárůstu tělesné hmotnosti není známo, chronodisruption způsobené prací na směny nebo sociální jet lag má za následek snížení produkce melatoninu . Vzhledem k úloze melatoninu v energetické bilanci může mít cirkadiánní vychýlení významné metabolické důsledky v důsledku desynchronizace procesů zapojených do optimální energetické bilance . U lidí dokonce krátkodobé vychýlení cirkadiánních rytmů se spánkem/bděním a rychlým chováním/krmením vedlo ke zvýšenému postprandiálnímu (tj. po jídle) glukózy a inzulínu, snížení leptinu, a obrátil kortizolu rytmus tak, že kortizolu byla vysoká, na začátku spánku, místo po probuzení, což naznačuje, že i krátkodobé vychýlení může způsobit narušení rytmů týkající se energetické bilance .

kromě spánku, v létě posuny v stravovací návyky a fyzická aktivita může také vést k cirkadiánní vychýlení spojena se zvýšenou nadváhou, zprostředkované špatné načasování behaviorální rytmy s endogenní rytmy . Nesouosost chování s endogenními rytmy byla spojena se změnami metabolismu a rozvojem obezity . Fyzická aktivita bylo prokázáno, že předem cirkadiánní hodiny, možná proto, že cvičení zvyšuje amplituda denní cirkadiánní a homeostatické rytmy, jako je teplota tělesného jádra, vzrušení, a spát sklon, což vede k rychlejší akumulaci spát tlaku (tj., tělo jízdy na spaní, který se hromadí jako množství času, vzhůru se zvyšuje), což vede k dřívější časy spánku . Zvýšení fyzické aktivity by tedy mohlo podpořit dřívější spaní u dětí. Fyzická aktivita může také ovlivnit centrální hodiny maximalizací expozice venkovního světla, protože venkovní čas je spojen se zvýšenou fyzickou aktivitou, což usnadňuje synchronizaci vnitřních hodin s vnějším prostředím. Kromě toho roste důkaz, že jídlo synchronizuje periferní hodiny, jako jsou játra, slinivka břišní a střeva . Protože lidé vykazují denní rytmus využití glukózy s efektivnější využití glukózy v dopoledních hodinách v důsledku zlepšení citlivosti na inzulín, následuje horší využití glukózy a inzulínu necitlivost ve večerních hodinách , jíst později v den, výsledky v akutní vystavení vyšší postprandiální hladinu glukózy v krvi, a to s negativními účinky přetrvávající přes následující ráno . Kromě toho, zkrácení trvání spánku je spojen s posunem v rytmy melatoninu, což vede k vysoké hladiny melatoninu ráno po probuzení a jíst ráno jídlo během biologické noci , což odráží vychýlení centrální a periferní hodiny. Dlouhodobé poruše regulace hladiny glukózy mohou vést ke změnám v kalorický příjem a skladování, které byly také připsat na zkrácení trvání spánku , což naznačuje, že mis-načasování stravování a spánek/probuzení vzory s endogenní rytmy může zvýšit riziko diabetu 2. typu a možná i obezity .

shrnutí navrhovaného koncepčního modelu

vzhledem k těmto zjištěním uvádíme konceptuální model znázorněný na obr. 1. Navrhujeme, aby všechny děti vykazovaly sezónní rytmicitu ve svých vzorcích růstu výšky a hmotnosti, které jsou synchronizovány vystavením sezónnímu cyklu světla a tmy země. Delší trvání sekrece melatoninu během zimních nocí může být spojeno s pomalejším přírůstkem hmotnosti v zimě, zatímco zrychlený přírůstek hmotnosti dětí v létě může být způsoben kratším trváním sekrece melatoninu (tj., z důvodu kratších letních nocí). Navrhujeme, že větší změny u dětí je sociální požadavky během letních prázdnin, může vést k pozdějšímu a více variabilní bedtimes, větší expozice umělému osvětlení v noci, později i více variabilní jídle, a snížené fyzické aktivity. Variabilita v těchto protínajících se denní rytmy mohou přispět k otupení cirkadiánní rytmus, který může dále snížit množství melatoninu jsou děti vystaveny během léta (tj. Circular rhythm disruption), čímž přispívá ke zrychlenému přírůstku hmotnosti způsobem, který podporuje rozvoj nadváhy nebo obezity během letních prázdnin.

Oblasti pro budoucí výzkum

Zatímco tam je důkaz, že růst dětí vykazuje sezónní vzor (uvolňován působením světla a tmy) , význam circannual hodiny pro růst dětí a obecněji, lidské zdraví, je relativně neznámý. Výzkum je nutný k určení environmentálních podnětů, které synchronizují cirkační rytmy u dospělých a dětí (tj., prodloužení nebo zkrácení délky dne, změna načasování východu nebo západu slunce, změny intenzity a teploty světla) a to, jak se cirkační rytmy liší v různých klimatických podmínkách a geografických lokalitách. Studium ročních rytmů u lidí je obtížné kvůli neschopnosti vystavit lidi experimentálně kontrolovaným světelným plánům po celý rok. Může však být možné manipulovat s podněty prostředí, aby bylo možné určit významné synchronizátory ročních rytmů v různých vývojových fázích. Například, jedna studie prokázala, že světelná terapie v zimě vedla ke zvýšení výšky u dospívajících mužů během stejného období, období, během kterého obvykle nedochází k nárůstu výšky . Podobné studie by mohly být provedeny za účelem zkoumání přírůstku hmotnosti. Budeme předpokládat, že světelný box terapie by mělo za následek posun v circannual rytmus růstu poznamenán dřívější načasování zvýšení výšky rychlost následuje dřívější nástup zvýšil vážit rychlost. Dále, hodně z toho, co je známo o lidské sezónnosti a strhávání přirozeného a umělého moderního osvětlení, pochází ze studií s dospělými . Děti se zdají být citlivější na expozici světla kvůli průhlednějším očním čočkám a větším žákům . Výsledkem je, že studie jsou potřebné k pochopení toho, jak dětské cirkadiánní systémy, a zejména rytmy melatoninu reagují za přirozených světelných podmínek (tj. Vzhledem k tomu, že děti jsou citlivější na účinky světla, mohou být schopny udržovat cirkanoční rytmus, i když dospělí ne. Také povaha školního a školního prázdninového prostředí se může natolik lišit od typického dospělého administrativního pracovníka, že může neznámým způsobem ovlivnit jejich cirkační rytmy. Zatímco není jasné, jak moderní osvětlení prostředí ovlivňuje růst dětí, nedávné studie naznačují, že současné prostředí je příznivé pro zrychlené letní přibývání na váze, v pořadí, které přispívají k vysoké míře dětské obezity.

Chcete-li prozkoumat, do jaké míry zrychlené zvýšení BMI během léta souvisí s cirkadiánními a nebo cirkulačními vlivy, experimentální laboratorní studie by byly ideální. Existuje však mnoho praktických a etických úvah, které mohou omezit jejich proveditelnost u dětí. Tím pádem, zvířecí modely mohou být použity k testování aspektů naší hypotézy, jako je vliv cirkadiánního vychýlení na sezónní přírůstek hmotnosti. Observační studie měřící spánek dětí, fyzickou aktivitu, stravovací návyky, expozici světla a růst měsíčně a napříč geografickými místy a kulturami by mohly prozkoumat souvislosti mezi těmito faktory. Observační studie by byly nápomocné při zkoumání, zda se cirkační rytmy v růstu dětí liší podle pohlaví, etnického původu, věku a pubertálního stavu. Takový výzkum může vést k důležitým objevům týkajícím se etiologie zdravého růstu a obezity u dětí, jakož i účinnějších intervenčních nástrojů.

letní přírůstek hmotnosti nebyl pozorován u všech dětí a kritické individuální faktory zůstávají špatně pochopeny. Je možné, že účinky trvání melatoninu na růst jsou zprostředkovány pouze cirkadiánními hodinami; to však dosud nebylo zkoumáno. Konečně naše teorie letní přibývání na váze, není určen nahradit hlavní roli stravy a fyzické aktivity, ale navrhuje další prvky pro pochopení změny v hmotnosti, které nejsou tvořily výhradně volní zvyšuje nebo snižuje v dietě a fyzické aktivitě.

Důsledky pro prevenci a léčbu dětské obezity

Cirkadiánní a circannual vychýlení způsobené změnami v načasování světlo, expozice, spánek/probuzení plány a stravovací návyky se zdají být rozhodujícími faktory pro nezdravé tělesné hmotnosti . Behaviorální prevence obezity intervence zaměřené na prostředí mimo školní letní prázdniny mohou proto těžit z podpory optimálního cirkadiánního zdraví během léta podporou konzistentního načasování spánku na obou plánovaných (např. ve večerních hodinách, podpora expozice světlu během dne, zejména ráno, podpora fyzické aktivity (ke zvýšení večerní únavy) , podpora nočního půstu omezením příjmu potravy ve večerních hodinách a udržování konzistentních vzorců jídla . Je možné, že změny chování související s expozicí osvětlení mohou být přijatelnější nebo snadněji implementovány než doporučení ke snížení příjmu kalorií a zvýšení fyzické aktivity, čímž se zvyšuje míra dodržování zásahu.