Potentielle døgnrytmebidrag til fedmeepidemien hos børn i grundskolealderen

undersøgelser, der undersøger sæsonmæssige tendenser i vægtøgning blandt børn, har vist, at skoleåret i USA og Japan fremmer forbedringer i vægtstatus (dvs .fald i kropsmasseindeks (BMI), mens børn øger deres BMI i sommerferien fra skolen. Vores data indsamlet på tværs af 5 års grundskole afslørede, at ikke alle børn, der udviser accelereret vægtøgning i sommerferien, Udvikler overvægt eller fedme; imidlertid begynder omkring 18% af børnene at overgå fra en sund vægt til en overvægtig eller overvægtig status i grundskolen, hvor de fleste stigninger forekommer i løbet af sommeren . Ni procent viste tegn på denne overgang i sommerferien efter børnehaven, mens yderligere 9% startede i sommerferien efter 2.klasse, hvilket skabte et klart vindue til forebyggelsesindsats i den tidlige grundskole. Sæsonbestemt vægtøgning, drevet af halvårlige ændringer i miljøet (dvs .ændringer i længden og tidspunktet for dagslys og temperatur i løbet af et år) er almindelig inden for dyreriget, hvor det giver evolutionær fordel via forberedelse til vinter eller reproduktion. Uanset om sæsonbestemt vægtøgning gav præindustrialiserede mennesker fordel eller ej, giver det i øjeblikket evolutionær ulempe ved at bidrage til stigende overvægt og fedme .

traditionelle tilgange til at forklare sæsonudsving i vægtøgning har fokuseret på forskelle i diæt-og fysiske aktivitetsvaner i skolen og uden for skoletiden (dvs .skoledage og helligdage eller skoleferier). Hypotesen om strukturerede dage forklarer accelereret sommervægtstigning ved hjælp af adfærdsmæssig økonomisk teori til at forstå, hvordan børn træffer beslutninger om deres tidsanvendelsesallokeringer med hensyn til energibalancerelateret adfærd på strukturerede (dvs. skoledage) versus ustrukturerede dage (dvs., Gratis dage, når børn ikke er i skole, f.eks. Denne hypotese foreslår, at strukturen fra skoleåret understøtter en sund vægt gennem obligatoriske muligheder for fysisk aktivitet, reguleret adgang til en sund afbalanceret diæt, begrænset tid til stillesiddende aktiviteter uden for skolen og konsistente, tidligere sengetider og vågne tider . I mangel af lignende strukturer i sommerferien har børn større autonomi over beslutninger relateret til energibalanceadfærd, hvilket kan omfatte valg af stillesiddende frem for mere intensiv fysisk aktivitet, mere kalorisk og mindre ernæringsmæssigt tætte fødevarer og senere sengetider og vågne tider . Implicit i denne teori er, at børn i det væsentlige er hedonistiske, og når de får muligheden, vælger de mindre sunde muligheder. Som et resultat har typiske fedmeforebyggelsesinterventioner fokuseret på at hjælpe børn med at træffe bedre valg inden for miljømæssige/sociale begrænsninger. Et næsten eksklusivt fokus på frivillig kontrol, baseret på en simpel energibalancemodel for fedme, har undladt at fremme forståelsen af de potentielle biologiske og halvårlige årsager til vægtøgning . Denne artikel udforsker rollen som kronobiologiske årsager til sæsonbestemt vægtøgning hos børn og identificerer potentielle adfærdsmæssige strategier for at afbøde disse påvirkninger. Dermed tager vi et bredere perspektiv på menneskelige biologiske systemer og undersøger den indbyrdes afhængighed af adfærd, sociale krav (dvs., social timing som følge af krav som skole-eller arbejdsplaner, sociale aktiviteter, samfundsinddragelse, familieforpligtelser og rutiner, forældrepraksis osv.), cirkadiske og årlige Ure og stofskifte til at overveje potentielle mekanismer, hvorigennem forkert justering af disse daglige og årlige mønstre kan bidrage til fedme hos børn. Fremskridt inden for de biologiske videnskaber skal informere adfærdsvidenskaberne, så der kan foretages parallelle komplementære fremskridt.

kronobiologi, henviser til undersøgelsen af biologiske rytmer, der forekommer cyklisk eller periodisk, hvilket giver tidsmæssig organisering af fysiologiske processer (f .eks. metabolisme) med adfærdsmæssige output fra cirkadisk system (f. eks. søvn/vågne, spise/hurtigt). Døgnrytme (dvs.daglige cyklusser af interne rytmer) forekommer i cyklusser på ca. 24,2 timer i gennemsnit og medbringes eller synkroniseres primært ved eksponering for jordens 24 timers lys-mørke cyklus. Fordi vores døgnrytmen cyklus er lidt længere end 24 timer, konsekvent input fra lys-mørke cyklus er nødvendig for at opretholde en 24 timer dag. Kroppens ure er placeret i celler, væv og organer i hele kroppen og er organiseret på en hierarkisk måde. Øverst i hierarkiet er det centrale ur kendt som suprachiasmatic nucleus (SCN) . SCN er primært entrained af input fra lys-mørk cyklus . I lighed med en orkesterleder bruger SCN indgangene fra den lys-mørke cyklus til at bestemme tidspunktet på dagen og pålægge tidsmæssig orden til kroppens fysiologiske funktion ved at sende tidsmålingssignaler til kroppens instrumenter eller perifere ure placeret i hele centralnervesystemet og kroppen, såsom lever, bugspytkirtel, muskel og fedtvæv (dvs .fedt). Perifere ure i kroppen styrer fysiologiske processer (f .eks. metabolisme, kropstemperatur, hormonsekretion og immunrespons). Søvn, fysisk aktivitet og spisemønstre er adfærdsmæssige output fra det cirkadiske ur. Tidspunktet for fødeindtagelse medfører eller synkroniserer kroppens perifere Ure , og som et resultat kan ændringer i spisevaner (f.eks. Optimal funktion er afhængig af korrekt tilpasning mellem lys-mørk cyklus, Det centrale cirkadiske ur (dvs .SCN), perifere Ure og adfærdsmæssige output (f. eks. Social jetlag er et eksempel på kronisk cirkadisk forkert justering, der resulterer, når sociale krav (f.eks. arbejde eller skole) kræver, at enkeltpersoner lever på en tidsplan, der ikke er optimal for deres interne rytmer, hvilket gør det svært at falde i søvn og vågne op på socialt foreskrevne tidspunkter for skole eller arbejde. Dette resulterer i et uopfyldt søvnbehov og en akkumuleret søvngæld på skole-eller arbejdsdage (dvs.social jetlag). På dage med færre forpligtelser (f.eks. Den resulterende forskydning mellem kroppens centrale og perifere ure fører til negative sundhedsresultater, såsom fedme, type 2 diabetes, hjerte-kar-sygdom og kræft .

der er voksende beviser for, at cirkadisk forkert justering er involveret i vægtøgning og udvikling af fedme . Forsøg med dyr har vist, at mistimeret fodring (f.eks. at spise i løbet af den biologiske nat) , en fedtfattig diæt , jetlag og skiftarbejde forstyrrer cirkadisk tilpasning og fører til vægtøgning. Blandt mennesker kommer bevis for sammenhængen mellem cirkadisk forkert justering og fedme primært fra observationsstudier. For eksempel er skifteholdsarbejde forbundet med en øget risiko for fedme, type 2-diabetes, metabolisk syndrom og hjerte-kar-sygdom hos voksne, især langtidsholdbare skifteholdsarbejdere . Social jetlag har også været forbundet med fedme hos voksne såvel som unge og børn . Night Eating Syndrome, en spiseforstyrrelse, der involverer at spise 25% eller mere af ens daglige kalorier efter aftenmåltidet, var forbundet med øget risiko for fedme og ændringer i timing og amplitude af metaboliske hormoner som glukose, insulin, ghrelin og leptin hos voksne . Endelig er der observeret en sammenhæng mellem SEN måltidstid og vægtøgning eller fedme i observationsstudier blandt voksne og børn . Derudover har det vist sig, at sen måltidstiming påvirker vægttabsresultater i fedmebehandlingsinterventioner .

teoretisk grundlag for den cirkadiske og den cirkadiske rytmemodel for accelereret sommervægtforøgelse
det årlige ur
accelereret sommervægtstigning
den biologi, der ligger til grund for sammenhængen mellem det årlige ur og sæsonbestemt vægtforøgelse
cirkadisk forkert justering og vægtøgning
sammenfatning af den foreslåede konceptuelle model
områder for fremtidig forskning
implikationer for forebyggelse og behandling af fedme hos børn

teoretisk grundlag for den cirkadiske og den cirkadiske rytmemodel for accelereret sommervægtforøgelse

Roenneberg udviklede en omfattende model vedrørende rollen som cirkadisk forkert justering i udviklingen af fedme og andre sundhedsmæssige forhold, hvor han illustrerer den indbyrdes afhængighed af det cirkadiske ur, adfærd og sundhed . Disse intra-individuelle faktorer inden for individet påvirkes af to elementer fra miljøet: 1) eksogene signaler, der synkroniserer cirkadisk rytmicitet (f. eks. eksponering for lys-mørk cyklus) og 2) sociale krav (f. eks., skole-eller arbejdstider, sociale aktiviteter, samfundsinddragelse, familieforpligtelser og rutiner, forældrepraksis osv.). Det største bidrag fra vores model til Roennebergs model er forslaget om, at det halvårlige ur, synkroniseret af sæsonmæssige ændringer i miljømæssige signaler (f.eks. 1). Vi foreslår, at børn udviser et sundt sæsonbestemt mønster af vægtøgning og højdevækst, der styres af et halvårligt ur. Yderligere, Vi foreslår, at sommerferiemiljøet er befordrende for cirkadisk forkert justering baseret på ændringer i sociale krav, der fører til stigninger i variabiliteten af søvn, spise, og fysiske aktivitetsmønstre og lette accelereret sommervægtstigning. Mens skoleferieplaner varierer i timing og længde rundt om i verden, har mange lande vedtaget en landbrugsskolekalender, der tilbyder børn en sommerferie på omkring 6-12 uger, der typisk forekommer i månederne juni til August på den nordlige halvkugle og December til februar på den sydlige halvkugle. Vi antager, at samtidig forekomst af tidspunktet for skoleferien (dvs., befordrende for cirkadisk forkert justering) i løbet af sæsonen, hvor børn er primet til vægtøgning, kan forstyrre børns årlige vækstmønstre, hvilket bidrager til accelereret vægtøgning og udvikling af fedme. For at understøtte vores teori, vi vil gennemgå litteraturen om sæsonudsving hos mennesker, sæsonbestemt vækst hos børn, og biologiske mekanismer, gennem hvilke det årlige ur og det cirkadiske ur kan påvirke timingen og hastigheden af børns vægtøgning.

det årlige ur

i lighed med daglige cirkadiske rytmer styres årlige rytmer delvist af eksponering for jordens lys-mørke cyklus som følge af jordens 23,5 liter hældning på sin akse, dens daglige rotation og den årlige bane omkring solen såvel som fra klimatiske vejrmønstre . Virkningerne af denne hældning ses tydeligst ved de ekstreme poler. Omkring sommersolhverv (dvs. 21. Juni) oplever mennesker, der lever over 66,5 liter N i Arktis, 24 timer sollys, mens regioner under 66,5 liter oplever 24 timer mørke (dvs. deres vinter). På breddegrader tættere på ækvator er der mindre forskel i daglængde hele året. Hældningen påvirker ikke kun daglængden, men solens evne til at varme jorden. Solens opvarmningseffekt øges i områder af kloden, der modtager mere direkte solstråling på et givet tidspunkt af året, hvilket også falder sammen med en længere daglængde, der giver mulighed for en længere opvarmning og kortere køleperiode i løbet af natten . Mængden af dagslys et givet område modtager kan også bestemmes af klimatiske vejrmønstre såsom regnfulde og tørre årstider .

under naturlige lysforhold (dvs .fri for kunstig belysning) udviser voksne en 24-timers søvnvågningsrytme, der reagerer på sæsonændringer i den lys-mørke cyklus. SCN (dvs .centralt ur) demonstrerer plasticitet til at kode for disse sæsonbestemte ændringer i dagslysets længde, hvilket skaber en intern repræsentation af dagslængden. Oplysninger om daglængde signaleres til pinealkirtlen (dvs .område af hjernen, der frigiver melatonin). Længden af melatoninfrigivelse, der markerer den biologiske nat, varierer sæsonmæssigt som reaktion på ændringer i længden af jordens mørke periode . En bi-oscillatormodel af cirkadisk regulering antyder, at sæsonbestemt tilpasning til den lys-mørke cyklus lettes af to oscillatorer, den ene medbringes (dvs .synkroniseret med en miljømæssig kø som lys) via skumring, der styrer starten af melatonin og den anden medbringes via daggry, der styrer forskydningen af melatonin. Tilstedeværelsen af to oscillatorer kan forklare individuelle forskelle som reaktion på sæsonændringer i daglængden . Under naturlige lysforhold, hvor den mørke periode er meget længere om vinteren sammenlignet med sommeren, udviser voksne en længere melatoninfrigivelse om vinteren sammenlignet med sommeren. Imidlertid, når de udsættes for moderne lysforhold , hvor mørke perioder varierer mindre på tværs af årstider, voksne har vist en mangel på sæsonbestemthed i deres melatoninrytmer, muligvis repræsenterer en form for halvårlig forstyrrelse, som kan have vigtige sundhedsmæssige konsekvenser . Så vidt vi ved, har ingen undersøgelser undersøgt cirkadisk medrivning under naturlige og moderne lysforhold hos børn. Som resultat, det er uklart, om børn mangler sæsonudsving som voksne gør; imidlertid, vi antager, at overgangen fra skolemiljøet til sommerferien kan være forbundet med ændringer i eksponering for den lys-mørke cyklus, som kan signalere sæsonændring til hjernen.

selvom det ikke er klart, om børn udviser sæsonbestemte ændringer i melatonin, er der tegn på sæsonudsving i deres vækst (dvs .højde) og vægtøgning, hvilket antyder en endogen rytme af vækst og vægtøgning hos børn. Få nylige undersøgelser har undersøgt månedlige ændringer i vækst blandt børn; imidlertid antyder flere undersøgelser fra slutningen af 1800 ‘erne til midten af 1900’ erne, at børn havde en tendens til at få højde om foråret og forsommeren og gå op i vægt i sensommeren og efteråret . En undersøgelse af blinde og seende børn, der bor i det sydlige England, viste, at seende børn viste maksimale stigninger i højden mellem januar og juni, mens perioder med maksimal vækst hos blinde børn var jævnt fordelt gennem året . Dette giver overbevisende bevis for, at sæsonvariation i lys-mørk cyklus kan forudsige vækst hos børn gennem den visuelle kodning af daglængde via SCN (dvs., central ur). Andre undersøgelser har bekræftet, at tider af året, hvor lyseksponering er mere rigelig, falder sammen med stigninger i højden blandt seende børn . Mens effekten af den lys-mørke cyklus på vægtøgning ikke er testet eksperimentelt, observationsstudier, der måler vægt regelmæssigt (dvs .oftere end bi årligt) antyder, at maksimale stigninger i vægt har tendens til at forekomme i sensommeren og efteråret, når dagene er lange, men forkortelse. Yderligere undersøgelser, der undersøger sæsonbestemte vækstmønstre blandt børn i skolen og dem, der ikke går i skole, har observeret lignende mønstre uanset skolestatus . Samlet set understøtter disse undersøgelser den potentielle rolle, som det halvårlige ur medfører af sæsonvariationen i lys og mørke i børns vækstmønstre.

accelereret sommervægtstigning

nyere undersøgelser, der undersøger tidspunktet for stigninger i børns kropsmasseindeks (dvs. BMI, et forhold mellem højde og vægt) har også observeret accelereret vægtøgning i løbet af sommeren og det tidlige efterår; imidlertid har denne accelererede vægtøgning vist sig at bidrage til øgede fedme i grundskolen . Mens vi konkluderede fra vores egen 5 års langsgående undersøgelse, at det obesogene sommermiljø fra skolen var skylden for disse fund, tillod vores undersøgelsesdesign os ikke at udelukke indflydelsen af halvårlige effekter på børns vækstmønstre . Stigninger i højden om foråret/forsommeren og stigninger i vægt i sensommeren og det tidlige efterår antyder vedligeholdelse af BMI, medmindre højdeforøgelsen er forsinket eller vægtøgning accelereres. De konsistente nylige fund af stigninger i BMI om sommeren, der bidrager til øget fedme, antyder det potentielle bidrag fra forstyrrelser til normale årlige vækstmønstre. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at teste disse hypoteser for at afklare den potentielle interaktion mellem virkningerne af årlige rytmer, cirkadisk forkert justering og traditionel energibalancerelateret adfærd på børns vægtstatus.

den biologi, der ligger til grund for sammenhængen mellem det årlige ur og sæsonbestemt vægtforøgelse

energiforbruget falder under søvn, og som følge heraf kan det virke kontraintuitivt, at forkortelse af søvn eller den biologiske nat ville føre til vægtforøgelse . Hos mennesker er den biologiske nat imidlertid kendetegnet ved høje niveauer af melatonin, som spiller en rolle i timingen af lipidoksidering (dvs .udnyttelse af energi lagret i fedtvæv) og brun fedt termogenese (dvs. omdannelse af fedtsyrer og glukose til varme). Den biologiske dag hos mennesker er kendetegnet ved fraværet af melatonin, der bidrager til processer involveret i kulhydratmetabolisme, der fører til lipogenese (dvs .oprettelse af lipider) og opbevaring af energi som fedt i fedtcellen. Yin og yang af den biologiske dag og nat fremmer energibalancen. Melatonin synkroniserer metabolisk funktion af adipocytterne til høj lipolyse (dvs .fedt-eller lipidnedbrydning) under melatoninfasen og høj lipogenese (dvs. lipiddannelse) under fravær af melatonin. Melatonin synkroniserer også aktiveringen af hvidt fedtvæv . Blandt sibiriske hamstere, der ikke går i vægt om vinteren, førte korte vinterlignende dage til længere natlig melatoninfrigivelse med større stimulering af melatoninreceptorer i forhjernen og derved engagerende aktivering af hvidt fedtvæv, hvilket resulterede i lipolyse og et fald i sæsonbestemt fedme . I modsætning til mennesker er hamstere natlige dyr, og melatoninfrigivelse er således forbundet med deres biologiske dag, når dyret er aktivt og fodrer. Melatonin-induceret bruning af hvidt fedtvæv (dvs., omdannelse af hvidt fedtvæv til mere metabolisk aktivt beige eller brunt fedtvæv) øger energiforbruget ved at omdanne fedtsyrer og glukose til varme og derved øge deres termogene aktivitet, hvilket resulterer i vægttab . Større aktivering af hvidt fedtvæv på grund af længere melatoninrytmer som følge af længere nætter om vinteren kan forklare, hvorfor børn har tendens til ikke at gå op i vægt om vinteren og demonstrere hurtigere vægtøgning i de længere sommerdage .

cirkadisk forkert justering og vægtøgning

selvom den nøjagtige mekanisme, gennem hvilken kronodisruption fører til vægtøgning, er ukendt, resulterer kronodisruption forårsaget af skiftarbejde eller social jetlag i reduktioner i produktionen af melatonin . I betragtning af melatonins rolle i energibalancen kan cirkadisk forkert justering have vigtige metaboliske konsekvenser på grund af desynkronisering af processer involveret i optimal energibalance . Blandt mennesker resulterede selv kortvarig forkert justering af døgnrytmer med søvn/vågne og hurtig/foderadfærd i øget postprandial (dvs., efter at have spist) glukose og insulin, falder i leptin og vendte cortisolrytmen, så cortisol var høj i begyndelsen af søvn i stedet for ved vågning, hvilket antyder, at selv kortvarig forkert justering kan forårsage forstyrrelse af rytmer relateret til energibalance .

ud over søvn kan sommerskift i spisemønstre og fysisk aktivitet også resultere i cirkadisk forkert justering forbundet med øget fedme, medieret af mistiming af adfærdsmæssige rytmer med endogene rytmer . Forkert justering af adfærd med endogene rytmer har været forbundet med ændringer i metabolisme og udvikling af fedme . Fysisk aktivitet har vist sig at fremme det cirkadiske ur, muligvis fordi motion øger amplituden af døgnets døgnrytme og homeostatiske rytmer, såsom kernekropstemperatur, ophidselse og søvntilbøjelighed, hvilket fører til en hurtigere ophobning af søvntryk (dvs .kroppens drev til at sove, som akkumuleres, når mængden af vågen tid øges), hvilket resulterer i tidligere søvntider. Således kan stigninger i fysisk aktivitet fremme tidligere sengetider hos børn. Fysisk aktivitet kan også påvirke det centrale ur ved at maksimere udendørs lyseksponering , da udendørs tid er forbundet med øget fysisk aktivitet, hvilket letter synkroniseringen af interne ure med det ydre miljø. Derudover er der voksende beviser for, at mad synkroniserer perifere ure som lever, bugspytkirtel og tarm . Fordi mennesker udviser en daglig rytme af glukoseudnyttelse med mere effektiv glukoseudnyttelse om morgenen på grund af forbedret insulinfølsomhed, efterfulgt af dårligere glukoseudnyttelse og insulinfølsomhed om aftenen , resulterer spisning senere på dagen i akut eksponering for højere postprandiale blodsukkerniveauer, med negative virkninger vedvarende gennem den følgende morgen . Derudover er forkortet søvnvarighed forbundet med et skift i melatoninrytmer, hvilket resulterer i høje melatoninniveauer om morgenen efter opvågning og spisning af morgenmaden i løbet af den biologiske nat , hvilket afspejler forkert justering af de centrale og perifere ure. Langvarig dysregulering af glukoseniveauer kan føre til ændringer i kalorieindtag og opbevaring , som også er tilskrevet forkortet søvnvarighed, hvilket antyder, at forkert timing af spise-og søvn/vågne mønstre med endogene rytmer kan øge risikoen for type 2-diabetes og muligvis fedme .

sammenfatning af den foreslåede konceptuelle model

i betragtning af disse fund samlet præsenterer vi den konceptuelle model illustreret i Fig. 1. Vi foreslår, at alle børn udviser sæsonbestemt rytmicitet i deres højde-og vægtvækstmønstre, som synkroniseres ved udsættelse for jordens sæsonbestemte lys-mørke cyklus. En længere varighed af melatoninsekretion i vinteraftener kan være forbundet med langsommere vægtøgning om vinteren, mens børns accelererede vægtøgning om sommeren kan skyldes en kortere varighed af melatoninsekretion (dvs. på grund af kortere sommernætter). Vi foreslår, at større ændringer i børns sociale krav i sommerferien kan føre til senere og mere variable sengetider, større eksponering for kunstig belysning om natten, senere og mere variable måltider og reduceret fysisk aktivitet. Variabilitet i disse krydsende daglige rytmer kan bidrage til en afstumpning af døgnrytme, som yderligere kan reducere mængden af melatonin børn udsættes for i løbet af sommeren (dvs. rytmeforstyrrelser), hvilket bidrager til accelereret vægtforøgelse på en måde, der fremmer udviklingen af overvægt eller fedme i sommerferien.

områder for fremtidig forskning

mens der er tegn på , at børns vækst udviser et sæsonbestemt mønster (som følge af eksponering for den lys-mørke cyklus), er det årlige Urs betydning for børns vækst og mere bredt menneskers sundhed relativt ukendt. Forskning er nødvendig for at bestemme de miljømæssige signaler, der synkroniserer årlige rytmer hos voksne og børn (dvs. tid for solopgang eller solnedgang, ændringer i lysintensitet og temperatur), og hvordan årlige rytmer varierer på tværs af klimaer og geografiske placeringer. At studere årlige rytmer hos mennesker er vanskelig på grund af manglende evne til at udsætte mennesker for eksperimentelt kontrollerede lysplaner i et helt år. Det kan dog være muligt at manipulere miljømæssige signaler for at bestemme fremtrædende synkronisatorer af årlige rytmer i forskellige udviklingsstadier. For eksempel viste en undersøgelse, at lysterapi om vinteren resulterede i stigninger i højden blandt unge mænd i samme periode, en sæson, hvor højdeforøgelse typisk ikke forekommer . Lignende undersøgelser kunne udføres for at undersøge vægtøgning. Vi ville forvente, at lysboksterapi ville resultere i et skift i den årlige vækstrytme præget af tidligere timing af øget højdehastighed efterfulgt af tidligere begyndelse af øget vejehastighed. Desuden er meget af det, der er kendt om menneskelig sæsonbestemthed og medrivning til naturlig og kunstig moderne belysning, kommet fra studier med voksne . Børn ser ud til at være mere følsomme over for lyseksponering på grund af mere gennemsigtige okulære linser og større elever . Som et resultat er der behov for undersøgelser for at forstå, hvordan børns cirkadiske systemer, og især melatoninrytmerne reagerer under naturlige lysforhold (dvs.camping) og moderne lysforhold på tværs af årstider, geografiske placeringer og i skole-og sommerferiemiljøer. Fordi børn er mere følsomme over for lysets virkninger , kan de muligvis opretholde en halvårlig rytme, selv når voksne ikke gør det. Også karakteren af skole-og skoleferiemiljøet kan være forskellig nok fra den typiske voksne kontormedarbejder til, at det kan påvirke deres halvårlige rytmer på ukendte måder. Selvom det ikke er klart, hvordan det moderne belysningsmiljø påvirker børns vækst, antyder nylige undersøgelser, at det nuværende miljø er befordrende for accelereret sommervægtstigning, hvilket igen bidrager til høje satser for fedme hos børn.

for at undersøge, i hvilken grad accelererede stigninger i BMI om sommeren er relateret til cirkadiske og eller årlige påvirkninger, ville eksperimentelle laboratoriebaserede undersøgelser være ideelle. Der er dog mange praktiske og etiske overvejelser, der kan begrænse deres gennemførlighed blandt børn. Således kan dyremodeller bruges til at teste aspekter af vores hypotese, såsom indflydelsen af cirkadisk forkert justering på sæsonbestemt vægtøgning. Observationsstudier, der måler børns søvn, fysisk aktivitet, spisemønstre, lyseksponering og vækst månedligt og på tværs af geografiske placeringer og kulturer, kunne undersøge sammenhænge mellem disse faktorer. Observationsstudier ville være medvirkende til at undersøge, om halvårlige rytmer i børns vækst varierer efter køn, etnicitet, alder og pubertetsstatus. Sådan forskning kan føre til vigtige opdagelser vedrørende etiologien af sund vækst og fedme hos børn samt mere effektive interventionsværktøjer.

faktisk er sommervægtforøgelse ikke blevet observeret på tværs af alle børn, og kritiske individuelle faktorer forbliver dårligt forstået. Det er muligt, at virkningerne af melatoninvarighed på vækst medieres udelukkende af de cirkadiske ure; dette er dog endnu ikke undersøgt. Endelig er vores teori om sommervægtforøgelse ikke beregnet til at erstatte den centrale rolle som kost og fysisk aktivitet, men foreslår yderligere elementer til forståelse af ændringer i vægt, som ikke udelukkende skyldes frivillige stigninger eller fald i kost og fysisk aktivitet.

implikationer for forebyggelse og behandling af fedme hos børn

cirkadisk og årlig forkert justering forårsaget af ændringer i tidspunktet for lyseksponering, søvn/vågne tidsplaner og spisemønstre ser ud til at være kritiske faktorer for usund vægtøgning . Adfærdsmæssige fedmeforebyggelsesinterventioner, der er målrettet mod sommerferiemiljøet uden for skolen, kan derfor drage fordel af at fremme optimal cirkadisk sundhed om sommeren ved at tilskynde til ensartet søvntiming på begge planlagte (f. eks. optimal varighed af søvn, begrænsning af eksponering for kunstigt lys om aftenen , tilskyndelse til lyseksponering i løbet af dagen, især om morgenen , tilskyndelse til fysisk aktivitet (for at forbedre aftenens træthed) , fremme en hurtig overnatning ved at begrænse fødeindtagelse om aftenen og opretholde ensartede måltidsmønstre . Det er muligt, at adfærdsændringer relateret til belysningseksponering kan være mere acceptable eller let implementeres end anbefalinger til at reducere kaloriindtaget og øge fysisk aktivitet og derved øge interventionsadhæsionen.