potentiaaliset vuorokausirytmin ja kiertovuotirytmin vaikutukset lihavuusepidemiaan peruskouluikäisillä lapsilla

tutkimuksissa, joissa tarkasteltiin lasten painonnousun kausittaisia suuntauksia, on havaittu, että Yhdysvalloissa ja Japanissa kouluvuosi edistää painotilanteen paranemista (toisin sanoen painoindeksin (BMI) laskua, kun taas lapset nostavat PAINOINDEKSIÄÄN kesälomalla koulusta . 5 vuoden peruskoulun aikana kerätyt tiedot osoittivat, että kaikki lapset, joilla on kiihtynyt painonnousu kesäloman aikana, eivät kehity ylipainoisiksi tai lihaviksi; kuitenkin noin 18% lapsista alkaa siirtyä terveestä painosta ylipainoiseksi tai lihavaksi peruskoulun aikana, ja suurin osa lisäyksistä tapahtuu kesällä . Yhdeksän prosenttia osoitti näyttöä tästä siirtymästä kesäloman aikana päiväkodin jälkeen, kun taas toiset 9 prosenttia alkoivat kesäloman aikana 2. luokan jälkeen, mikä loi selkeän ikkunan ennaltaehkäisyyn varhaisten peruskoulujen aikana. Vuodenaikojen mukainen painonnousu, joka johtuu ympäristön ympärivuotisista muutoksista (toisin sanoen päivänvalon ja lämpötilan pituudessa ja ajoituksessa vuoden aikana tapahtuneista muutoksista), on yleistä eläinkunnassa, jossa siitä on evolutiivista hyötyä valmistauduttaessa talveen tai lisääntymiseen . Olipa kausiluonteinen painonnousu edellyttäen esiteollistuneiden ihmisten etua, se tällä hetkellä antaa evolutiivinen haitta edistämällä yhä ylipaino ja lihavuus.

perinteisissä lähestymistavoissa painonnousun kausivaihtelujen selittämiseksi on keskitytty eroihin ruokavalio-ja liikuntatottumuksissa koulussa ja koulun ulkopuolella (eli koulupäivinä ja viikonloppuina tai koulujen loma-aikoina) . Strukturoitu päivää hypoteesi selittää nopeutetun kesän painonnousu hyödyntämällä käyttäytymiseen taloudellinen teoria ymmärtää, miten lapset tekevät päätöksiä ajankäytön varauksia suhteen energiatasapainoon liittyviä käyttäytymismalleja strukturoitu (eli koulupäiviä) vs. structured päivää (ts., vapaapäiviä, jolloin lapset eivät ole koulussa, kuten viikonloppu tai koulujen loma). Tämä hypoteesi esittää, että kouluvuoden tarjoama rakenne tukee terveellistä painoa pakollisten liikuntamahdollisuuksien, säännellyn pääsyn terveelliseen ja tasapainoiseen ruokavalioon, rajoitetun ajan istumista koulun ulkopuolella ja johdonmukaisten, aikaisempien nukkumaanmenoaikojen ja valveillaoloaikojen kautta . Koska kesälomalla ei ole vastaavia rakenteita, lapsilla on suurempi itsemääräämisoikeus energiatasapainokäyttäytymiseen liittyviin päätöksiin, joihin voi sisältyä istumisen valitseminen intensiivisemmän liikunnan, kaloripitoisemman ja vähemmän ravitsemuksellisen tiheän ruoan ja myöhempien nukkumaanmenoaikojen ja valveillaoloaikojen vuoksi . Tämän teorian mukaan lapset ovat pohjimmiltaan hedonistisia ja kun heille annetaan tilaisuus, he valitsevat vähemmän terveellisiä vaihtoehtoja. Tämän seurauksena tyypillisissä liikalihavuutta ehkäisevissä toimenpiteissä on keskitytty auttamaan lapsia tekemään parempia valintoja ympäristön ja sosiaalisten rajoitusten puitteissa. Lähes yksinomainen keskittyminen tahdonvalvontaan, joka perustuu lihavuuden yksinkertaiseen energiatasemalliin, ei ole edistänyt ymmärrystä painonnousun mahdollisista biologisista ja ympärivuotisista syistä . Tämä paperi tutkii roolia kronobiologiset syyt kausiluonteinen painonnousu lapsilla ja tunnistaa mahdollisia käyttäytymiseen strategioita lieventää näitä vaikutuksia. Näin toimimalla otamme laajemman näkökulman ihmisen biologisiin järjestelmiin, tutkimme käyttäytymisen keskinäisriippuvuutta, sosiaalisia vaatimuksia (ts., sosiaalinen ajoitus, joka johtuu vaatimuksista, kuten koulu-tai työaikatauluista, sosiaalisista toimista, yhteisön osallistumisesta, perhevelvollisuuksista ja-rutiineista, vanhemmuuden käytännöistä jne.), vuorokausirytmi ja vuorokausirytmi sekä metabolia mahdollisten mekanismien tarkastelemiseksi, joiden kautta vuorokausirytmin ja vuosirytmin vinoutuminen voi edistää lasten lihavuutta. Biologisten tieteiden edistysaskeleet on informoitava käyttäytymistieteitä, jotta rinnakkaisia täydentäviä edistysaskeleita voidaan tehdä.

Kronobiologia, viittaa biologisten rytmien tutkimiseen, jotka tapahtuvat syklisesti tai jaksottaisesti, tarjoten ajallisen organisoinnin fysiologisille prosesseille (esim .aineenvaihdunta) vuorokausirytmin käyttäytymistuotoksilla (esim. Uni/valve, eat/fast). Vuorokausirytmi (eli vuorokausirytmin vuorokausirytmi) esiintyy keskimäärin noin 24,2 tunnin sykleissä, ja se kytkeytyy tai synkronoituu pääasiassa altistumalla maapallon 24 tunnin valo-pimeä-syklille. Koska vuorokausirytmimme on hieman pidempi kuin 24 tuntia, tarvitaan 24 tunnin vuorokausirytmin ylläpitämiseen yhdenmukaista valoa ja pimeää sykliä. Kehon kellot sijaitsevat soluissa, kudoksissa ja elimissä koko kehossa ja ovat järjestäytyneet hierarkkisesti. Hierarkian huipulla on suprakiasmaattisena ytimenä (SCN) tunnettu keskuskello . SCN on pääasiassa entrained tuloa valon ja pimeyden sykli . Kuten orkesterinjohtaja, SCN käyttää syötteitä valo-pimeä sykli määrittää vuorokaudenajan ja määrätä ajallinen järjestys kehon fysiologiseen toimintaan lähettämällä ajanotto signaaleja kehon välineitä tai ääreiskellot sijaitsevat koko keskushermoston ja kehon, kuten maksa, haima, lihas, ja rasvakudos (eli rasva) . Kehon perifeeriset kellot ohjaavat fysiologisia prosesseja (esim .aineenvaihdunta, ruumiinlämpö, hormonieritys ja immuunivaste). Uni, liikunta ja ruokailutottumukset ovat vuorokausirytmin käyttäytymislähtöjä. Ajoitus ruoan saanti entrains tai synkronoi kehon perifeerinen kellot, ja sen seurauksena, muutokset ruokailutottumukset (esim, syöminen myöhään yöllä) voi johtaa väärään kohdistus Keski-ja perifeerinen kellot. Optimaalinen toiminta riippuu asianmukaisesta yhdenmukaistamisesta valo-pimeä sykli, Keski vuorokausirytmin kello (eli, SCN), perifeerinen kellot, ja käyttäytymiseen tuotokset (esim., Uni, syöminen, aktiivisuus). Sosiaalinen jet lag on esimerkki kroonisesta vuorokausirytmistä, joka johtuu siitä, että sosiaaliset vaatimukset (esim.työ tai koulu) edellyttävät yksilöiden elävän aikataulussa, joka ei ole optimaalinen heidän sisäiselle rytmilleen, jolloin on vaikea nukahtaa ja herätä sosiaalisesti määrättyinä aikoina kouluun tai työhön. Tästä seuraa hoitamaton unentarve ja kertyvä univelka koulu-tai työpäivinä (eli sosiaalinen aikaerorasitus). Niinä päivinä, joilla on vähemmän velvoitteita (esim.viikonloppupäivinä), yksilöt kompensoivat heräämällä myöhemmin, mikä voi tuoda enemmän vaihtelua aterioiden ajoitukseen, uneen ja aktiivisuuteen. Tästä johtuva kehon keskus-ja ääreiskellojen välinen epätasapaino johtaa negatiivisiin terveysvaikutuksiin, kuten lihavuuteen, tyypin 2 diabetekseen, sydän-ja verisuonitauteihin ja syöpään .

on yhä enemmän näyttöä siitä, että vuorokausirytmin muutokset liittyvät painonnousuun ja lihavuuden kehittymiseen . Eläinkokeet ovat osoittaneet, että väärin ajoitettu ruokinta (esim.syöminen biologisen yön aikana) , runsasrasvainen ruokavalio , aikaerorasitus ja vuorotyö häiritsevät vuorokausirytmin kohdistamista ja johtavat painonnousuun. Ihmisillä todisteet vuorokausirytmin vinoutumisen ja lihavuuden välisestä yhteydestä ovat peräisin pääasiassa havainnollisista tutkimuksista. Esimerkiksi vuorotyö on yhteydessä kohonneeseen lihavuuden, tyypin 2 diabeteksen, metabolisen oireyhtymän ja sydän-ja verisuonitautien riskiin aikuisilla, erityisesti pitkään vuorotyötä tekevillä . Sosiaalinen aikaerorasitus on yhdistetty myös aikuisten sekä nuorten ja lasten lihavuuteen . Night Eating Syndrome, syömishäiriö, johon liittyy syöminen 25% tai enemmän yhden päivittäisistä kaloreista jälkeen ilta-aterian, liittyi lisääntynyt riski lihavuuden ja muutoksia ajoitus ja amplitudi aineenvaihdunnan hormonit, kuten glukoosi, insuliini, greliini, ja leptiini aikuisilla . Havaitsevissa tutkimuksissa aikuisilla ja lapsilla on havaittu yhteys myöhäisen aterian ajoitukseen ja painonnousuun tai lihavuuteen . Lisäksi myöhäisen aterian ajoituksen on osoitettu vaikuttavan painonpudotukseen lihavuushoitotoimenpiteissä .

teoreettinen pohja vuorokausirytmimallille nopeutetusta kesäpainon noususta

Roenneberg kehitti kattavan mallin vuorokausirytmivirheen roolista lihavuuden ja muiden terveysolosuhteiden kehityksessä, jossa hän havainnollistaa vuorokausirytmikellon, käyttäytymisen ja terveyden keskinäistä riippuvuutta . Näihin yksilön sisäisiin tekijöihin vaikuttaa kaksi ympäristöstä tulevaa elementtiä: 1) eksogeeniset vihjeet, jotka synkronisoivat vuorokausirytmin (esim. altistuminen valon ja pimeyden kiertokululle) ja 2) sosiaaliset vaatimukset (esim., koulu-tai työajat, sosiaalinen toiminta, yhteisön osallistuminen, perhevelvollisuudet ja-rutiinit, vanhemmuuden käytännöt jne.). Mallimme tärkein anti Roennebergin mallille on ehdotus siitä, että ympärivuotisella kellolla, joka synkronoidaan vuodenaikojen muutosten mukaan ympäristövihjeissä (esim.valo-pimeä sykli), on myös tärkeä rooli terveystuloksissa (esim. lihavuuden kehittyminen; Fig. 1). Ehdotamme, että lapsilla on terve kausittainen painonnousu ja pituuskasvu, jota ohjataan ympärivuotisella kellolla. Lisäksi ehdotamme, että kesälomaympäristö suosii vuorokausirytmin säätelyvirheitä, jotka perustuvat sosiaalisten vaatimusten muutoksiin, jotka johtavat unen, syömisen ja liikuntatottumusten vaihtelun lisääntymiseen ja helpottavat nopeutettua kesäpainon nousua. Vaikka koulujen loma-aikataulut vaihtelevat ajoitukseltaan ja pituudeltaan ympäri maailmaa, monet maat ovat ottaneet käyttöön maatalouskalenterin, joka tarjoaa lapsille noin 6-12 viikon kesäloman, joka tyypillisesti tapahtuu pohjoisella pallonpuoliskolla kesäkuusta elokuuhun ja eteläisellä pallonpuoliskolla joulukuusta helmikuuhun. Oletamme, että yhteisesiintyminen ajoitus koulun loma (ts., jotka edistävät vuorokausirytmin muutosta) aikana, jona lasten painon nousua valmistellaan, voi häiritä lasten ympärivuotista kasvutapaa, mikä kiihdyttää painonnousua ja lihavuuden kehittymistä. Teoriamme tueksi tarkastelemme kirjallisuutta, joka koskee kausaalisuutta ihmisillä, kausittaista kasvua lapsilla ja biologisia mekanismeja, joiden kautta vuorokausikello ja vuorokausikello voivat vaikuttaa lasten painonnousun ajoitukseen ja nopeuteen.

malli vuorokausirytmin ja Vuosirytmin vaikutuksesta lasten painonnousuun. Kuva 1 Alaviite. Ehdotamme, että yksilö pesii ympäristössään, joka sisältää sosiaalisten vaatimusten vaikutukset (esim.sosiaalinen ajoitus, joka johtuu vaatimuksista, kuten koulu-tai työaikatauluista, sosiaalisista toiminnoista, perheen velvollisuuksista ja rutiineista, vanhemmuuden käytännöistä, yhteisön osallistumisesta, aikavyöhykkeestä jne.), moderni valaistus ja ilmastokontrolloitu ympäristö sekä maapallon luonnon vaikutus. Yksilön sisällä vuorokausirytmin kellot, käyttäytyminen ja terveys ovat riippuvaisia toisistaan. Merkittävä panos tämän mallin on, että ympärivuotinen kello vuorovaikutuksessa vuorokausirytmi kellot edistää optimaalista terveyttä ja häiriöitä lasten ympäri vuoden vaikutuksia voi olla terveysvaikutuksia . Ehdotamme vuorovaikutusta yksilön sisällä ja tämän mallin eri tasoilla. Esimerkiksi sosiaaliset vaatimukset vaikuttavat yksilön käyttäytymiseen, joka vaikuttaa kellojen kohdistumiseen joko ääreiskellojen suoralla kiinnittymisellä (ts., aterian ajoitus ja koostumus) tai vaikuttamalla altistumiseen valo-pimeä-syklille unen ajoituksella ja johdonmukaisuudella, fyysisellä aktiivisuudella ja yöllä keinovalolle altistumisella. On myös ehdotettu, että koululoman aiheuttamat vuorokausirytmin häiriöt voivat osaltaan häiritä ympärivuotista kasvurytmiä, mikä kiihdyttää kesän painonnousua ja edistää ylipainon ja lihavuuden kehittymistä peruskoulun aikana. Tämä malli on mukautettu roenneberg T, Merrow M. Vuorokausikello ja ihmisen terveys. Curr Biol. 2016;26(10):R432–443

vuorokausirytmi

vastaa vuorokausirytmiä, mutta vuosirytmiä säätelee osittain altistuminen maan valo-pimeä kiertokululle, joka johtuu maan 23,5 asteen kallistumisesta akselinsa ympäri, sen vuorokausirytmistä ja auringon vuotuisesta kiertoradasta sekä ilmastollisista sääilmiöistä . Kallistuksen vaikutukset näkyvät selvimmin ääripäissä. Kesäpäivänseisauksen aikaan (eli 21. kesäkuuta) yli 66,5° N arktisella alueella elävät ihmiset kokevat 24 tuntia auringonvaloa, kun taas alle 66,5° s: n alueilla koetaan 24 tuntia pimeyttä (ts., heidän talvensa) . Lähempänä päiväntasaajaa olevilla leveysasteilla vuorokauden pituudessa on vähemmän eroa ympäri vuoden. Kallistuma vaikuttaa paitsi päivän pituuteen myös auringon kykyyn lämmittää maata. Auringon lämmittävä vaikutus kasvaa alueilla maapallolla, jotka saavat enemmän suoraa auringon säteilyä tiettynä vuodenaikana, jolloin myös päivän pituus on pidempi, mikä mahdollistaa pidemmän lämpenemisen ja lyhyemmän viilenemisen yön aikana . Tietyn alueen saaman päivänvalon määrää voivat määrittää myös ilmastolliset sääilmiöt, kuten sateiset ja kuivat kaudet .

luonnollisissa valaistusolosuhteissa (eli ilman keinovalaistusta) aikuisilla on 24 tunnin uni-valverytmi, joka reagoi vuodenaikojen muutoksiin valo-pimeä-syklissä . SCN (eli keskuskello) osoittaa plastisuutta koodata näitä vuodenaikojen muutoksia päivänvalon pituus, luoden sisäinen esitys päivän pituus . Tieto päivän pituudesta viestitetään käpyrauhaselle (eli aivojen alueelle, joka vapauttaa melatoniinia) . Melatoniinin vapautumisen pituus, joka merkitsee biologista yötä, vaihtelee kausittain maapallon pimeän jakson pituuden muutosten mukaan . Vuorokausirytmin säätelyn bi-oskillaattorimalli viittaa siihen, että vuodenaikaan sopeutumista valo-pimeä-sykliin helpottaa kaksi oskillaattoria, joista toinen on Iltahämärän (eli synkronoitu ympäristökepin, kuten valon kanssa) kautta hilliten melatoniinin puhkeamista ja toinen aamunkoitteessa hilliten melatoniinin offsetaatiota . Kahden oskillaattorin läsnäolo voi selittää yksilöllisiä eroja reagoinnissa vuodenaikojen muutoksiin päivän pituudessa . Luonnollisissa valaistusolosuhteissa, joissa pimeä aika on talvella paljon pidempi kuin kesällä, aikuisilla on pidempi melatoniinin vapautuminen talvella verrattuna kesään. Kun aikuiset altistuvat nykyaikaisille valaistusolosuhteille, joissa pimeät kaudet vaihtelevat vähemmän eri vuodenaikoina, heidän melatoniinirytmissään on kuitenkin havaittu kausiluonteisuuden puutetta, mikä voi olla eräänlaista ympärivuotista häiriötä, jolla voi olla merkittäviä terveysvaikutuksia . Tietääksemme mikään tutkimus ei ole tutkinut lasten vuorokausirytmiä luonnollisissa ja nykyaikaisissa valaistusolosuhteissa. Tämän seurauksena on epäselvää, puuttuuko lapsilta kausaalisuus kuten aikuisilta; kuitenkin oletamme, että siirtyminen kouluympäristöstä kesälomalle voi liittyä muutoksiin altistumisessa valon ja pimeyden kiertokululle, mikä voi merkitä vuodenaikojen muutosta aivoihin.

vaikka ei ole selvää, esiintyykö lapsilla kausiluonteisia muutoksia melatoniinissa, on näyttöä kausiluonteisuudesta lasten kasvussa (eli pituudessa) ja painonnousussa, mikä viittaa endogeeniseen kasvurytmiin ja painonnousuun lapsilla . Vain harvoissa viimeaikaisissa tutkimuksissa on tarkasteltu lasten kasvun kuukausittaisia muutoksia; useat tutkimukset 1800-luvun lopulta 1900-luvun puoliväliin viittaavat kuitenkin siihen, että lapsilla oli tapana kasvaa pituutta keväällä ja alkukesällä ja lihoa loppukesällä ja syksyllä . Etelä-Englannissa asuvia sokeita ja näkeviä lapsia koskeneessa tutkimuksessa havaittiin, että näkevien lasten pituuskasvu oli suurimmillaan tammi-kesäkuussa, kun taas sokeiden lasten maksimikasvujaksot jakautuivat tasaisesti ympäri vuoden . Tämä antaa vakuuttavaa näyttöä siitä, että valon ja pimeyden jakson kausivaihtelu voi ennustaa lasten kasvua päivän pituuden visuaalisen koodauksen avulla SCN: n kautta (ts., keskuskello). Toiset tutkimukset ovat vahvistaneet, että ne ajat vuodesta, jolloin valoaltistus on runsaampaa, osuvat yksiin näkevien lasten pituuskasvun kanssa . Vaikka valon ja pimeyden jakson vaikutusta painonnousuun ei ole testattu kokeellisesti, havainnolliset tutkimukset, joissa mitataan painoa säännöllisesti (eli useammin kuin bi vuosittain) viittaavat siihen, että suurin paino nousee yleensä loppukesällä ja syksyllä, kun päivät ovat pitkiä, mutta lyhenevät . Lisätutkimuksissa, joissa tarkasteltiin kouluikäisten ja koulua käymättömien lasten kausittaista kasvua, on havaittu samanlaisia muutoksia kouluasteesta riippumatta . Kaiken kaikkiaan nämä tutkimukset tukevat valon ja pimeyden kausivaihtelusta johtuvaa ympärivuotisen kellon mahdollista osuutta lasten kasvutavoissa.

nopeutettu kesäpainon nousu

uudemmissa tutkimuksissa, joissa tarkasteltiin lasten painoindeksin nousun ajoitusta (BMI, pituuden ja painon suhde), on havaittu myös nopeutettua painonnousua kesän ja alkusyksyn aikana.; tämän nopeutuneen painonnousun on kuitenkin osoitettu lisäävän lihavuutta peruskoulun aikana . Vaikka päättelimme omasta 5-vuotisesta pitkittäistutkimuksestamme, että obesogenic out of school summer environment oli syypää näihin havaintoihin, tutkimusasetelmamme ei sallinut meidän sulkea pois ympärivuotisten vaikutusten vaikutusta lasten kasvutottumuksiin . Pituuskasvu keväällä / alkukesällä ja painon nousu loppukesällä ja alkusyksyllä viittaavat painoindeksin ylläpitämiseen, ellei pituuskasvu hidastu tai painonnousu nopeutu. Johdonmukaiset viimeaikaiset havainnot painoindeksin noususta kesällä, mikä osaltaan lisäsi liikalihavuutta, viittaavat siihen, että häiriöt voivat vaikuttaa normaaleihin kasvutapoihin ympäri vuoden. Lisätutkimuksia tarvitaan näiden hypoteesien testaamiseksi, jotta voidaan selvittää mahdollinen vuorovaikutus vuorokausirytmin, vuorokausirytmin ja perinteisen energiataseeseen liittyvän käyttäytymisen vaikutusten välillä lasten painotilanteessa.

puolivuosikellon ja kausittaisen painonnousun välisen yhteyden taustalla oleva biologia

energiamenot vähenevät unen aikana, minkä seurauksena saattaa vaikuttaa siltä, että unen tai biologisen yön lyhentäminen johtaisi painonnousuun . Kuitenkin ihmisillä, biologinen yö on ominaista korkea melatoniini, jolla on rooli ajoitus lipidien hapettumista (toisin sanoen, hyödyntäminen energian varastoituu rasvakudokseen), ja ruskean rasvan lämmöntuotanto (toisin sanoen, muuntaminen rasvahappojen ja glukoosin lämpöä) . Ihmisen biologiselle päivälle on ominaista melatoniinin puuttuminen, mikä edistää hiilihydraattien aineenvaihduntaan liittyviä prosesseja, jotka johtavat lipogeneesiin (eli lipidien syntymiseen) ja energian varastointiin rasvasolussa . Biologisen päivän ja yön yin ja yang edistävät energiatasapainoa. Melatoniini synkronoi adiposyyttien metabolisen toiminnan korkean lipolyysin (eli rasvan tai lipidien hajoamisen) aikana melatoniinivaiheessa ja korkean lipogeneesin (eli lipidien luomisen) aikana melatoniinin puuttuessa . Melatoniini synkronoi myös valkoisen rasvakudoksen aktivaation . Siperianhamsterien keskuudessa, jotka eivät liho talvella, lyhyet talvenkaltaiset päivät johtivat pitempään yölliseen melatoniinin vapautumiseen ja melatoniinireseptorien voimakkaampaan stimulaatioon etuaivoissa, jolloin valkoinen rasvakudos aktivoitui, mikä johti lipolyysiin ja kausittaisen rasvakudoksen vähenemiseen . Toisin kuin ihmiset, hamsterit ovat yöeläimiä ja siten melatoniinin vapautuminen liittyy niiden biologiseen päivään, jolloin eläin on aktiivinen ja ruokkii. Melatoniinin aiheuttama valkoisen rasvakudoksen ruskistuminen (ts., valkoisen rasvakudoksen muuttaminen metabolisesti aktiivisemmaksi beigeksi tai ruskeaksi rasvakudokseksi) lisää energian kulutusta muuttamalla rasvahappoja ja glukoosia lämmöksi, mikä lisää niiden termogeenistä aktiivisuutta, mikä johtaa painonpudotukseen . Valkoisen rasvakudoksen suurempi aktivaatio, joka johtuu pidemmistä talviyöistä johtuvasta melatoniinirytmistä, voi selittää, miksi lapset eivät yleensä liho talvella ja osoittaa nopeampaa painonnousua kesän pidempinä päivinä .

vuorokausirytmin muutos ja painonnousu

vaikka tarkkaa mekanismia, jonka kautta kronodisruptio johtaa painonnousuun, ei tunneta, vuorotyön tai sosiaalisen aikaerorasituksen aiheuttama kronodisruptio vähentää melatoniinin tuotantoa . Kun otetaan huomioon melatoniinin merkitys energiatasapainossa, vuorokausirytmin vinoutumisella voi olla merkittäviä metabolisia seurauksia, jotka johtuvat optimaaliseen energiatasapainoon liittyvien prosessien desynkronoitumisesta . Ihmisillä jopa lyhytaikainen vuorokausirytmin epäsuhta Uni / Valve-ja fast/feed-käyttäytymisen kanssa johti lisääntyneeseen aterianjälkeiseen (ts., syömisen jälkeen) glukoosia ja insuliinia, laskee leptiiniä ja kääntää kortisolin rytmiä niin, että kortisoli oli korkea unen alussa eikä heräämisen yhteydessä, mikä viittaa siihen, että lyhytkestoisetkin säätelyvirheet voivat aiheuttaa häiriöitä energiatasapainoon liittyvässä rytmissä .

unen lisäksi myös kesän muutokset syömisessä ja fyysisessä aktiivisuudessa voivat johtaa vuorokausirytmien vinoutumiseen, joka liittyy adipositeetin lisääntymiseen . Käyttäytymisen epäsuhta endogeeniseen rytmiin on yhdistetty aineenvaihdunnan muutoksiin ja lihavuuden kehittymiseen . Liikunnan on osoitettu edistävän vuorokausirytmiä, mahdollisesti siksi, että liikunta lisää vuorokausirytmin amplitudia ja homeostaattista rytmiä, kuten kehon ydinlämpöä, kiihottumista ja unentaipumusta, mikä johtaa unipaineen nopeampaan kertymiseen (eli kehon ajamiseen uneen, joka kerääntyy valveillaoloajan kasvaessa), mikä johtaa aikaisempiin uniaikoihin . Liikunnan lisääminen voisi siis edistää lasten nukkumaanmenoaikojen aikaistamista. Liikunta voi vaikuttaa myös keskuskelloon maksimoimalla ulkovaloaltistuksen, sillä ulkoaika liittyy liikunnan lisäämiseen, mikä helpottaa sisäisten kellojen synkronointia ulkoisen ympäristön kanssa. Lisäksi on yhä enemmän todisteita siitä, että ruoka synkronisoi perifeerisiä kelloja, kuten maksan, haiman ja suoliston kelloja . Koska ihmisillä esiintyy glukoosin vuorokausirytmi tehokkaammalla glukoosin käytöllä aamulla parantuneen insuliiniherkkyyden vuoksi, jota seuraa huonompi glukoosin käyttö ja insuliiniherkkyys illalla, syöminen myöhemmin päivällä johtaa akuuttiin altistumiseen suuremmille aterianjälkeisille verensokeritasoille, joiden kielteiset vaikutukset jatkuvat seuraavaan aamuun . Lisäksi lyhentyneeseen unen kestoon liittyy melatoniinirytmin muutos, jonka seurauksena melatoniinipitoisuudet nousevat aamulla herätessä ja aamuaterian syödessä biologisen yön aikana , mikä kertoo Keski-ja ääreiskellojen vinoutumisesta. Pitkäaikainen glukoositasojen säätelyhäiriö voi johtaa kalorien saannin ja varastoinnin muutoksiin , joiden on myös katsottu johtuneen unen keston lyhenemisestä, mikä viittaa siihen, että syömisen ja uni-/valveillaolorytmin ja endogeenisen rytmin huono ajoitus saattaa lisätä tyypin 2 diabeteksen ja mahdollisesti lihavuuden riskiä .

tiivistelmä ehdotetusta käsitteellisestä mallista

ottaen huomioon nämä havainnot kaikki yhdessä, esitämme käsitteellisen mallin kuvituksena Kuvassa. 1. Ehdotamme, että kaikilla lapsilla on pituuden ja painon kasvun kausittainen rytmitys, joka on synkronoitu altistumalla maapallon vuodenaikojen valo-pimeä-syklille. Melatoniinin erityksen pitempi kesto talvi-iltoina voi olla yhteydessä hitaampaan painonnousuun talvella, kun taas lasten kiihtynyt painonnousu kesällä voi johtua lyhyemmästä melatoniinin erityksen kestosta (ts., lyhyempien kesäöiden vuoksi). Ehdotamme, että suurempi muutos lasten sosiaalisissa vaatimuksissa kesäloman aikana voi johtaa myöhempään ja vaihtelevampaan vuodeaikaan, suurempaan altistumiseen keinovalolle yöllä, myöhempään ja vaihtelevampaan ruokailuaikaan sekä liikunnan vähenemiseen. Näiden leikkaavien vuorokausirytmien vaihtelu voi osaltaan heikentää vuorokausirytmiä, mikä voi edelleen vähentää melatoniinin määrää, jolle lapset altistuvat kesällä (ts. kiertorytmin häiriö), mikä osaltaan kiihdyttää painonnousua tavalla, joka edistää ylipainon tai lihavuuden kehittymistä kesäloman aikana.

tulevaisuuden tutkimusalueet

vaikka on näyttöä siitä , että lasten kasvu on kausiluonteista (johon liittyy altistuminen valon ja pimeyden kiertokululle), ympärivuotisen kellon merkitys lasten kasvulle ja laajemmin ihmisten terveydelle on suhteellisen tuntematon. Tutkimusta tarvitaan määrittämään ympäristövihjeet, jotka synkronoivat aikuisten ja lasten ympyrävuosirytmin (ts., päivän pituuden pidentäminen tai lyhentäminen, auringonnousun tai-laskun ajoituksen muuttuminen, valon voimakkuuden ja lämpötilan muutokset) ja se, miten vuorokausirytmit vaihtelevat eri ilmastoissa ja maantieteellisissä paikoissa. Vuosirytmin tutkiminen ihmisillä on vaikeaa, koska ihminen ei pysty altistamaan kokeellisesti kontrolloiduille valoaikatauluille kokonaisen vuoden ajan. Ympäristövihjeitä voi kuitenkin olla mahdollista manipuloida vuosirytmien merkittävien synkronoijien määrittämiseksi eri kehitysvaiheissa. Esimerkiksi eräässä tutkimuksessa todettiin, että valohoito talvella johti pituuskasvuun nuorilla miehillä samana ajanjaksona, jolloin pituuskasvua ei yleensä tapahdu . Painonnousua voitaisiin tutkia samankaltaisilla tutkimuksilla. Odottaisimme, että valolaatikkoterapia johtaisi kiertovuotuisen kasvurytmin muuttumiseen, jota merkitsisi pituuskasvun nopeutumisen aikaistaminen ja sitä seuraava painonopeuden lisääntyminen aikaisemmin. Lisäksi suuri osa siitä, mitä tiedetään ihmisen kausiluonteisuudesta ja luonnolliseen ja keinotekoiseen nykyaikaiseen valaistukseen sitoutumisesta, on tullut aikuisten kanssa tehdyistä tutkimuksista . Lapset näyttävät olevan herkempiä valolle läpinäkyvämpien silmälasien ja suurempien pupillien vuoksi . Tämän vuoksi tarvitaan tutkimuksia, jotta voidaan ymmärtää, miten lasten vuorokausirytmit ja erityisesti melatoniinirytmit reagoivat luonnollisissa valaistusolosuhteissa (eli retkeilyolosuhteissa) ja nykyaikaisissa valaistusolosuhteissa eri vuodenaikoina, maantieteellisillä paikoilla sekä koulu-ja kesälomaympäristöissä. Koska lapset ovat herkempiä valon vaikutuksille, he saattavat kyetä ylläpitämään ympärivuotista rytmiä silloinkin, kun aikuiset eivät. Myös koulun ja koulun lomaympäristön luonne voi olla niin erilainen kuin tyypillinen aikuinen toimistotyöntekijä, että se voi vaikuttaa heidän kiertovuosirytmiinsä tuntemattomilla tavoilla. Vaikka ei ole selvää, miten moderni valaistusympäristö vaikuttaa lasten kasvuun, viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että nykyinen ympäristö edistää kiihtyvää kesäpainon nousua, mikä puolestaan edistää lasten suurta lihavuutta.

tutkittaessa sitä, missä määrin kiihtynyt painoindeksin nousu kesällä liittyy vuorokausirytmin ja tai vuosirytmin vaikutuksiin, kokeelliset laboratoriopohjaiset tutkimukset olisivat ihanteellisia. On kuitenkin monia käytännön ja eettisiä näkökohtia, jotka voivat rajoittaa niiden toteutettavuutta lasten keskuudessa. Eläinmalleilla voidaan siis testata hypoteesimme näkökohtia, kuten vuorokausirytmin säätövirheen vaikutusta kausiluonteiseen painonnousuun. Havainnollisissa tutkimuksissa, joissa mitataan lasten unta, liikuntaa, ruokailutottumuksia, valolle altistumista ja kasvua kuukausittain ja eri maantieteellisissä paikoissa ja kulttuureissa, voitaisiin tutkia näiden tekijöiden välisiä yhteyksiä. Havainnointitutkimuksilla olisi merkitystä tutkittaessa, eroavatko lasten kasvun vuorokausirytmit sukupuolen, etnisyyden, iän ja puberteetin mukaan. Tällainen tutkimus voi johtaa tärkeisiin löydöksiin, jotka koskevat lasten terveen kasvun ja lihavuuden etiologiaa, sekä tehokkaampiin interventiovälineisiin.

kesäpainon nousua ei ole havaittu kaikilla lapsilla, ja kriittiset yksilölliset tekijät tunnetaan huonosti. On mahdollista, että melatoniinin keston vaikutus kasvuun välittyy pelkästään vuorokausirytmikellojen avulla, mutta tätä ei ole vielä tutkittu. Lopuksi teoriamme kesäisestä painonnoususta ei ole tarkoitettu korvaamaan ruokavalion ja liikunnan keskeistä roolia, vaan siinä ehdotetaan lisäelementtejä painomuutosten ymmärtämiseen, joita ei selitetä pelkästään ruokavalion ja liikunnan tahdonalaisella lisäämisellä tai vähenemisellä.

vaikutukset lapsuusiän lihavuuden ehkäisyyn ja hoitoon

vuorokausirytmi-ja vuorokausirytmiepäselvyydet, jotka johtuvat muutoksista valoaltistuksen ajoituksessa, Uni – /valveaikatauluissa ja ruokailutottumuksissa, näyttävät olevan epäterveellisen painonnousun kannalta kriittisiä tekijöitä . Käyttäytymistieteelliset liikalihavuutta ehkäisevät toimenpiteet, jotka kohdistuvat koulun ulkopuoliseen kesälomaympäristöön, voivat siksi hyötyä optimaalisen vuorokausirytmin edistämisestä kesällä kannustamalla johdonmukaiseen unen ajoitukseen molemmissa aikatauluissa (esim. koulu) ja vapaapäivät, unen optimaalinen kesto, keinovalolle altistumisen rajoittaminen iltaisin, valoaltistuksen edistäminen päivällä , erityisesti aamulla , liikunnan edistäminen (iltaväsymyksen lisäämiseksi), yön yli kestävän paaston edistäminen rajoittamalla illalla nautittavaa ruokaa ja ylläpitämällä yhtenäistä ateriarytmiä . On mahdollista, että valaistusaltistukseen liittyvät käyttäytymismuutokset voivat olla hyväksyttävämpiä tai helpommin toteutettavia kuin suositukset kalorien saannin vähentämiseksi ja liikunnan lisäämiseksi, mikä lisää interventioiden noudattamista.