Potensielle sirkadiske og sirkårytmebidrag Til fedmeepidemien hos barn i grunnskolealderen

Studier som undersøker sesongmessige trender i vektøkning blant barn, har funnet at i USA og Japan fremmer skoleåret forbedringer i vektstatus (dvs .nedgang i kroppsmasseindeks (BMI), mens barn øker BMI i sommerferien fra skolen. Våre data samlet over 5 års grunnskole viste at ikke alle barn som viser akselerert vektøkning i sommerferien, utvikler overvekt eller fedme; imidlertid begynner ca 18% av barna å gå over fra en sunn vekt til en overvekt eller obese status i grunnskolen, med de fleste økninger som skjer i løpet av sommeren . Ni prosent viste bevis på denne overgangen i sommerferien etter barnehagen mens en annen 9% startet i sommerferien etter 2. klasse, noe som skaper et klart vindu for forebyggende innsats i tidlig grunnskole. Sesongmessig vektøkning, drevet av sirkårlige endringer i miljøet (dvs .endringer i lengden og tidspunktet for dagslys og temperatur i løpet av et år) er vanlig i dyreriket der det gir evolusjonær fordel, via forberedelse til vinter eller reproduksjon. Hvorvidt sesongmessig vektøkning ga pre-industrialiserte mennesker med fordel, gir det for tiden evolusjonær ulempe ved å bidra til økende overvekt og fedme .

Tradisjonelle tilnærminger til å forklare sesongvariasjoner i vektøkning har fokusert på forskjeller i kostholds – og fysisk aktivitetsvaner i løpet av skolen og utenfor skoletiden (dvs. skoledager og helg eller skoleferier). Hypotesen Om Strukturerte Dager forklarer akselerert sommervektøkning ved hjelp av atferdsøkonomisk teori for å forstå hvordan barn tar beslutninger om deres tidsbrukallokeringer med hensyn til energibalanserelatert atferd på strukturerte (dvs. skoledager) versus ustrukturerte dager (dvs ., gratis dager når barn ikke er i skole, for eksempel helg eller skoleferier). Denne hypotesen foreslår at strukturen som tilbys av skoleåret støtter en sunn vekt gjennom obligatoriske muligheter for fysisk aktivitet, regulert tilgang til et sunt balansert kosthold, begrenset tid for stillesittende aktiviteter utenfor skolen, og konsistente, tidligere sengetid og våkne tider . I fravær av lignende strukturer i sommerferien har barn større autonomi over beslutninger knyttet til energibalanseadferd, som kan omfatte å velge stillesittende over mer intensiv fysisk aktivitet, mer kalorisk og mindre ernæringsmessig tette matvarer, og senere sengetider og våkne tider . Implisitt i denne teorien er at barn er i hovedsak hedonistiske, og når de får muligheten, velger de mindre sunne alternativer. Som et resultat har typiske fedmeforebyggende tiltak fokusert på å hjelpe barn til å ta bedre valg innenfor miljømessige/sosiale begrensninger. Et nesten eksklusivt fokus på volatilitetskontroll, basert på en enkel energibalansemodell av fedme, har ikke klart å fremme forståelse av de potensielle biologiske og sirkårlige årsakene til vektøkning . Dette papiret utforsker rollen som kronobiologiske årsaker til sesongmessig vektøkning hos barn og identifiserer potensielle atferdsstrategier for å redusere disse påvirkningene. Ved å gjøre det tar vi et bredere perspektiv på menneskelige biologiske systemer, undersøker gjensidig avhengighet av atferd, sosiale krav (dvs., sosial timing som følge av krav som skole – eller arbeidsplaner, sosiale aktiviteter, samfunnsengasjement, familieforpliktelser og rutiner, foreldrepraksis, etc.), circadian og circannual klokker, og metabolisme for å vurdere potensielle mekanismer gjennom hvilke feiljustering av disse daglige og årlige mønstrene kan bidra til fedme hos barn. Fremskritt i biologiske fag må informere atferdsvitenskap, slik at parallelle komplementære fremskritt kan gjøres.

Kronobiologi, refererer til studiet av biologiske rytmer som forekommer på en syklisk eller periodisk måte, og gir tidsmessig organisering til fysiologiske prosesser (f .eks. Døgnrytme (dvs. daglige sykluser av interne rytmer) forekommer i sykluser på ca 24,2 timer, i gjennomsnitt, og er involvert eller synkronisert primært ved eksponering for jordens 24 h lys-mørke syklus. Fordi vår sirkadiske syklus er litt lengre enn 24 timer, er det nødvendig med konsekvent inngang fra lys – mørk syklus for å opprettholde en 24 timers dag. Kroppen klokker ligger i celler, vev og organer i hele kroppen og er organisert i en hierarkisk måte. På toppen av hierarkiet er den sentrale klokken kjent som suprachiasmatic nucleus (SCN) . SCN er primært medført av innganger fra lys-mørk syklus . I likhet med en orkesterleder bruker SCN inngangene fra lys – mørk syklus for å bestemme tidspunktet på dagen og pålegge tidsmessig orden til kroppens fysiologiske funksjon ved å sende tidtakingssignaler til kroppens instrumenter eller perifere klokker som ligger i hele sentralnervesystemet og kroppen, som lever, bukspyttkjertel, muskel og fettvev (dvs .fett). Perifere klokker i kroppen kontrollerer fysiologiske prosesser (f. eks. metabolisme, kroppstemperatur, hormonsekresjon og immunresponser). Søvn, fysisk aktivitet og spisemønstre er atferdsmessige utganger av sirkadisk klokke. Tidspunktet for matinntaket innebærer eller synkroniserer kroppens perifere klokker, og som et resultat kan endringer i spisevaner (for eksempel å spise sent på kvelden) føre til feiljustering av sentrale og perifere klokker. Optimal funksjon er avhengig av riktig justering mellom lys – mørk syklus, den sentrale sirkadiske klokken( dvs. SCN), perifere klokker og adferdsutgangene (f .eks. søvn, spising, aktivitet). Sosial jetlag er et eksempel på kronisk sirkadisk feiljustering som resulterer når sosiale krav (f. eks. arbeid eller skole) krever at enkeltpersoner lever på en tidsplan som ikke er optimal for deres interne rytmer, noe som gjør det vanskelig å sovne og våkne opp på sosialt foreskrevne tider for skole eller arbeid. Dette resulterer i et uoppfylt søvnbehov og en akkumulert søvngjeld på skole eller arbeidsdager (dvs.sosial jetlag). På dager med færre forpliktelser (f. eks. helgedager) kompenserer enkeltpersoner ved å våkne opp senere, noe som kan introdusere mer variasjon i tidspunktet for måltider, søvn og aktivitetsmønstre. Den resulterende feiljusteringen mellom kroppens sentrale og perifere klokker fører til negative helseutfall, som fedme, type 2 diabetes, kardiovaskulær sykdom og kreft .

det er økende bevis på at sirkadisk feiljustering er involvert i vektøkning og utvikling av fedme . Eksperimenter på dyr har vist at mistimed mating ( for eksempel å spise i løpet av den biologiske natten), et høyt fett diett , jetlag og skiftarbeid forstyrrer sirkadisk justering og fører til vektøkning. Blant mennesker kommer bevis på sammenhengen mellom sirkadisk feiljustering og fedme hovedsakelig fra observasjonsstudier. For eksempel er skiftarbeid forbundet med økt risiko for fedme, type 2 diabetes, metabolsk syndrom og kardiovaskulær sykdom hos voksne, spesielt langsiktige skiftarbeidere . Sosial jetlag har også vært forbundet med fedme hos voksne så vel som ungdom og barn . Night Eating Syndrome, en spiseforstyrrelse som innebærer å spise 25% eller mer av ens daglige kalorier etter kveldsmåltid, var forbundet med økt risiko for fedme og endringer i timing og amplitude av metabolske hormoner som glukose, insulin, ghrelin og leptin hos voksne . Endelig er det observert en sammenheng mellom sen måltidstiming og vektøkning eller fedme i observasjonsstudier blant voksne og barn . I tillegg har sen måltid timing vist seg å påvirke vekttap utfall i fedme behandling intervensjoner .

Teoretisk grunnlag for circadian og circannual rytme modell av akselerert sommer vektøkning

Roenneberg utviklet en omfattende modell om rollen til circadian forskyvning i utviklingen av fedme og andre helsemessige forhold der han illustrerer den gjensidige avhengigheten av circadian klokke, atferd og helse . Disse intra-individuelle faktorene i individet påvirkes av to elementer fra miljøet: 1) eksogene signaler som synkroniserer sirkadisk rytmicitet (f. eks. eksponering for lys-mørk syklus) og 2) sosiale krav (f. eks., skole-eller arbeidstider, sosiale aktiviteter, samfunnsengasjement, familieforpliktelser og rutiner, foreldrepraksis, etc.). Det store bidraget fra vår modell Til Roennebergs modell er forslaget om at sirkårsklokken, synkronisert med sesongmessige endringer i miljøsignaler (f.eks. lys-mørk syklus), også spiller en viktig rolle i helseutfall (f. eks. utvikling av fedme; Fig. 1). Vi foreslår at barn viser et sunt sesongmønster av vektøkning og høyde vekst som styres av en circannual klokke. Videre foreslår vi at sommerferiemiljøet bidrar til sirkadisk feiljustering basert på endringer i sosiale krav som fører til økt variasjon i søvn, spising og fysisk aktivitetsmønstre og tilrettelegging for akselerert sommervektøkning. Mens skoleferieplaner varierer i timing og lengde rundt om i verden, har mange land vedtatt en agrarisk skolekalender som tilbyr barn en sommerferie på ca 6-12 uker, som vanligvis forekommer i månedene juni til August på den nordlige halvkule og desember til februar på den sørlige halvkule. Vi hypoteser at co-forekomst av tidspunktet for skoleferien (dvs., bidrar til circadian feiljustering) i løpet av sesongen der barn er primet for vektøkning kan forstyrre barns circannual vekstmønstre, bidrar til akselerert vektøkning og utvikling av fedme. For å støtte vår teori, vil vi gjennomgå litteraturen om sesongmessighet hos mennesker, sesongmessig vekst hos barn og biologiske mekanismer der sirkårsklokken og sirkadisk klokke kan påvirke timingen og hastigheten til barns vektøkning.

Modell For Circadian Og Circannual Bidrag Til Barns vektøkning. Figur 1 Fotnote. Vi foreslår at individet er nestet i sitt miljø som inkluderer påvirkning av sosiale krav (f.eks. sosial timing som følge av krav som skole-eller arbeidsplaner, sosiale aktiviteter, familieforpliktelser og rutiner, foreldrepraksis, samfunnsengasjement, tidssone, etc.), det moderne belysnings-og klimakontrollerte miljøet, samt effekten av jordens naturlige miljø. Innenfor individet er det en gjensidig avhengighet av sirkadiske klokker, oppførsel og helse. Det store bidraget fra denne modellen er at sirkårsklokken samhandler med sirkadiske klokker for å fremme optimal helse og forstyrrelse av barns sirkårlige påvirkninger kan ha helsekonsekvenser . Vi foreslår interaksjoner innenfor den enkelte og på tvers av nivåer av denne modellen. For eksempel påvirker sosiale krav en persons oppførsel som påvirker justering av klokkene enten ved direkte innblanding av perifere klokker (dvs. ved å påvirke eksponering for lys-mørk syklus via søvn timing og konsistens, fysisk aktivitet, og eksponering for kunstig lys om natten. Det foreslås også at sirkadiske forstyrrelser forårsaket av skoleferien kan bidra til forstyrrelse av sirkårytmer av vekst, noe som resulterer i akselerert sommervektøkning og bidrar til utvikling av overvekt og fedme i grunnskolen. Denne modellen ble tilpasset Fra Roenneberg T, Merrow M. Circadian Clock og Human Health. Curr Biol. 2016;26(10):R432–443

den circannual clock

I Likhet med daglige døgnrytmer, årlige rytmer styres delvis av eksponering for jordens lys-mørke syklus som følge av 23,5° tilt av jorden på sin akse, dens daglige rotasjon, og den årlige bane rundt solen, samt fra klimatiske værmønstre . Effektene av denne tilt er tydeligst sett på de ekstreme polene. Rundt sommersolverv (dvs. 21. juni) opplever personer som bor over 66,5° N I Arktis 24 timer sollys mens regioner under 66,5° Opplever 24 timer mørke (dvs . deres vinter). På breddegrader nærmere ekvator er det mindre forskjell i daglengde gjennom hele året. Tilt påvirker ikke bare daglengde, men solens evne til å varme jorden. Oppvarmingseffekten av solen øker i områder av kloden som mottar mer direkte solstråling til enhver tid av året, som også sammenfaller med en lengre daglengde, noe som gir en lengre oppvarming og kortere kjøleperiode i løpet av natten . Mengden dagslys et gitt område mottar kan også bestemmes av klimatiske værmønstre som regnfulle og tørre årstider .

under naturlige lysforhold (dvs .uten kunstig belysning), viser voksne en 24-timers søvnvåkningsrytme som reagerer på sesongmessige endringer i lys-mørk syklus. SCN (dvs. sentral klokke) demonstrerer plastisitet for å kode for disse sesongmessige endringene i dagslysets lengde, og skaper en intern representasjon av daglengden . Informasjon om daglengde signaliseres til pinealkjertelen (dvs .område av hjernen som frigjør melatonin). Lengden på melatoninfrigivelse, som markerer den biologiske natten, varierer sesongmessig som følge av endringer i lengden på jordens mørke periode . En bi-oscillatormodell av sirkadisk regulering antyder at sesongtilpasning til lys-mørk syklus forenkles av to oscillatorer, en medført (dvs. synkronisert med en miljømessig kø som lys) via skumring, som styrer utbruddet av melatonin og den andre medført via daggry som styrer forskyvningen av melatonin . Tilstedeværelsen av to oscillatorer kan forklare individuelle forskjeller som svar på sesongmessige endringer i daglengde . Under naturlige lysforhold der den mørke perioden er mye lengre om vinteren sammenlignet med sommeren, viser voksne en lengre melatoninfrigivelse om vinteren sammenlignet med sommeren. Men når de blir utsatt for moderne lysforhold der mørke perioder varierer mindre over årstider, har voksne vist mangel på sesongmessighet i melatoninrytmene, noe som muligens representerer en form for sirkårlig forstyrrelse som kan ha viktige helsekonsekvenser . Så vidt vi vet har ingen studier undersøkt sirkadisk entrainment under naturlige og moderne lysforhold hos barn. Som et resultat er det uklart om barn mangler sesongmessighet som voksne gjør; vi hypoteser imidlertid at overgangen fra skolemiljøet til sommerferien kan være forbundet med endringer i eksponering for lys-mørk syklus som kan signalere sesongmessig endring i hjernen.

selv om det ikke er klart om barn utviser sesongmessige endringer i melatonin, er det tegn på sesongmessighet i veksten (dvs. høyde) og vektøkning, noe som tyder på en endogen rytme av vekst og vektøkning hos barn . Få nyere studier har undersøkt månedlige endringer i vekst blant barn; men flere studier fra slutten av 1800-tallet til midten av 1900-tallet tyder på at barn hadde en tendens til å få høyde på våren og forsommeren og få vekt på sensommeren og høsten . En studie av blinde og seende barn som bor I Sør-England fant at seende barn viste maksimal vekst i høyden mellom januar og juni, mens perioder med maksimal vekst i blinde barn ble jevnt fordelt gjennom hele året . Dette gir overbevisende bevis på at sesongvariasjon i lys-mørk syklus kan forutsi vekst hos barn gjennom visuell koding av daglengde via SCN (dvs ., sentral klokke). Andre studier har bekreftet at tider av året hvor lyseksponering er mer rikelig sammenfaller med økning i høyde blant seende barn . Mens effekten av den lys-mørke syklusen på vektøkning ikke er testet eksperimentelt, tyder observasjonsstudier som måler vekt regelmessig (dvs. oftere enn bi årlig) på at maksimal økning i vekt har en tendens til å forekomme på sensommeren og høsten når dagene er lange, men forkorting . Videre studier som undersøker sesongmessige vekstmønstre blant barn i skolen og de som ikke går på skole, har observert lignende mønstre uavhengig av skolestatus . Samlet sett støtter disse studiene den potensielle rollen som circannual klokken som følger av sesongvariasjonen i lys og mørk i barns vekstmønstre.

Akselerert sommer vektøkning

Nyere studier som undersøker tidspunktet for økning i barnas kroppsmasseindeks (DVS. BMI, et forhold mellom høyde og vekt) har også observert akselerert vektøkning i løpet av sommeren og tidlig høst; imidlertid har denne akselererte vektøkningen vist seg å bidra til økt forekomst av fedme i grunnskolen . Mens vi konkluderte med vår egen 5-årige longitudinelle studie at det obesogene ut av skolens sommermiljø var skyld i disse funnene, tillot studiedesignet oss ikke å utelukke påvirkning av sirkårlige effekter på barns vekstmønstre . Økning i høyde om våren / forsommeren og økning i vekt på sensommeren og tidlig høst tyder på vedlikehold AV BMI, med mindre høydeøkningen er forsinket eller vektøkning er akselerert. De konsistente nylige funnene av økninger I BMI om sommeren som bidrar til økt fedme, tyder på det potensielle bidraget av forstyrrelser til normale sirkårlige vekstmønstre. Ytterligere studier er nødvendig for å teste disse hypotesene for å avklare den potensielle samspillet mellom effektene av sirkårytmer, sirkadisk feiljustering og tradisjonell energibalanserelatert atferd på barns vektstatus.

biologien som ligger til grunn for sammenhengen mellom circannual clock og sesongmessig vektøkning

Energiforbruket reduseres under søvn, og som et resultat kan Det virke counterintuitive at forkortelse av søvn eller den biologiske natten vil føre til vektøkning . Men hos mennesker er den biologiske natten preget av høye nivåer av melatonin som spiller en rolle i tidspunktet for lipidoksidasjon (dvs .utnyttelse av energi lagret i fettvev) og brun fetttermogenese (dvs. omdannelse av fettsyrer og glukose til varme). Den biologiske dagen hos mennesker er preget av fravær av melatonin, noe som bidrar til prosesser involvert i karbohydratmetabolismen som fører til lipogenese (dvs .dannelsen av lipider) og lagring av energi som fett i fettcellen. Yin og yang i den biologiske dagen og natten fremmer energibalanse. Melatonin synkroniserer metabolsk funksjon av adipocytene for høy lipolyse (dvs. fett eller lipidbrudd) under melatoninfasen og høy lipogenese (dvs. lipiddannelse) under fravær av melatonin . Melatonin synkroniserer også aktiveringen av hvitt fettvev . Blant Sibiriske hamstere som ikke går opp i vekt om vinteren, førte korte vinterlignende dager til lengre nattlig melatoninfrigivelse, med større stimulering av melatoninreseptorer i forgrunnen, og derved aktiverer aktivering av hvitt fettvev, noe som resulterer i lipolyse og en reduksjon i sesongmessig adipositet . I motsetning til mennesker er hamstere nattlige dyr, og dermed er melatoninfrigivelse forbundet med deres biologiske dag når dyret er aktivt og feeds. Melatonin-indusert bruning av hvitt fettvev (dvs., konvertering av hvitt fettvev til mer metabolisk aktiv beige eller brunt fettvev) øker energiforbruket ved å omdanne fettsyrer og glukose til varme, og dermed øke deres termogene aktivitet, noe som resulterer i vekttap . Større aktivering av hvitt fettvev på grunn av lengre melatoninrytmer som følge av lengre netter om vinteren, kan forklare hvorfor barn har en tendens til ikke å gå ned i vekt om vinteren og demonstrere raskere vektøkning i løpet av de lengre sommerdagene .

Circadian feiljustering og vektøkning

selv om den nøyaktige mekanismen som chronodisruption fører til vektøkning er ukjent, chronodisruption forårsaket av skiftarbeid eller sosial jetlag resulterer i reduksjoner i produksjonen av melatonin . Gitt melatonins rolle i energibalanse, kan sirkadisk feiljustering ha viktige metabolske konsekvenser på grunn av desynkronisering av prosesser involvert i optimal energibalanse . Blant mennesker resulterte selv kortsiktig feiljustering av sirkadiske rytmer med søvn/våkne og rask/feedadferd i økt postprandial (dvs ., etter å ha spist) glukose og insulin, reduserer leptin, og reverserte kortisolrytmen slik at kortisol var høy i begynnelsen av søvn i stedet for ved å våkne, noe som tyder på at selv kortvarig feiljustering kan føre til forstyrrelse av rytmer relatert til energibalanse .

i tillegg til søvn kan sommerskift i spisemønster og fysisk aktivitet også føre til sirkadisk feiljustering forbundet med økt adipositet, formidlet av mistiming av atferdsrytmer med endogene rytmer . Feiljustering av atferd med endogene rytmer har vært forbundet med endringer i metabolisme og utvikling av fedme . Fysisk aktivitet har vist seg å fremme sirkadisk klokke, muligens fordi trening øker amplituden til døgnets sirkadiske og homeostatiske rytmer, som kjernekroppstemperatur, opphisselse og søvntilpenning, noe som fører til raskere akkumulering av søvntrykk (dvs .kroppens kjøring til søvn som akkumuleres ettersom tiden våken øker), noe som resulterer i tidligere søvntider. Dermed kan økninger i fysisk aktivitet fremme tidligere sengetider hos barn. Fysisk aktivitet kan også påvirke den sentrale klokken ved å maksimere utendørs lyseksponering, da utendørs tid er forbundet med økt fysisk aktivitet , noe som letter synkroniseringen av interne klokker med det ytre miljø. I tillegg er det økende bevis på at mat synkroniserer perifere klokker som lever, bukspyttkjertel og tarm . Fordi mennesker utviser en daglig rytme av glukoseutnyttelse med mer effektiv glukoseutnyttelse om morgenen på grunn av forbedret insulinfølsomhet, etterfulgt av dårligere glukoseutnyttelse og insulin ufølsomhet om kvelden , resulterer spising senere på dagen i akutt eksponering for høyere postprandiale blodsukkernivåer, med negative effekter som vedvarer gjennom neste morgen . I tillegg er forkortet søvnvarighet forbundet med et skifte i melatoninrytmer, noe som resulterer i høye melatoninnivåer om morgenen ved oppvåkning og å spise morgenmålet i løpet av den biologiske natten , noe som reflekterer feiljustering av sentrale og perifere klokker. Langsiktig dysregulering av glukosenivåer kan føre til endringer i kaloriinntak og lagring som også har blitt tilskrevet forkortet søvnvarighet, noe som tyder på at feil timing av å spise og sove / våkne mønstre med endogene rytmer kan øke risikoen for type 2 diabetes og muligens fedme .

Sammendrag av den foreslåtte konseptuelle modellen

Vurderer disse funnene alle sammen, presenterer vi den konseptuelle modellen illustrert I Fig. 1. Vi foreslår at alle barn viser sesongmessig rytmicitet i høyde og vektvekstmønstre som synkroniseres ved eksponering for jordens sesongmessige lys – mørke syklus. En lengre varighet av melatoninsekresjon i vinterkvelder kan være forbundet med langsommere vektøkning om vinteren, mens barns akselererte vektøkning om sommeren kan skyldes kortere varighet av melatoninsekresjon (dvs. på grunn av kortere sommernetter). Vi foreslår at større endringer i barnas sosiale krav i sommerferien kan føre til senere og mer variable sengetider, større eksponering for kunstig belysning om natten, senere og mer variable måltidstider og redusert fysisk aktivitet. Variasjon i disse kryssende døgnrytmene kan bidra til en sløv døgnrytme som ytterligere kan redusere mengden melatonin barn utsettes for om sommeren (dvs. circannual rytme avbrudd), og dermed bidra til akselerert vektøkning på en måte som fremmer utviklingen av overvekt eller fedme i sommerferien.

Områder for fremtidig forskning

mens det er bevis på at barns vekst viser et sesongmessig mønster (medført av eksponering for lys-mørk syklus) , er betydningen av sirkårsklokken til barns vekst og bredere menneskers helse relativt ukjent. Forskning er nødvendig for å bestemme miljøsignaler som synkroniserer sirkårytmer hos voksne og barn (dvs. endring av tidspunkt for soloppgang eller solnedgang, endringer i lysintensitet og temperatur) og hvordan sirkårytmer varierer på tvers av klima og geografiske steder. Å studere årlige rytmer hos mennesker er vanskelig på grunn av manglende evne til å utsette mennesker for eksperimentelt kontrollerte lysplaner i et helt år. Det kan imidlertid være mulig å manipulere miljømessige signaler for å bestemme fremtredende synkronisatorer av årlige rytmer på ulike utviklingsstadier. For eksempel viste en studie at lysterapi om vinteren resulterte i økning i høyde blant unge menn i samme periode, en sesong hvor høydeøkning vanligvis ikke forekommer . Lignende studier kan utføres for å undersøke vektøkning. Vi forventer at lysboksterapi vil resultere i et skifte i sirkannualrytmen av vekst preget av tidligere timing av økt høydehastighet etterfulgt av tidligere utbrudd av økt veiehastighet. Videre har mye av det som er kjent om menneskelig sesongmessighet og innblanding i naturlig og kunstig moderne belysning kommet fra studier med voksne . Barn ser ut til å være mer følsomme for lyseksponering på grunn av mer gjennomsiktige okulære linser og større elever . Som et resultat er det nødvendig med studier for å forstå hvordan barns sirkadiske systemer, og spesielt melatoninrytmene reagerer under naturlige lysforhold (dvs.camping) og moderne lysforhold på tvers av årstider, geografiske steder og i skole-og sommerferiemiljøer. Fordi barn er mer følsomme for effekten av lys , kan de være i stand til å opprettholde en circannual rytme selv når voksne ikke gjør det. Også naturen til skolen og skoleferiemiljøet kan være forskjellig nok fra den typiske voksenkontorarbeideren at det kan påvirke deres sirkårytmer på ukjente måter. Selv om det ikke er klart hvordan det moderne belysningsmiljøet påvirker barns vekst, tyder nyere studier på at dagens miljø bidrar til akselerert sommervektøkning, noe som igjen bidrar til høy forekomst av fedme hos barn.

for å undersøke i hvilken grad akselerert økning I BMI om sommeren er relatert til sirkadiske og eller sirkårlige påvirkninger, ville eksperimentelle laboratoriebaserte studier være ideelle. Det er imidlertid mange praktiske og etiske hensyn som kan begrense deres mulighet blant barn. Dermed kan dyremodeller brukes til å teste aspekter av vår hypotese som påvirkning av sirkadisk feiljustering på sesongmessig vektøkning. Observasjonsstudier som måler barnas søvn, fysisk aktivitet, spisemønstre, lyseksponering og vekst på månedlig basis og på tvers av geografiske steder og kulturer, kan utforske sammenhenger mellom disse faktorene. Observasjonsstudier vil være medvirkende til å undersøke om sirkårytmer i barns vekst varierer etter kjønn, etnisitet, alder og pubertalstatus. Slik forskning kan føre til viktige funn om etiologien av sunn vekst og fedme hos barn, samt mer effektive intervensjonsverktøy.

faktisk har sommervektøkning ikke blitt observert på tvers av alle barn, og kritiske individuelle faktorer forblir dårlig forstått. Det er mulig at effekten av melatoninvarighet på vekst er formidlet utelukkende av sirkadiske klokker; dette har imidlertid ikke blitt undersøkt. Endelig er vår teori om sommervektøkning ikke ment å erstatte den sentrale rollen som diett og fysisk aktivitet, men foreslår ytterligere elementer for å forstå endringer i vekt som ikke bare regnskapsføres av volatilitetsøkninger eller reduksjoner i kosthold og fysisk aktivitet.

Implikasjoner for forebygging og behandling av barndommen fedme

Circadian og circannual feiljustering forårsaket av endringer i tidspunktet for lyseksponering, søvn/våkne tidsplaner og spisemønstre ser ut til å være kritiske faktorer for usunn vektøkning . Adferdsforebyggende tiltak rettet mot sommerferiemiljøet utenfor skolen kan derfor ha nytte av å fremme optimal sirkadisk helse om sommeren ved å oppmuntre til konsekvent søvntid på begge planlagte (f. eks. søvn, begrense eksponering for kunstig lys på kveldene, oppmuntre lys eksponering i løpet av dagen, spesielt om morgenen, oppmuntre fysisk aktivitet (for å forbedre kvelden tretthet), fremme en overnatting raskt ved å begrense matinntaket i kveld, og opprettholde konsistente måltid mønstre . Det er mulig at atferdsendringer relatert til lyseksponering kan være mer akseptable eller lett implementeres enn anbefalinger for å redusere kaloriinntaket og øke fysisk aktivitet, og dermed øke graden av intervensjonsoverholdelse.