Субекти

Резюме

Обективен:

Има дискусии относно ефектите на затлъстяването върху развиващите се крака на децата. Целта ни беше да определим дали по-плоската структура на стъпалото, характерна за затлъстелите деца в начална училищна възраст, се дължи на увеличената медиална дебелина на подметката на плантарната мастна тъкан (дебели крака) или на структурно понижаване на надлъжната дъга (плоски стъпала).

Методи и процедури:

Участниците бяха 75 деца със затлъстяване (8,3 ± 1,1 години, 26 момчета, ИТМ 25,2 ± 3,6 kg m -2) и 75 деца със затлъстяване, съвпадащи по възраст и пол (8,3 ± 0,9 години, ИТМ 15,9 ± 1,4 kg m -2) . Височината, теглото и размерите на стъпалото бяха измерени със стандартни инструменти. Дебелината на средната подметка на плантарната мастна тъкан и височината на вътрешната дъга са количествено определени с помощта на ултразвук.

Резултати:

Децата с наднормено тегло са имали значително по-голяма дебелина на средната дебелина на мастната тъкан в сравнение с по-слабите деца по време на носене без тегло (съответно 5,4 и 4,6 mm; P

Въведение

Тъй като краката са основата на тялото, здравата структура на стъпалата е от решаващо значение за ефективната стойка и амбулацията. Проучванията, изследващи ефекта на затлъстяването през детството върху развитието на структурата на стъпалата, обикновено използват индиректна мярка, тази на отпечатъците, за да се предположи, че краката на малките затлъстели деца са характерно по-плоски спрямо по-слабите си колеги. 1, 2, 3, 4, 5 Този по-плосък външен вид на крака се приема като функция на понижени сводове в краката, което от своя страна може да доведе до мускулно-скелетни нарушения и болки в гърба и долните крайници на затлъстели деца и юноши . 6, 7 В литературата все повече се разисква дали тази по-плоска структура на стъпалото всъщност представлява понижени арки.

Доколкото ни е известно, нито едно проучване не е изследвало систематично подложка на мастната тъкан в средата на краката и височина на средната надлъжна дъга в краката на голяма проба от слаби и затлъстели деца на възраст над 5 години. Следователно, в това проучване имахме за цел да определим дали в сравнение с децата с нормално тегло по-плоската структура на стъпалото, характерна за затлъстелите деца в училищна възраст, се дължи на увеличената медиална дебелина на плантарната мастна тъкан на подножието (дебелите крака) или на структурното намаляване на надлъжна дъга (плоски крака).

Методи

Участници

Участниците в това проучване бяха наети по две стратегии. Първият включваше кохорта от деца, които се бяха включили в многосайтово рандомизирано контролирано проучване на комбинирана програма за развитие на умения за физическа активност и модификация на диетата сред деца с наднормено тегло и затлъстяване; 11 в този случай измерванията са направени на изходно ниво. Освен това четири местни независими училища дадоха разрешение за набиране на деца в детска градина до 3-та година. От тези две проби всички деца със затлъстяване (н= 75) бяха избрани като експериментални участници, със 75 деца с наднормено тегло, съобразени по възраст и пол с децата със затлъстяване, избрани като контролни участници. Тъй като в това проучване е измерена височината на свода и се смята, че този параметър на крака се формира от около 6-годишна възраст, 8, 9 са анализирани и включени в резултатите само данни за деца на 6 или повече години.

Всички измервания са събрани или в университета в Уолонгонг, или в училището на детето. Комитетът по етика на университета в Уолонгонг одобри всички процедури за изследване (HE05/010) и родителите дадоха писмено, информирано съгласие децата им да участват в проучването. Всички деца дадоха устно съгласие за участие.

Антропометрия

Участниците записваха ръста си в изправено положение и телесната маса, докато носеха леки дрехи. Височината на стойката беше измерена с точност до 0,1 см с помощта на преносим стадиометър Seca 214 (Seca Corp., Хановер, MD, САЩ) и набор от везни за домашни здравни грижи UC-321 (A&D Weighing Pty Ltd., Thebarton, SA, Австралия) се използва за измерване на телесна маса с точност до 0,01 kg. Средните резултати от две измервания на височина и две телесни маси са използвани за изчисляване на индекса на телесна маса (ИТМ; тегло/височина 2). Ако измерванията се различават с повече от 3 mm, се взема трета мярка и най-близките две мерки се използват за изчисляване на средната оценка. Системата за класификация, предложена от Cole и др., 12, базиран на ИТМ, се използва за определяне на теглото на децата.

Външни мерки за крака

Дължината на крака, дължината на топката на крака, дължината на супинатора, широчината на топката на крака, широчината на петата, височината на топката на крака, височината на гръбната дъга, височината на плантарната арка, обиколката на топката на крака и обиколката на супинатора са измерени с точност до най-близкия милиметър. Всички антропометрични измервания на стъпалата 13 са записани от главния изследовател (DLRH), като се използва комбинирано ниво (Stanley Tools, New Britain, CT, USA), метална лента (KDS Corp., Киото, Япония), малък антропометър (Lafayette Instrument Co., Lafayette, IN, USA) и индивидуално проектирана табла за крака. По-конкретно, височината на плантарната арка е измерена от поддържащата повърхност до най-ниската медиална издатина на стъпалото в ориентира на супинатора. 13 Бяха направени две измервания (три, ако стойностите се различават с 3 mm), докато участниците стояха боси с еднакво тегло на двата крака. Средният резултат е използван в по-късен анализ, за ​​да представи всяко измерение на крака.

Вътрешни мерки за крака

Преносима ултразвукова система SonoSite 180PLUS (Bothell, WA, САЩ) с 38 mm широколентов преобразувател с линейна решетка (10–5 MHz, максимална дълбочина 7 cm) беше използвана за количествено определяне на дебелината на плантарната мастна подложка (mm) в средната зона на средната част на краката на всеки десния и левия крак на детето. 14 Избран е линеен преобразувател с висока честота, тъй като той осигурява еднакво, широко зрително поле с превъзходна разделителна способност в близко поле за изобразяване на повърхностни структури, като мастна тъкан. Ултразвукът е избран, тъй като е неинвазивен, преносим за използване на полето и не включва радиация.

затлъстелите

Пример за ултразвуково изображение на средната дебелина на мастната тъкан на средното стъпало, измерено по време на носене без тегло.

Експериментална настройка, използвана за измерване на средната дебелина на плантарната подложка на ходилото по време на носене на тежести.

Статистически анализ

Първоначалният анализ на данните разкрива ограничени значителни разлики в променливите на резултата между десния и левия крак на всяко дете. Следователно, данните за левия крак бяха избрани като представителни за структурата на стъпалото на всяко дете и данните, отнасящи се до това стъпало, бяха включени в статистическите анализи за сравнения между групи от субекти. Средствата и стандартните отклонения за всяка променлива бяха изчислени за двете групи. Данните бяха тествани за нормалност с помощта на тест на Колмогоров – Смирнов (с корекция на Лилифорс) с Ман-Уитни т-тест, използван, ако предположението за нормалност е било нарушено. Независим т-След това бяха изчислени тестове върху данните, получени за затлъстели деца спрямо не-затлъстелите деца, за да се определи дали има някакви значителни разлики (P ⩽ 0,05) в променливите на резултата, характеризиращи структурата на стъпалото между двете субектни групи. За извършване на всички статистически анализи е използван софтуерният пакет SPSS 15 за Windows (SPSS Inc., Чикаго, IL, САЩ).

Резултати

Както може да се види в Таблица 1, децата със затлъстяване са значително по-високи с по-голям ИТМ в сравнение с децата, които не са със затлъстяване, но няма разлика във възрастта, която варира от 6,4 до 9,9 години. Таблица 1 показва също антропометрията на външното стъпало за двете групи, а вътрешните мерки за стъпалата са показани на Фигура 3. Както се очаква, краката на затлъстелите деца показват значително по-големи стойности за всички дължини, широчини, височини и обиколки в сравнение с краката на деца без наднормено тегло. Единственото външно антропометрично измерване на стъпалото, което не се различава съществено между двете групи, е височината на плантарната дъга (Таблица 1).

Както носещите тежести, така и средните мастни подложки на средните крака са значително по-дебели при затлъстелите деца в сравнение с по-слабите им колеги, докато височината на вътрешната дъга е значително по-ниска в краката на затлъстелите деца (Фигура 3).

Дискусия

В това проучване изследвахме размерите на стъпалата при деца в начална училищна възраст, за да определим дали затлъстелите деца показват увеличена дебелина на плантарната мастна тъкан или понижени медиални надлъжни сводове в сравнение с по-слабите си колеги. Установени са значителни разлики при почти всички измервания на стъпалата между децата със затлъстяване и затлъстяване.

Външни мерки за крака

Предишно проучване на деца в училищна възраст потвърди, че децата със затлъстяване имат по-големи размери на краката в сравнение с връстниците си с наднормено тегло, 2 констатации, които съответстват на резултатите от това проучване. Въпреки това, за разлика от по-малките деца с наднормено тегло и затлъстяване, 3 деца с наднормено тегло в това проучване са имали значително по-високи крака спрямо краката на децата без наднормено тегло. Краката на затлъстелите деца бяха по-високи в точката, където горната повърхност на стъпалото се среща с крака (гръбната арка), а също така и по-високо в предната част на стъпалото (топката на крака). Може да се приеме, че ако върховете на стъпалата на затлъстелите деца са били значително по-високи от стъпалата на по-слабите им колеги, тогава техните плантарни арки също трябва да са значително по-високи. Височината на плантарната арка обаче е сходна и в двете групи. Това предполага или понижаване на арката на средното стъпало, или напреднало развитие на костната структура в краката на затлъстели деца спрямо по-слабите деца, въпреки че доказателствата за това последно обяснение все още са противоречиви. 17

Многобройни проучвания се опитват да разгледат въпроса за сравняването на средната надлъжна височина на свода между обектите чрез нормализиране на височината на арката към дължината на стъпалото или пресечената дължина на стъпалото, за да се получи индекс на арката. 18, 19 Поради значителните разлики в 9 от десетте антропометрични измервания между двете групи в това проучване, височината на плантарната арка (единствената незначителна стойност) е разделена на пресечена дължина на стъпалото, за да се проучи допълнително тази находка. Когато се нормализира до пресечена дължина на стъпалото, индексът на плантарната дъга е значително по-малък при децата със затлъстяване в сравнение с децата, които не са със затлъстяване (средно ± sd, 0,085 ± 0,018 и 0,098 ± 0,017, съответно, P 3 деца с наднормено тегло и затлъстяване в училищна възраст, 10 всички деца в това проучване, независимо от техния ИТМ, са показали плантарна подложка на средно стъпало с дебелина на тази мастна подложка в диапазона от 2,9 до 6,9 mm. Следователно ние сме в състояние да потвърдим, че за разлика от спекулациите в литературата, 8, 9 плантарната мастна подложка не изчезва в ювенилното стъпало след промени в развитието на контура на медиалния свод.

Разликата в дебелината на средната дебелина на мастната тъкан средно стъпало между двете групи (средна разлика от 0,5 mm) е същата като тази, съобщена по-рано между децата с наднормено тегло и затлъстяването, 10 потвърждавайки, че децата със затлъстяване имат по-дебели крака спрямо техните не -обективни колеги. Изследване при по-малки деца (средна възраст 4,3 години) показва незначителна разлика от 0,2 mm между участниците със затлъстяване и затлъстяване. 3 Такива открития предполагат, че съществува връзка между възрастта, затлъстяването и дебелината на мастната подложка, при което с развитието на крака на детето ефектите от затлъстяването върху дебелината на мастните възглавници стават все по-очевидни и че дебелината на мастната подложка може да се увеличи с увеличаване на телесната маса при затлъстелите деца, но остават стабилни при деца без наднормено тегло. Това схващане е спекулативно и изисква разследване. Освен това, функционалната значимост на разликата от 0,5 mm в дебелината на мазнините, която не носи тегло, е неизвестна. 10 Въпреки това, предишно проучване, което определя количествено дебелината на тъканните структури в ходилата, твърди, че разликите в дебелината на тъканите от 0,4 mm са клинично значими. 20.

Интересното е, че дори при носене на тегло, разликите между дебелите групи в дебелината на мастната подложка все още са очевидни (средна разлика от 0,3 mm), а мастната подложка на затлъстелите деца се компресира значително повече, отколкото мастната подложка на участниците без затлъстяване. Тъй като стойностите за дебелината на мазнините с тегло са сходни по размер и разлика с тези, наблюдавани по време на носене без тегло, ние предполагаме, че мастната тъкан в областта на средното стъпало не служи за функционална цел на развиващата се костна архитектура. Следователно постулираме, че допълнителната мастна подложка, очевидна в средата на краката при затлъстели деца в училищна възраст, е по-скоро отражение на излишното затлъстяване на децата, отколкото адаптация за защита на развитието на медиалната надлъжна дъга.

Въпреки че предишни проучвания са изследвали височината на вътрешната дъга, използвайки рентгенография 7, 21 и CT сканиране, 22 не могат да се намерят проучвания, които да използват ултразвук като неинвазивен и евтин инструмент за измерване на средната надлъжна височина на свода при деца или възрастни. Единственото публикувано рентгенографско изследване на детските крака е проучване на по-големи деца по време на носене на тежести, при което участниците със затлъстяване показват по-ниска вътрешна височина на свода, отколкото техните колеги, които не са затлъстели. 7 В това проучване малките деца със затлъстяване също показват значително по-ниска вътрешна височина на свода спрямо децата, които не са със затлъстяване. Тази значителна разлика все още е очевидна, когато се изчислява като индекс с пресечена дължина на крака (P

Препратки

Bordin D, De Giorgi G, Mazzocco G, Rigon F. Плоско и кавусно стъпало, индекси на затлъстяване и наднормено тегло при апопулация на деца от началното училище. Минерва Педиатър 2001; 53: 7–13.

Dowling AM, Steele JR, Baur LA. Влияе ли затлъстяването върху структурата на ходилата и моделите на плантарно налягане при деца в предпубертетна възраст? Int J Obes Relat Metab Disord 2001; 25: 845–852.

Mickle KJ, Steele JR, Munro BJ. Краката на малки деца с наднормено тегло и затлъстяване: дали са плоски или дебели? Obes Res 2006; 14.: 1949–1953.

Riddiford-Harland DL, Steele JR, Storlien LH. Влияе ли затлъстяването върху структурата на стъпалата при деца в предпубертетна възраст? Int J Obes Relat Metab Disord 2000; 24: 541–544.

Welton EA. Отпечатъкът на Харис и Бийт: интерпретации и клинична стойност. Глезен на крака 1992; 13: 462–468.

Mauch M, Grau S, Krauss I, Maiwald C, Horstmann T. Морфология на краката при деца с нормално, поднормено и наднормено тегло. Int J Obes 2008; 32: 1068–1075.

Villarroya MA, Esquivel JM, Tomas C, Moreno LA, Buenafe A, Bueno G. Оценка на медиалната надлъжна дъга при деца и юноши със затлъстяване: отпечатъци от краката и рентгенографско проучване. Eur J Педиатър 2009; 168: 559–567.

Данъчен HR . Подопедиатрия, 4-то изд. Уилямс и Уилкинс: Балтимор, д-р, 1985.

Volpon JB. Анализ на отпечатъка през периода на растеж. J Ортоп за педиатър 1994; 14.: 83–85.

Riddiford-Harland DL, Steele JR, Baur LA. Дебелите или плоски са краката на затлъстелите деца? 14-та годишна научна среща на Австралийското общество за изследване на затлъстяването; 28–30 октомври 2005 г .; Гленелг, Южна Австралия.

Джоунс RA, Okely AD, Collins CE, Morgan PJ, Steele JR, Warren JM и др. Проучването HIKCUPS: многостранно рандомизирано контролирано проучване на комбинирана програма за развитие на умения за физическа активност и модификация на диетата при деца с наднормено тегло и затлъстяване. BMC обществено здраве 2007; 7: 15.

Cole TJ, Bellizzi MC, Flegal KM, Dietz WH. Създаване на стандартна дефиниция за наднормено тегло и затлъстяване при деца в световен мащаб: международно проучване. BMJ 2000; 320: 1240–1243.

Parham K, Gordon C, Bensel C . Антропометрия на стъпалото и долната част на крака на войниците на американската армия: Форт Джаксън, Южна Корея. Център за изследвания, развитие и инженерство на армията Natick: Natick, MA, 1992.

Riddiford-Harland DL, Steele JR, Baur LA. Използването на ултразвуково изображение за измерване на дебелината на подметката на плантарна мастна тъкан при деца. J Orthop Sports Phys Ther 2007; 37: 644–647.

Hashimoto BE, Kramer DJ, Wiitala L. Приложения на мускулно-скелетната сонография. J Clin ултразвук 1999; 27: 293–318.

Винсент WJ . Статистика в кинезиологията. Human Kinetics: Champaign, IL, 1995.

Timpson NJ, Sayers A, Davey-Smith G, Tobias JH. Как телесните мазнини влияят върху костната маса в детска възраст? Менделов подход за рандомизация. J Bone Min Res 2009; 24: 522–533.

Уилямс DS, McClay IS. Измервания, използвани за характеризиране на стъпалото и медиалната надлъжна дъга: Надеждност и валидност. Phys Ther 2000; 80: 864–871.

Queen RM, Mall NA, Hardaker WM, Nunley JA. Описване на медиалната надлъжна дъга с помощта на индекси на отпечатъци и система за клинично оценяване. Крак на глезена Int 2007; 28: 456–462.

Ozdemir H, Yilmaz E, Murat A, Karakurt L, Poyraz AK, Ogur E. Сонографска оценка на плантарен фасциит и връзка с телесната маса. Eur J Radiol 2005; 54: 443–447.

Saltzman CL, Nawoczenski DA, Talbot KD. Измерване на медиалната надлъжна дъга. Arch Phys Med Rehabil 1995; 76: 45–49.

Ferri M, Scharfenberger AV, Goplen G, Daniels TR, Pearce D. Теглови томографски сканиране на тежки гъвкави деформации на плановия плос. Крак на глезена Int 2008; 29: 199–204.

Благодарности

Благодарим на изследователските екипи от проекта Hunter Illawarra Kids Challenge Using Parent Support (HIKCUPS), проект, финансиран от Австралийския национален съвет за здравни и медицински изследвания (354101), за тяхната подкрепа по време на набирането на участници.

Информация за автора

Принадлежности

Изследователска лаборатория по биомеханика, Училище за здравни науки, Университет в Уолонгонг, Уолонгонг, Ню Юг, Австралия

D L Riddiford-Harland & J R Steele

Детската болница в Westmead, Университет в Сидни, Дисциплина по педиатрия и детско здраве, Сидни, NSW, Австралия

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar