Субекти

Резюме

Въпреки че има нарастващ консенсус относно положителната връзка между превенцията на наднорменото тегло/затлъстяването и академичните постижения при децата, съответните проучвания, насочени към връзката между поднорменото тегло и академичните постижения, са оскъдни. Това проучване има за цел да изследва надлъжната връзка на благоприятната промяна на теглото с академичните постижения при учениците. Анализирахме 2-годишни надлъжни данни, получени от 197 деца от седми клас на възраст 12–13 години. Академичните постижения се оценяват, като се използват общите точки от пет академични предмета. Индексът на телесна маса (ИТМ) се изчислява като телесно тегло (kg)/височина (m 2). Значителен ефект на взаимодействие на изходните BMI и BMI промени в продължение на 2 години (Б. = -0,10, SE Б. = 0,03, β = -0,40, т = –3,37, стр

Въведение

Добре известно е детското поднормено тегло, което причинява други здравословни проблеми 13. Например, поднорменото тегло в детска възраст е свързано с намалена имунна функция и повишен риск от инфекциозни заболявания 13. Доколкото ни е известно, проучванията, които изследват връзката на детското тегло с академичните постижения и когнитивното здраве, са ограничени. Като се има предвид, че разпространението на детското поднормено тегло е повече от 20% в някои азиатски страни 1, като по този начин го прави сериозна загриженост за общественото здраве в азиатските страни 1,2,3, трябва да се изясни как статутът на поднормено тегло влияе върху академичните резултати при азиатските деца.

Предполага се, че децата с поднормено тегло имат недостатъци като недохранване и бавен растеж. Като се има предвид, че децата с недохранване показват лоша изпълнителна функция 14,15, децата с поднормено тегло също могат да покажат лоши академични резултати. Kar et al. 14 показа, че децата с недохранване демонстрират лошо изпълнение на когнитивните задачи, изискващи изпълнителна функция. В проучване с животни, недохранването намалява мозъчното тегло, свързано с лоша изпълнителна функция при мишки 16. Въпреки че механизмите могат да бъдат различни, както наднорменото тегло/затлъстяването, така и поднорменото тегло могат да увредят изпълнителната функция и от своя страна да причинят лошо академично представяне.

Всъщност предишно проучване предполага възможността за отрицателна връзка между ниското тегло в детството и академичните постижения 17. По-конкретно, проучването показва обърната U-образна връзка между ИТМ и академичните постижения, което предполага, че както детското, така и наднорменото тегло са свързани с по-ниски академични постижения 17. Изследването обаче използва дизайн на напречното сечение и не може да илюстрира причинно-следствена връзка. По този начин е оправдано надлъжно проучване, изследващо ефектите от благоприятната промяна в състоянието на теглото, т.е. наддаване на тегло за деца с поднормено тегло и загуба на тегло за деца с наднормено тегло/затлъстяване, върху академичните резултати при деца.

За тази цел това 2-годишно надлъжно проучване имаше за цел да изследва връзката между състоянието на теглото и академичните постижения на японските деца след контролиране на объркващите (т.е. социално-икономически статус, кардиореспираторна годност, навици за упражнения, време на екрана и продължителност на обучението). Освен това, това проучване се фокусира върху двете посоки на промяна на теглото, т.е. наддаване на тегло при деца с поднормено тегло и отслабване при деца с наднормено тегло, за да даде нови идеи за това как здравословният начин на живот може да повлияе на академичните резултати.

Резултати

Демографските данни на участниците са представени в таблица 1.

Основен анализ

Резултатите от йерархичния регресионен анализ са представени в Таблица 2. Стъпки 1 и 2 от регресионния анализ, предсказващи общите оценки на петте училищни предмета, не са били значими (ΔR 2 0,39). Стъпка 3 разкрива значително увеличен коефициент на определяне (ΔR 2 = 0,15, стр 2 = 0,06, стр = 0,02) и значителен ефект на взаимодействие на ИТМ на изходно ниво и промяна в ИТМ за 2 години (Б. = -0,10, SE Б. = 0,03, β = -0,40, т = -3,37, стр Таблица 2 Йерархични регресионни модели, предсказващи промяна в общата оценка на пет академични предмета.

промяна

За да определим дали може да има проблеми с регресионния модел, ние потвърдихме тези резултати, използвайки диагностични графики. Установихме, че няма проблеми по отношение на хетероскедастичността, нормалността или влиятелните наблюдения по отношение на нашия регресионен модел (допълнителна фигура 1А-D).

Умерен анализ по пол

За да тестваме модераторните ефекти на секса, добавихме дву- до трипосочно взаимодействие по отношение на секса към модела на регресия. Не открихме значителни ефекти от секс × ИТМ × ΔBMI (Б. = 0,02, SE Б. = 0,06, β = 0,03, т = 0,37, стр = 0,71). Простите анализи на наклон показват последователни модели на основен анализ както при момчетата, така и при момичетата (фиг. 2).

Връзка между промените в ИТМ и академичните постижения в а момичета (ляв панел) и б момчета (десен панел). Нямаше значимо трипосочно взаимодействие между промяна × ИТМ на пола × изход в ИТМ (Б. = 0,02, SE Б. = 0,06, β = 0,03, т = 0,37, стр = 0,71).

Анализ за валидиране на разделена група

За да определим възпроизводимостта и валидността на настоящите основни открития, ние разделихме участниците в две групи и извършихме йерархичен множествен регресионен анализ във всяка група по същия начин като основните анализи. Разделихме участниците, като използвахме клъстерен анализ въз основа на изходния ИТМ и промяната на ИТМ в продължение на 2 години. Участниците бяха разделени на три клъстера след контролиране на пола и социално-икономическия статус (допълнителна фигура 2А, Б). След това субектите бяха изброени според техните изходни стойности на ИТМ, т.е.от най-ниския до най-високия ИТМ, във всеки клъстер и разделени последователно на две групи (групи A и B; допълнителна фигура 2C). Демографските данни за участниците във всяка група са представени в Допълнителна таблица. Основните констатации за значителен ефект на взаимодействие на изходната ИТМ и промяната на ИТМ в продължение на 2 години бяха силно възпроизведени в групи А и В (група А: Б. = -0,11, SE Б. = 0,05, β = -0,47, т = -2,39, стр = 0,02; група Б: Б. = -0,14, SE Б. = 0,05, β = -0,47, т = -2,78, стр = 0,007). Простите анализи на наклон показват последователни модели на основен анализ и в двете групи A и B (фиг. 3).

Връзка между промените в ИТМ и академичните постижения в а група А (ляв панел) и б група В (десен панел). Основните открития за значителен ефект на взаимодействие на изходния ИТМ и промяната на ИТМ в продължение на 2 години бяха силно възпроизведени и в двете групи А (Б. = -0,11, SE Б. = 0,05, β = -0,47, т = -2,39, стр = 0,02) и група В (Б. = -0,14, SE Б. = 0,05, β = -0,47, т = -2,78, стр = 0,007).

Дискусия

Загубата на тегло при японски деца с наднормено тегло/затлъстяване и наддаване на тегло при тези с поднормено тегло са свързани с подобряване на академичните им резултати. Тази положителна връзка на благоприятна промяна в теглото в продължение на 2 години с академичните постижения е независима от социално-икономическия статус, навиците на упражнения, времето на екрана, продължителността на обучението и кардиореспираторната годност. Когато изходният ИТМ е извън интервала [средно - 2,49, средно + 3,21], връзката на промяната в ИТМ с академичните постижения е значително открита. Този резултат предполага, че положителните връзки на оптимизацията на теглото се наблюдават не само при деца с поднормено тегло и затлъстяване, но и при деца с леко наднормено тегло и наднормено тегло. В допълнение, такива асоциации постоянно се откриват, независимо от пола и академичните предмети. Тези открития предполагат, че оптимизирането на теглото може да допринесе за широки академични предмети, както при момчетата, така и при момичетата. Доколкото ни е известно, резултатите от нашето проучване предоставят първите доказателства, че наддаването на тегло при деца с поднормено тегло допринася за подобряване на академичните постижения.

Един възможен основен механизъм на отрицателната връзка на поднорменото тегло и наднорменото тегло/затлъстяването с академичните постижения е свързан с влошената изпълнителна функция 7,8,14,15,16, която е тясно свързана с академичните резултати 12,25. Въпреки това, не можахме да изясним основните механизми на отрицателната връзка на детското поднормено тегло и наднорменото тегло/затлъстяването с академичните резултати от настоящите констатации. Освен това механизмите зад връзките между поднормено тегло и наднормено тегло/затлъстяване с променени академични резултати и изпълнителна функция могат да бъдат различни. Следователно, по-нататъшно проучване е оправдано, за да се изяснят механизмите на отрицателната връзка на детското поднормено тегло и наднорменото тегло/затлъстяването към академичните постижения.

В заключение, наддаването на тегло при японски деца с поднормено тегло и отслабване при деца с наднормено тегло/затлъстяване може да подобри академичните им резултати. Тези взаимоотношения са наблюдавани след контролиране на други критични социално-икономически, физиологични и поведенчески фактори за академичните резултати. Важно е, че тези значими асоциации се наблюдават не само при деца с поднормено тегло и затлъстяване, но и при деца с леко поднормено тегло и с наднормено тегло (≤16,6 и ≥22,3 kg/m 2). И накрая, положителната връзка на оптимизацията на теглото с академичните постижения може да се наблюдава, независимо от учебните предмети и пола. Разпространението на резултатите от това проучване е особено важно за преподавателите и политиците.

Методи

Участници

Преглед на набирането на деца и броя на липсващите данни.

Академично представяне

Академичната успеваемост се оценява, като се използват общи точки от пет училищни предмета (т.е. японски език, математика, социални науки, науки и английски език). Децата печелят 1–5 точки за всеки предмет; по този начин студентът може да получи максимум 25 точки за 5-те предмета. Оценките по учебни предмети в седми и девети клас бяха определени и събрани съответно в края на учебната година през март 2013 г. и март 2015 г. (учебната година в Япония започва през април и завършва през март следващата година, т.е. април 2012 г. до март 2013 г. и април 2014 г. до март 2015 г. са съответно учебните години на изходно ниво и последващи действия). Оценката на всеки учебен предмет беше оценена от учители по всеки учебен предмет през цялата учебна година въз основа на занимания в клас, размисли и резултати от тестове на хартия. Въпреки че процентът на вноските за всеки елемент от степента не беше регулиран точно от националното правителство на Япония, бяха предоставени диапазони на процентите на вноските. По този начин оценките на оценките в училищата ще бъдат най-вече стандартизирани в публичните прогимназии в това проучване.

ИТМ и кардиореспираторна фитнес

ИТМ се изчислява като телесно тегло (kg)/височина (m 2). Сърдечно-респираторната годност беше оценена с помощта на теста за бягане на 20 метра совалка 26,27. Тестът за бягане с дължина 20 метра е приет от Министерството на образованието, културата, спорта, науката и технологиите на Япония и се провежда ежегодно в цялата страна. Данните, получени от теста за совалка на 20 м, бяха преобразувани в резултат (максимум 10) въз основа на японски нормативни данни 26. ИТМ и физическата годност са оценени от учители по физическо възпитание. ИТМ беше оценен през май, а кардиореспираторната годност беше оценена през юни и юли за децата от седми и девети клас.

Поведение в начина на живот, навици за учене по учебни предмети и социално-икономически статус

Децата попълниха въпросник относно ежедневното им поведение в начина на живот, включително навици за упражнения, време на екрана и продължителност на обучението. Конкретни подробности за въпросника са показани в допълнителния метод. Накратко, навиците на упражненията на децата бяха измерени според честотата на упражненията (дни/седмица, с изключение на часовете по физическо възпитание), продължителността на упражненията в делничните дни (с изключение на часовете по физическо възпитание), продължителността на упражненията през почивните дни и участието в училищни спортни клубове. Времето на екрана се определя като продължителността на гледане на телевизия и използване на електронни устройства (например видео игри и мобилни телефони). Продължителността на обучението по академични предмети се оценява като продължителността на обучението след училище в делничните дни и ученето през почивните дни. За социално-икономически статус родителите на участниците попълниха въпросник за доходите на домакинствата и историята на майчиното образование. Участниците и техните родители попълниха въпросник през октомври за децата от седми и девети клас.

Статистически анализ

Всички статистически анализи бяха проведени с α = 0,05 с помощта на софтуера R Studio версия 1.1.463. Бяха извършени анализи на основните компоненти за оценка на въпросниците на следните компоненти: навици на упражнения, продължителност на обучението, време на екрана и социално-икономически статус. Положителният резултат показва по-големи навици за упражнения и по-голяма продължителност на обучението, по-малко време на екрана и висок социално-икономически статус.

За да се определят предикторите за промяна в общия брой точки на пет училищни предмета за 2 години, като основен анализ беше извършен йерархичен множествен регресионен анализ. Променливите бяха въведени в регресионния модел в следния ред: (1) пол (кодиран като 0 = момичета, 1 = момчета), социално-икономически статус и обща оценка на пет училищни предмета на изходно ниво; (2) навици за упражнения, продължителност на обучението, време на екрана, ИТМ и кардиореспираторна фитнес на изходно ниво; (3) промени в навиците на упражненията, продължителността на обучението, времето на екрана, ИТМ и кардиореспираторната фитнес в продължение на 2 години; и (4) ефекти на взаимодействие на ИТМ и промени в навиците на упражнения, продължителност на обучение, време на екрана, ИТМ и кардиореспираторна фитнес за 2 години. Ако се установи значително взаимодействие, се илюстрира интервалът на Джонсън-Нейман и се извършва обикновен анализ на наклон, за да се изследват основните ефекти на обяснителните променливи върху общия брой точки на училищните предмети, когато изходният ИТМ = среден - 1 SD и среден + 1 SD.

За да тестваме модериращите ефекти на секса, добавихме дву- до трипосочно взаимодействие по отношение на секса към модела на регресия, съответно в стъпки 4 и 5.

За да изследваме възпроизводимостта и валидността на основния анализ, разделихме участниците на две групи и извършихме йерархичен множествен регресионен анализ във всяка група по същия начин като основните анализи.

Извършен е анализ на чувствителността въз основа на настоящия размер на пробата с мощност 80% и α от 0,05 демонстрира достатъчна чувствителност за откриване на повишена R 2 = 0,04, както е изчислено с помощта на G * Power 3.1 28. Като се има предвид, че предишно проучване съобщава, че се е увеличило R 2 = 0,04–0,06, когато ИТМ беше въведен в регресионния модел, предсказващ академичните постижения 7, сметнахме, че настоящият размер на извадката е адекватен.

Резюме на отчета

Допълнителна информация за дизайна на научните изследвания е достъпна в Резюме за докладване на научните изследвания.

Наличност на данни

Данните, които подкрепят констатациите от това проучване, са достъпни от съответния автор при разумно искане.