Longitudinal association between physical activity and incident risk factors of metabolic syndrome in adults

Das metabolische Syndrom (MetS) ist eine Gruppe spezifischer Risikofaktoren (erhöhter Taillenumfang (WC), erhöhte Triglyceridwerte (TG), reduzierte HDL-Cholesterinwerte, erhöhten Blutdruck (BP) und erhöhte Blutglukosewerte (BG)) für nicht übertragbare Krankheiten (NCDs). NCDs, insbesondere die Risikofaktoren des MetS, werden durch modifizierbare verhaltensbezogene (Lebensstil-) Faktoren wie Ernährung und körperliche Aktivität (PA) verursacht. PA beeinflusst den körperbezogenen Energieverbrauch und die Energiebilanz. Daher ist PA ein wichtiger Faktor, um den (Lipoprotein-) Stoffwechsel zu beeinflussen und somit Auswirkungen auf das Auftreten des MetS (bzw. ... mehrdas Risiko für dieses Ereignis) zu haben. Trotz bestehender globaler und nationaler Empfehlungen zur PA zeigen Studien, dass die meisten Erwachsenen diese Empfehlungen nicht einhalten und dass die Teilnahme an PA kein stabiles Verhalten über die Lebenszeit hinweg ist, sondern auch variieren kann. Zusätzlich sind Längsschnittstudien mit langen Nachbeobachtungszeiten (> 20 Jahre) erforderlich, um das Auftreten oder die Entwicklung des MetS, bzw. dessen Risikofaktoren, im Laufe der Zeit zu untersuchen. Das Ziel dieser Arbeit war es daher, den längsschnittlichen Zusammenhang zwischen verschiedenen Variablen der PA (z. B. Anfangs-/Ausgangsniveau der PA, Veränderungen im körperlichen Aktivitätsverhalten im Laufe der Zeit) und dem Auftreten spezifischer NCDs (d. h. MetS) und den jeweiligen Risikofaktoren des MetS zu untersuchen.
Die Ergebnisse dieser Dissertation liefern weitere Belege für eine potenziell positive Auswirkung von sportbezogener PA auf die Verbesserung der kardiometabolischen Gesundheit. Diese Arbeit zeigt insbesondere, dass mehrere längsschnittliche Studien existieren, die Zusammenhänge zwischen PA und einem verringerten Risiko für Adipositas, koronare Herzkrankheit und Diabetes, jedoch nicht für Hypertonie berichteten. Darüber hinaus wird gezeigt, dass initiale sportbezogene PA, nicht aber notwendigerweise habituelle Aktivität, mit einem reduzierten Risiko für die Entstehung des metabolischen Syndroms bei mittelalten Erwachsenen verbunden ist. Eine Erhöhung oder eine stabile Aufrechterhaltung hoher sportbezogener Aktivitätsumfänge ist mit einem reduzierten Risiko für das Auftreten des metabolischen Syndroms verbunden. Eine hohe Ausprägung sportbezogener körperlicher Aktivität zu Studienbeginn, jedoch nicht die habituelle Aktivität, sind mit einem reduzierten Risiko für das Auftreten von reduziertem HDL-Cholesterinwerten bei mittelalten Erwachsenen verbunden. Zusätzlich wird gezeigt, dass ein Einstieg in sportbezogene PA und eine stabile Ausprägung sportbezogener PA mit einem reduzierten Risiko für das Auftreten von erhöhtem Taillenumfang, TG, BG-Werten und reduziertem HDL-Cholesterinwerten verbunden ist, jedoch nicht für erhöhten Blutdruck. Hohe sportbezogene PA zu Studienbeginn und die Beendigung der sportbezogenen PA vom Studienbeginn bis zum Ende des Beobachtungszeitraums sind mit einem erhöhten Risiko für das Auftreten von erhöhtem Blutdruck verbunden.
Zusammenfassend liefert diese Arbeit zusätzliche Belege für einen Zusammenhang zwischen sportbezogener PA und einem verringerten Risiko für das Auftreten des MetS oder einzelner Risikofaktoren des MetS. Sowohl PA zum Studieneintritt als auch eine Aufrechterhaltung oder sogar eine Erhöhung sportbezogener PA während des Nachbeobachtungszeitraums wurden mit einem reduzierten Risiko für das erstmalige Auftreten des MetS oder einzelner Risikofaktoren des MetS in Verbindung gebracht. Abgesehen von der wöchentlichen Dauer der sportlichen Betätigung in Minuten pro Woche scheint auch die Intensität der PA, wie sie in metabolischen Äquivalentstunden pro Woche angegeben wird, eine wichtige prädiktive Variable für das erstmalige Auftreten des MetS zu sein. Diese Daten zeigen, dass sportbezogene PA eher in einem hohen Umfang und eher mit einem hohen metabolischen Äquivalent durchgeführt werden sollte, um positive Gesundheitsergebnisse zu erzielen, während habituelle Aktivitäten nicht mit dem Risiko für das erstmalige Auftreten des MetS oder einzelner Risikofaktoren des MetS in Verbindung standen. Die Zusammenhänge zwischen PA und dem erstmaligen Auftreten eines erhöhten Blutdrucks bleiben jedoch schwach und erfordern weitere Untersuchungen. Die Ergebnisse dieser Doktorarbeit haben Implikationen für die Förderung von PA bei Erwachsenen mittleren Alters zur Verbesserung der metabolischen Gesundheit und unterstreichen die Relevanz strukturierter Programme zur Förderung der körperlichen Gesundheit und öffentlicher Gesundheitsstrategien, auch auf Gemeindeebene.

Metabolic syndrome (MetS) is a cluster of specific risk factors (elevated waist circumference (WC)), elevated triglycerides (TG), reduced high-density lipoprotein cholesterols (HDL) levels, elevated blood pressure (BP), and elevated blood glucose (BG) levels) for non-communicable diseases (NCDs). NCDs, especially risk factors of MetS, are caused by modifiable, behavioral (lifestyle) factors such as nutrition and physical activity (PA). Thus, PA is an important factor to influence (lipoprotein) metabolism and eventually the onset of (risk of incident) MetS. However, PA participation is not a stable behavior over life-time, but rather varies. ... mehrTherefore, longitudinal studies with long follow-up times (> 20 years) are needed to investigate new onset or development of (risk factors of) MetS over time. Thus, the primary purpose of this thesis was to examine the longitudinal associations between different variables of PA (e.g. initial/ baseline PA, change in PA behavior over time) and incident specific NCDs (i.e. MetS) and MetS’ respective risk factors.
The findings of this thesis provide further evidence of a potentially beneficial impact of sports-related PA on cardiometabolic health promotion. In particular, this thesis showed that several longitudinal studies exist, that reported associations between PA and decreased risks of incident obesity, coronary heart disease, diabetes but not hypertension. Furthermore it was shown, that initial sports-related PA, but not necessarily habitual PA, is associated with a reduced risk of incident MetS in middle-aged adults. Additionally, increasing or maintaining high levels of sports-related PA are associated with a reduced risk of incident MetS. Furthermore, sports participation at study entry, particularly high levels of sports-related PA at baseline, but not habitual PA, are associated with a reduced risk of new onset of reduced HDL-cholesterols. Starting and maintaining high levels of sports-related PA are associated with a reduced risk of onset of elevated WC, TG, BG levels, and reduced HDL, but not elevated BP. Furthermore, this thesis showed that higher sports-related PA levels at baseline and quitting sports-related PA from baseline to follow-up were associated with an elevated risk for new onset of elevated BP.
In conclusion, this thesis provides additional evidence of an association between sports-related PA and a decreased risk of new onset of MetS or MetS’ individual risk factors, i.e., being physically active at baseline, as well as remaining physically active or even starting sports-related PA during follow-up, were associated with a reduced risk of incident MetS or individual risk factors of MetS. Furthermore, aside from sports participation in minutes per week, PA intensity as indicated by metabolic equivalent hours per week also appears to be an important predictor variable for incident MetS. This data shows that sports-related PA should be carried out at a rather high level and with a rather high metabolic equivalent in order to achieve favorable health outcomes, whereas habitual PA was not related to the risk of incident MetS or individual risk factors of MetS. In addition, however, the associations between PA and incident elevated BP remain weak and require further investigation. The findings of this doctoral thesis have implications for PA promotion in middle-aged adults aimed at increasing metabolic health, and underline the importance of structured PA health promotion programs and public health strategies, even at community-based levels.