Verbesserung der Motorik und des kardiovaskulären Risikos durch Sport im frühen Kindesalter

Zusammenfassung
Zahlreiche Studien belegen die Auswirkungen von Bewegungsmangel auf die Motorik und Gesundheit von Kindern und Jugendlichen. Diese Problematik nimmt mit wachsendem Alter der Kinder zu. Im Rahmen des Projekts „Fitness für Kids – Frühprävention im Kindergartenalter –“ wurde die Wirksamkeit einer gesundheitsorientierten Bewegungserziehung anhand von Herz-Kreislauf- und Motorikparametern in einer prospektiven Studie getestet. 160 Berliner Kindergartenkinder nahmen an einer zweijährigen Bewegungsförderung teil, eine vergleichbare Gruppe ohne Intervention diente zur Kontrolle. Bereits die Zwischenergebnisse nach einem Jahr, insbesondere aber die Abschlussergebnisse, belegen statistisch signifikante positive Auswirkungen dieser Bewegungsförderung auf die motorische Entwicklung (p < 0,001) sowie den diastolischen Blutdruck in Ruhe (p < 0,03) und bei Belastung (p < 0,001) in der Interventionsgruppe gegenüber der Kontrollgruppe. Regelmäßige Bewegungserziehung als Präventionsmaßnahme sollte bereits im Vorschulalter beginnen, um frühzeitig der Entwicklung eines belastenden Risikoprofils vorzubeugen.

Schlüsselwörter: kardiovaskuläres Risiko, Prävention, Motorik, körperliche Aktivität, Gesundheitsförderung, Kindergesundheit

Summary
Regular Exercise Improves Risk Profile and Motor Development in Early Childhood
Throughout the last decade studies demonstrated low levels of activity paralleled by weakened motor development and impaired cardiovascular risk profile in young children. This tendency increases with age. Therefore, children in different nursery schools were included in a prospective, controlled two year intervention trial “Fitness For Kids – Early Prevention in Pre-School Aged Children“ to assess the efficacy of a regular exercise program on cardiovascular risk profile and motor skills. After one year the intervention group performed better in all motor tests. This finding was even more pronounced after two years, when differences between groups were highly statistically significant (p < 0,001) for all motor tests. Moreover, these findings were paralleled by a positive influence due to intervention on diastolic blood pressures at rest (p < 0,03) and during standardized exercise testing (p < 0,001). Therefore, regular physical exercise should be started in early childhood before cardiovascular risk factors and health deficits become evident.

Key words: cardiovascular risk, prevention, motor function, physical activity, health promotion, health of children


Die Lebensgewohnheiten von Kindern und Erwachsenen haben sich in den letzten Jahrzehnten stark verändert. Die nachteiligen Auswirkungen einer medienorientierten Welt auf das Spiel- und Freizeitverhalten von Kindern und Jugendlichen werden immer deutlicher. Viele Kinder sind zu passiven Konsumenten geworden und sind folglich körperlich zu wenig aktiv. Untersuchungen in Deutschland ergaben, dass sich Kinder durchschnittlich nur eine Stunde am Tag bewegen (2). Eine englische Studie zeigte sogar, dass sich britische Kinder durchschnittlich nur 20 bis 25 Minuten pro Tag aktiv physisch betätigen (20). Dieser Bewegungsmangel, ein inzwischen anerkannter kardiovaskulärer Risikofaktor, führt zunehmend dazu, dass Kinder sowohl motorische Defizite als auch eine verringerte körperliche Fitness aufweisen (3, 6, 8, 9, 13, 17, 29, 30), wodurch ein gesundheitliches Risiko entsteht. Risikofaktoren und Krankheiten, wie erhöhter Blutdruck, Fettstoffwechselstörungen, Adipositas und Diabetes mellitus, aber auch Schwächen des Stütz- und Bewegungsapparates, treten immer häufiger bereits im Kindes- und Jugendalter auf (4, 12, 24, 26).
Urhausen (26) stellte bereits bei jedem sechsten bis siebten Schüler der 6. und 9. Klassenstufe mindestens einen kardiovaskulären Risikofaktor (Übergewicht, erhöhte Blutfette, erhöhter Blutdruck) fest. Nach Angaben der Deutschen Liga zur Bekämpfung des hohen Blutdrucks (5) haben bereits acht bis zwölf Prozent der Kinder einen erhöhten Blutdruck sowie circa 17 Prozent der Grundschulkinder erhöhte Cholesterinwerte. Nach Untersuchungen von Bös et al. (3) verdoppelt sich die Zahl übergewichtiger Kinder von der 1. bis zur 4. Klasse. Bei den Berliner Einschulungsuntersuchungen im Jahr 2001 wurden 13 Prozent der Schulanfänger als übergewichtig identifiziert. Bei Schülern der 10. Klasse stieg die Zahl der Betroffenen bereits auf 26 Prozent (4, 12).
Diese Studien belegen bereits frühzeitige Veränderungen im Sinne einer individuellen Risikokonstellation bei Kindern (Prävalenz kardiovaskulärer Risikofaktoren, motorische Defizite), die mit zunehmendem Alter ansteigen und somit die Entwicklung einer späteren Morbidität im Erwachsenenalter begünstigen. Hier besteht Handlungsbedarf in Form einer frühzeitigen Gesundheits- und Bewegungserziehung. Wirksame Prävention muss dort beginnen, wo der Entstehung einzelner Risikofaktoren noch wirksam vorgebeugt werden kann. Hierfür bietet sich das Vorschulalter an, weil bereits im Schulalter zunehmend häufiger entsprechende Risikokonstellationen vorliegen.
In Berlin wurde das zweijährige Projekt „Fitness für Kids – Frühprävention im Kindergartenalter“ in Form einer gesundheitsorientierten Bewegungserziehung für Kindergartenkinder durchgeführt. Im Rahmen dieser prospektiven, kontrollierten Längsschnittstudie sollte die Wirksamkeit einer regelmäßigen körperlichen Betätigung in Bezug auf anthropometrische Parameter, kardiovaskuläre Risikofaktoren sowie motorische Fertigkeiten in dieser frühen Altersstufe untersucht werden.
Methodik
Seit März 2002 nahmen 160 dreijährige Kinder aus sechs Kindertagesstätten verschiedener Berliner Stadtbezirke mit unterschiedlicher Sozialstruktur an einer regelmäßigen Bewegungserziehung (dreimal wöchentlich, jeweils 45 Minuten) teil. 105 weitere dreijährige Kinder aus sechs vergleichbaren Einrichtungen aus den gleichen sozialen Einzugsgebieten bildeten die Kontrollgruppe. In diesen Kindergärten verlief der Tagesablauf in gewohnter Weise ohne spezielle Interventionsmaßnahmen.
In den Interventionskindergärten wurde das speziell erarbeitete Bewegungsprogramm (16) einmal wöchentlich von einem qualifizierten Übungsleiter und zweimal von den entsprechend geschulten Erziehern durchgeführt. Dabei ging es um eine vielfältige spielerische Bewegungserziehung, die neben der Freude an der Bewegung die motorischen Grundeigenschaften wie Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit und Geschicklichkeit der Kinder schulen sollte. Seit Beendigung des Projekts im März 2004 führen die inzwischen zertifizierten Erzieher diese Bewegungserziehung gemäß dem Curriculum völlig selbstständig durch, wodurch die Maßnahme kostenneutral weiterbesteht.
Alle Kinder der Interventions- und Kontrollgruppe wurden vor Beginn der Interventionsphase, nach einem Jahr sowie nach Abschluss der Intervention untersucht. Am Eingangstest nahmen 265 Kinder (125 Jungen, 140 Mädchen) teil, deren durchschnittliches Alter zu diesem Zeitpunkt 3,5 Jahre ± 4 Monate betrug.
Untersuchungen
Die Untersuchungen beinhalteten die folgenden Parameter: die anthropometrischen Daten wie Körpergewicht, Körpergröße und Bodymass-Index (BMI, kg/m2) sowie Blutdruck (in Ruhe auskultatorisch mit einem Quecksilber-Manometer nach der Methode von Riva-Rocci-Korotkoff gemessen) und Herzfrequenz. Eine standardisierte fahrradergometrische Belastung auf einem Sitzergometer der Firma Tunturi erfolgt nur bei den Abschlusstests, weil die Kinder bei den Eingangsuchungen dazu noch nicht in der Lage waren. Die Kinder wurden dabei in sitzender Position mit jeweils 25 Watt (entsprechend 1 Watt/kg Körpergewicht) über 2 min bei einer Umdrehungszahl von 80 U/min belastet. Der Blutdruck und die Herzfrequenz wurden vor der Ergometrie, in den letzten 20 Sekunden der zweiten Belastungsminute sowie in der ersten, dritten und fünften Minute der Erholung gemessen.
Die motorische Entwicklung der Kinder wurde anhand von Fertigkeiten wie Laufen, Springen, Balance und Koordination überprüft. Dabei wurden Testaufgaben aus verschiedenen standardisierten motorischen Tests nach Schilling (22), Vogt (27), Bös (3) und Zimmer (31) herangezogen: Standweitsprung (3), Koordinationstest für Kinder (KTK, seitliches Umsetzen) (22), Balancieren vor-/rückwärts (31), 6-m-Lauf, Einbeinstand und Handkoordinationstest (27).
Der Abschlusstest wurde um eine Testaufgabe (Medizinballstoßen, 1 kg) (3) erweitert, die zuvor aufgrund des jungen Alters der Kinder noch nicht durchführbar war.
Statistik
Der Vergleich zwischen den Kindern der Interventions- und Kontrollkindergärten erfolgte mit einem zweiseitigen T-Test bei unabhängigen Stichproben. Dargestellte Ergebnisse sind arithmetische Mittelwerte ± Standardabweichung, wenn nicht anders angegeben. Das statistische Signifikanzniveau wurde bei p < 0,05 festgelegt. Die Standardanalysen erfolgten mit SPSS (Version 11.0). Um das Cluster-Design der Studie zu berücksichtigen, wurde die Analyse der individuellen Daten mit einer Cluster-spezifischen multiplen Regressionsanalyse ergänzt (MAREG Software, Institut für Statistik, Ludwig-Maximilians-Universität, München).
Es erfolgte zudem eine Diskriminierung der Testergebnisse entsprechend dem sozioökonomischen Status anhand der wohngebietsspezifischen Schichtzuordnung in Anlehnung an den Berliner Sozialstrukturatlas (18). Hierbei war der Standort der Kindergärten das Basiskriterium der schichtspezifischen Zuordnung. Wegen der gleichen Wohneinzugsgebiete waren bei den Interventions- und Kontrollkindergärten sowohl die sozioökonomische als auch die ethnisch-kulturelle Struktur vergleichbar.
Ergebnisse
Aufgrund der generell hohen Fluktuation in Kindergärten sowie der Tatsache, dass viele Vorschulkinder bereits eine reguläre Grundschule besuchen, war die Probandenzahl zum Zeitpunkt der Abschlussuntersuchung auf 172 gesunken (Interventionsgruppe: 90 Kinder, Kontrollgruppe: 82 Kinder).
Bei den Eingangsuntersuchungen betrug der durchschnittliche BMI der Gesamtgruppe (n = 265) 16,07 ± 1,0. Der in Ruhe gemessene Blutdruck betrug im Mittel 94,7/65,7 mm Hg. Bei den motorischen Tests erzielten die Kinder beispielsweise beim Standweitsprung eine durchschnittliche Weite von 50,3 ± 18,7 cm und standen durchschnittlich 4,03 ± 4,4 Sekunden auf einem Bein. Beim KTK (seitliches Umsetzen) erreichten sie 10,4 ± 3,3 Punkte und beim Handkoordinationstest erzielten sie 5,7 ± 2,94 Punkte.
Bei der Analyse des Einflusses der sozioökonomischen Lage des Stadtgebiets auf die Ergebnisse des Eingangstests war kein Einfluss des sozioökonomischen Indexes der Kindergärten auf den BMI, die Herzfrequenz und den diastolischen Blutdruck festzustellen. Hingegen war der sozioökonomische Index ein signifikanter Prädiktor für den systolischen Blutdruck und die motorischen Testvariablen (die p-Werte für die einzelnen Variablen liegen zwischen p < 0,001 bis 0,033 in der multiplen Regressionsanalyse). Kinder aus Einzugsgebieten mit niedrigem sozioökonomischen Status schnitten dabei deutlich schlechter ab als Kinder aus Gebieten mit mittlerem und höherem Sozialstatus. Die größten Differenzen traten hierbei beim Balancieren auf (p < 0,001) (Grafik 1).
Nach einjähriger Intervention zeichneten sich bereits hinsichtlich der Motorik signifikante Unterschiede zwischen der Interventions- und Kontrollgruppe ab, die nach zwei Jahren noch ausgeprägter waren. Die Interventionsgruppe erzielte in allen motorischen Tests signifikant bessere Ergebnisse als die Kontrollgruppe (Tabelle, Grafiken 2 bis 5). So war beispielsweise beim 6-m-Lauf der Leistungszuwachs der Interventionsgruppe gegenüber der Kontrollgruppe um 20 Prozent höher, beim Rückwärtsbalancieren 38 Prozent besser, und beim Koordinationstest erzielte die Interventionsgruppe sogar ein um 50 Prozent besseres Ergebnis (Tabelle, Grafiken 2, 3, 4, 5). Hinsichtlich des BMI ließen sowohl die Zwischen- als auch die Abschlussergebnisse keinen Unterschied zwischen Interventions- und Kontrollgruppe erkennen (Tabelle).
Während sich auch nach zweijähriger Intervention hinsichtlich des systolischen Blutdrucks in Ruhe und der Herzfrequenz zwischen Interventions- und Kontrollgruppe keine Unterschiede abzeichneten, war der diastolische Druck bei den Kindern der Interventionsgruppe deutlich niedriger (Tabelle, Grafik 6). Auch bei der ergometrischen Belastung war der diastolische Blutdruck mit 62,0 ± 11,2 mm Hg in der
Interventionsgruppe im Vergleich zu 68,8 ± 11,1 mm Hg in der Kontrollgruppe deutlich niedriger (p < 0,001) (Grafik 7). Das traf zugleich für den Blutdruck in der ersten (65,1 ± 9,4 versus 68,1 ± 9,2 mm Hg, p < 0,04) und dritten Minute (64,4 ± 9,4 versus 67,6 ± 8,3 mm Hg, p < 0,03) nach Belastungsende zu. Auch in einer Cluster-spezifischen multiplen Regressionsanalyse war die Zugehörigkeit zur Interventions- oder Kontrollgruppe ein statistisch signifikanter Prädiktor für alle erwähnten diastolischen Blutdruckwerte, jedoch nicht für den systolischen Blutdruck. Der andere Prädiktor für den diastolischen Blutdruck war das Alter der Kinder bei der Messung. Da die Kinder in den Interventionskindergärten zu Beginn der Studie im Durchschnitt etwas älter waren als die Kinder der Kontrollgruppe (42,4 ± 4,7 versus 41,1 ± 3,8 Monate), können die Unterschiede im diastolischen Blutdruck nicht durch das unterschiedliche Alter erklärt werden. Im Gegensatz zu den Eingangstestergebnissen war der sozioökonomische Index am Ende der Studie kein signifikanter Prädiktor für die kardiovaskulären und motorischen Testergebnisse mehr.
Diskussion
Der Vergleich der Eingangsuntersuchungen mit einer Studie von vor 30 Jahren (27) ergab, dass der BMI bei den Kindern der eigenen Studie mit den Ergebnissen von damals fast identisch war. Diese Tatsache lässt vermuten, dass sich in dieser Altersgruppe die soziokulturellen Veränderungen der letzten drei Jahrzehnte (Bewegungsmangel, ungesunde Ernährung) noch nicht bemerkbar machen (15, 27). Bereits bei Grundschulkindern sieht das anders aus, zumal die Zahl der übergewichtigen Kinder sogar mit zunehmendem Alter kontinuierlich ansteigt (3, 12).
Wie der Vergleich der beiden Studien hinsichtlich der Motorik zeigte, haben sich die Leistungen der heutigen Dreijährigen nur im Bereich Schnellkraft und Grobkoordination im Vergleich zu Ergebnissen von vor 30 Jahren verschlechtert. Beim Gleichgewichtstest waren die Leistungen identisch und beim Handkoordinationstest schnitten die Kinder in dieser Studie sogar besser ab (15). Diese guten manuellen Fertigkeiten sind möglicherweise auf den vermehrten Gebrauch technischer Medien zurückzuführen.
Im Gegensatz zur eigenen Studie ergaben vergleichbare Analysen bei älteren Kindern eine eindeutigere Tendenz in Richtung einer reduzierten körperlichen Leistungsfähigkeit bei heute untersuchten Kindern gegenüber früher (1, 3, 7). Auch Untersuchungen in deutschen Ballungsgebieten (8) ergaben mit zunehmendem Alter eine Verstärkung der Auswirkungen des Bewegungsmangels. Während im Vorschulalter motorische Auffälligkeiten bei 20 Prozent der Kinder aus Ballungsgebieten auftraten, stieg bei Grundschulkindern die Zahl bereits auf 50 Prozent.
Deshalb haben sich in den letzten Jahren mehrere Studien (11, 17, 21, 28, 29, 30) mit der motorischen Entwicklung bereits im Vorschulalter beschäftigt. Sie konnten alle, ebenso wie die eigene Untersuchung, die positiven Auswirkungen einer Bewegungsförderung auf die Motorik der Kinder bestätigen. Zwei der zitierten Studien haben vornehmlich deren Wirksamkeit in Bezug auf das individuelle Unfallrisiko getestet. Im Gegensatz zur eigenen Studie beschränkten sich die Interventionen dieser Studien (11, 17) jedoch auf kürzere Zeiträume (zwei und sieben Monate). Der Vergleich der Zwischen- und Abschlussergebnisse der eigenen Studie verdeutlicht jedoch, dass die Interventionsdauer ein wichtiges Kriterium für den Erfolg der Maßnahme ist. Die positiven Auswirkungen auf die Motorik und den Blutdruck werden in Abhängigkeit von der Dauer der Intervention signifikanter erkennbar. Hierbei machen sich allerdings Veränderungen der Motorik schneller und deutlicher bemerkbar.
Des Weiteren darf nicht außer Acht gelassen werden, dass eine zweijährige Intervention in diesem jungen Alter bezüglich des Blutdrucks nicht die Effekte erzielen kann, die man im Erwachsenenbereich bei vergleichbaren Interventionen gewohnt ist. Die meisten untersuchten Kinder hatten Werte im Normalbereich, es gab in dieser Altersgruppe kaum übergewichtige Kinder, und auch eine manifeste arterielle Hypertonie ist in diesem Alter noch sehr selten und kam in der eigenen Studienpopulation nicht vor. Dennoch zeigten sich in der Interventionsgruppe signifikant erniedrigte diastolische Blutdruckwerte, insbesondere während der Ergometrie. Dies kann als Hinweis auf eine bereits frühzeitig verbesserte Vasodilatationsfähigkeit bei körperlicher Belastung interpretiert werden.
Der in dieser Studie erbrachte Nachweis, dass regelmäßige Bewegungsförderung in jungem Alter sowohl die motorische Entwicklung als auch das Blutdruckverhalten günstig beeinflusst, macht die Einführung regelmäßiger Bewegungsangebote als Präventionsmaßnahme im frühen Kindesalter dringend erforderlich. Ergebnisse der Muscatine-Studie, die die positiven Auswirkungen regelmäßiger körperlicher Betätigung im Kindes -und Jugendalter auf den Gesundheitsstatus im Erwachsenenalter belegen (10) sowie eine weitere Erhebung über den positiven Einfluss körperlicher Aktivität auf die Entwicklung des Risikofaktors Cholesterin im frühen Kindesalter (24), unterstreichen diese Forderung.
Schließlich ist seit der „Young Finns Studie“ und der „Bogalusa Heart Studie“ (19, 23) bekannt, dass bereits seit der Kindheit bestehende Risikofaktoren wie ein erhöhtes LDL-Cholesterin, ein erhöhter BMI oder auch erhöhte Blutdruckwerte die Entwicklung einer Karotis-Intima-Hyperplasie – einem wesentlichen Prädiktor kardiovaskulärer Ereignisse – bei späteren Erwachsenen begünstigen. Des Weiteren ergaben die Ergebnisse der „Young Finns Studie“, dass der Blutdruck der dreijährigen Kinder einen größeren prädiktiven Wert hatte als Blutdruckwerte im späteren Kindesalter. Auch dies spricht für frühzeitige Interventionsmaßnahmen.
Die Befunde der eigenen Untersuchung zeigen, dass einer regelmäßigen gesundheitsorientierten Bewegungserziehung im Kindergarten ein hoher Stellenwert zukommen sollte und sie wie der Schulsport verpflichtend sein müsste. Der Kindergarten ist deshalb so geeignet, weil mit derartigen Präventionsmaßnahmen nicht nur sehr früh begonnen werden kann, sondern hier auch relativ viele Kinder erreicht werden. Da die in den Eingangstests festgestellten sozioökonomisch bedingten Unterschiede durch die Intervention ausgeglichen wurden und somit die sozial benachteiligten Kinder besonders von dieser Bewegungsförderung profitierten, sollten derartige Maßnahmen verstärkt in sozialen Brennpunkten angewendet werden (14).
Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass Präventionsprogramme aus Kostengründen häufig scheitern beziehungsweise mit Ablauf des Projekts eingestellt werden. Daher stellt der in dieser Untersuchung praktizierte Ansatz, die Erzieher zu qualifizieren und die Umsetzung der Bewegungserziehung nach anfänglicher Starthilfe in die Hände der Erzieher zu legen, eine Möglichkeit dar, die Kosten zu reduzieren.
Ausblick
Seit Frühjahr 2004 wird dieses Bewegungskonzept im Rahmen eines Anschlussprojekts in mehr als 30 weiteren Berliner Kindertagesstätten von der Berliner Gesellschaft für Prävention und Rehabilitation von Herz-Kreislauf-Erkrankungen fortgesetzt (die ehemaligen Kontrollkindergärten eingeschlossen). Die regelmäßige Anleitung und Schulung der Erzieher in den Kindertagesstätten durch die Projekt- und Übungsleiter wurde inzwischen auf ein halbes Jahr begrenzt, weil die Erzieher bereits im Vorfeld durch spezielle Workshops unter dem Motto „Bewegungsspaß im Kindergarten“ qualifiziert und zertifiziert wurden.

Herrn Prof. Dr. Horst Philipp gewidmet

Die Durchführung des Projekts erfolgte durch Unterstützung der Berliner Gesellschaft für Prävention und Rehabilitation von Herz-Kreislauferkrankungen e.V. (BGPR), der Unfallkasse Berlin, der Universität Potsdam, der Stiftung der Deutschen Klassenlotterie Berlin (DKLB), des Instituts für Herz-Kreislauferkrankungen GbR (Berlin) und der Firma Sport Thieme (Grasleben).

Manuskript eingereicht: 5. 10. 2004, revidierte Fassung angenommen: 29. 2. 2005

Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2005; 102: A 1128–1136 [Heft 16]

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das beim Verfasser erhältlich oder im Internet unter www.aerzteblatt.de/lit1605 abrufbar ist.

Anschrift für die Verfasser:
Dr. päd. Kerstin Ketelhut
Barkenhof 14
14163 Berlin
E-Mail: [e-mail]

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