Daglig skolidrott ger ökad benmassa och successivt minskad frakturrisk

Fysisk aktivitet är hos barn och ungdomar förknippad med en rad gynnsamma hälsorelaterade effekter vad gäller bland annat benmassa och muskelstyrka [1], frakturrisk [2] och skolresultat [3]. Yrkesföreningar för fysisk aktivitet (YFA), en intresseförening för fysisk aktivitet i Sverige, rekommenderar därför att barn mellan 6 och 17 år bör vara fysiskt aktiva minst 60 minuter per dag. Aktiviteten ska vara konditionskrävande och tre gånger i veckan ha inslag av styrketräning [4].  

Enligt rapporten »Skolbarns hälsovanor i Sverige« [5] når dock bara 10 procent av 13–15-åringar upp till rekommendationen om 60 minuter per dag. Inkluderar man även krav på att uppnå den högre aktivitetsnivån blir andelen än lägre. Dessutom spenderar ungefär 20 procent av 11–15-åringar mer än fyra timmar per dag stillasittande framför tv, surfplatta eller dator [5], en oroande observation då graden av stillasittande sannolikt är en oberoende riskfaktor för ohälsa [6]. 

När man värderar riskfaktorer för sjukdom har individens ålder vid exponering en stor betydelse för utveckling av kliniska sjukdomstillstånd. Tidig debut av riskfaktorer medför lång exponeringstid och ökad risk. Riskfaktorer för hjärt–kärlsjukdom tenderar att följa individen upp i vuxenlivet. Men även positiva effekter följer individen över tid. Som ett exempel kan nämnas att den benmassa som individen uppnår i tidigt vuxenliv (maximal benmassa, peak bone mass), förklarar ungefär hälften av variansen i benmassa vid 65 års ålder [7]. Detta talar för att hälsofrämjande interventioner bör starta tidigt i livet. 

När vi drar slutsatser rörande betydelsen av fysisk aktivitet baseras våra slutsatser främst på associationsstudier eller prospektiva interventionsstudier av frivilliga. Risken med en sådan prospektiv studie är att bara de som från början är intresserade av idrott väljer att delta. Det är däremot osäkert om vi kan förändra beteendet i en hel population. 

Bunkefloprojektet 

Det är mot denna bakgrund som vi startade Bunkefloprojektet [1, 2, 8-11]. Det övergripande målet med studien var att värdera om vi med daglig schemalagd fysisk aktivitet under hela grundskoleperioden kan förändra beteendet i en hel population och om man med denna livsstilsförändring, på en nivå som til­låter alla barn att delta, kan uppnå mätbara effekter. ­Vi valde grundskolan som interventionsarena och daglig schemalagd fysisk aktivitet som intervention,  då den svenska skolan, inklusive ämnet idrott och hälsa, är obligatorisk och kostnadsfri. På så sätt kunde vi inkludera alla barn inom ett geografiskt område, och med detta uppnå kraven på en populationsbaserad studie. Trots att skoldagen förlängdes något kunde den dagliga fysiska aktiviteten erbjudas med hjälp av den befintliga lärarstaben och de resurser och den kunskap som redan fanns på skolan. Den förändring vi genomförde krävde alltså ingen extra kostnad varken för skolan eller för forskningsgruppen. Modellen är därför i princip möjlig att införa i alla svenska skolor.

Den dagliga fysiska aktiviteten, i schemat specificerat som en lektion idrott och hälsa, innehöll de vanliga standardaktiviteterna inom detta skolämne. I interventionsgruppen inkluderades alltså även barn som inte sysslade med fysisk aktivitet på fritiden, vilka förmodligen har störst behov att öka sin fysiska aktivitetsnivå. De övergripande hypoteserna som låg bakom designen av studien var att en ökning av fysisk aktivitet i skolan skulle medföra ändrat hälsobeteende och förbättrade hälsoparametrar. 

Interventionsskolan blev den skola där alla elever i årskurs 1 och 2 vid studiestarten erhöll daglig fysisk aktivitet på skolschemat. Individerna i studien var alltså inte individuellt randomiserade utan barnen i interventionsgruppen inkluderades från en skola och barnen i kontrollgrupp från tre olika skolor; en studiedesign med svagare evidensvärde än en strikt randomiserad kontrollerad studie. Vi valde interventionsskolan med antagandet att de fyra ingående skolorna var jämbördiga: alla skolorna hade före studiestarten samma omfattning av ämnet idrott och hälsa, och eleverna i den obligatoriska skolundersökningen i årskurs 1 skiljde sig inte i ålder, längd och vikt. Vi valde alltså inte en skola som före studiestarten hade mer fysisk aktivitet än övriga skolor.

Interventionen innebar att dessa ungdomar exponerades för daglig fysisk aktivitet, schemalagd som skolämnet idrott och hälsa. Skolämnet utökades i interventionsskolan från 1–2 lektioner (i genomsnitt 60 minuter/vecka) till 40 minuter per skoldag (200 minuter/vecka). Detta skedde från skolstart (årskurs 1) och fortsatte sedan genom hela grundskolan (till årskurs 9). Kontrollskolorna fortsatte under samma period med 1–2 lektionstimmar per vecka av ämnet idrott och hälsa [12]. I den schemalagda fysiska aktiviteten ingick samma typ av aktiviteter i alla fyra skolorna. Aktiviteten som varierades inkluderade både inom- och utomhusaktiviteter som hopp, löpning, redskapsgymnastik och bollspel. 

I vår studie följde vi också en subkohort av barnen (n = 140) med årliga utvärderingar. Vid dessa tillfällen fick eleverna svara på ett standardiserat frågeformulär som registrerade livsstilsfaktorer inkluderande hur många timmar per vecka de ägnade åt organiserad fysisk aktivitet utanför skolan och antal timmar skärmtid. Skolans personal delgav oss information om antal timmar med fysisk aktivitet i skolan. De mätningar vi utförde innefattade bland annat mätningar av längd och vikt med hjälp av standardmätutrustning, benmassa, fettsammansättning och  muskelmassa med DXA (dual energy X-ray absorptiometry) samt muskelstyrka vid böjning och sträckning i knäleden med en datoriserad dynamometer. Bedömning av frakturförekomst skedde genom objektiv registrering av frakturer i det regionala röntgenarkivet i hela studiegruppen (n = 3 534). 

Interventionsgruppen fortsatte att vara mer aktiva

Som första steg ville vi identifiera om det går att påverka barn att bli mer fysiskt aktiva. Detta är inte självklart. Den så kallade activitystat-teorin (som visserligen kraftigt ifrågasatts i flera rapporter) utgår från att barns fysiska aktivitetsnivå är centralt reglerad. Därmed skulle varje barns aktivitetsnivå vara individuell och förutbestämd. Om man ökade den fysiska aktiviteten under någon period av dagen, så skulle enligt teorin barnets aktivitet under andra delar av dygnet minska [13]. Alla försök att få barn att bli mer fysiskt aktiva skulle alltså enligt teorin vara meningslösa. 

Efter 2 år med daglig skolidrott var barnen i interventionsskolan mer fysiskt aktiva än barnen i kontrollskolorna (Figur 1) [10]. Den högre fysiska aktivitetsnivån höll i sig under hela grundskoleperioden, utan att antal timmar skärmtid (stillasittande tid) påverkades (Figur 2) [11]. De individer som i grundskolan hade haft daglig fysisk aktivitet fortsatte att vara mer fysiskt aktiva även efter grundskoleperioden [8]. Fyra år efter interventionens slut var de i genomsnitt 3 timmar mer fysiskt aktiva per vecka än de individer som gått på kontrollskolorna (Figur 1). Dessutom spenderade de i snitt 4 timmar mindre per vecka med stillasittande aktiviteter än de som gått på kontrollskolorna (Figur 2) [8]. 

Ökad benmassa och muskelstyrka samt färre frakturer 

När vi hade visat att interventionen verkligen ökar den fysiska aktivitetsnivån blev nästa steg att värdera om den måttligt fysiska aktivitetsökningen ledde till mätbara effekter på skelett och muskelstyrka. Om man ska svara på denna fråga krävs en studie som startar före puberteten, eftersom förpubertet eller tidig pubertet är den period i livet då man har störst möjlighet att påverka benmassan [14]. Dessutom bör den fortgå till efter puberteten, då många ungdomars fysiska aktivitetsnivå minskar strax före och i puberteten, ofta mer hos flickor än hos pojkar [5]. Detta kan i så fall få långtgående konsekvenser eftersom upp mot 30 procent av individens benmassa inlagras under en tvåårs­period av puberteten. Om man i stället kan bevara en hög benmassa till avslutad tillväxt borde även frakturförekomsten i vuxenlivet minska, eftersom  hög benmassa betingad av fysisk aktivitet åtminstone delvis verkar kvarstå på lång sikt [15].

Ytterligare en aspekt är hur frakturförekomsten påverkas. Livstidsrisken för att drabbas av en fragilitetsfraktur från 50 års ålder är i dag 50 procent för kvinnor och 22 procent för män [16]. Eftersom den åldrade delen av befolkningen, det vill säga de som främst drabbas av frakturer, ökar kommer problemet sannolikt också att öka. Dessutom drabbas nära en tredjedel av alla barn och ungdomar av en fraktur före 18 års ålder [17]. Om vi via interventionen kan öka benmassan och muskelstyrkan borde detta även kunna leda till färre frakturer. Denna hypotes stöds av rapporter som visar att fysisk aktivitet under ungdomen är associerad med lägre frakturincidens i vuxenlivet [18]. 

När vi värderade utvecklingen av benmassan och muskelstyrkan bland de barn som uppnått Tannerstadium 5 i sin pubertetsutveckling, visar det sig att daglig skolgymnastik var associerad med en gynnsam utveckling av skelettet hos både pojkar och flickor. Som exempel kan nämnas att pojkarna i interventionsgruppen ökade sin bentäthet (bone mineral density, BMD) i ländryggen 0,05 g/cm² (95 procents konfidens­intervall [95KI] 0,01–0,10) mer än pojkarna i kontrollgruppen. Motsvarande ökning hos flickorna i interventionsgruppen jämfört med flickorna i kontrollgruppen var 0,10 g/cm² (95KI 0,04–0,16) högre. Hos pojkarna var interventionen även gynnsamt associerad med utvecklingen av muskelstyrkan. Ökningen av den maximalt uppmätta styrkan var 8,2 Newtonmeter (Nm) (95KI 2,2–14,2) högre hos pojkarna i interventionsgruppen. Motsvarande förhållande bland flickorna var 7,7 Nm (95KI –0,2–15,7) (P = 0,06) högre för flickorna i interventionsgruppen [1, 9]. 

Första året med fler timmar skolgymnastik var frakturerna fler än förväntat, för att sedan bli färre än förväntat, så att barn med daglig fysisk aktivitet i årskurs 8 bara hade hälften så många frakturer än förväntat (Figur 3) [2]. 

Slutsatser

Sammanfattningsvis kan man konstatera att daglig fysisk aktivitet under grundskolan verkar vara associerad med en mer fysiskt aktiv livsstil, inte bara under utan även efter grundskolan. Det verkar alltså som om man kan lära barn att bli fysiskt aktiva. Man bör dock nämna att denna konklusion bygger på självrapporterade data med betydande bortfall i studiepopulationen, vilket gör att våra slutsatser bör bekräftas i oberoende studier. Trots nämnda svagheter stärker våra fynd åsikten att activitystat-teorin inte stämmer och att man kan påverka barn till att bli mer fysisk aktiva. 

Daglig fysisk aktivitet från Tannerstadium 1 till Tannerstadium 5 är associerad med en positiv utveckling av skelett hos både pojkar och flickor, och hos pojkar även av muskelstyrka. Vi kan inte förklara skillnaden i utveckling av muskelstyrka mellan pojkar och flickor, men spekulerar att även durationen av icke organiserad fritidsaktivitet och intensiteten av den utförda fysiska aktiviteten påverkar. Detta har inte värderats i våra studier. Man bör även nämna att vi endast mätt muskelstyrka vid sträckning och böjning av knäet och att muskelmassan inte ökade signifikant. Därför kan vi inte uttala oss om det är en perifer muskulär eller en central/perifer neuronal anpassning som skett. Vi kan heller inte uttala oss om den ökade fysiska aktiviteten leder till en generellt ökad muskelstyrka i hela kroppen. 

Studien tyder dock på att man med daglig fysisk aktivitet i skolan kan uppnå en högre maximal benmassa. En hög benmassa i början av livet är gynnsam, då teoretiska beräkningar uppskattar att den ökning av benmassan vi ser i ungdomsåren kan skjuta osteo­porosdiagnosen 13 år framåt i tiden [7]. Fysisk aktivitet i unga år borde därför kunna minska frakturrisken även i högre åldrar. Denna slutsats stöds av att antalet frakturer bland barnen i vår studie minskade successivt under interventionsperioden (även om det bör nämnas att frakturförekomsten var högre än förväntad första året med daglig skolgymnastik) i förhållande till de barn som fortsatte med fysiskt aktivitet i skolan 1–2 gånger per vecka. Orsaken till den successiva frakturreduktionen kan inte identifieras i vår studie, men det är troligt att påverkan på såväl skelett som muskelstyrka har betydelse. Vi kan dock inte utesluta att förbättrad balans och vana att röra sig kan minska risken för att utsätta sig för oväntat trauma och/eller förbättra förmågan att skydda sig vid fall. Oavsett orsak stöder data från Bunkefloprojektet att samhället bör arbeta för att utöka den fysiska aktiviteten inom skolans ramar.