Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4041
Main Title: Physical activity and chronic disease risk
Subtitle: Development and evaluation of a physical activity index and baseline physical activity data calibration in EPIC Germany
Translated Title: Körperliche Aktivität und das Risiko für chronische Erkrankungen
Translated Subtitle: Entwicklung und Evaluierung eines Indexes zur Messung körperlicher Aktivität und Baseline-datenkalibrierung in EPIC-Deutschland
Author(s): Wientzek-Fleischmann, Angelika
Advisor(s): Boeing, Heiner
Referee(s): Boeing, Heiner
Busse, Reinhard
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät VII - Wirtschaft und Management
Type: Doctoral Thesis
Language: English
Language Code: en
Abstract: Körperliche Aktivität (KA) ist ein Lifestyle Faktor, der vor chronischen Erkrankungen zu schützen scheint. In der European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-Studie wurden zwei Fragebögen verwendet, mit denen anhand des Cambridge Indexes und des Total Physical Activity Indexes die KA der Teilnehmer kategorisiert werden kann. Die präzise Messung der PA ist essentiell, um die wahre Assoziationsstärke zwischen KA und chronischen Erkrankungen zu schätzen. Objektive Messmethoden, die heutzutage zum Einsatz kommen, vereinfachen die schwierige Aufgabe der präzisen Messung der KA. Basierend darauf, wurden die folgenden Ziele in dieser Doktorarbeit verfolgt: die Entwicklung und Evaluierung eines validen KA Indexes– den Improved Physical Activity Index (IPAI), welcher in der Lage sein soll, die KA der Personen zu kategorisieren aber auch eine kontinuierliche Messung der KA zu liefern. Diese soll das Bewegungsausmaß widerspiegeln. Des Weiteren wurde eine Kalibrierung der Basis Fragebogen-Daten zur PA und die Schätzung des Zusammenhangs zwischen nicht-kalibrierter und kalibrierter KA und chronischen Erkrankungen, Typ 2 Diabetes, Myokardinfarkt, Schlaganfall und Krebs, angestrebt. Diese Ziele wurden in den deutschen EPIC-Zentren Potsdam und Heidelberg verfolgt. In einer Substudie wurden 1615 Teilnehmer rekrutiert. Diese Substudie beinhaltete ein breites Fragenspektrum zur üblichen KA, sowie eine objektive 7-Tage Messung der KA mittels eines Herzfrequenz und Bewegungsmessers - Actiheart. Die Baseline Fragebogenangaben zur KA wurden, mittels der aus der Substudie gewonnenen Daten, kalibriert. Das Risiko für chronische Erkrankungen wurde in der Gesamtkohorte mit Hilfe von proportionaler Hazards-Regression nach Cox berechnet. Der IPAI besteht aus den folgenden Aktivitätsvariablen: Art der Berufstätigkeit, Fahrrad fahren (Stunden/Woche), dem Sporthäufigkeitsscore, sowie Fernsehscore und Computernutzung (Stunden/Wochenende ab 18Uhr). Korrelationen zwischen dem IPAI und objektiv gemessener KA betrugen r=0.39-0.44 für Aktivitätscounts und r=0.32-0.40 für Aktivitätsenergieausgabe (PAEE). Der Cambridge Index und der Total Physical Activity Index waren schwächer mit objektiv gemessener KA korreliert als der IPAI. In nicht-berufstätigen Teilnehmern war der IPAI auch stärker mit objektiv gemessener KA korreliert, als die bisher genutzten Indizes. Stückweise Regression wurde zur Kalibrierung der Baseleine KA Daten angewandt. In den kalibrierten Daten waren die Hazardraten (HR (95% Konfidenzeinterval)) zwischen der höchsten KA Kategorie, im Vergleich zur niedrigsten KA Kategorie, niedriger als in den nicht kalibrierten Daten für die meisten chronischen Erkrankungen HR=0.40(0.35-0.46), Typ 2 Diabetes HR=0.08(0.06-0.10), Myokardinfarkt HR=0.40(0.24-0.67) und Schlaganfall HR=0.54(0.33-0.87). Die nicht-kalibrierten HRs betragen, in der gleichen Reihenfolge: HR=0.72(0.66-0.80), HR=0.57(0.48-0.67), HR=0.62(0.44-0.88), und HR=0.86(0.62-1.19), Es wurden keine Zusammenhänge zwischen KA und Krebs gefunden, auch nicht nach Ausschluss von Erkrankungen, die in den ersten 3 Jahren der Nachbeobachtung aufgetreten sind. Zusammenfassend zeigen die vorliegenden Ergebnisse, dass der IPAI ein valides Instrument zur populationsbezogenen subjektiven Messung der üblichen KA/Bewegung (sowohl kontinuierlich als auch in Kategorien) ist und in Studien zu diesem Zweck angewandt werden kann. Die Datenkalibrierung liefert eine präzisere Schätzung des Zusammenhangs zwischen KA und chronischen Erkrankungen. Die präventiven Effekte von KA auf chronische Erkrankungen, Typ 2 Diabetes, Myokardinfarkt und Schlaganfall werden in Studien mit Fragebogenmessung der KA unterschätzt. Interventionen im Bereich Public Health, vor allem in der Gruppe von Typ 2 Diabetes Gefährdeten, sollten einen stärkeren Fokus auf KA legen.
Physical activity (PA) is a lifestyle factor that has been shown to prevent chronic diseases. The accurate PA measurement is essential to estimate the true magnitude of the relationship between PA and disease risk. Nowadays, objective measurement methods for PA have been developed and improve the challenging task of measuring the individuals’ PA level. Therefore, the aims of this thesis were firstly, the development and evaluation of a valid physical activity index – the Improved Physical Activity Index (IPAI), which will be able to categorize people into activity categories but may also be used as a continuous measure that reflects one’s activity amount (movement). Secondly, the calibration of the available baseline PA questionnaire measurement and finally, the estimation of the associations between calibrated and non-calibrated baseline PA data and risk of overall chronic diseases, type 2 diabetes, myocardial infarction, stroke and overall cancer. These objectives were accomplished by applying an extensive physical activity questionnaire and a 7-day heart rate and acceleration sensor PA measurement to a sub-sample (n=1,615) of older adults from the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC-Germany) study. Baseline self-reported PA was calibrated using statistical models based on the objective PA measurement in the sub-sample. The risk of chronic diseases was estimated using Cox proportional hazards regression in the whole EPIC-Germany cohort. The IPAI consists of items covering five areas including PA at work, sport, cycling, television viewing, and computer use. The correlations between the IPAI and accelerometer counts in the training and validation sample ranged from r=0.39 to 0.44 and with physical activity energy expenditure from r=0.32 to 0.40 and were higher than between the Cambridge Index or the Total Physical Activity Index with the objective measures. In non-working participants the IPAI also showed higher correlations than the established indices. For the baseline PA data calibration segmented regression analysis has been chosen. The hazard rates (HR (95% confidence intervals)) for the risk reduction in the highest calibrated PA category compared to the lowest for overall chronic diseases HR=0.40(0.35-0.46), type 2 diabetes HR=0.08(0.06-0.10), myocardial infarction HR=0.40(0.24-0.67) and stroke HR=0.54(0.33-0.87) were lower than the non-calibrated results HR=0.72(0.66-0.80), HR=0.57(0.48-0.67), HR=0.62(0.44-0.88), and HR=0.86(0.62-1.19), respectively. There were no associations between the calibrated PA and risk of cancer, even after excluding the first 3 years of follow up. In conclusion, a valid PA index which is able to express PA on a continuous scale as well as to categorize participants was developed. In populations with increasing rates of non-working people the performance of the IPAI is better than the established indices used in EPIC. The PA data calibration provides more precise risk estimates. The preventive effects of PA on overall chronic disease risk, type 2 diabetes, myocardial infarction and stroke, has been shown to be underestimated. Public health interventions should persistently focus on PA, especially in type 2 diabetes jeopardized individuals.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus4-50929
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/4338
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4041
Exam Date: 6-Dec-2013
Issue Date: 3-Jun-2014
Date Available: 3-Jun-2014
DDC Class: 500 Naturwissenschaften
610 Medizin und Gesundheit
Subject(s): Chronische Erkrankungen
Kalibrierung
Körperliche Aktivität
Calibration
Chronic diseases
Physical activity
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