Sedentariness and back health in Western Cape school learners : a feasibility study
Date
2023-03
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH SUMMARY: Introduction: Spinal musculoskeletal conditions and non-communicable cardiometabolic diseases are increasing global health concerns adding to the growing need for rehabilitation services. Sedentary behaviour has been associated with deleterious spinal and cardiometabolic health. School-based interventions aimed at stunting the progression of these conditions from childhood to adulthood by reducing sedentary behaviour have shown promise. Interventions that have shown efficacy in improving spinal health and cardiometabolic outcomes in developed, well-resourced settings cannot be effectively adopted in contexts challenged by socio-cultural, economic, and political factors. Preventative health strategies are favoured in contexts where health burdens are strained by prevalent infectious diseases. Aim: The aim of this project was to develop a contextualised, evidence-based intervention aimed at reducing sedentary behaviour and improve spinal health outcomes in South African school children and assess the feasibility of the intervention. Methodology: A systematic review of classroom-based interventions aimed at reducing sedentary behaviour and improving spinal health was conducted. The efficacy of interventions using objectively measured sedentary behaviour and spinal health outcomes included in the review were tabulated and a meta-analysis of homogenous review outcomes was conducted. Effective intervention strategies were extracted to inform the development of a proposed intervention. A qualitative study of educator’s perspectives of the factors that influence learners’ movement during class time was then conducted. Individual depth interviews with primary school principals and focus group discussions with primary school teachers in the Western Cape were recorded and transcribed. An inductive analysis was used to provide contextual insight of the environment into which the interventions would be implemented. A pragmatic stepped wedge cluster randomized controlled feasibility trial of an intervention aimed at reducing classroom sedentary behaviour and improving spinal health was conducted. The 13-week long intervention comprised a novel, multifunctional sit-stand desk and a playlist of health education and movement videos. Participants’ classroom furniture was replaced with the intervention furniture and teachers were provided with a playlist of health education and movement videos to be played routinely during school hours. Primary, feasibility outcomes were assessed through individual interviews with teachers and focus group discussions with a subsample of learners and researcher monitoring. Secondary, objective study outcomes related to sedentary behaviour and postural dynamism were measured using activPAL sensors and inertial measurement units respectively. Results: Nine sedentary behaviour and three spinal health intervention studies from high income countries were included in the review. A subset of the eight sedentary behaviour intervention studies that reported reduced classroom sitting time reported a significant pooled medium-term effect (P=.03). All the studies that reported a reduction in sitting time incorporated alternative classroom furniture that allowed learners to alternate between sitting and standing. A meta-analysis of the spinal health studies demonstrated significant improvements in spinal behaviour during a functional task. All the spinal health studies incorporated a health education component. Thirteen principal individual depth interviews and 6 teacher focus group discussions were conducted. Educators perceived that learner spent most of their class time sitting. We found that teacher-related factors pertaining to their ability to control the classroom and whether they had attended in-service learning on learners’ movement during class influenced learners’ movement. In addition, structural factors related to classroom size, the number of learners in the class and classroom furniture design also played a role. Educators’ attitude to learners’ movement in class was driven by school culture. Two classrooms were recruited into the feasibility study. Three of the five success indicators of the feasibility set a priori were met by both clusters. These included the delivery of the health education and movement videos, compliance with wearing activPAL sensors and IMUs and the integrity of the sedentary behaviour and postural dynamism data. The withdrawal of one cluster (classroom) from the study after completing the intervention period, but before follow-up measurements were taken meant that the feasibility criterion related to cluster (classroom) retention was not met. A positive trend of reduced sedentary behaviour was found after in the retained cluster. A one-year follow up measurement of sedentary behaviour showed a statistically significant reduction in sitting time (P=.001), increase in standing time (P=.002) compared to baseline measurements. There was also a statistically significant increase in postural dynamism at 13-week follow up as measured by total pause time. Conclusion: The study succeeded in developing a contextualised, evidence-based intervention that showed preliminary effectiveness in reducing classroom sedentary behaviour and improving spinal health. Based on the findings of this study, a pilot trial, incorporating recommendations strategies to improve cluster retention should be conducted in future.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Ruggraat muskuloskeletale toestande en nie-oordraagbare kardiometaboliese siektes verhoog die wereldwye gesondheids bekommernisse wat bydra tot die groeiende behoefte aan rehabilitasiedienste. Sittende gedrag is geassosieer met nadelige ruggraat- en kardiometaboliese gesondheid. Skoolgebaseerde intervensies wat daarop gemik is om die vordering van hierdie toestande van kinderjare tot volwassenheid te stuit deur sittende gedrag te verminder, toon belowend te wees. Intervensies wat doeltreffendheid getoon het in die verbetering van ruggraatgesondheid en kardiometaboliese uitkomste in ontwikkelde omgewings met goeie hulpbronne, kan nie effektief aangeneem word in kontekste wat deur sosio-kulturele, ekonomiese en politieke faktore uitgedaag word nie. Voorkomende gesondheidstrategiee word bevoordeel in kontekste waar gesondheidslaste gespanne word deur algemene aansteeklike siektes. Doel: Die doel van hierdie projek was om 'n gekontekstualiseerde, bewysgebaseerde intervensie te ontwikkel wat daarop gemik is om sittende gedrag te verminder en ruggraat gesondheidsuitkomste by Suid-Afrikaanse skoolkinders te verbeter en die uitvoerbaarheid van die intervensie te assesseer. Metodologie: 'n Sistematiese oorsig van klaskamergebaseerde intervensies wat daarop gemik is om sittende gedrag te verminder en ruggraatgesondheid te verbeter, is uitgevoer. Die doeltreffendheid van intervensies met behulp van objektiewe/objektief gemete sittende gedrag en ruggraatgesondheidsuitkomste wat in die oorsig ingesluit is, is getabuleer en 'n meta-analise van homogene oorsiguitkomste, is uitgevoer. Effektiewe intervensiestrategiee is aangehaal om die ontwikkeling van 'n voorgestelde intervensie uit te lig. 'n Kwalitatiewe studie van opvoeders se perspektiewe van die faktore wat leerders se beweging tydens klastyd beinvloed, is daarna uitgevoer. Individuele in diepte onderhoude met laerskoolhoofde en fokusgroepgesprekke met laerskoolonderwysers in die Wes-Kaap is opgeneem en getranskribeer. 'n Induktiewe analise is gebruik om kontekstuele insig te verskaf van die omgewing waarin die intervensies geimplementeer sou word. 'n Pragmatiese trapwig-groepering, gerandomiseerde beheerde haalbaarheidsproef van 'n intervensie wat daarop gemik is om klaskamer sittende gedrag te verminder en ruggraatgesondheid te verbeter, is uitgevoer. Die 13 weke lange intervensie het bestaan uit 'n nuwe, multifunksionele sit-staan lessenaar en 'n snitlys van gesondheidsopvoeding en bewegingsbeeldopnames. Deelnemers se klaskamermeubels is vervang met die intervensiemeubels en onderwysers is voorsien van 'n snitlys van gesondheidsopvoeding en bewegingsbeeldopnames wat gereeld gedurende skoolure gespeel moet word. Primere, haalbaarheidsuitkomste is geassesseer deur individuele onderhoude met onderwysers en fokusgroepbesprekings met 'n substeekproef van leerders en navorser monetering uit te voer. Sekondere, objektiewe studie-uitkomste wat verband hou met sittende gedrag en posturale dinamika is gemeet deur gebruik te maak van activPAL-sensors en traagheidsmetingseenhede onderskeidelik. Resultate: Nege sittende gedrag en drie spinale gesondheid intervensie studies van hoe inkomste lande, is ingesluit in die oorsig. 'n Subset van die agt sittende gedrag intervensie studies wat verminderde klaskamer sittyd gerapporteer het, het 'n beduidende saamgevoegde mediumtermyn effek (p = 0.03) gerapporteer. Al die studies wat 'n vermindering in sittyd gerapporteer het, het alternatiewe klaskamermeubels ingesluit wat leerders toegelaat het om te wissel tussen sit en staan. 'n Meta-analise van die ruggraatgesondheidstudies het beduidende verbeterings in ruggraatgedrag tydens 'n funksionele taak getoon. Al die spinale gesondheidstudies het 'n gesondheidsopvoedingskomponent ingesluit. Individuele in diepte-onderhoude met dertien hoofde en ses onderwysersfokusgroepbesprekings is gevoer. Opvoeders het waargeneem dat die leerders die meeste van hul klastyd sit. Ons het gevind dat onderwyserverwante faktore wat verband hou met hul vermoe om die klaskamer te beheer en of hulle indiensleer oor leerders se beweging tydens die klas bygewoon het, leerders se beweging beinvloed het. Daarbenewens het strukturele faktore wat verband hou met klaskamergrootte, die aantal leerders in die klas en klaskamermeubelontwerp ook 'n rol gespeel. Opvoeders se houding teenoor leerders se beweging in die klas is gedryf deur skoolkultuur. Twee klaskamers is vir die uitvoerbaarheidstudie gewerf. Drie van die vyf sukses-aanwysers van die haalbaarheid wat a priori gestel is, is deur albei groeperings nagekom. Dit het die aflewering van die gesondheidsopvoeding en bewegingsbeeldopnames, die nakoming van die dra van activPAL-sensors, IMU's, as ook die integriteit van die sittende gedrag en posturale dinamiekdata ingesluit. Die onttrekking van een groepering (klaskamer) uit die studie na voltooiing van die intervensieperiode, maar voordat opvolgmetings geneem is, het beteken dat die haalbaarheidskriterium wat verband hou met trosretensie (klaskamer) nie nagekom is nie. 'n Positiewe neiging van verminderde sittende gedrag is agterna gevind in die behoue groep. 'n Eenjaar-opvolgmeting van sittende gedrag het 'n statisties betekenisvolle vermindering in sittyd (p = .001), toename in staantyd (p = .002) in vergelyking met basislynmetings, getoon. Daar was ook 'n statistiese beduidende toename in posturale dinamiek by die 13-week opvolg soos gemeet aan totale pouse tyd. Afsluiting: Die studie het daarin geslaag om 'n gekontekstualiseerde, bewysgebaseerde intervensie te ontwikkel wat voorlopige doeltreffendheid getoon het in die vermindering van sittende gedrag in die klaskamer en die verbetering van ruggraatgesondheid. Gebaseer op die bevindinge van hierdie studie, moet 'n loodsproef, wat aanbevelingstrategiee insluit om trosretensie te verbeter, in die toekoms uitgevoer word.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Ruggraat muskuloskeletale toestande en nie-oordraagbare kardiometaboliese siektes verhoog die wereldwye gesondheids bekommernisse wat bydra tot die groeiende behoefte aan rehabilitasiedienste. Sittende gedrag is geassosieer met nadelige ruggraat- en kardiometaboliese gesondheid. Skoolgebaseerde intervensies wat daarop gemik is om die vordering van hierdie toestande van kinderjare tot volwassenheid te stuit deur sittende gedrag te verminder, toon belowend te wees. Intervensies wat doeltreffendheid getoon het in die verbetering van ruggraatgesondheid en kardiometaboliese uitkomste in ontwikkelde omgewings met goeie hulpbronne, kan nie effektief aangeneem word in kontekste wat deur sosio-kulturele, ekonomiese en politieke faktore uitgedaag word nie. Voorkomende gesondheidstrategiee word bevoordeel in kontekste waar gesondheidslaste gespanne word deur algemene aansteeklike siektes. Doel: Die doel van hierdie projek was om 'n gekontekstualiseerde, bewysgebaseerde intervensie te ontwikkel wat daarop gemik is om sittende gedrag te verminder en ruggraat gesondheidsuitkomste by Suid-Afrikaanse skoolkinders te verbeter en die uitvoerbaarheid van die intervensie te assesseer. Metodologie: 'n Sistematiese oorsig van klaskamergebaseerde intervensies wat daarop gemik is om sittende gedrag te verminder en ruggraatgesondheid te verbeter, is uitgevoer. Die doeltreffendheid van intervensies met behulp van objektiewe/objektief gemete sittende gedrag en ruggraatgesondheidsuitkomste wat in die oorsig ingesluit is, is getabuleer en 'n meta-analise van homogene oorsiguitkomste, is uitgevoer. Effektiewe intervensiestrategiee is aangehaal om die ontwikkeling van 'n voorgestelde intervensie uit te lig. 'n Kwalitatiewe studie van opvoeders se perspektiewe van die faktore wat leerders se beweging tydens klastyd beinvloed, is daarna uitgevoer. Individuele in diepte onderhoude met laerskoolhoofde en fokusgroepgesprekke met laerskoolonderwysers in die Wes-Kaap is opgeneem en getranskribeer. 'n Induktiewe analise is gebruik om kontekstuele insig te verskaf van die omgewing waarin die intervensies geimplementeer sou word. 'n Pragmatiese trapwig-groepering, gerandomiseerde beheerde haalbaarheidsproef van 'n intervensie wat daarop gemik is om klaskamer sittende gedrag te verminder en ruggraatgesondheid te verbeter, is uitgevoer. Die 13 weke lange intervensie het bestaan uit 'n nuwe, multifunksionele sit-staan lessenaar en 'n snitlys van gesondheidsopvoeding en bewegingsbeeldopnames. Deelnemers se klaskamermeubels is vervang met die intervensiemeubels en onderwysers is voorsien van 'n snitlys van gesondheidsopvoeding en bewegingsbeeldopnames wat gereeld gedurende skoolure gespeel moet word. Primere, haalbaarheidsuitkomste is geassesseer deur individuele onderhoude met onderwysers en fokusgroepbesprekings met 'n substeekproef van leerders en navorser monetering uit te voer. Sekondere, objektiewe studie-uitkomste wat verband hou met sittende gedrag en posturale dinamika is gemeet deur gebruik te maak van activPAL-sensors en traagheidsmetingseenhede onderskeidelik. Resultate: Nege sittende gedrag en drie spinale gesondheid intervensie studies van hoe inkomste lande, is ingesluit in die oorsig. 'n Subset van die agt sittende gedrag intervensie studies wat verminderde klaskamer sittyd gerapporteer het, het 'n beduidende saamgevoegde mediumtermyn effek (p = 0.03) gerapporteer. Al die studies wat 'n vermindering in sittyd gerapporteer het, het alternatiewe klaskamermeubels ingesluit wat leerders toegelaat het om te wissel tussen sit en staan. 'n Meta-analise van die ruggraatgesondheidstudies het beduidende verbeterings in ruggraatgedrag tydens 'n funksionele taak getoon. Al die spinale gesondheidstudies het 'n gesondheidsopvoedingskomponent ingesluit. Individuele in diepte-onderhoude met dertien hoofde en ses onderwysersfokusgroepbesprekings is gevoer. Opvoeders het waargeneem dat die leerders die meeste van hul klastyd sit. Ons het gevind dat onderwyserverwante faktore wat verband hou met hul vermoe om die klaskamer te beheer en of hulle indiensleer oor leerders se beweging tydens die klas bygewoon het, leerders se beweging beinvloed het. Daarbenewens het strukturele faktore wat verband hou met klaskamergrootte, die aantal leerders in die klas en klaskamermeubelontwerp ook 'n rol gespeel. Opvoeders se houding teenoor leerders se beweging in die klas is gedryf deur skoolkultuur. Twee klaskamers is vir die uitvoerbaarheidstudie gewerf. Drie van die vyf sukses-aanwysers van die haalbaarheid wat a priori gestel is, is deur albei groeperings nagekom. Dit het die aflewering van die gesondheidsopvoeding en bewegingsbeeldopnames, die nakoming van die dra van activPAL-sensors, IMU's, as ook die integriteit van die sittende gedrag en posturale dinamiekdata ingesluit. Die onttrekking van een groepering (klaskamer) uit die studie na voltooiing van die intervensieperiode, maar voordat opvolgmetings geneem is, het beteken dat die haalbaarheidskriterium wat verband hou met trosretensie (klaskamer) nie nagekom is nie. 'n Positiewe neiging van verminderde sittende gedrag is agterna gevind in die behoue groep. 'n Eenjaar-opvolgmeting van sittende gedrag het 'n statisties betekenisvolle vermindering in sittyd (p = .001), toename in staantyd (p = .002) in vergelyking met basislynmetings, getoon. Daar was ook 'n statistiese beduidende toename in posturale dinamiek by die 13-week opvolg soos gemeet aan totale pouse tyd. Afsluiting: Die studie het daarin geslaag om 'n gekontekstualiseerde, bewysgebaseerde intervensie te ontwikkel wat voorlopige doeltreffendheid getoon het in die vermindering van sittende gedrag in die klaskamer en die verbetering van ruggraatgesondheid. Gebaseer op die bevindinge van hierdie studie, moet 'n loodsproef, wat aanbevelingstrategiee insluit om trosretensie te verbeter, in die toekoms uitgevoer word.
Description
Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2023.