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Lisa Voigt

• Background: Physical inactivity is one of the main risk factors for cardiovascular disease, which remains a major cause of death in Germany and around the globe. Thus, investigating prevalences, population trends, high-risk groups, and intervention effects of physical activity (PA) and sedentary time (ST) is highly relevant to public health. To receive reliable data, a key issue in research is to apply an appropriate study design including the carefully considered use of assessments. Otherwise, bias to PA and ST data may be introduced. The present thesis investigates three often overlooked issues related to the impact of measurement on PA and ST research data. The first aim was to examine whether mere measurement alters PA and ST over the course of twelve months (study 1). The second aim was to identify potential socio-demographic and cardiometabolic moderators of the mere-measurement effect (study 2). The third aim was to present design, protocol, and preliminary results of an interim analysis of a randomized controlled trial (RCT) aiming to test whether a video demonstration of PA intensity levels reduces the lack of agreement between self-reported and objectively measured PA (study 3). Methods: Studies 1 and 2 were based on data of a trial to test the feasibility of a brief tailored letter intervention to increase PA and to reduce ST during leisure time. Among a sample of subjects with no history of myocardial infarction, stroke, or vascular interventions, a number of 175 individuals aged 40 to 65 years participated in the study. At baseline, participants received standardized measurement of blood pressure and waist circumference, blood sample taking, and seven-day accelerometry. At baseline and after one, six, and twelve months, participants completed the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ). A random subsample received a brief tailored letter intervention at months one, three, and four. A number of 153 participants were included in study 1 using all available data across 12 months. Changes in PA and ST were analyzed using latent growth modeling. For study 2, baseline and one-month follow-up data of 175 participants were used. Dependence of one-month changes in PA and ST on socio-demographic and cardiometabolic variables was analyzed using linear regression models. In study 3, individuals aged between 40 and 75 years were recruited at a shopping mall in Greifswald, Germany. Participants received seven-day accelerometry and were invited to the cardiovascular examination center of the University Medicine Greifswald. After random allocation to experimental and control group, they completed the selfadministered IPAQ – Short Form via tablet-computer. The experimental group additionally received a video demonstration of PA intensity levels before answering the questionnaire. A number of 131 participants were analyzed to receive preliminary results of an interim analysis in order to verify the presumptions made for the a priori power calculation and to decide on early stopping of the study. The difference between the study groups in the agreement between self-reported and accelerometer-based PA was analyzed using a two-sample t-test. Results: In study 1, results revealed no change in leisure-time PA, an increase in transportrelated PA (p = .023), and a tendency towards a reduction of ST (p = .060) between baseline and one-month assessment. Further, ST decreased between six and twelve months (p = .037). Time trends of the intervention group did not differ significantly from those of the assessment-only group. Results of study 2 revealed that men increased transport-related PA more than women (p = .031) and men with higher triglycerides increased transport-related PA less than men with lower triglycerides (p = .043). Men with higher systolic blood pressure reduced ST more than those with lower systolic blood pressure (p = .028). However, this linear association ceased to exist at a level of approximately 145 mmHg. A similar relationship was found for glycated hemoglobin and ST in men. In study 3, preliminary results of the interim analysis revealed a lower formal mean difference in the video group (M = 21.8 min/day, SD = 108.9) compared to the control group (M = 41.0 min/day, SD = 117.4, t(129) = 0.97, p = .166). The p-value lay between the significance (p < .010) and futility (p > .269) boundaries of the test simulations. Conclusions: Results of the present thesis have three implications for considering the impact of PA and ST assessments in cardiovascular research. First, mere-measurement effects within a feasibility trial were found in transport-related PA and ST suggesting to interfere with potential intervention effects. Thus, measurement effects should be considered when planning studies and interventions and when interpreting outcomes. Second, male sex and more favorable triglycerides levels in men were associated with a higher increase of transportrelated PA whereas worse health in men was associated with a higher reduction of ST. Thus, using the mere-measurement effect for prevention purposes may require researchers and practitioners to tailor PA and ST intervention components to individuals’ health condition. Third, the design and protocol of the RCT seems appropriate to test the effect of a novel video on the gap between self-reported and accelerometer-based PA. Preliminary results point to the efficacy of the video.
• Hintergrund: Bewegungsmangel ist einer der wichtigsten Risikofaktoren für Herz-Kreislauf- Erkrankungen. Diese zählen zu den häufigsten Todesursachen in Deutschland sowie weltweit. Dementsprechend sind die Bestimmung von Prävalenzen, die Identifikation von Risikogruppen sowie die Wirksamkeitsprüfung verhaltensbezogener Interventionen im Hinblick auf körperliche Aktivität und langen Sitzzeiten von hoher Bedeutung. Ein wesentlicher Kernpunkt der Forschung zu körperlicher Aktivität und Sitzzeiten betrifft deren korrekte Erfassung. Eine sorgfältige Abwägung dahingehend, welche Erhebungsinstrumente zu welchem Zeitpunkt und mit welcher Frequenz eingesetzt werden, ist unumgänglich, um systematische Verzerrungen der Daten und somit das Risiko fehlerhafter Schlussfolgerungen zu minimieren. In der vorliegenden Arbeit wurden drei methodische Aspekte der Erfassung von körperlicher Aktivität und Sitzzeiten untersucht. Studie 1 beinhaltete die Frage, ob sich Aktivität und Sitzzeiten über einen Zeitraum von zwölf Monaten durch die reine Messung dieser Verhaltensweisen mittels Fragebogen verändern. In Studie 2 sollten potenzielle soziodemografische und kardiometabolische Moderatoren des reinen Messeffekts analysiert werden. In Studie 3 sollten das Studiendesign und vorläufige Ergebnisse einer Interimsanalyse einer randomisierten Kontrollgruppenstudie (RCT) präsentiert werden. Ziel der Studie war es, die Wirksamkeit eines Videos über Intensitäten von Bewegung auf die fehlende Übereinstimmung zwischen selbstberichteter und objektiv gemessener körperlicher Aktivität zu prüfen. Methode: Die Studien 1 und 2 basierten auf Daten einer Machbarkeitsstudie zur Untersuchung einer computergestützten Kurzintervention zur Steigerung von körperlicher Aktivität und Reduktion von Sitzzeiten während der Freizeit. Aus einer Zufallsstichprobe aus 40- bis 65-jährigen wiederbefragungsbereiten Teilnehmenden einer früheren Querschnittstudie zum Thema Herz-Kreislauf-Gesundheit nahmen 175 Personen teil. Die Baseline-Untersuchung umfasste die standardisierte Messung von Blutdruck, Taille und Hüfte sowie Blutentnahme, eine siebentägige Bewegungsaufzeichnung per Akzelerometer und die Erfassung körperlicher Aktivität und Sitzzeiten durch den International Physical Activity Questionnaire (IPAQ). Die Beantwortung des Fragebogens wurde nach Monat 1, 6 und 12 wiederholt. Eine zufällig ausgewählte Gruppe von Teilnehmenden erhielt zudem bis zu dreimal ein automatisiert generiertes schriftliches Feedback, beginnend nach Monat 1. In Studie 1 gingen die Daten von 153 Teilnehmenden über alle Messzeitpunkte ein. Die Veränderungen in Aktivität und Sitzzeiten wurden mittels latenter Wachstumskurvenmodelle analysiert. In Studie 2 wurden die Daten von 175 Teilnehmenden zu den Zeitpunkten Baseline und Monat 1 analysiert. Anhand linearer Regressionsmodelle wurde die Abhängigkeit der Veränderung körperlicher Aktivität und Sitzzeiten von sozio-demografischen und kardiovaskulären Faktoren untersucht. Für Studie 3 wurden Personen zwischen 40 und 75 Jahren in einem Greifswalder Einkaufszentrum durch persönliche Ansprache rekrutiert. Diese nahmen an einer siebentägigen Bewegungsaufzeichnung per Akzelerometrie und im Anschluss an einem Tablet-PC gestützten Assessment im DZHK-Untersuchungszentrum der Universitätsmedizin Greifswald teil. Nach der randomisierten Zuordnung zu Video- und Kontrollgruppe wurde die IPAQ-Kurzform am Tablet-PC ausgefüllt. Die Videogruppe erhielt die Videodemonstration über Intensitäten körperlicher Aktivität vor Beantwortung des IPAQ. Anhand der Daten aller Teilnehmenden, die das Studienprotokoll bis zu diesem Zeitpunkt durchlaufen hatten (n = 131), erfolgte eine Interimsanalyse. Ziel war es, die Annahmen der a priori Poweranalyse zu prüfen und anhand des Ergebnisses über die Fortsetzung der Studie zu entscheiden. Der Unterschied zwischen den Studiengruppen bezüglich der Übereinstimmung zwischen selbstberichteter und per Akzelerometrie gemessener körperlicher Aktivität wurde mittels t-Test für unabhängige Stichproben geprüft. Ergebnisse: Studie 1 ergab, dass Teilnehmende innerhalb des ersten Monats nach Baseline ihre körperliche Aktivität zu Beförderungszwecken erhöhten (p = .023), zu einer Reduktion ihrer Sitzzeiten tendierten (p = .060), jedoch ihre Aktivität während der Freizeit nicht veränderten. Weiterhin reduzierten sie ihre Sitzzeiten zwischen Monat 6 und 12 (p = .037). Die Veränderungen über die Zeit in der Feedbackgruppe unterschied sich nicht von denen der Gruppe ohne Feedback. Daten aus Studie 2 zeigten, dass Männer ihre Aktivität zu Beförderungszwecken stärker erhöhten, verglichen mit Frauen (p = .031). Männer mit höheren Werten auf dem Laborparameter Triglyceride steigerten ihre Aktivität zu Beförderungszwecken in geringerem Umfang, verglichen mit Männern mit niedrigerem Triglyceridwert (p = .043). Männer mit einem höheren systolischen Blutdruck reduzierten Sitzzeiten stärker als Männer mit einem niedrigeren systolischen Blutdruck (p = .028). Jedoch zeigte sich dieser lineare Zusammenhang nicht über den gesamten Bereich der gemessenen Blutdruckwerte. Ebenfalls für Männer wurde eine ähnliche Assoziation zwischen dem Glukoseparameter HbA1c und Sitzzeiten gefunden. Die vorläufigen Ergebnisse der Interimsanalyse aus Studie 3 zeigten eine geringere mittlere Differenz in der Videogruppe (M = 21.8 Minuten/Tag, SD = 108.9) verglichen mit der Kontrollgruppe (M = 41.0 Minuten/Tag, SD = 117.4, t(129) = 0.97). Der p-Wert (p = .166) lag innerhalb der Grenzen der Testsimulation (p < .010 und p > .269). Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit beinhalten drei wesentliche Implikationen, die bei der Planung von Studien und der Erhebung von Daten zu körperlicher Aktivität und Sitzzeiten in der Herz-Kreislauf-Forschung berücksichtigt werden sollten. (1) Allein der Einsatz von Fragebögen zur Erfassung von Bewegung hat, unabhängig von Rückmeldungen, einen Effekt auf Teilbereiche körperlicher Aktivität, wie z. B. auf Aktivitäten zur Beförderung und auf Sitzzeiten. Dies bedeutet, dass potenzielle Effekte von Interventionen durch Effekte der reinen Messung verzerrt sein können. Messeffekte sollten daher bei der Planung von Studien und Interventionen und bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden. (2) Männliches Geschlecht und günstigere Triglyceridwerte bei Männern waren mit einer größeren Steigerung von körperlicher Aktivität zur Beförderung assoziiert, während schlechtere kardiometabolische Werte bei Männern mit einer höheren Reduktion von Sitzzeiten verbunden war. Soll der Messeffekt, z. B. eines Fragebogens, als Intervention nutzbar gemacht werden, sind Gesundheitsparameter des Adressaten zu berücksichtigen. (3) Das Studiendesign des RCTs scheint angemessen zur Testung des Effekts eines neu entwickelten Videos auf die fehlende Übereinstimmung zwischen selbstberichteter und per Akzelerometrie gemessener körperlicher Aktivität. Vorläufige Ergebnisse deuten auf die intendierte Wirksamkeit des Videos hin.