Background: Extreme prematurity has been associated with exercise intolerance and reduced physical activity. We hypothesized that children with bronchopulmonary dysplasia (BPD) would be especially affected based on longterm lung function impairments. Therefore, the objective of this study was to compare exercise capacity and habitual physical activity between children born very and extremely preterm with and without BPD and term-born children. Methods: Twenty-two school-aged children (aged 8 to 12 years) born with a gestational age < 32 weeks and a birthweight < 1500 g (9 with moderate or severe BPD (=BPD), 13 without BPD (=No-BPD)) and 15 healthy termborn children (=CONTROL) were included in the study. Physical activity was measured by accelerometry, lung function by spirometry and exercise capacity by an incremental cardiopulmonary exercise test. Results: Peak oxygen uptake was reduced in the BPD-group (83 ± 11%predicted) compared to the No-BPD group (91 ± 8%predicted) and the CONTROL group (94 ± 9%predicted). In a general linear model, variance of peak oxygen uptake was significantly explained by BPD status and height but not by prematurity (p < 0.001). Compared to CONTROL, all children born preterm spent significantly more time in sedentary behaviour (BPD 478 ± 50 min, No-BPD 450 ± 52 min, CONTROL 398 ± 56 min, p < 0.05) and less time in moderate-to-vigorous-physical activity (BPD 13 ± 8 min, No-BPD 16 ± 8 min, CONTROL 33 ± 16 min, p < 0.001). Prematurity but not BPD contributed significantly to explained variance in a general linear model of sedentary behaviour and likewise moderate-tovigorous-physical activity (p < 0.05 and p < 0.001 respectively). Conclusion: In our cohort, BPD but not prematurity was associated with a reduced exercise capacity at school-age. However, prematurity regardless of BPD was related to less engagement in physical activity and more time spent in sedentary behaviour. Thus, our findings suggest diverging effects of prematurity and BPD on exercise capacity and physical activity.

Keywords:
Bronchopulmonary dysplasia, Physical activity, Exercise testing, Preterm birth, Exercise capacity, Sedentary behaviour

Hintergrund

Die Bronchopulmonale Dysplasie (BPD) ist eine der wichtigsten Komplikationen der Frühgeburtlichkeit und die häufigste chronische Lungenerkrankung im Säuglingsalter. Während in der Neonatal- und Postnatalphase therapeutische Ansätze zur Prävention und Behandlung der BPD existieren, fehlen diese bei der Behandlung der betroffenen Patienten im Kleinkind- und Schulkindalter.

Kennzeichen von Kindern, die als ehemalige Frühgeborene eine BPD aufweisen, sind eine zum Teil ausgeprägte - in der Regel reversible - obstruktive Ventilationsstörung in der Spirometrie. Zudem lässt sich, wie beim Asthma bronchiale, eine bronchiale Hyperreagibilität in entsprechenden Provokationstestungen nachweisen.

Anders als beim allergischen Asthma bronchiale spielt bei der BPD ehemaliger Frühgeborener die Inflammation der Atemwege jedoch eine untergeordnete Rolle [1,2]. Eine antiinflammatorische Therapie mit inhalativen Steroiden ist daher bei Kindern mit BPD nicht hilfreich. Hingegen bewirkt eine bronchodilatatorische Therapie häufig eine imposante Verbesserung der Lungenfunktionsparameter.

Typischerweise korrelieren die objektivierbaren Einschränkungen der Lungenfunktion jedoch selten mit Atemwegsproblemen, wie beispielsweise belastungsabhängigen Beschwerden, im Alltag betroffener Kinder.

Ergebnisse der Studie

Katharina Ruf und Kollegen konnten in der hier kommentierten Fall-Kontroll-Studie bei ehemaligen Frühgeborenen mit BPD eine relevante und objektivierbare Einschränkung der körperlichen Belastbarkeit mittels Spiroergometrie im Schulalter nachweisen. Die Autoren der Studie diskutieren ursächlich die Einschränkung der Lungenfunktion in dieser Gruppe: Keines der in der Studie eingeschlossenen Schulkinder erhielt eine bronchienerweiternde Therapie. Interessanterweise zeigte sich gleichzeitig bei ehemaligen Frühgeborenen (unabhängig davon, ob eine BPD vorliegt) eine im Vergleich zu den Reifgeborenen reduzierte körperliche Aktivität in der Freizeit.

Es ist daher zu vermuten, dass belastungsabhängige Beschwerden bei ehemaligen Frühgeborenen mit BPD aufgrund mangelnder körperlicher Bewegung im Alltag möglicherweise nicht in vollem Ausmaß in Erscheinung treten.

Fazit für die Praxis

In der Praxis fehlen evidenzbasierte Empfehlungen bezüglich der Anwendung einer inhalativen Therapie mit lang wirksamen Beta-2-Sympathomimetika (in Verbindung mit niedrig dosiertem inhalativem Steroid) oder Anticholinergika in der Langzeitbehandlung von ehemaligen Frühgeborenen mit BPD, analog zu chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen im Erwachsenenalter.

In der ambulanten Betreuung und Begleitung ehemaliger unreifer Frühgeborener sollte die Evaluation der körperlichen Belastbarkeit im Alltag sowie belastungsabhängige Atembeschwerden hinreichend Beachtung finden. Objektivierbare Lungenfunktionsmessungen unter körperlicher Belastung (z.B. Spiroergometrie) dienen der Einschätzung bzw. Abgrenzung pulmonaler Limitationen.

Für die Zukunft sind randomisierte kontrollierte Studien von großem Interesse, die die Effekte einer inhalativen Therapie bezüglich der körperlichen Leistungsfähigkeit und Lebensqualität dieser Kinder untersuchen.

Hiermit erkläre ich, dass keine Interessenskonflikte in Bezug auf den vorliegenden Wissenstransfer bestehen.

1.
Baraldi E, Bonetto G, Zacchello F, et al.: Low exhaled nitric oxide in school-age children with bronchopulmonary dysplasia and airflow limitation. Am J Respir Crit Care Med. 2005;171(1):68-72.
2.
Nordlund B, James A, Ebersjö C, et al.: Differences and similarities between bronchopulmonary dysplasia and asthma in schoolchildren. Pediatr Pulmonol. 2017;52(9):1179-1186.
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2020
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