Abstract The increase in the prevalence of overweight and obesity parallels the increase in physical inactivity and sedentary lifestyle, and leads to the worsening of cardiorespiratory fitness. Both overweight and physical inactivity are recognised risk factors for the development of cardiovascular disease, insulin resistance and type 2 diabetes, but the independent effects of cardiorespiratory fitness and obesity on cardiovascular risk factors remain debated. Lifestyle interventions are the key treatment for overweight and obesity. There are however, limited data from large population-based studies on the efficacy of exercise in modifying cardiovascular risk factors in young adults. Many of the mechanisms underlying the changes in body composition and metabolism achieved by exercise interventions are not well understood. The role of adipokines, and particularly unacylated ghrelin has been proposed in relation to changes in glucose metabolism. Individuals also vary in their response to exercise, which is, at least in part, explained by genetic factors. Improved understanding of the gene-exercise interaction is needed for the development of more targeted intervention strategies. In Finland, military service is compulsory for men. Military service includes large amounts of physical exercise but no dietary restriction. The current study evaluated the health benefits of exercise in young men attending military service in the Sodankylä Jaeger Brigade from 2005 to 2006 (N=1,112, mean age 19.2 years). Changes in endurance and strength performance, body composition, cardiometabolic risk factors and unacylated ghrelin levels were recorded at the beginning and end of the military service (6 to 12 months follow-up). Improvement in cardiometabolic risk factors was observed with improved exercise performance, an association which was attributable to changes in weight and waist circumference. Increase in unacylated ghrelin level was associated with beneficial changes in body composition and fat distribution, as well as in lipid and glucose metabolism. Significant gene-exercise interactions were observed for variants in PPARG, IRS1 and TCF7L2 on changes in weight and/or body composition. This study shows the efficacy of physical activity for the improvement of cardiometabolic health among young men. It shows that unacylated ghrelin plays an important role in the improvement of body composition, and glucose and lipid metabolism achieved by exercise. Finally, the harmful effects of common genetic variants on body composition can be counteracted by improvement in exercise performance. / Tiivistelmä Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että väestötasolla ylipaino ja lihavuus lisääntyvät ja liikunta vähenee. Sekä ylipaino että vähäinen liikunta ovat tunnettuja sydän- ja verisuonitautien, insuliiniresistenssin ja tyypin 2 diabeteksen vaaratekijöitä. Monet interventiotutkimukset ovat osoittaneet, että elämäntapamuutokset ovat avainasemassa ylipainon ja lihavuuden hoidossa. Suurista väestöpohjaisista tutkimuksista saatu tieto liikunnan vaikutuksista nuorten aikuisten sydän- ja verisuonitautien vaaratekijöihin, kehonkoostumukseen ja aineenvaihduntaan on kuitenkin vähäistä. Greliinillä on ehdotettu olevan tärkeitä vaikutuksia glukoosiaineenvaihduntaan, mutta greliinin ja liikunnan yhteisvaikutuksista aineenvaihdunnan ja kehon muutoksiin on vain vähän tietoa. Vasteessa liikunta-interventioihin on lisäksi yksilökohtaisia eroja, jotka saattavat ainakin osittain selittyä geneettisillä tekijöillä. Näin ollen lisätieto geenien ja liikunnan välisistä interaktioista on tärkeää uusien, yksilökohtaisten hoitomuotojen kehittämiseksi. Varusmiespalvelus on maassamme pakollinen kaikille miehille, ja siihen sisältyy huomattava määrä liikuntaa ilman merkittäviä muutoksia ruokavaliossa. Tässä tutkimuksessa selvitettiin varusmiespalveluksen aikana tapahtuvan liikunnan ja kuntomuutosten terveyshyötyjä. Tutkimusaineiston muodostivat Sodankylän Jääkäriprikaatissa vuonna 2005 palvelukseen astuneet miehet (N=1112, keski-ikä 19.2 vuotta). Muutokset kestävyys- ja lihaskunnossa, kehonkoostumuksessa, sydän- ja verisuonisairauksien vaaratekijöissä, sekä asyloimattoman greliinin plasmatasoissa määritettiin palveluksen alussa ja lopussa (seuranta-aika 6-12 kk). Parantuneen fyysisen suorituskyvyn todettiin vaikuttavan edullisesti sydän- ja verisuonisairauksien vaaratekijöihin, joka liittyi samanaikaiseen painonlaskuun ja keskivartalolihavuuden vähenemiseen. Liikunnan ansiosta asyloimattoman greliinin plasmataso lisääntyi ja se oli yhteydessä edullisiin muutoksiin kehonkoostumuksessa ja rasvanjakautumisessa sekä glukoosi- ja lipidiaineenvaihdunnassa. Tärkeitä geeni-liikunta interaktioita todettiin insuliiniherkkyyttä säätelevien geenien (PPARG, IRS1 ja TCF7L2) vaikutuksissa painon ja/tai kehonkoostumuksen muutoksiin. Tutkimus osoitti liikunnan edullisen vaikutuksen nuorten miesten sydän- ja verisuonitautien vaaratekijöiden tasoihin. Tutkimus osoitti lisäksi, että liikunnan aiheuttamalla lisääntyneen asyloimattoman greliinin pitoisuudella oli edullisia vaikutuksia kehonkoostumukseen sekä glukoosi- ja lipidiaineenvaihduntaan. Myös insuliiniresistenssiä säätelevien geenien epäedullinen vaikutus kehonkoostumukseen väheni parantuneen fyysisen suorituskyvyn myötä.

Abstract Metabolic syndrome (MetS) is a cluster of obesity-related cardiometabolic risk factors. It predicts the development of cardiovascular disease and type 2 diabetes, which are major public health concerns. Visceral obesity and insulin resistance are the predominant underlying factors of MetS, other diagnostic components being elevated blood pressure, high triglycerides, and low HDL-cholesterol. The most important treatment of MetS is through lifestyle changes. There are limited data concerning the prevalence of MetS among young populations. Furthermore, even though the effects of physical activity on MetS components are well established at an individual basis and in some subpopulations, large population-based data about associations of young men’s fitness and MetS-related cardiometabolic risk factor changes are warranted. In Finland, military service is compulsory for males. In 2005, 1,160 young men (mean age 19.2 years, range 18–28 years) were followed throughout their military service (6–12 months) in the Sodankylä Jaeger Brigade. The military service period includes high amounts of physical exercise, but no dietary restrictions. Physical fitness, anthropometrics, body composition, and cardiometabolic risk factors were assessed at the beginning and at the end of military service. Among the entire study population, the prevalence of MetS was 3.5–6.8 %, depending on the definition used, and increased in parallel with an increasing body mass index. On the average, the military training period resulted in a decrease in body weight and amount of fat tissue, especially visceral fat, and improved physical fitness. Body composition and fitness improvements were more pronounced in overweight and obese service men. Beneficial changes in body composition and related cardiovascular risk factor improvements were associated with increased physical fitness, especially aerobic fitness. This study indicates that an improvement in physical fitness is related to improvements in body fat distribution and cardiovascular health at population level in young men. This is an age when co-morbidities are usually as yet non-existing, but might be most efficiently prevented by lifestyle changes, such as becoming physically active. / Tiivistelmä Metabolinen oireyhtymä on tyypin 2 diabeteksen ja valtimosairauksien riskitekijäryväs. Sen osatekijöitä vyötärölihavuuden lisäksi ovat kohonnut verenpaine, insuliiniresistenssi, korkea veren triglyseridipitoisuus ja HDL-kolesterolin pitoisuus. Viime vuosina metabolinen oireyhtymä on yleistynyt lihavuuden lisääntymisen myötä. Lihavuuden ja sen liitännäissairauksien tärkeimpiä hoitokeinoja ovat laihtumiseen tähtäävät elintapamuutokset. Liikunnan tiedetään johtavan edullisiin kehonkoostumusmuutoksiin sekä kardiovaskulaaririskitekijöiden parantumiseen. Laajat väestötason tutkimukset nuorten aikuisten kunnon ja varhaisten valtimosairausriskitekijöitten muutosten välisistä yhteyksistä kuitenkin puuttuvat. Varusmiespalvelus tarjoaa ainutlaatuisen mahdollisuuden tarkastella nuoria miehiä laajassa, lähes valikoitumattomassa väestöotoksessa, sillä Suomessa varusmiespalvelus on pakollinen kaikille miehille. Vuonna 2005 1160 miestä (keski-ikä 19,2 vuotta, vaihteluväli 18–28 vuotta) astui palvelukseen Sodankylän jääkäriprikaatissa. Kehonkoostumus, fyysinen kunto, antropometria sekä veren rasva-arvot mitattiin varusmiespalveluksen (6–12 kk) alussa ja lopussa. Metabolisen oireyhtymän vallitsevuus oli 3,5–6,8 % käytetystä määritelmästä riippuen. Se oli yleisempi korkeimmissa painoindeksiluokissa. Keskimäärin koko aineistossa varusmiesten paino laski, kehon rasvan määrä väheni ja kunto parani palvelusaikana. Edulliset muutokset fyysisessä kunnossa ja kehon koostumuksessa korostuivat ylipainoisilla ja lihavilla varusmiehillä. Nämä muutokset, erityisesti painon ja sisälmysrasvan väheneminen, olivat yhteydessä kestävyyskunnon paranemiseen. Vastaavasti kardiovaskulaaririskitekijöiden edulliset muutokset olivat yhteydessä erityisesti kestävyyskunnon paranemiseen ja vyötärölihavuuden vähenemiseen. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että nuorten miesten valtimosairauksien riskitekijöiden muutos on yhteydessä fyysisen kunnon nousuun. Nuoret miehet tulee saada lisäämään vapaa-ajan liikuntaa myös siviilielämässä. Keski-iässä yleistyvät valtimosairaudet ja diabetes voisivat olla huomattavissa määrin torjuttavissa vaikuttamalla nuorten miesten liikuntatottumuksiin.

Abstract The prevalence of self-reported obstructive sleep apnea syndrome (OSAS), habitual snoring (HS), daytime sleepiness (DS) and restless legs syndrome (RLS), and their associations with cardiovascular risk factors and depressive symptoms as well as the natural course and associated factors of habitual snoring and restless legs syndrome over a ten-year period were studied. Two different birth cohorts in Northern Finland were investigated. In the Oulu 35 longitudinal research programme study subjects participated in two subsequent surveys conducted in 1996–1998 and 2007–2008 (61–63 and 72–73 years old subjects, respectively). The Oulu 45 study population was examined in 2001–2002 (56–57 years old subjects). The data were gathered by questionnaires, as well as laboratory and clinical measurements. In the Oulu35 study, of the 831 baseline participants, 593 (73%) participated in the first follow-up in 1996–1998 and 457 (55%) participated in both follow-up studies. In the Oulu 45 study, the target population comprised 1 332 subjects, 995 (75%) of whom participated. The prevalence of OSAS was 8% in the 56–57 year-old population, 4% in the 61–63 year old population, and 3% in the 72–73 year old population. These figures were 31%, 26% and 19% for HS, 16%, 9% and 11% for DS, and 18%, 21% and 15% for RLS, respectively. In a ten-year period, half of those who snored in 1996–1998 stopped snoring, and half of those who suffered from restless legs 3–7 nights/week in 1996–98 suffered from this syndrome less than once a week in 2007–2008. The 10-year incidence of new cases of both HS and RLS was 7%. In subjects aged 56–57 and 61–63, the components of the metabolic syndrome and depressive symptoms associated with OSAS and HS, while in the follow-up study, the role of these associations diminished. Male gender was the strongest predictor of the new cases of HS, while depressive symptoms and waist circumference predicted the permanence or incidence of HS. Depressive symptoms, DS and, weakly, waist circumference were associated with RLS in both the 56–57 year-old and in 61–63 year-old populations. Depressive symptoms were also predictive of the permanence and incidence of new RLS cases. Waist circumference also predicted new cases of RLS in the 72–73 year-old population. Sleep disorders were quite common in 56–73 year-old subjects and their prevalence seemed to diminish as subjects aged. The components of metabolic syndrome associated with sleep disorders in middle-aged subjects, but these associations lost their significance in older age groups. Depressive symptoms predicted incidence of restless legs syndrome. / Tiivistelmä Tutkimuksessa selvitettiin unenaikaisten hengityshäiriöiden, päiväaikaisen väsymyksen ja levottomien jalkojen esiintyvyyttä ja yhteyksiä sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin sekä depressioon. Jokaöisen kuorsaamisen ja levottomien jalkojen luonnollista kulkua ja siihen vaikuttavia tekijöitä selvitettiin 10 vuoden seuranta-aikana. Tutkimusaineisto koostui kahdesta eri-ikäisestä pohjoissuomalaisesta väestöstä. Oulu35-seurantatutkimukset tehtiin vuosina 1996–1998 ja 2007–2008 (61–63- ja 72–73-vuotiaat tutkittavat). Oulu45-poikkileikkaustutkimus tehtiin vuosina 2001–2002 (56–57-vuotiaat tutkittavat). Aineisto kerättiin kyselylomakkeilla, laboratorio- ja kliinisillä tutkimuksilla. Oulu35-tutkimuksessa 593 henkilöä (73 %) 831 kutsutusta osallistui ensimmäiseen seurantatutkimukseen v. 1996–1998 ja molempiin seurantatutkimuksiin osallistui 457 (55 %) henkilöä. Oulu45 -tutkimukseen osallistui 995 henkilöä (75 %) 1332 kutsutusta. Obstruktiivisen uniapnean esiintyvyys 56–57-vuotiaalla väestöllä oli 8 %, 61–63-vuotiailla 4 % ja 72–73-vuotiailla 3 %. Jokaöisen kuorsaamisen esiintyvyys oli vastaavissa ikäluokissa 31 %, 26 % ja 19 %, päiväaikaisen väsymyksen 16 %, 9 % ja 11 % ja levottomien jalkojen 18 %, 21 % ja 15 %. Kymmenen vuoden seurannassa jokaöinen kuorsaaminen vähentyi puoleen niillä henkilöillä, jotka kuorsasivat v. 1996–1998. Vastaavasti 10 vuoden kuluttua niillä henkilöillä, joilla esiintyi levottomia jalkoja 3–7 yönä viikossa v. 1996–1998, esiintyvyys oli vähentynyt alle 1 kertaan viikossa puolella tutkituista. 10 vuoden ilmaantuvuus sekä jokaöiselle kuorsaamiselle että levottomille jaloille oli 7 %. Metabolisen oireyhtymän osatekijät ja depressiiviset oireet olivat yhteydessä obstruktiiviseen uniapneaan ja jokaöiseen kuorsaamiseen sekä 56–57-vuotiailla että 61–63-vuotiailla. Kymmenen vuoden seurannassa näiden tekijöiden vaikutus näytti kuitenkin vähentyvän. Miessukupuoli ennusti vahvimmin jokaöisen kuorsaamisen ilmaantuvuutta. Myös depressiiviset oireet ja vyötärönympärys ennustivat jokaöisen kuorsaamisen ilmaantuvuutta ja pysyvyyttä. Depressiiviset oireet, päiväaikainen väsymys ja vyötärönympärys olivat yhteydessä levottomien jalkojen esiintyvyyteen sekä 56–57- että 61–63-vuotiaassa että väestössä. Depressiiviset oireet ennustivat myös levottomien jalkojen ilmaantuvuutta ja tilan pysyvyyttä ja vyötärönympärys levottomien jalkojen ilmaantuvuutta 72–73-vuotiaana. Unihäiriöt olivat varsin yleisiä 56–73-vuotiaissa väestöissä, ja niiden ilmaantuvuus näyttäisi vähentyvän iän mukana. Metabolisen oireyhtymän osatekijät olivat yhteydessä unihäiriöihin keski-ikäisillä, mutta vanhemmissa ikäluokissa näiden yhteyksien merkitys väheni. Depressiiviset ennustivat levottomat jalat -oireyhtymän ilmaantuvuutta.