Physical Activity and Mental Health in School-Aged Children : A Prospective Two-Wave Study during the Easing of the COVID-19 Restrictions

Abstract

This dissertation investigated the reciprocal relationship between psychological variables (i.e., mental health and health-related quality of life) and physical activity to gain a better understanding of the mental health conditions of school students that may be influenced by, or have an impact on, their physical activity levels during the gradual easing of the COVID-19 restrictions in Germany. Physical activity and exercise are essential strategies for enhancing physical, psychosocial, and mental health, particularly among children and adolescents. Such findings indicate that physical activity might be a beneficial approach to promoting the physical and emotional recovery of young people affected by the COVID-19 pandemic, which caused crucial changes in their daily routines and mental state. However, the literature remains unclear if mental health fosters, or is fostered by, regular physical activity during the phase-out of COVID-19 regulations and has not yet been established through longitudinal research. Understanding whether mental health before loosening the measures is associated with (the elevation of) physical activity during their easing is therefore crucial to effectively promote mental health in children and adolescents. To address the gap in the existing literature, this work aimed to examine the reciprocal association between physical activity and mental health during the easing of COVID-19 regulations. In particular, it was postulated that mental health during the pandemic would affect the extent to which children and adolescents resume physical activity after gradually phasing out the regulations. Furthermore, this work intended to explore whether physical activity engagement would predict mental health improvement after the pandemic. To address the research questions, a quantitative longitudinal prospective study was conducted with repeated measurements in two waves (Tweek1 = pretest; Tweek6 = posttest) over six weeks during the easing of the COVID-19 restrictions, performed under real-life conditions in a German elementary and grammar school, targeting school students aged 6-18. The pretest data was collected in February 2022, shortly before the German government gradually eased the COVID-19 measures. The subsequent posttest took place six weeks later in April 2022. In total, N=170 children and adolescents (and their legal guardians for lower-graded youths) participated in the study (retention rate from pretest to posttest: 100%). Internationally validated questionnaires recommended by the International Consortium for Health Outcomes Measurements (ICHOM) were used to collect data on psychological variables. Specifically, health-related quality of life was assessed by applying the KIDSCREEN-52 questionnaire, and mental health by employing the Strength and Difficulties Questionnaire (with the subscales of emotional problems, conduct problems, hyperactivity, and peer problems). Physical Activity was continually assessed during the research period utilizing smart electronic devices equipped with an integrated pedometer. Multilevel growth modeling was employed as the primary statistical analysis method. The study showed that physical activity levels improved steadily after the relaxation of COVID-19 limitations (p < .001). The increase was not explained by pretest mental health issues and health-related quality of life, except for emotional symptoms (p = .041). Students displaying more emotional symptoms had a more substantial rise in physical activity at the study end. Hyperactivity dropped significantly (p = .004), and physical well-being (p = .004), perceived autonomy (p < .001), and reported quality of school environment (p = .008) increased following the loosening of the COVID-19 limitations. However, participants' physical activity did not predict any of these improvements. The negative impacts of COVID-19 restrictions on physical activity improved when children and adolescents were permitted to return to school. This can be mainly attributed to the educational environment, which offers numerous options for both official and informal physical activity rather than focusing on students' mental health.

Diese Dissertation untersuchte die wechselseitige Beziehung zwischen psychologischen Variablen (i.e., psychische Gesundheit und gesundheitsbezogene Lebensqualität) und körperlicher Aktivität, um ein besseres Verständnis über die psychische Gesundheit von Schülern zu erlangen, die auf die regelmäßige körperliche Aktivität während der Lockerung der COVID-19-Restriktionen in Deutschland Auswirkungen hatte oder davon betroffen war. Physische Aktivität und Bewegung sind wesentlich Strategien zur Verbesserung der körperlichen, psychosozialen und geistigen Gesundheit, insbesondere bei Kindern und Jugendlichen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass physische Aktivität eine wirksame Strategie sein könnte, um sich körperlich und geistig von der COVID-19-Pandemie zu erholen, die entscheidende Veränderungen im Tagesablauf und in der psychischen Verfassung der Jugendlichen verursacht hat. In der Literatur bleibt jedoch unklar, ob die mentale Gesundheit während des Auslaufens der COVID-19-Bestimmungen regelmäßige PA fördert oder durch diese begünstigt wird. Um die psychische Gesundheit von Kindern und Jugendlichen wirksam zu fördern, ist es daher von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, ob die mentale Gesundheit vor der Lockerung der Maßnahmen mit regelmäßiger physischer Aktivität während der Lockerung der Maßnahmen zusammenhängt (bzw. dieses fördert). Um die Lücke in der Literatur zu schließen, wurde in dieser Studie die wechselseitige Beziehung zwischen physische Aktivität und psychischer Gesundheit während der Lockerung der COVID-19-Beschränkungen untersucht. Insbesondere wurde hypothetisiert, dass die psychische Gesundheit während der Pandemie ausschlaggebend dafür ist, inwieweit Kinder und Jugendliche nach dem Auslaufen der Vorschriften wieder physisch aktiv sind. Darüber hinaus wurde untersucht, ob physische Aktivität eine Verbesserung der psychischen Gesundheit nach der Pandemie vorhersagen würde. Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurde eine quantitative prospektive Längsschnittstudie mit wiederholten Messungen in zwei Wellen (Tweek1 = Pretest; Tweek6 = Posttest) über sechs Wochen während der Lockerung der COVID-19-Beschränkungen durchgeführt, die unter realen Bedingungen in einer deutschen Grundschule und einem Gymnasium für Schüler im Alter von 6-18 Jahren durchgeführt wurde. Die Pretest-Datenerhebung fand im Februar 2022 statt, kurz bevor die deutschen Behörden die COVID-19-Maßnahmen lockerten und aufhoben. Die Follow-up-Untersuchung (Posttest) erfolgte sechs Wochen später (April 2022). Insgesamt nahmen N=170 Kinder und Jugendliche (und deren Erziehungsberechtigte bei Jugendlichen in unteren Klassenstufen) an der Studie teil (Verbleibequote vom Pretest bis zum Posttest: 100 %). Daten zu psychosomatischen Symptomen wurden über international validierte und vom International Consortium for Health Outcomes Measurements (ICHOM) empfohlene Fragebögen erhoben. Die gesundheitsbezogene Lebensqualität wurde insbesondere mit dem KIDSCREEN-52-Fragebogen und die psychische Gesundheit mit dem Strength and Difficulties Questionnaire (mit den Subskalen emotionale Probleme, Verhaltensprobleme, Hyperaktivität und Probleme mit Gleichaltrigen) erfasst. Die körperliche Aktivität wurde während des Studienzeitraums kontinuierlich mit Hilfe von Smart Devices mit eingebautem Schrittzähler gemessen. Multilevel Growth Modeling diente als zentrale statistische Analysemethode. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass PA nach der Lockerung der COVID-19-Beschränkungen sukzessive anstieg (p < .001). Der Anstieg wurde nicht durch psychische Gesundheitsprobleme und gesundheitsbezogene Lebensqualität während des Pretests erklärt, mit Ausnahme der emotionalen Symptome (p = .041). Schüler, die mehr emotionale Symptome aufwiesen, hatten am Ende der Studie einen stärkeren Anstieg physischer Aktivität. Hyperaktivität nahm signifikant ab (p = .004), und das körperliche Wohlbefinden (p = .004), die wahrgenommene Autonomie (p < .001) und die berichtete Qualität des schulischen Umfelds (p = .008) stiegen nach der Lockerung der COVID-19-Beschränkungen. Die physische Aktivität der Schüler sagte jedoch keine dieser Verbesserungen voraus. Die negativen Auswirkungen der COVID-19-Beschränkung auf die physische Aktivität verbesserten sich, nachdem die Kinder und Jugendlichen in die Schulen zurückkehren konnten. Dies kann insbesondere auf das schulische Umfeld zurückgeführt werden, das viele Möglichkeiten für körperliche Betätigung sowohl auf formaler als auch auf informeller Ebene bietet, anstatt sich auf die psychische Gesundheit der Schüler zu beschränken.