Ihmisten lihavuus on huomattavasti lisääntynyt viime vuosikymmeninä maailmanlaajuisesti. Sen lisäksi, että jo yksistään lihavuus saattaa aiheuttaa yksilön elintason huononemista, se myös altistaa useille vakavillekin sairauksille, jotka huonontavat elintasoa ja myös lisäävät terveydenhuollon kustannuksia. Lihavuudesta eroon pääseminen on aina työlästä, mutta siihen takaisin palaaminen helppoa. Tämän vuoksi tulevaisuudessa olisi tärkeää oppia uusia keinoja ennaltaehkäistä lihavuutta jo varhaisessa vaiheessa elämää, varhaislapsuudesta lähtien. Lihavuuden kehittymisen vaiheita varhaislapsuudessa ja lapsuudessa on tutkittu jonkin verran, mutta osa mekanismeista on vielä tuntemattomia. Lihavuus on ainakin osittain perinnöllistä ja myös huonot elintavat saattavat siirtyä vanhemmilta lapselle. Vanhempien lihavuus ei kuitenkaan aina tarkoita, että lapsestakin tulisi lihava tai päinvastoin normaalipainoisten vanhempien lapsesta saattaa tulla lihava.
Lihavuuden määrittämiseen voidaan käyttää erilaisia mittareita, mutta ehkä eniten käytetty on painoindeksi (BMI), joka on paino (kg) jaettuna pituuden (m) neliöllä. Painoindeksin avulla voidaan määrittää ainakin aikuisten lihavuutta, mutta lapsen lihavuuden määrittelyyn se ei niin hyvin sovi. Sen avulla voidaan kuitenkin tutkia lapsuuden kehitysvaiheita. Lasten painoindeksin kehityksessä on havaittu olevan ainakin kaksi niin sanottua kriittistä kautta. Ensimmäinen niistä on painoindeksin varhaislapsuuden piikki (BMI peak) eli kohta, jossa lapsen painoindeksi on korkeimmillaan noin yhdeksän kuukauden iässä. Varhaislapsuuden piikin jälkeen painoindeksi lähtee laskuun. Tämän aiheuttaa rasvasolujen kasvun loppuminen sekä lapsen aktiivisuuden lisääntyminen. Toinen havaittu kriittinen kausi painoindeksin kehityksessä on painoindeksin käännepiste (adiposity rebound), jossa painoindeksi puolestaan on matalammillaan noin 5.5 vuoden iässä. Käännepisteen jälkeen painoindeksi lähtee nousuun rasvasolujen alkaessa jälleen kasvamaan ja lisääntymään.
Tässä tutkielmassa on tavoitteena mallintaa lasten painoindeksejä iän suhteen syntymän ja kymmenen ikävuoden välillä. Mallien avulla estimoidaan kullekin lapselle painoindeksin varhaislapsuuden piikki sekä painoindeksin käännepiste. Mallinnus tehdään kahdessa osassa, erikseen painoindeksin piikin sekä painoindeksin käännepisteen estimointia varten. Kahdestatoista aineiston lapsesta koostuvan testijoukon avulla tarkastellaan visuaalisesti mallinnuksen onnistumista ja valitaan kumpaankin tarkoitukseen sopiva mallinnustapa sekä painoindeksin piikin ja käännepisteen estimoinnin kriteerit. Lasten painoindeksien mallinnukseen syntymän ja kolmen ikävuoden välillä valitaan polynomiregressiomalli ja painoindeksin piikki määritetään olevan polynomiregressiomallin suurin estimaatti syntymän ja puolentoista ikävuoden välillä. Lasten painoindeksien mallinnukseen kahden ja kymmenen ikävuoden välillä valitaan kuutiotasoitetut splinit ja painoindeksin käännepiste määritetään olevan splinikäyrän pienin estimaatti. Tutkittavien lasten estimoitu painoindeksin varhaislapsuuden piikki on keskimäärin noin kahdeksan kuukauden iässä, pojilla aikaisemmin kuin tytöillä. Lasten estimoitu painoindeksin käännepiste on keskimäärin 5.6 vuoden iässä, tytöillä hieman aikaisemmin kuin pojilla.
Tutkielman toisena tarkoituksena on tutkia painoindeksin käännepisteen ajankohtaan vaikuttavia tekijöitä. Aiemmissa tutkimuksissa painoindeksin käännepisteen aikaistuneen ajankohdan on osoitettu olevan yhteydessä nuoruuden sekä aikuisiän suurempaan painoindeksiin. Painoindeksin käännepisteen ajankohdan määräävät tekijät ovat vielä suurilta osin tuntemattomia. Aiemmassa kirjallisuudessa vanhempien painoindeksi sekä lapsen painoindeksin kehitys ennen käännepistettä on yhdistetty käännepisteen ajankohtaan. Tämän tutkielman tulokset tukevat näitä löydöksiä, mutta huomattavaa on, että tutkielman mikään malli ei selitä kovin suurta osaa lapsen painoindeksin käännepisteen ajankohdan vaihtelusta. Toisin sanoen tässä tutkielmassa tutkitut tekijät eivät ole painoindeksin käännepisteen määrääviä tekijöitä, vaikkakin osalla niistä on merkitsevää vaikutusta painoindeksin käännepisteen ajankohtaan
