Rozvoj svalové funkce u prepubertálních dětí jako odpověď na růstový a odporový trénink (decade-fit)

Účastníci intervenční skupiny se účastní 20týdenního silového tréninkového programu, ve kterém trénují 2x týdně 60 min. Tréninkový program je zaměřen na posílení extenzorů kolenního kloubu. Každý trénink se skládá ze tří fází: Zahřátí, odporový trénink a koordinační cvičení.

V zahřívací i koordinační fázi se hrají hry na celé tělo, které děti aktivují a vyzývají. Fáze silového tréninku tvoří jádro každého sezení a zahrnuje cviky, jako jsou dřepy, výpady a step-upy. Tato cvičení se provádějí ve čtyřech sériích po 8-12 opakováních, přičemž intenzita se časem zvyšuje. Cílem je provádět cviky s velkým úsilím, ale ne do úplného vyčerpání.

Intervence RT se zaměřuje na svaly extenzorů kolena podle současných pokynů. Děti budou navštěvovat dvě hlídané 1-hodinové lekce týdně, které se osvědčily jako dostatečné pro adaptaci. Vyškolení trenéři a vědecký asistent, podporovaní magisterskými studenty, budou dokumentovat sezení. Sezení jsou od sebe vzdálena 48 hodin, celkem 40 během 20 týdnů, s osmi sezeními mezi PRE a MID.

Každé cvičení má tři fáze: zahřátí, sílu a koordinaci. Zahřívání zahrnuje hry celého těla pro zvýšení srdeční frekvence a přípravu na silový trénink. Silová fáze, zdokumentovaná pro úsilí a úpravy, zahrnuje dřepy, výpady a výskoky, přičemž intenzita se v průběhu času mění. Provádějí se čtyři sady 8-12 opakování na cvičení s cílem zvýšit sílu a hypertrofii. Pohyby jsou prováděny s velkým úsilím, ale ne až do dobrovolného selhání.

Koordinační fáze se zaměřuje na sílu a motorické dovednosti přiměřené věku prostřednictvím okruhu výzev.

• silový trénink
• funkční trénink
• crossfitový trénink

Maximální izometrická dobrovolná kontrakce (MVC) svalů extenzorů kolena označuje úroveň maximální síly, kterou lze přenést na odporový dynamometr. Je vysoce adaptivní na podněty, jako je trénink, převážně dvěma cestami: neuromuskulární adaptací nebo svalovou hypertrofií. Jedná se tedy o citlivé opatření během intervence růstového a odporového tréninku.

Měření izometrické MVC extenzorových svalů kolene bude provedeno v sedě na dynamometru (Isomed 2000, D. & R. Ferstl GmbH, Německo). Testované subjekty jsou fixovány v úhlu kyčle a kolena 120°, respektive 60°. Podle Maffiulettiho a kol. (2016) jsou subjekty instruovány, aby natáhly nohy co nejrychleji a nejsilněji a držely kontrakci po dobu 3-5s proti ramenu páky dynamometru. Po pokusu o seznámení se měření provede 2-5krát (do <5% rozdílu mezi dvěma pokusy) s přestávkou 1 min mezitím. Jako výsledek bude použit špičkový točivý moment.

Neuromuskulární únava, cvičením vyvolané snížení kapacity generování síly, je komplexní fenomén, který umožňuje zajímavé vhledy do fyziologie.

Protokol neuromuskulární únavnosti svalů extenzorů kolena sestává z opakovaných 5s-MVC s 5s klidu, ve stejném nastavení jako měření MVC. Postup pokračuje, dokud dobrovolná síla nedosáhne cílové hodnoty 60 % své počáteční MVC. Subjekty nejsou informovány o tomto kritériu selhání úkolu a dostávají pouze vizuální animaci vhodnou pro děti, aby bylo zajištěno načasování a motivace a silné slovní povzbuzení. Aby se zohlednila centrální a periferní únava, magnetické nervové stimulace (jak je popsáno výše) jsou aplikovány v rámci prvního, posledního a každého pátého MVC mezi nimi. Amplituda potencovaného záškubového momentu je považována za indikátor periferní únavy. Stanovení VA podle výše uvedené části bude analyzováno v rámci každé stimulace s ohledem na centrální únavu.

Síla je produktem síly a rychlosti a tedy další neuromuskulární charakteristikou svalu. Výbušná síla se měří z rychlosti vývoje točivého momentu v rámci měření MVC. Síla prvního nárůstu během 150 ms je považována za rychlost vývoje točivého momentu.

Bylo prokázáno, že síla na tělesnou hmotnost, určená z vertikálního skoku proti pohybu (CMJ), koreluje se silou extenze nohou u dětí, přičemž představuje přirozenější pohyb. CMJ se bude provádět na silové dlaze (Leonardo Mechanograph®, Novotec medical, Pforzheim, Německo) s pažemi v bok. Instrukce bude skákat co nejvýše. Po seznámení každý účastník provede 2-5 pokusů, přičemž pro analýzu se použije nejlepší ze dvou pokusů s < 5% rozdílem. Nejdůležitějším výstupním parametrem tohoto testu je maximální výstupní výkon (špičkový výkon) normalizovaný na tělesnou hmotnost.

Rychlost zkracování svalového fasciku je měřítkem k popisu vlastností svalových vláken a jejich změn prostřednictvím adaptace.

Rychlost zkrácení svalového svazku Vastus lateralis, množství zkrácení a změny úhlu pennačního úhlu a tloušťky svalu budou hodnoceny během počátečního MVC pomocí dvou ultrasonografických přístrojů (ArtUS, Telemed, Mailand, Itálie) a dvou 6 cm, 5,0-9,0 MHz, sondy s lineárním polem (LF9-5N60-A3, ArtUS EXTH-1). Snímky budou pořizovány během všech tří pokusů se vzorkovací frekvencí vyšší než 60 snímků za sekundu. Obě sondy budou umístěny v linii a paralelně mezi dvě aponeurózy m. vastus lateralis a fixovány pomocí na míru vyrobeného sádru, aby byl zajištěn minimální pohyb sondy.