Odporový trénink založený na gamifikaci u dětí ve věku 10-12 let během tělesné výchovy (RETRAGAM)

Návrh studie, účastníci a kritéria výběru Studie RETRAGAM je randomizovaná kontrolovaná studie prováděná na veřejných základních školách ve Valencii ve Španělsku se souhlasem Etického výboru pro lidský výzkum na Universitat of Valencia (Id: UV-INV_ETICA-2681359). Cílem studie je prozkoumat dopad intervence odporového tréninku s gamifikací a bez gamifikace na děti ve věku 10-12 let.

Za účelem výběru zúčastněných škol budou náhodné školy z celkem 167 základních škol ve Valencii telefonicky kontaktovány s dotazem, zda splňují kritéria pro zařazení. Výzkumníci vysvětlí hlavní cíle studie, a jakmile bude identifikováno 6 škol splňujících všechny požadavky, budou do studie zapsány. Každá škola bude poté náhodně zařazena do jedné ze tří skupin: EG1, EG2 nebo CG. V rámci každé školy bude pro studium náhodně vybrána jedna třída 5. a 6. třídy. Následně výzkumníci uspořádají schůzku se zaměstnanci školy, aby prodiskutovali hlavní cíle studie a postup intervence.

Jedna ze tří vybraných intervenčních škol zavede 15minutový RT okruhový program (EG1, n≃100), další použije stejný program, ale včetně strategií gamifikace (EG2, n≃100). Zbývající škola bude sloužit jako kontrolní skupina (CG, n≃100). V intervenčních školách bude prvních 15 minut lekcí tělesné výchovy, obvykle určených na rozcvičku, nahrazeno programem RT okruhů. Ve škole CG budou děti pokračovat v pravidelných hodinách tělesné výchovy.

Pro stanovení velikosti vzorku pro studii byly odhadnuty velikosti účinku pro primární výsledek, svalovou zdatnost. Zatímco zdravotní přínosy svalové zdatnosti jsou široce uznávány, neexistuje shoda ohledně klinického významu změn MF u mladých lidí. Na základě předchozí studie (Lubans et al., 2016) se pro MF očekává velikost účinku d=0,4. V souladu s tím je vyžadován minimální vzorek 162 dětí (54 na intervenční skupinu × 3 skupiny) k detekci meziskupinových změn v MF se silou 80 % a α=0,05. Aby bylo možné zohlednit potenciální předčasné ukončení školní docházky (až 10 %), je cílem náboru 145 dětí. Aby však byl zajištěn dostatečný počet účastníků, bude přijato ≃300 studentů (≃100 na intervenční skupinu).

Zásahy

Vzhledem k tomu, že školní intervence RT by měly být realistické, přizpůsobené školnímu rozvrhu a zaměřené na zlepšení MF, tělesného složení, radosti a motivace u dětí základních škol ve věku 10-12 let, následující čtyři 8týdenní školní intervenční programy byli pro tuto studii vybráni:

Dvě intervence zahrnuté ve studii RETRAGAM byly navrženy výzkumníkem na základě návrhů týkajících se vhodnosti cvičení ke specifickému rozvoji MF podle pokynů pro RT pro děti a dospívající (Faigenbaum et al., 2009b; Lloyd et al., 2014). a s ohledem na předchozí rozvinuté intervence ve stejném věkovém rozmezí (Villa-González et al., 2022).

EG1: 15 min RT (FunctionalHIIT) kruhový program Vysoce intenzivní intervalový trénink (HIIT) popisuje fyzické cvičení charakterizované krátkým a přerušovaným úsilím o intenzivní aktivitu, prokládané odpočinkovými obdobími u pasivních nebo nízkointenzivních cvičení (Amaro-Gahete et al., 2018 ). Během každého tréninku FunctionalHIIT učitel předvede výkonnostní pohyby a poskytne studentům zpětnou vazbu zvažující správné provedení a poskytne standardizované verbální povzbuzení.

Objem: ≃10 min/den třikrát týdně při střední až vysoké intenzitě (7-10 v Borgově stupnici CR-10) (Borg, 1990) celkem ≃30 min/týden, což bude polovina než minimum dětská PA doporučená WHO (60 min/týden při MVPA).

Intenzita: Účastníci byli před zahájením intervence seznámeni s Borgovou stupnicí CR-10 (Borg, 1990). Během studie budou děti instruovat, aby sledovaly pohyby zaměřené nejprve na 6-7 a na konci 9-10. Po každém tréninku FunctionalHIIT budou všichni studenti hodnotit svou vnímanou námahu během cvičení. Ačkoli existují předchozí studie, které kontrolují intenzitu pomocí Borgovy škály u dětí v tomto věku (Chen et al., 2017; Engel et al., 2019; Moran et al., 2019), někteří náhodní studenti patří do všech skupin (tj. EG1, EG2 a CG) budou nosit monitor srdečního tepu (monitor Polar Ignite 2) pro ovládání různých parametrů intenzity (tj. HR, HRMax, HRV).

Frekvence: 3krát týdně, na základě předchozí intervence na funkční HIIT u dětí (Engel et al., 2019) a podle pokynů RT pro děti a dospívající (Faigenbaum et al., 2009b; Stricker et al., 2020) a doporučení konsensu Resistance Training for Children (Lloyd et al., 2014).

Typ cvičení: V rámci programu FunctionalHIIT účastníci provedou osm posilovacích cviků v kruhovém formátu (tj. kliky, dřepy, prkna atd.).

Variace tréninkového zatížení: Domníváme se, že účastníci nebudou okamžitě splňovat požadovanou úroveň intenzity. Místo toho bude zavedena postupná progrese ke kontrole cvičební dávky. Zpočátku začnou účastníci na úrovni intenzity 6-7 na Borgově stupnici CR-10, která se bude každé dva týdny zvyšovat o 1 bod, dokud nedosáhnou 9-10 z 10. Délka tréninku během hlavní části se každé dva týdny prodlouží o 5 sekund, zatímco interval regenerace mezi cvičeními se sníží (z počátečních 3 sekund na 15 sekund na konci). Cvičení samotná budou v průběhu tréninkového programu postupně náročnější a budou se měnit každé dva týdny. Dále s ohledem na individuální vlastnosti bude postup přizpůsoben zvláště neaktivním dětem nebo dětem s nadváhou a umožní jim opakovat cvičení z předchozího týdne.

Trénink: Každý trénink bude zahájen 3minutovým dynamickým standardizovaným zahřátím (3-6 RPE), včetně cvičení pro aktivaci svalů, jako je skákání přes švihadlo, jumping jacks a skoky. 10minutová hlavní část (7-10 RPE) bude zahrnovat účastníky, kteří provedou osm cvičení ve dvojicích nebo trojicích v kruhovém formátu, se zaměřením na provedení co největšího počtu opakování a zacílení na dříve uvedené úrovně RPE. Učitel spolu s podporou dvou vybraných studentů ze školy bude povzbuzovat a sledovat techniku ​​a úsilí během okruhu. Trénink bude zakončen 2minutovým ochlazením (3-4 RPE), které zahrnuje protahovací cvičení.

EG2: 15 min RT (FunctionalHIIT) okruhový program s gamifikací Tréninková část EG2 se bude vyvíjet podle stejného protokolu popsaného v EG1. Pro zkušenost s gamifikací se studenti vydají na výpravnou cestu na téma superhrdinů, kde musí pilně trénovat, aby získali body a odznaky, vylepšující své avatary. Konečným cílem je porazit super padoucha ve finální bitvě po 8 týdnech. Studie RETRAGAM využívá samostatně vytvořenou aplikaci (dostupná na https://goo.su/GVgSPW) za gamifikační příběh, sledování bodů a personalizaci dětských avatarů. V rámci přístupu převrácené třídy mají děti přístup k platformě, kde si mohou prohlédnout nadcházející cvičení a vzdělávací obsah (tj. výhody RT, znalost svalů, kostí a kloubů zapojených do cvičení, posturální návyky atd.). Pro motivaci studentů budou každé dva týdny sdílena motivační videa související s vyprávěním o superhrdinech, která je povzbudí k aktivní účasti v programu RT. Na konci každého tréninkového dne studenti provedou sebehodnocení a získají 0-3 body podle úrovně jejich tréninkové angažovanosti (technika cvičení, dodržování RPE a kamarádství). Tyto body budou použity k vylepšení jejich jednotlivých avatarů na konci každého týdne (tj. oblečení superhrdinů, vybavení, síla atd.). Na konci 8 týdnů budou muset studenti porazit super padoucha v závěrečné bitvě (dotazník o tom, co se naučili) a dostanou fyzický odznak, který mohou nosit na tričku při opakovaném měření. Učitel bude mít k dispozici tabulku, do které zaznamená všechny body, které doplní hodnocení hodin tělesné výchovy. Obrázek 1 shrnuje zásah EG2.

CG (kontrolní skupina) Účastníkům CG poskytneme obecné rady prostřednictvím informační schůzky, která naznačí, jak zachovat svůj životní styl. Na konci intervence, aby byl dodržen etický závazek, budou učitelé tělesné výchovy instruováni o programu RT a aplikaci RETRAGAM, aby jim umožnili provést intervenci autonomně, když uváží.

Analýza dat Všechny výsledné proměnné budou ověřeny z hlediska normality a výsledky budou prezentovány pomocí průměru a směrodatné odchylky nebo mediánu a interkvartilového rozmezí, kde je to vhodné pro spojité proměnné, a frekvence a procenta pro kategorické proměnné. Použijeme analýzu kovariance (ANCOVA) pro srovnání skupin na začátku studie (EG1 vs EG2 vs CG) a neparametrickou metodu Kruskal-Wallis a t-testů, podle potřeby.

K posouzení účinnosti různých intervencí na objektivně měřené MF a další výsledky se použije vícefaktorová ANOVA [časový bod (T0, T1) x skupina (EG1 vs EG2 vs CG)] s výslednými měřeními jako závislými. proměnných v samostatných modelech, intervence jako nezávislá proměnná a kontrola potenciálních matoucích faktorů (jako je pohlaví, sociodemografické charakteristiky, zdravotní stav, BMI, PHV, úroveň PA a základní linie MF). Statistická významnost bude nastavena na p<0,05.