Modstandstræning baseret på gamification hos børn i alderen 10-12 år under fysisk uddannelse (RETRAGAM)

Undersøgelsesdesign, deltagere og udvælgelseskriterier RETRAGAM-studiet er et randomiseret kontrolleret forsøg udført i offentlige grundskoler i Valencia, Spanien, med godkendelse fra The Human Research Ethics Committee ved Universitat of Valencia (Id: UV-INV_ETICA-2681359). Studiet har til formål at undersøge effekten af ​​en modstandstræningsintervention med og uden gamification på børn i alderen 10-12 år.

For at udvælge de deltagende skoler vil tilfældige skoler fra i alt 167 grundskoler i Valencia blive kontaktet telefonisk for at høre om deres overholdelse af inklusionskriterierne. Forskere vil forklare undersøgelsens hovedmål, og når 6 skoler, der opfylder alle kravene, er identificeret, vil de blive tilmeldt undersøgelsen. Hver skole vil derefter blive tilfældigt tildelt en af ​​tre grupper: EG1, EG2 eller CG. Inden for hver skole vil én klasse 5 og én klasse 6 klasse blive tilfældigt udvalgt til undersøgelsen. Efterfølgende vil forskerne afholde et møde med skolens personale, for at drøfte undersøgelsens hovedformål og interventionsproceduren.

Blandt de tre udvalgte interventionsskoler vil en implementere et 15-minutters RT-kredsløbsprogram (EG1, n≃100), en anden vil anvende det samme program, men inklusive gamification-strategier (EG2, n≃100). Den resterende skole vil fungere som kontrolgruppe (CG, n≃100). På interventionsskolerne vil de første 15 minutter af gymnastiktimer, typisk afsat til opvarmning, blive erstattet af RT-kredsløbsprogrammet. I CG-skolen vil børnene fortsætte med deres almindelige idrætssessioner.

For at bestemme stikprøvestørrelsen for undersøgelsen blev effektstørrelser for det primære resultat, muskelkondition, estimeret. Mens de sundhedsmæssige fordele ved muskulær fitness er bredt anerkendt, er der mangel på konsensus om den kliniske betydning af ændringer i MF hos unge mennesker. Baseret på et tidligere studie (Lubans et al., 2016) forventes en effektstørrelse d=0,4 for MF. I overensstemmelse hermed kræves en minimumsprøve på 162 børn (54 pr. interventionsgruppe × 3 grupper) for at påvise ændringer i MF mellem grupper med en styrke på 80 % og α=0,05. For at tage højde for potentielt frafald i skolesammenhæng (op til 10%) er rekrutteringsmålet 145 børn. For at sikre et rigeligt antal deltagere vil der dog blive rekrutteret ≃300 studerende (≃100 pr. interventionsgruppe).

Interventioner

I betragtning af, at skolebaserede RT-interventioner bør være realistiske, tilpasset skoleskemaet og fokuseret på at forbedre MF, kropssammensætning, nydelse og motivation hos folkeskolebørn i alderen 10-12 år, er de følgende fire 8-ugers skolebaserede interventionsprogrammer blev valgt til denne undersøgelse:

De to-interventioner, der er inkluderet i RETRAGAM-studiet, er designet af forskeren baseret på forslag vedrørende ønskeligheden af ​​øvelser til specifikt at udvikle MF efter RT-retningslinjerne for børn og unge (Faigenbaum et al., 2009b; Lloyd et al., 2014) og overvejer tidligere udviklede interventioner i samme aldersgruppe (Villa-González et al., 2022).

EG1: 15 min RT (FunctionalHIIT) kredsløbsprogram Højintensitetsintervaltræning (HIIT) beskriver fysisk træning karakteriseret ved korte og intermitterende anstrengelser med kraftig aktivitet, afbrudt med hvileperioder ved passive eller lavintensive øvelser (Amaro-Gahete et al., 2018) ). Under hver FunctionalHIIT-træning vil læreren demonstrere præstationsbevægelser og give feedback til eleverne, der overvejer den korrekte udførelse, hvilket giver standardiseret verbal opmuntring.

Volumen: ≃10 min/dag tre gange om ugen ved moderat til høj intensitet (7-10 i Borg's CR-10 skala) (Borg, 1990) i alt ≃30 min/uge, hvilket vil være halvdelen end minimum børns PA anbefalet af WHO (60 min/uge ved MVPA).

Intensitet: Deltagerne blev bekendt med Borgs CR-10-skalaen (Borg, 1990) før interventionens start. I løbet af undersøgelsen vil børnene instruere i at følge bevægelserne rettet mod først 6-7 og 9-10 til sidst. Efter hver FunctionalHIIT-træning vil alle elever vurdere deres opfattede anstrengelse under træning. Selvom der er tidligere undersøgelser, der kontrollerer intensiteten ved hjælp af Borg-skalaen hos børn i disse aldre (Chen et al., 2017; Engel et al., 2019; Moran et al., 2019), tilhører nogle tilfældige elever alle grupper (dvs. EG1, EG2 og CG) vil bære en pulsmåler (Polar Ignite 2-monitor) til at kontrollere forskellige intensitetsparametre (dvs. HR, HRMax, HRV).

Frekvens: 3 gange om ugen, baseret på en tidligere intervention om FunctionalHIIT hos børn (Engel et al., 2019) og efter RT-retningslinjerne for børn og unge (Faigenbaum et al., 2009b; Stricker et al., 2020) og anbefalinger fra modstandstræning for børn Consensus (Lloyd et al., 2014).

Træningstype: Til FunctionalHIIT-programmet vil deltagerne udføre otte vægtbærende øvelser i kredsløbsformat (dvs. push-ups, squats, planker osv.).

Træningsbelastningsvariation: Vi vurderer, at deltagerne ikke umiddelbart vil opfylde det påkrævede intensitetsniveau. I stedet vil der blive introduceret en gradvis progression for at kontrollere træningsdosis. I første omgang vil deltagerne starte på et intensitetsniveau på 6-7 på Borgs CR-10-skalaen, og dette vil stige med 1 point hver anden uge, indtil de når 9-10 ud af 10. Træningsvarigheden under hoveddelen vil øges med 5 sekunder hver anden uge, mens restitutionsintervallet mellem øvelserne vil falde (fra 3 sekunder i starten til 15 sekunder i slutningen). Selve øvelserne bliver gradvist mere udfordrende i løbet af træningsprogrammet og skifter hver anden uge. I betragtning af individuelle egenskaber vil progressionen desuden blive tilpasset særligt inaktive eller overvægtige børn, så de kan gentage øvelser fra den foregående uge.

Træningssessioner: Hver træningssession begynder med en 3-minutters dynamisk standardiseret opvarmning (3-6 RPE), inklusive muskelaktiveringsøvelser såsom spring, jumping jacks og jumps. Den 10-minutters hoveddel (7-10 RPE) vil involvere, at deltagerne udfører otte øvelser i par eller trioer i et kredsløbsformat, med fokus på at lave så mange gentagelser som muligt og målrette de tidligere angivne RPE-niveauer. Læreren vil sammen med støtte fra to udvalgte elever fra skolen opmuntre og overvåge teknikken og indsatsen under kredsløbet. Træningssessionen afsluttes med en 2-minutters nedkøling (3-4 RPE), der inkluderer strækøvelser.

EG2: 15 min RT (FunctionalHIIT) kredsløbsprogram med gamification EG2 træningsdelen vil udvikle sig efter samme protokol beskrevet i EG1. Til gamification oplevelsen vil eleverne begive sig ud på en superhelte-tema fortællerejse, hvor de skal træne flittigt for at optjene point og badges, der forbedrer deres avatarer undervejs. Det ultimative mål er at besejre en superskurk i den sidste kamp efter 8 uger. RETRAGAM-undersøgelsen bruger en selvskabt app (tilgængelig på https://goo.su/GVgSPW) til gamification-historien, punktsporing og personalisering af børns avatarer. Som en del af flipped classroom-tilgangen kan børn få adgang til platformen for at forhåndsvise kommende øvelser og undervisningsindhold (dvs. fordelene ved RT, viden om muskler, knogler og led involveret i øvelser, posturale vaner osv.). For at motivere eleverne vil der hver anden uge blive delt motivationsvideoer relateret til superheltefortællingen, som opmuntrer dem til aktivt at deltage i RT-programmet. Ved slutningen af ​​hver træningsdag vil eleverne udføre selvevalueringer, og tjene 0-3 point baseret på deres niveau af træningsengagement (øvelsesteknik, RPE-overholdelse og kammeratskab). Disse point vil blive brugt til at forbedre deres individuelle avatarer i slutningen af ​​hver uge (dvs. superheltetøj, udstyr, magt osv.). I slutningen af ​​de 8 uger skal eleverne besejre superskurken ved det sidste slag (spørgeskema om, hvad der er blevet lært), og de vil modtage et fysisk badge, som de kan bære i deres t-shirt ved gentestmålingssessionen. Læreren vil have et regneark til at registrere alle de punkter, der vil supplere evalueringen af ​​PE-sessionerne. Figur 1 opsummerer EG2-interventionen.

CG (Kontrolgruppe) Vi vil give generel rådgivning til CG-deltagerne gennem et informationsmøde, der vil indicere at opretholde deres livsstil. Ved afslutningen af ​​interventionen, for at overholde den etiske forpligtelse, vil idrætslærere blive instrueret i RT-programmet og RETRAGAM-appen for at give dem mulighed for at udføre interventionen selvstændigt, når de overvejer det.

Dataanalyse Alle udfaldsvariable vil blive verificeret for normalitet, og resultaterne vil blive præsenteret ved hjælp af middel- og standardafvigelse eller median- og interkvartilområde, hvor det er relevant for kontinuerte variable, og frekvens og procentdel for kategoriske variable. Vi vil bruge en analyse af kovarians (ANCOVA) til mellem gruppesammenligninger ved baseline (EG1 vs EG2 vs CG) og den ikke-parametriske metode for Kruskal-Wallis og t-test, alt efter hvad der er relevant.

For at vurdere effektiviteten af ​​de forskellige interventioner på objektivt målt MF og de andre resultater, vil en multi-faktor ANOVA [tidspunkt (T0, T1) x gruppe (EG1 vs EG2 vs CG)] blive brugt med udfaldsmålene som afhængige variabler i separate modeller, interventionen som en uafhængig variabel og kontrollerende for potentielle konfoundere (såsom køn, sociodemografiske karakteristika, sundhedsstatus, BMI, PHV, PA-niveau og MF-baseline). Statistisk signifikans vil blive sat til p<0,05.