Resistens træning-inducerede tilpasninger hos børn (B-STRONG)

Modstandstræning (RET) hos børn og unge er blevet en populær aktivitet, med en voksende mængde evidens, der understøtter dens anvendelse. Positioner og konsensuserklæringer om RET for børn indikerer, at det er sikkert og effektivt til at øge muskelstyrke, forbedre sportspræstationer og mindske skaderisiko (Behm et al., 2008; Faigenbaum et al., 2009; Lloyd et al., 2014). På trods af denne evidens er der stadig mange ukendte vedrørende RET hos børn, herunder dens virkningsmekanismer for at forbedre muskelstyrke.

Neurale og muskulære mekanismer kan forbedre muskelstyrke efter RET. Neurale faktorer inkluderer forbedret rekruttering og affyring af en persons motoriske enheder, og muskulære faktorer inkluderer primært en stigning i musklens størrelse (hypertrofi; Enoka, 1988). Hos børn vides der kun lidt om, hvordan disse mekanismer relaterer sig til muskelstyrke. Der er meget lidt evidens for morfologiske ændringer efter RET hos børn. Derfor er den konventionelle visdom, at børn kun er afhængige af neurale faktorer for at forbedre styrke efter RET, muligvis på grund af deres lavere niveauer af cirkulerende androgen (Granacher et al., 2011; Malina, 2006). Ikke desto mindre har nogle studier foreslået RET-induceret muskelhypertrofi hos børn (Fukunaga et al., 1992; McKinlay et al., 2018; Mersch og Stoboy, 1989) og unge (McKinlay et al. 2018), hvilket indikerer, at med visse træningsprotokoller og med mere følsomme forskningsmetoder kan børn opnå RET-induceret muskelvækst.

De neurale mekanismer, der formodentlig forbedrer muskelstyrken hos børn efter RET, er også stort set ukendte. Tidligere er global overfladeelektromyografi (sEMG) blevet anvendt til at observere ændringer i den samlede muskelaktivering (McKinlay et al., 2018; Ozmun og Mikesky, 1994). Denne måling er dog uspecifik og kan påvirkes af neurale og morfologiske tilpasninger (Škarabot et al., 2021). Nylige fremskridt inden for sEMG-dekomposition – som adskiller sEMG-signalet i de diskrete motoriske enheder, det er sammensat af – gør det muligt at vurdere mere specifikke neurale tilpasninger ikke-invasivt. Indtil videre er denne teknologiske fremskridt kun blevet anvendt i to studier for at vurdere neuromuskulære tilpasninger til RET hos unge, med inkonsistente resultater (Herda et al., 2024; MacLennan et al., 2022).

Derfor er formålet med dette studie at vurdere mekanismerne for RET-inducerede styrkeforøgelser hos børn, der udfører 12 ugers RET, ikke-invasivt, sammenlignet med en ikke-trænende kontrolgruppe. Overordnet set vil morfologiske tilpasninger blive vurderet ved hjælp af ultralydsmålinger, mens neurale mekanismer vil blive vurderet ved hjælp af sEMG-dekomposition. Ud over disse primære resultater, effekterne af RET hos børn på kardiovaskulær regulering.

Procedurer Deltagere vil blive bedt om at afgive tre besøg før interventionen, to midt i interventionen og to efter interventionen til Applied Physiology/Sympathetic Neurocirculatory Regulation Laboratories ved Brock University for gennemførelse af alle testprocedurer. Besøgene midt i interventionen vil være i løbet af fjerde og ottende uge (1 session hver), og besøgene efter interventionen vil være inden for en uge efter afslutningen af interventionen (2 sessioner).

Det første besøg før interventionen vil fungere som orienteringssessionen. Spørgeskemaer vil blive udfyldt for at screene for medicinske bekymringer, vurdere pubertetsstadiet (Tanner, 1962), atletiske træningspraksisser, menarche-status (kun kvinder), selvopfattelse, sædvanlige spisevaner og sædvanlig fysisk aktivitet. Disse spørgeskemaer vil blive gentaget efter interventionsperioden. Efter udfyldelsen af spørgeskemaerne vil deltagerne blive orienteret om muskelstyrke/kontraktionstestene, der vil blive udført i de resterende testsessioner.

Fire af de resterende testsessioner (1 før intervention, 2 midt i interventionen og 1 efter interventionen) vil inkludere kropsmålinger og muskelstyrke/kontraktionstests, der vil fungere som de primære eksperimentelle resultater. Endelig vil en af sessionerne før og efter interventionen inkludere vurdering af blodgennemstrømning og trykregulering for at se, hvordan disse påvirkes af RET.

RET-protokollen vil inkludere to ugentlige RET-sessioner i 12 uger ved brug af træningsmaskiner. Hver session vil bestå af ~5-10 minutters opvarmning, ~40-50 minutters modstandstræningsøvelser og ~5-10 minutters afkøling. Programmet vil primært fokusere på træningsmaskiner for underkroppen; dog vil nogle frie vægte og overkropsøvelser blive indarbejdet for at opretholde deltagernes interesse og sikre en helkropstræning. Øvelser vil blive udført med varierende intensiteter og volumener, men generelt mellem 60-85% 1RM for ~6-15 gentagelser. Når det ønskede antal gentagelser kan udføres af en deltager sikkert og med passende teknik, vil intensiteten (f.eks. vægten) af øvelsen blive øget. Nogle eksempler på øvelser, der vil være i fokus i træningsprotokollen, vil inkludere benpres, benextension og bencurl. Før gennemførelsen af interventionen vil deltagerne blive korrekt vist, hvordan man sikkert udfører hver øvelse på en kontrolleret og sikker måde.

Deltagere i det foreslåede studie vil være drenge og piger (~7-12 år).