Krafttraining zur Verbesserung der Knochen- und Gelenkknorpelgesundheit bei Frauen (REPROOF)

Widerstandsübungen verbessern wirksam mehrere Risikofaktoren für Osteoporose und Arthrose und werden zur Vorbeugung und Behandlung beider Erkrankungen empfohlen. Außerdem wirken sie bekanntermaßen der Sarkopenie entgegen. Insgesamt gibt es nur wenige und inkonsistente Belege für die Auswirkungen von Trainingsparametern (z. B. Geschwindigkeit) auf die Prävention von Osteoporose und Arthrose, und es gibt auch keinen Vergleich verschiedener Geschwindigkeiten mit strukturellen Parametern und Biomarkern. Obwohl die Entwicklung von Osteoporose und Arthrose lange dauert, ist es möglich, Risikoveränderungen mithilfe von Scans von Knochen und Gelenken zu untersuchen – Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie (DXA), periphere quantitative Computertomographie (pQCT) und Magnetresonanztomographie (MRT)-, Blut- und/oder Urinproben und Symptome.

Diese Studie zielt darauf ab, die Wirkung von zwei unterschiedlichen Widerstandstrainingsinterventionen (explosives Training mit hoher Geschwindigkeit vs. Training mit hoher Belastung und niedriger Geschwindigkeit) auf strukturelle Veränderungen an Knochen, Knie- und/oder Hüftgelenksknorpel und -muskulatur sowie Biomarkern zu untersuchen.

Bei der Studie handelt es sich um eine 32-wöchige, randomisierte, kontrollierte Studie mit zwei Trainingsgruppen und einer nicht trainierenden Kontrollgruppe.

Nach Abschluss der Anonymisierung werden dann Screening- und Basismessungen durchgeführt. Sobald die Teilnehmer die Basistests abgeschlossen haben, werden die Teilnehmer mithilfe einer Block-Randomisierungstechnik nach dem Zufallsprinzip einer der Übungsgruppen oder Kontrollgruppen zugeordnet. Die Teilnehmer wählen einen Umschlag aus, der in Stapeln von 11 Stück vorbereitet wird und einen Zettel mit der Aufschrift „ballistisch“, „konventionell“ oder „Kontrolle“ im Verhältnis 4:4:3 enthält. Dadurch soll eine größere Abbrecherquote in den Übungsgruppen ermöglicht werden. Es ist nicht möglich, den Teilnehmer oder die Forscher, die die Intervention beaufsichtigen, von der Gruppenzuordnung abhängig zu machen.

Das erforderliche Übungsprogramm umfasst zwei betreute Sitzungen pro Woche an der Loughborough University, die jeweils nicht länger als 60 Minuten dauern. Jede Sitzung umfasst 30–40 Minuten Übung und Zeit, um mit den Teilnehmern etwaige Symptome oder Fragen zu besprechen.

Die Übungen zielen darauf ab, die wichtigsten Muskelgruppen des Rumpfes und des Unterkörpers zu stärken und die Knochen zu belasten, die von Osteoporose betroffen sind, sowie die Knie- und Hüftgelenke, die häufig von Arthrose betroffen sind. Jede Trainingseinheit dauert 30–40 Minuten und beinhaltet einige Aufwärm- und Rumpfübungen für den ganzen Körper, bevor die beiden Hauptübungen abgeschlossen werden: Kniebeuge und Wadenheben. Diese beiden Hauptübungen werden mit Widerstandsgeräten (Krafttraining) in einer speziellen Trainingseinrichtung durchgeführt. Die Forscher entschieden sich für ein Hack-Squat-Gerät, da es viele Muskelgruppen und Skelettstellen in einer Übung trainiert, einschließlich der Wirbelsäule und der unteren Gliedmaßen, und nicht nur einen kleinen Bereich. Darüber hinaus stützt es die Wirbelsäule und sorgt so für eine sichere und komfortable Nutzung.

Die Intervention wird auf die Fähigkeiten des Einzelnen zugeschnitten und die Belastung nimmt mit der Verbesserung des Teilnehmers stetig zu. Die Belastung wird anhand der maximalen Muskelkraft festgelegt, die durch die Berechnung eines Maximums von 1 Wiederholung bestimmt wird. Diese wird jeden Monat erneuert, um den Fortschritt ihrer Muskelkraft und die Verwendung des richtigen Gewichts für das Training (im Verhältnis zur Kraft) zu überwachen. Die Teilnehmer beginnen mit der Verwendung leichter Gewichte und diese werden zunehmen, je stärker die Teilnehmer werden.

Die beiden Übungsgruppen folgen den gleichen Übungsprogrammen, verwenden jedoch unterschiedliche Geschwindigkeiten und Gewichte: Die konventionelle Trainingsgruppe führt die Übungen langsam (konventionell) durch, während die ballistische Gruppe geringere Belastungen und höhere Geschwindigkeiten verwendet, als würde sie versuchen zu springen. Die Teilnehmer werden sorgfältig angeleitet und geschult, um alle Übungen korrekt durchzuführen. Alle Trainingseinheiten werden von qualifizierten Forschern überwacht, um die Sicherheit während der gesamten Studie zu gewährleisten.

Die Kontrollgruppe wird gebeten, ihre gewohnte Bewegung und Ernährung beizubehalten. Nachuntersuchungen finden 16 und 32 Wochen nach Beginn des Trainingsprogramms statt.

Die Berechnung der Stichprobengröße basiert auf der Feststellung von Unterschieden in der Knochenmineraldichte zwischen jeder Übungsgruppe und der Kontrollgruppe. Bei einer Effektgröße von 0,75 (als klinisch bedeutsam angesehen), einem Alpha von 0,05 und einem Betafehler von 0,95 werden für jede Gruppe etwa 28 Teilnehmer benötigt. Die endgültige Stichprobengröße sollte jedoch eine mögliche Anzahl von Entnahmen abdecken. Um eine Abbrecherquote von 30 % in Übungsgruppen zu ermöglichen, werden 110 Teilnehmer für die Studie rekrutiert.

Alle Daten werden in der Abschlussarbeit angegeben; Alle fehlenden Daten werden unter Angabe der Gründe für das Fehlen berücksichtigt. Alle in der Methodik beschriebenen Maßnahmen werden gemeldet, unabhängig davon, ob die Ergebnisse statistisch signifikant sind oder nicht. Daten aller berechtigten Teilnehmer werden in eine Intention-to-Treat-Analyse einbezogen. Um das Vorhandensein fehlender Daten zu beheben, wird eine Mehrfachimputation verwendet. Die Analyse wird bei guten Anhängern wiederholt, d. h. bei denjenigen, die mindestens 90 % der Übungseinheiten besucht haben.

Es werden deskriptive Statistiken berechnet, um Informationen über Mittelwerte und Variation (Standardabweichung) der Kohorte zu liefern. Die Normalverteilung wird mit dem Shapiro-Wilk-Test analysiert. Wenn sich herausstellt, dass die Varianz homogen ist und die Verteilung innerhalb der Population normal ist, kann die Varianzanalyse mit wiederholten Messungen (RM-ANOVA) alle signifikanten Unterschiede zwischen der Gruppe (Übung vs. Kontrolle), der Zeit (Grundlinie vs. nach der Intervention) oder der Interaktion zwischen Gruppe x Zeit erkennen .