Widerstandstraining basierend auf Gamification bei Kindern im Alter von 10 bis 12 Jahren während des Sportunterrichts (RETRAGAM)

Studiendesign, Teilnehmer und Auswahlkriterien Die RETRAGAM-Studie ist eine randomisierte kontrollierte Studie, die an öffentlichen Grundschulen in Valencia, Spanien, mit Genehmigung der Ethikkommission für Humanforschung der Universität Valencia (ID: UV-INV_ETICA-2681359) durchgeführt wird. Ziel der Studie ist es, die Auswirkungen einer Krafttrainingsintervention mit und ohne Gamification auf Kinder im Alter von 10 bis 12 Jahren zu untersuchen.

Zur Auswahl der teilnehmenden Schulen werden zufällig ausgewählte Schulen aus insgesamt 167 Grundschulen in Valencia telefonisch kontaktiert, um sich über deren Einhaltung der Einschlusskriterien zu erkundigen. Die Forscher werden die Hauptziele der Studie erläutern. Sobald sechs Schulen identifiziert sind, die alle Anforderungen erfüllen, werden sie in die Studie aufgenommen. Jede Schule wird dann nach dem Zufallsprinzip einer von drei Gruppen zugeordnet: EG1, EG2 oder CG. Innerhalb jeder Schule werden eine 5. und eine 6. Klasse nach dem Zufallsprinzip für die Studie ausgewählt. Anschließend werden die Forscher ein Treffen mit dem Schulpersonal abhalten, um die Hauptziele der Studie und das Interventionsverfahren zu besprechen.

Von den drei ausgewählten Interventionsschulen wird eine ein 15-minütiges RT-Circuit-Programm implementieren (EG1, n≃100), eine andere wird dasselbe Programm anwenden, jedoch mit Gamification-Strategien (EG2, n≃100). Die verbleibende Schule dient als Kontrollgruppe (CG, n≃100). In den Interventionsschulen werden die ersten 15 Minuten des Sportunterrichts, die normalerweise zum Aufwärmen vorgesehen sind, durch das RT-Zirkelprogramm ersetzt. In der CG-Schule werden die Kinder ihre regulären Sportstunden fortsetzen.

Um die Stichprobengröße für die Studie zu bestimmen, wurden die Effektgrößen für den primären Endpunkt, die Muskelfitness, geschätzt. Während die gesundheitlichen Vorteile der Muskelfitness weithin anerkannt sind, besteht kein Konsens über die klinische Bedeutung von Veränderungen der MF bei jungen Menschen. Basierend auf einer früheren Studie (Lubans et al., 2016) wird eine Effektgröße d=0,4 für MF erwartet. Dementsprechend ist eine Mindeststichprobe von 162 Kindern (54 pro Interventionsgruppe × 3 Gruppen) erforderlich, um gruppenübergreifende Veränderungen der MF mit einer Trennschärfe von 80 % und α = 0,05 zu erkennen. Um potenziellen Schulabbrechern (bis zu 10 %) Rechnung zu tragen, liegt das Rekrutierungsziel bei 145 Kindern. Um jedoch eine ausreichende Teilnehmerzahl zu gewährleisten, werden ca. 300 Studierende rekrutiert (ca. 100 pro Interventionsgruppe).

Interventionen

In Anbetracht der Tatsache, dass schulbasierte RT-Interventionen realistisch sein, an den Stundenplan der Schule angepasst sein und sich auf die Verbesserung von MF, Körperzusammensetzung, Spaß und Motivation bei Grundschulkindern im Alter von 10 bis 12 Jahren konzentrieren sollten, wurden die folgenden vier 8-wöchigen schulbasierten Interventionsprogramme durchgeführt Für diese Studie wurden ausgewählt:

Die beiden in der RETRAGAM-Studie enthaltenen Interventionen wurden vom Forscher auf der Grundlage von Vorschlägen zur Zweckmäßigkeit von Übungen zur spezifischen Entwicklung von MF gemäß den RT-Richtlinien für Kinder und Jugendliche entworfen (Faigenbaum et al., 2009b; Lloyd et al., 2014). und unter Berücksichtigung zuvor entwickelter Interventionen im gleichen Altersbereich (Villa-González et al., 2022).

EG1: 15-minütiges RT-Zirkelprogramm (FunctionalHIIT). Hochintensives Intervalltraining (HIIT) beschreibt körperliches Training, das durch kurze und intermittierende Anstrengungen mit kräftiger Aktivität gekennzeichnet ist, unterbrochen von Ruhephasen bei passiven oder Übungen mit geringer Intensität (Amaro-Gahete et al., 2018). ). Während jedes FunctionalHIIT-Trainings demonstriert der Lehrer Leistungsbewegungen und gibt den Schülern Feedback zur korrekten Ausführung, indem er standardisierte verbale Ermutigung bietet.

Volumen: ≃10 Min./Tag dreimal pro Woche bei mäßiger bis hoher Intensität (7-10 auf der CR-10-Skala von Borg) (Borg, 1990), insgesamt ≃30 Min./Woche, was der Hälfte des Minimums entspricht Von der WHO empfohlene Kinder-PA (60 Min./Woche bei MVPA).

Intensität: Die Teilnehmer wurden vor Beginn der Intervention mit der CR-10-Skala von Borg (Borg, 1990) vertraut gemacht. Während des Studiums werden die Kinder angewiesen, den Bewegungen zu folgen, die zunächst auf 6-7 und am Ende auf 9-10 abzielen. Nach jedem FunctionalHIIT-Training bewerten alle Schüler ihre wahrgenommene Anstrengung während des Trainings. Obwohl es frühere Studien gibt, die die Intensität mithilfe der Borg-Skala bei Kindern dieses Alters kontrollieren (Chen et al., 2017; Engel et al., 2019; Moran et al., 2019), gehören einige zufällig ausgewählte Schüler allen Gruppen an (d. h. EG1, EG2 und CG) tragen einen Herzfrequenzmesser (Polar Ignite 2 Monitor), um verschiedene Intensitätsparameter (d. h. HR, HRMax, HRV) zu steuern.

Häufigkeit: 3-mal pro Woche, basierend auf einer früheren Intervention zu FunctionalHIIT bei Kindern (Engel et al., 2019) und gemäß den RT-Richtlinien für Kinder und Jugendliche (Faigenbaum et al., 2009b; Stricker et al., 2020) und der Empfehlungen des Resistance Training for Children Consensus (Lloyd et al., 2014).

Art der Übung: Für das FunctionalHIIT-Programm führen die Teilnehmer acht Belastungsübungen im Zirkelformat durch (z. B. Liegestütze, Kniebeugen, Planks usw.).

Variation der Trainingsbelastung: Wir gehen davon aus, dass die Teilnehmer nicht sofort das erforderliche Intensitätsniveau erreichen. Stattdessen wird eine schrittweise Progression eingeführt, um die Trainingsdosis zu kontrollieren. Zunächst beginnen die Teilnehmer mit einer Intensitätsstufe von 6–7 auf der CR-10-Skala von Borg, die sich alle zwei Wochen um 1 Punkt erhöht, bis sie 9–10 von 10 erreicht. Die Trainingsdauer während des Hauptteils erhöht sich alle zwei Wochen um 5 Sekunden, während sich das Erholungsintervall zwischen den Übungen verkürzt (von anfangs 3 Sekunden auf 15 Sekunden am Ende). Die Übungen selbst werden im Laufe des Trainingsprogramms immer anspruchsvoller und wechseln alle zwei Wochen. Darüber hinaus wird der Ablauf unter Berücksichtigung individueller Besonderheiten für besonders inaktive oder übergewichtige Kinder angepasst, sodass diese Übungen aus der Vorwoche wiederholen können.

Trainingseinheiten: Jede Trainingseinheit beginnt mit einem 3-minütigen dynamischen, standardisierten Aufwärmtraining (3–6 RPE), einschließlich Muskelaktivierungsübungen wie Hüpfen, Jumping Jacks und Sprüngen. Im 10-minütigen Hauptteil (7-10 RPE) führen die Teilnehmer acht Übungen zu zweit oder zu dritt im Zirkelformat durch, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, so viele Wiederholungen wie möglich zu machen und die zuvor angegebenen RPE-Level anzustreben. Der Lehrer wird zusammen mit der Unterstützung von zwei ausgewählten Schülern der Schule die Technik und den Aufwand während des Zirkels fördern und überwachen. Die Trainingseinheit endet mit einem 2-minütigen Cool-Down (3-4 RPE), das Dehnübungen beinhaltet.

EG2: 15-minütiges RT (FunctionalHIIT) Zirkelprogramm mit Gamification. Der EG2-Trainingsteil wird nach dem gleichen Protokoll wie in EG1 beschrieben entwickelt. Für die Gamification-Erfahrung begeben sich die Schüler auf eine Erzählreise zum Thema Superhelden, bei der sie fleißig trainieren müssen, um Punkte zu sammeln und Abzeichen und verbessern dabei ihre Avatare. Das ultimative Ziel ist es, nach 8 Wochen einen Superschurken im letzten Kampf zu besiegen. Die RETRAGAM-Studie nutzt eine selbst erstellte App (zugänglich unter https://goo.su/GVgSPW). für die Gamification-Story, Point-Tracking und Personalisierung von Kinder-Avataren. Im Rahmen des Flipped-Classroom-Ansatzes können Kinder auf die Plattform zugreifen, um eine Vorschau bevorstehender Übungen und Lerninhalte (z. B. Vorteile von RT, Wissen über die an Übungen beteiligten Muskeln, Knochen und Gelenke, Haltungsgewohnheiten usw.) anzuzeigen. Um die Schüler zu motivieren, werden alle zwei Wochen Motivationsvideos mit Bezug zur Superhelden-Erzählung geteilt, die sie dazu ermutigen, aktiv am RT-Programm teilzunehmen. Am Ende jedes Trainingstages führen die Schüler eine Selbstbewertung durch und erhalten 0–3 Punkte basierend auf ihrem Trainingsengagement (Übungstechnik, RPE-Einhaltung und Kameradschaft). Diese Punkte werden verwendet, um am Ende jeder Woche ihre individuellen Avatare zu verbessern (z. B. Superhelden-Kleidung, Ausrüstung, Kraft usw.). Am Ende der 8 Wochen müssen die Schüler den Superschurken im Endkampf besiegen (Fragebogen zum Gelernten) und erhalten ein physisches Abzeichen, das sie bei der erneuten Testmessung im T-Shirt tragen können. Der Lehrer verfügt über eine Tabelle, in der er alle Punkte aufzeichnet, die die Bewertung der Sportstunden ergänzen. Abbildung 1 fasst die EG2-Intervention zusammen.

CG (Kontrollgruppe) Wir werden den CG-Teilnehmern durch ein Informationstreffen allgemeine Ratschläge geben, die ihnen zeigen, wie sie ihren Lebensstil beibehalten können. Um der ethischen Verpflichtung nachzukommen, werden die Sportlehrer am Ende der Intervention in das RT-Programm und die RETRAGAM-App eingewiesen, damit sie die Intervention bei Bedarf autonom durchführen können.

Datenanalyse Alle Ergebnisvariablen werden auf Normalität überprüft und die Ergebnisse werden anhand des Mittelwerts und der Standardabweichung oder des Medians und des Interquartilbereichs dargestellt, sofern dies für kontinuierliche Variablen angemessen ist, sowie Häufigkeit und Prozentsatz für kategoriale Variablen. Wir werden eine Kovarianzanalyse (ANCOVA) für Vergleiche zwischen Gruppen an der Basislinie (EG1 vs. EG2 vs. CG) und gegebenenfalls die nichtparametrische Methode von Kruskal-Wallis und t-Tests verwenden.

Um die Wirksamkeit der verschiedenen Interventionen auf objektiv gemessene MF und die anderen Ergebnisse zu bewerten, wird eine Multifaktor-ANOVA [Zeitpunkt (T0, T1) x Gruppe (EG1 vs. EG2 vs. CG)] verwendet, wobei die Ergebnismaße abhängig sind Variablen in separaten Modellen, die Intervention als unabhängige Variable und die Kontrolle potenzieller Störfaktoren (wie Geschlecht, soziodemografische Merkmale, Gesundheitszustand, BMI, PHV, PA-Level und MF-Grundlinie). Die statistische Signifikanz wird auf p<0,05 festgelegt.