Leggings mit Widerstandsbändern zur Reduzierung des Kalorienverbrauchs während des Trainings

Diese Studie wird ein randomisiertes, kontrolliertes und einfach verblindetes Crossover-Design verwenden, das 10-minütige Treppensteig-, Ruder- und Fahrradübungen umfasst und dabei entweder SRB-Leggings oder Leggings ohne SRB (Kontrollgamaschen) an verschiedenen Tagen (mit mindestens drei Tagen) trägt zwischen). Ziel ist es, die metabolischen und kardiovaskulären Reaktionen beim Training mit verschiedenen Arten von Leggings zu vergleichen.

Den Teilnehmern wird nach dem Zufallsprinzip zugeteilt, dass sie zuerst entweder SRB-Leggings oder Kontrollleggings tragen und dann für den Belastungstest an einem separaten Tag auf die andere Art von Leggings wechseln. Die Reihenfolge der Übungen wird ebenfalls für jeden Teilnehmer randomisiert, bleibt aber für jeden Teilnehmer gleich. Den Teilnehmern, Technikern und PIs wird nicht bekannt gegeben, welche Art von Leggings an einem bestimmten Tag verwendet wurden. Die Leggings werden mit „A“ oder „B“ codiert und von der Firma SweetflexxTM vorbeschriftet bereitgestellt.

Die Studie wird aus drei Laborbesuchen bestehen:

1. Laborbesuch 1 (Besuch 1): Screening, Einverständniserklärung, gesundheitsbezogene Fragebögen, Einarbeitung, Bestimmung des Trainingstempos und Anpassung der Leggingsgröße. Dieser Besuch dauert 1 Stunde.
2. Laborbesuch 2 (Besuch 2): Gehen Sie auf dem Laufband, klettern Sie auf den StairMaster, rudern Sie auf einem Ruderergometer und fahren Sie mit einer Art von Leggings Rad auf einem Fahrradergometer. Dieser Besuch dauert 2 Stunden.
3. Laborbesuch 3 (Besuch 3): Wiederholung des Gehens auf dem Laufband, Klettern auf dem geneigten StairMaster, Rudern auf einem Ruderergometer und Radfahren auf einem Fahrradergometer mit einer anderen Art von Leggings. Dieser Besuch dauert 2 Stunden.

Übungseinheiten

Bestimmung des Übungstempos und Eingewöhnungsverfahren (Besuch 1). Jeder Teilnehmer führt an verschiedenen Tagen die identischen Übungen auf dem StairMaster (Matrix, Cottage Grove, WI, USA), dem Ruderergometer (Concept II, Morrisville, VT, USA) und dem Fahrradergometer (Lode, Groningen, Niederlande) durch. Da die Teilnehmer möglicherweise keine Erfahrung mit den in dieser Studie verwendeten Trainingsgeräten haben, werden sie nach dem Screening und den Einverständniserklärungen gründlich geschult und mit allen Übungsmanövern und -routinen vertraut gemacht, um Komfort und Konsistenz zu gewährleisten. Das Übungstempo für jedes Gerät wird während der Einarbeitung auf der Grundlage der Fähigkeit des Teilnehmers ausgewählt, jede Art von Übung mindestens 10 Minuten lang durchzuhalten. In dieser Testphase vor dem Training werden die Übungsparameter für jedes Gerät standardisiert und es den Teilnehmern ermöglicht, sich mit ihnen vertraut zu machen. Zu den Parametern der Tempostandardisierung gehören die Gehgeschwindigkeit (mph) für das Laufband, die Steiggeschwindigkeit (Schritte/Minute) und die Steigungsstufe für StairMaster, die Schlagleistung (Watt) und die Rudergeschwindigkeit (Schläge/Minute) für das Ruderergometer sowie die Umdrehungen pro Minute und Belastung (Watt) für das Fahrradergometer. Das Übungstempo für jedes Gerät wird zwischen den beiden Testtagen standardisiert. Diese Phase dauert für jedes Trainingsgerät 5 Minuten, mit einer 5-minütigen Pause zwischen den einzelnen Übungsarten.

Übungstests zum Klettern, Rudern und Radfahren (Besuch 2 und 3). Für die Teilnehmer sind zwei Laborbesuche für Belastungstests zur gleichen Tageszeit geplant. Bei der Ankunft im Labor wechseln die Teilnehmer je nach Randomisierung in Kontroll- oder SRB-Leggings. Diese Randomisierung wird über einen Randomizer für mobile Anwendungen durchgeführt. Anschließend werden sie gewogen und mit einem Herzfrequenzmesser (Polar®, Kempele, Finnland) und einem digitalen Blutdruckmessgerät (Omron Corp., Kyoto, Japan) ausgestattet. Die Teilnehmer ruhen sich 10 Minuten lang in einem ruhigen Raum im Sitzen aus, gefolgt von der Messung von Herzfrequenz und Blutdruck. Nach 5 Minuten Training tragen die Teilnehmer eine Gesichtsmaske (Hans Rudolph Inc., Kansas, Amerika) für Stoffwechseltests, die mit einem kalibrierten Stoffwechselwagen verbunden ist, um die während des Trainings ein- und ausgeatmete Luft zu sammeln.

Jede Trainingseinheit dauert 10 Minuten, wobei die ersten 5 Minuten zur Eingewöhnung an die Übung und die restlichen 5 Minuten als Dauerübung dienen. Daher werden die Daten der letzten 5 Minuten zur Analyse des Energieverbrauchs verwendet. Wenn ein Teilnehmer innerhalb der ersten 5 Minuten keinen stabilen Zustand erreichen kann, wird die Übung bis 5 Minuten nach Erreichen des stabilen Zustands fortgesetzt. Ein stabiler Zustand ist als der Punkt definiert, an dem der Sauerstoffverbrauch (VO2) während submaximaler Aerobic-Übungen ein Plateau erreicht (2). Sie wird typischerweise innerhalb von 1–4 Minuten unter der beibehaltenen und submaximalen Trainingsintensität erreicht (2, 3). Der Zweck des Erreichens eines Steady State besteht darin, den Kalorienverbrauch zu messen.

Nach jeder Art von Übung begeben sich die Teilnehmer schnell in die Sitzposition auf einem standardisierten Stuhl mit aufgesetzter Gesichtsmaske, um kontinuierlich die Stoffwechselreaktion nach dem Training zu messen. Sie ruhen sich 10 Minuten lang aus, um sicherzustellen, dass sich ihre Herzfrequenz und ihr Blutdruck vor der nächsten Trainingseinheit wieder normalisieren. Um die Ruderübung an zwei Trainingstesttagen besser zu standardisieren, beginnen die Teilnehmer bei jedem Ruderschlag mit voller Kniebeugung und enden mit voller Beinstreckung. Um die Frequenz des Ruderschlags zu standardisieren, wird ein Metronom verwendet.

Messungen

Anthropometrische Maßnahmen. Vor Beginn der Übung werden Größe, Körpergewicht und Körperzusammensetzung der Teilnehmer nichtinvasiv mit einem Bioimpedanzgerät (Tanita Corp., Tokio, Japan) gemessen. Es werden verschiedene Umfänge aufgezeichnet, darunter der Bauchumfang über dem Nabel, der Hüftumfang an der breitesten Stelle des Gesäßes, der Oberschenkelumfang in der Mitte zwischen Hüftknochen und Mittelpatella sowie der Wadenumfang an der breitesten Stelle. Diese Messungen werden von demselben Prüfer durchgeführt, um die Konsistenz sicherzustellen, und jede Umfangsmessung wird mindestens zweimal durchgeführt, wobei der Durchschnittswert für die Analyse verwendet wird.

Herz-Kreislauf-Reaktionen. Die Herzfrequenz wird während des gesamten Tests kontinuierlich von einem Herzfrequenzsensor (Polar®, Kempele, Finnland) überwacht. Der systolische, diastolische und mittlere Blutdruck wird im rechten Arm auf Herzhöhe mit einem digitalen Blutdruckmessgerät (Omron Corp., Kyoto, Japan) vor und alle zwei Minuten nach jeder Art von Übung gemessen, bis sich der Blutdruck wieder erholt zur Grundlinie. Die Bewertung der wahrgenommenen Anstrengung (RPE) wird während der Übung alle zwei Minuten bis zum Abschluss jeder Trainingseinheit abgefragt, wobei 6 für Ruhe und 20 für maximale Anstrengung steht.

Stoffwechselreaktionen. Der Sauerstoffverbrauch (VO2) und die Kohlendioxidproduktion (VCO2) sowie das Atemaustauschverhältnis (RER = VCO2/VO2) werden mithilfe eines kalibrierten Stoffwechselwagens (TrueOne®, Salt Lake City, UT, USA) gemessen. Das respiratorische Austauschverhältnis (RER) und die VO2-Werte während eines 5-minütigen stationären Zustands werden verwendet, um den Kalorienverbrauch (kcal) und die Fettoxidation mithilfe der indirekten Kalorimetriemethode zu berechnen. Alle Stoffwechselreaktionen werden während der gesamten Sitzung kontinuierlich überwacht.

Kerntemperatur. Die Kerntemperatur (℃) wird vor und nach jeder Art von Übung mit einem Trommelfellthermometer gemessen, um die Temperatur am Trommelfell zu ermitteln. Diese Methode ist eine einfache und sichere Methode zur Messung der Kerntemperatur.

Fragebögen und Umfragen

Fragebogen zur körperlichen Aktivitätsbereitschaft (PAR-Q+) und Fragebogen zur Laborgesundheitsforschung. Der PAR-Q ist ein einfaches Selbsttest-Tool, das typischerweise von Fitnesstrainern oder Trainern verwendet wird, um die Sicherheit oder mögliche Risiken des Trainings auf der Grundlage der Krankengeschichte, aktueller Symptome und Risikofaktoren zu bestimmen. Es wird verwendet, um die Eignung der Teilnehmer für Belastungstests zu bestimmen (siehe Anhang). Die Teilnehmer füllen einen von unserem Labor entwickelten Gesundheitsfragebogen aus, der Informationen zur Krankengeschichte der Selbstmedikation, zur Familienanamnese, zu Medikamenten, Alkohol- und Rauchgewohnheiten sowie zu körperlicher Aktivität enthält. Dies erfolgt je nach Wunsch nach Einholung der Einverständniserklärung auf Papier, Mobiltelefonen oder einem Tablet. Die elektronische Version wird vom Qualtrics-System unterstützt (https://utexas.qualtrics.com/jfe/form/SV_781SzF02Ak1nCsu).

Fragebogen zur weiblichen Forschungsgesundheit. Bei Besuch 1 füllen die Teilnehmer außerdem einen Fragebogen zur weiblichen Gesundheitsforschung aus, der an den Fragebogen angepasst wurde, der vom Bruno Balke Biodynamics Laboratory an der University of Wisconsin entwickelt wurde (siehe Anhang). Dieser Fragebogen umfasst die Menstruationsgeschichte, die Verwendung von Verhütungsmitteln, die Vorgeschichte von Verhütungsmitteln und die Schwangerschaftsgeschichte. Der Zweck dieses Fragebogens besteht darin, Informationen über den Menstruationszyklus jeder Teilnehmerin zu sammeln, die zur Standardisierung der Menstruationszyklusphase an den beiden Belastungstagen jeder Teilnehmerin verwendet werden.

Fragebogen zur Leggings-Bewertung. Am Ende der Testsitzung nehmen die Teilnehmer an der Umfrage zur Bewertung der Leggings teil. Dieser Fragebogen bewertet den Komfort und das Kompressionsgefühl bzw. die Kompressionseinschränkung in verschiedenen Regionen der Leggings, einschließlich Taille, Hüfte, Schrittbereich, Oberschenkel und Wade. Die Bereitstellung zusätzlicher positiver und negativer Rückmeldungen ist optional.

Umweltkontrollen

Experimentelle Einstellungskontrolle. Alle Belastungstests werden bei einer Temperatur von 25 °C durchgeführt. Vor dem Belastungstest sollten die Teilnehmer mindestens 4 Stunden lang fasten (Wasser ist erlaubt), 12 Stunden vor der Aufnahme auf den Koffeinkonsum verzichten, vor dem Test 24 Stunden lang Alkohol und anstrengende körperliche Betätigung meiden und ausreichend schlafen.

Körperliche Aktivität und Ernährungskontrolle. Die Teilnehmer behalten ihre normale Ernährung und ihr Aktivitätsniveau 24 Stunden lang bei, bevor die Versuchsprotokolle in Besuch 2 durchgeführt werden. Sie absolvieren eine 24-Stunden-Übung und einen Ernährungsrückruf. Dem vorherigen Rückruf zufolge werden die Teilnehmer gebeten, ihre Diät und Bewegung 24 Stunden vor Besuch 3 zu wiederholen. Sie werden gebeten, ihre normale Ernährung und körperliche Aktivität beizubehalten, bevor sie alle Laborbesuche abschließen.

Kontrolle des Menstruationszyklus und Kontrolle von Verhütungsmitteln. Es wurde gezeigt, dass der Menstruationszyklus einen kleinen, aber signifikanten Einfluss auf den Energieverbrauch, die Stoffwechselrate und die Körpertemperatur hat, obwohl neuere Erkenntnisse widersprüchliche Ergebnisse zeigten. Um diesen Störfaktor zu kontrollieren, werden die Tests jeder Teilnehmerin in den gleichen Phasen des Menstruationszyklus geplant. (d. h. zwei Belastungstesttage liegen entweder in der mittleren Lutealphase oder in der frühen Follikelphase). In diesen beiden Phasen kommt es während des gesamten Menstruationszyklus zu relativ stabilen Sexualhormonspiegeln. Teilnehmern, die orale Kontrazeptiva einnehmen, wird empfohlen, an den Testtagen das gleiche Medikamentenschema beizubehalten. Den Teilnehmern wird empfohlen, während des Studienzeitraums Barriere-Verhütungsmittel anzuwenden.