Widerstandstraining-induzierte Anpassungen bei Kindern (B-STRONG)

Krafttraining (RET) bei Kindern und Jugendlichen ist zu einer beliebten Aktivität geworden, wobei eine wachsende Zahl von Belegen seine Anwendung unterstützt. Positions- und Konsenserklärungen zu RET für Kinder zeigen, dass es sicher und wirksam ist, um die Muskelkraft zu steigern, die sportliche Leistung zu verbessern und das Verletzungsrisiko zu mindern (Behm et al., 2008; Faigenbaum et al., 2009; Lloyd et al., 2014). Trotz dieser Belege gibt es noch viele Unbekannte bei RET bei Kindern, einschließlich seiner Wirkmechanismen zur Steigerung der Muskelkraft.

Neurale und muskuläre Mechanismen können die Muskelkraft nach RET verbessern. Neurale Faktoren umfassen eine verbesserte Rekrutierung und Entladung der motorischen Einheiten einer Person, und muskuläre Faktoren schließen hauptsächlich eine Zunahme der Muskelgröße ein (Hypertrophie; Enoka, 1988). Bei Kindern ist wenig darüber bekannt, wie diese Mechanismen mit der Muskelkraft zusammenhängen. Es gibt sehr wenige Hinweise auf morphologische Veränderungen nach RET bei Kindern. Daher ist die herkömmliche Ansicht, dass Kinder sich ausschließlich auf neurale Faktoren verlassen, um nach RET ihre Kraft zu verbessern, möglicherweise aufgrund ihrer niedrigeren Spiegel zirkulierender Androgene (Granacher et al., 2011; Malina, 2006). Dennoch haben einige Studien RET-induzierte Muskelhypertrophie bei Kindern (Fukunaga et al., 1992; McKinlay et al., 2018; Mersch und Stoboy, 1989) und Jugendlichen (McKinlay et al. 2018) nahegelegt, was darauf hindeutet, dass Kinder mit bestimmten Trainingsprotokollen und empfindlicheren Forschungsmethoden möglicherweise RET-induziertes Muskelwachstum erreichen können.

Die neuralen Mechanismen, die vermutlich die Muskelkraft von Kindern nach RET verbessern, sind ebenfalls weitgehend unbekannt. Bisher wurde globale Oberflächenelektromyographie (sEMG) genutzt, um Veränderungen der Gesamtmuskelaktivierung zu beobachten (McKinlay et al., 2018; Ozmun und Mikesky, 1994). Dieses Maß ist jedoch unspezifisch und kann durch neurale und morphologische Anpassungen beeinflusst werden (Škarabot et al., 2021). Jüngste Fortschritte in der sEMG-Zerlegung – die das sEMG-Signal in die diskreten motorischen Einheiten zerlegt, aus denen es besteht – ermöglichen eine nicht-invasive Bewertung spezifischerer neuraler Anpassungen. Bislang wurde dieser technologische Fortschritt nur in zwei Studien genutzt, um neuromuskuläre Anpassungen an RET bei Jugendlichen zu bewerten, mit inkonsistenten Ergebnissen (Herda et al., 2024; MacLennan et al., 2022).

Daher ist das Ziel dieser Studie, die Mechanismen von RET-induzierten Kraftsteigerungen bei Kindern, die 12 Wochen RET durchführen, im Vergleich zu einer nicht trainierenden Kontrollgruppe nicht-invasiv zu bewerten. Im Großen und Ganzen werden morphologische Anpassungen mittels Ultraschallmessungen bewertet, während neurale Mechanismen mittels sEMG-Zerlegung bewertet werden. Zusätzlich zu diesen primären Endpunkten werden die Auswirkungen von RET bei Kindern auf die kardiovaskuläre Regulation untersucht.

Verfahren Die Teilnehmer müssen drei Vorinterventions-, zwei Zwischeninterventions- und zwei Nachinterventionsbesuche in den Applied Physiology/Sympathetic Neurocirculatory Regulation Laboratories an der Brock University für die Durchführung aller Testverfahren machen. Die Zwischeninterventionsbesuche finden während der vierten und achten Woche statt (jeweils 1 Sitzung), und die Nachinterventionsbesuche innerhalb einer Woche nach Abschluss der Intervention (2 Sitzungen).

Der erste Vorinterventionsbesuch dient als Eingewöhnungssitzung. Es werden Fragebögen ausgefüllt, um medizinische Bedenken zu überprüfen, das pubertäre Stadium (Tanner, 1962), sportliche Trainingspraktiken, den Menarchestatus (nur weiblich), die Selbstwahrnehmung, die gewohnheitsmäßigen Essgewohnheiten und die gewohnheitsmäßige körperliche Aktivität zu bewerten. Diese Fragebögen werden nach der Interventionsperiode wiederholt. Nach Abschluss der Fragebögen werden die Teilnehmer mit den Muskelkraft-/Kontraktionstests vertraut gemacht, die in den verbleibenden Testsitzungen durchgeführt werden.

Vier der verbleibenden Testsitzungen (1 Vorintervention, 2 Zwischenintervention und 1 Nachintervention) umfassen Körpermaße und Muskelkraft-/Kontraktionstests, die als primäre experimentelle Endpunkte dienen. Schließlich wird eine der Vor- und Nachinterventionssitzungen die Bewertung der Durchblutungs- und Druckregulation beinhalten, um zu sehen, wie diese durch RET beeinflusst werden.

Das RET-Protokoll umfasst zweimal wöchentliche RET-Sitzungen über 12 Wochen unter Verwendung von Trainingsgeräten. Jede Sitzung besteht aus ~5-10 Minuten Aufwärmen, ~40-50 Minuten Krafttraining und ~5-10 Minuten Abkühlen. Das Programm konzentriert sich hauptsächlich auf Trainingsgeräte für den Unterkörper; jedoch werden einige Freihantel- und Oberkörperübungen integriert, um das Interesse der Teilnehmer aufrechtzuerhalten und ein Ganzkörpertraining zu gewährleisten. Die Übungen werden mit unterschiedlichen Intensitäten und Volumina durchgeführt, jedoch im Allgemeinen zwischen 60-85% 1RM für ~6-15 Wiederholungen. Wenn die gewünschte Anzahl von Wiederholungen von einem Teilnehmer sicher und mit angemessener Technik ausgeführt werden kann, wird die Intensität (z.B. Gewicht) der Übung gesteigert. Einige Beispiele für Übungen, die im Trainingsprotokoll im Fokus stehen, sind Beinpresse, Beinstrecken und Beinbeugen. Vor der Durchführung der Intervention wird den Teilnehmern ordnungsgemäß gezeigt, wie jede Übung kontrolliert und sicher ausgeführt wird.

Die Teilnehmer der vorgeschlagenen Studie werden männliche und weibliche Kinder (~7-12 Jahre) sein.