Ellenállási gyakorlatok által kiváltott anabolizmus fiataloknál és felnőtteknél

A gyermekek és serdülők körében végzett ellenállási gyakorlatok (RET) népszerű kutatási területté váltak, és egyre több bizonyíték támasztja alá az alkalmazását. A gyermekeknek szánt RET-ről szóló álláspontok és konszenzusok azt mutatják, hogy biztonságos és hatékony az izomerő növelésében, a sportteljesítmény javításában és a sérülések kockázatának csökkentésében. Az idegi és izom mechanizmusok javíthatják az izomerőt a RET után. Az idegi tényezők közé tartozik az egyén motoros egységeinek jobb toborzása és tüzelése, az izomtényezők közül pedig elsősorban az izomméret növekedése (hipertrófia).

Gyermekeknél keveset tudunk arról, hogy ezek a mechanizmusok hogyan kapcsolódnak az izomerőhöz. Nagyon kevés bizonyíték van a gyermekeknél a RET-t követő morfológiai változásokra. Ezért a hagyományos bölcsesség az, hogy a gyerekek csak idegi tényezőkre támaszkodnak, hogy javítsák az erőt a RET után, valószínűleg a keringő androgének alacsonyabb szintje miatt. Mindazonáltal egyes tanulmányok RET-indukálta izomhipertrófiára utalnak gyermekeknél és serdülőknél, jelezve, hogy bizonyos edzési protokollokkal a gyerekek izomnövekedést érhetnek el.

Az izomrostok hipertrófiája akkor fordul elő, ha az izomfehérje szintézis (MPS) sebessége nagyobb, mint a fehérje lebomlásának sebessége, és fokozódik az étrendből származó aminosavak bevitelével. A gyermekpopulációkban az izomminták (azaz izombiopsziákból) történő vételével kapcsolatos etikai aggályok miatt az MPS-arányt korábban nem értékelték gyermekeknél a RET-t követően. A stabil izotóp módszertan legújabb fejlesztései lehetővé teszik az MPS becslését egy non-invazív kilégzési tesztben, amely egy esszenciális aminosav (azaz a leucin) visszatartásán alapul, amely elsősorban a vázizomban metabolizálódik. Tekintettel arra, hogy az aminosavak csak a funkcionális testfehérjékben „raktározhatók”, minden felesleg energiává alakul (azaz oxidálódik), ez a nem invazív technika ideális a RET anabolikus (azaz növekedési) potenciáljának biztonságos becslésére gyermekeknél. Valójában a lenyelt stabil izotópokat használó hasonló technikákat biztonságosan és sikeresen alkalmazták gyermekek és serdülők esetében.

A javasolt kutatás célja, hogy megvizsgálja az akut RET-roham hatását a leucinretencióra (az MPS proxija) gyermekeknél, serdülőknél és felnőtteknél non-invazív légzési teszt segítségével. Feltételezhető, hogy egy RET-rohamot követően a fehérje-visszatartás minden csoportban megnövekszik a nem gyakorolt ​​állapotokhoz képest. Azonban a nagyobb leucinretenció alaparánya miatt (azaz a növekedési folyamatok esetében), a RET által kiváltott növekedés viszonylag alacsonyabb lesz a gyermekek és serdülők esetében.

Tervezés: A javasolt tanulmány olyan keresztmetszeti elrendezést alkalmaz, amely összehasonlítja a leucin-visszatartást nyugalomban, valamint a gyermekek, serdülők és felnőttek rezisztenciagyakorlatát követően.

Eljárások: A résztvevőknek három alkalommal kell ellátogatniuk a Brock Egyetem Alkalmazott Fiziológiai Laboratóriumába az összes eljárás elvégzése érdekében.

Az 1. látogatás során a résztvevőket és gyámjukat (amennyiben 18 év alattiak) tájékoztatják a vizsgálat időtartama alatt elvégzendő összes tesztről és eljárásról. A további kérdőívek kitöltése előtt a résztvevők és gondviselőik (gyermekek és serdülők esetében) írásbeli és szóbeli hozzájárulását kérik. Ezt követően kitöltik a kérdőíves szűrést az orvosi megfontolások, a pubertás szakasz, az atlétikai edzés gyakorlatai, a menarche és az orális fogamzásgátlók (serdülő és felnőtt nők esetében), a szokásos étkezési szokások és a szokásos fizikai aktivitás tekintetében. Antropometriai méréseket is végeznek (azaz magasság, ülőmagasság, testzsír összetétel, bőrredő vastagsága, végtaghosszak, végtagkörfogatok, izom keresztmetszeti terület). A kérdőívek és antropometriai mérések után a résztvevők megismerkednek a RET foglalkozáson elvégzendő gyakorlatokkal. Ezen gyakorlatok során minden résztvevő erejét is próbára teszik.

A 2. és 3. látogatás kísérleti munkamenetként szolgál majd, és egy RET-ből és egy pihenőből áll majd, ellensúlyozott sorrendben. Ezekre a foglalkozásokra a résztvevők reggel koplalva érkeznek, és szabványos reggelit és italt kapnak. A kísérleti ülések elején a résztvevők lélegzetvételezést végeznek. Ezt követi az egyik foglalkozáson a RET, vagy a folyamatos pihenés. Ezután minden résztvevő testtömege alapján elfogyasztanak egy adag L-[1-13C]leucin izotópot (egy fehérje- és szénhidráttartalmú italon belül), és minden résztvevő leheletét továbbra is gyűjtik a következő 5 órában (összesen 11). légvételi minták). A leheletgyűjtési időszak alatt minden résztvevő kap egy kis uzsonnát.

Ellenállási gyakorlat: Az erőteszt és az edzési protokoll a következő gyakorlatokat foglalja magában, amelyek mindegyikét erősítőgépekkel hajtják végre. Az ilyen felszerelések használata biztonságosabbnak tekinthető, mint a szabad súlyok használata, mivel a végtagmozgások során kisebb a szabadsági fok, ami megakadályozza az izomfáradtságot megelőző technikai meghibásodást. A következő gyakorlatokat kell végrehajtani: ülő lábprés, ülő fejnyomás, ülő mellkasprés, ülő vízszintes sor. A gyakorlatokat a Canadian Society for Exercise Physiology (CSEP – PATH, 2021) által leírt technikákkal végzik.

A RET protokoll minden gyakorlatból 3-5 sorozatból áll, az 1RM 70-80%-ával. Minden gyakorlatot kudarcig hajtanak végre (azaz addig, amíg a résztvevő már nem tudja biztonságos technikával befejezni a mozgást), mivel ez optimálisnak bizonyult az MPS stimulálására és az izomhipertrófia kiváltására. Körülbelül 8-15 ismétlést kell végrehajtani sorozatonként, és a sorozatok között ~90 másodperc pihenőt kell adni. Egy hasonló akut RET-protokollról korábban kimutatták, hogy elegendő inger a leucin-retenció különbségeinek kiváltására a pihenéshez képest (a javasolt vizsgálatban használt non-invazív légzési teszttel tesztelve) felnőtteknél.

A javasolt vizsgálatban résztvevő férfiak és nők prepubertás korú gyermekek (~7-12 év), serdülők (~13-16 év) és felnőttek (18-35 év).