Effetti dell'esercizio a carico variabile sull'atrofia dell'invecchiamento

Questo studio è stato condotto per determinare se un nuovo approccio all'allenamento (esercizio a carico variabile) sia una contromisura efficace per attenuare il rapido declino della potenza muscolare, della funzione, della capacità contrattile e della distribuzione del tipo di fibre che tipicamente derivano dall'invecchiamento e dal disuso muscolare.

Il presente studio è pianificato su un periodo di indagine di 24 mesi, compresa la stesura della domanda di etica, la calibrazione delle apparecchiature, il reclutamento dei partecipanti, l'esame generale della salute, i percorsi di familiarizzazione, lo studio pilota, la raccolta dei dati nella parte principale dello studio, l'analisi dei dati e il documento articolo per rivista peer-review. È prevista la collaborazione con l'Istituto di Ricerca Kinesiologica di Capodistria (un comune in Slovenia), l'Università di Spalato, l'Università di Udine e Padova. Inoltre, è previsto anche il reclutamento di studenti di Kinesiologia Applicata presso l'Università del Primorska, per collaborare alla raccolta dei dati in modo che possano utilizzare i dati acquisiti per scrivere i loro documenti finali o tesi di laurea.

Dopo aver ottenuto l'approvazione etica, gli anziani saranno reclutati dalla regione Primorska in Slovenia, tramite presentazioni nei centri di attività quotidiane, social media e giornali locali. I criteri di esclusione e inclusione verranno applicati come indicato nel paragrafo successivo e i candidati rimanenti verranno randomizzati in diversi gruppi. La raccolta dei dati sarà effettuata in otto diverse occasioni, tra cui familiarizzazione, test pilota, parte principale dello studio e raccolta dei dati di follow-up, in modo randomizzato e controbilanciato. Dopo la familiarizzazione e lo studio pilota, tutti i partecipanti verranno assegnati in modo casuale a (I) RT o (II) esercizio a carico variabile (VLE) prima che venga eseguito un crossover di protocolli sperimentali, dopo un periodo minimo di washout (2 volte la durata del protocollo sperimentale) e una misurazione di follow-up avrà luogo due settimane dopo il completamento dei protocolli sperimentali. Ogni partecipante verrà assegnato a RT o VLE con misurazioni pre/post precedenti a ciascuna condizione, per otto settimane consecutive seguendo un modello di periodizzazione lineare strutturato, precedentemente utilizzato negli anziani sani (Colon et al., 2017). In totale 2 settimane di periodo di familiarizzazione (per garantire l'affidabilità della valutazione ed evitare effetti di apprendimento), 4 settimane di studio pilota (confronto tra partecipanti anziani e giovani) 16 settimane di diversi protocolli di formazione (RT e VLE, ​​più 4 settimane di periodo di interruzione) accompagnato da misurazioni di follow-up due settimane dopo il completamento dei protocolli di allenamento, poiché gli effetti dell'allenamento sono generalmente dose-dipendenti e i loro effetti sono reversibili. Infine, le procedure di test saranno condotte presso la stessa struttura, dagli stessi ricercatori utilizzando la stessa attrezzatura alla stessa ora del giorno durante l'indagine.

La selezione dei partecipanti sarà composta da uomini e donne adulti stabiliti su base puramente volontaria. Seguiremo rigidi criteri di inclusione ed esclusione (in breve):

1. Criteri di inclusione: (consenso informato firmato e autorizzazione del medico; età >50 anni)
2. Criteri di esclusione: (qualsiasi malattia cardiovascolare o anomalie dell'esame ECG (a riposo e sotto carico); ipertensione (pressione arteriosa a riposo > 140/90 mm Hg); precedente storia di disturbo/infortunio muscoloscheletrico e neurologico; precedente storia di disturbi neurologici; supplemento o farmaco consumo che può interferire con i risultati dell'allenamento; consumo di alcol e fumo; BMI >30 kg/m2).

I rischi e i benefici saranno descritti a ciascun partecipante prima dell'inclusione nello studio. I rischi includono un potenziale disagio transitorio derivante dal prelievo di sangue da venipuntura e dolore muscolare originato da protocolli di allenamento sperimentali. I partecipanti otterranno preziose informazioni su come i loro muscoli si adattano seguendo protocolli di allenamento sistematici.

Protocollo sperimentale (tempo sperimentale totale: ~ 120 min per tutti i percorsi, raccolta dati pre/post):

1. Arrivo in laboratorio, valutazione caratteristiche antropometriche; misurazione della PA a riposo
2. Riposo, supino 30 min; prelievo di sangue completo per misurare la risposta infiammatoria;
3. Eseguire la valutazione non invasiva della composizione muscolare con Tensiomiografia (TMG) degli arti inferiori;
4. Eseguire l'elettromiografia di superficie ad alta densità (HD EMG) dei muscoli vasto laterale e mediale;
5. Eseguire la valutazione dell'architettura muscolare mediante ecografia;
6. Eseguire contrazioni muscolari volontarie utilizzando la dinamometria.
7. Valutazione del costo energetico della locomozione

Al fine di aumentare l'accuratezza dei risultati dello studio, tutti gli individui parteciperanno a un periodo di familiarizzazione di due sessioni prima dell'inizio dello studio. Ai soggetti è stato chiesto di ritirarsi dall'attività fisica intensa due giorni prima della valutazione di base. Tutte le valutazioni saranno eseguite in una struttura chiusa e ventilata, con un intervallo di temperatura di 18-22 C durante la mattinata, e dagli stessi ricercatori.

Intervento: per determinare il carico ottimale durante una singola sessione di allenamento di esercizio di squat articolare multiplo utilizzando il dispositivo flywheel (FW) (http://nhance.se/products/nhance-squat-ultimate/). In quest'area è stato pubblicato un gran numero di articoli che dimostrano che questo tipo di sovraccarico muscolare eccentrico è vantaggioso in termini di guadagni di potenza muscolare, miglioramento dell'equilibrio, capacità contrattile, cambiamenti precoci dell'architettura ecc., nell'invecchiamento della popolazione. Il vantaggio principale di questo tipo di esercizio (rispetto al classico RT) è che questo dispositivo è dotato di tre diverse ruote, che forniscono un'inerzia (carico) diversa, corrispondente a 0,025, 0,05, 0,1 kg m2. Ancora di più, questo dispositivo offre un feedback effettivo della potenza in uscita (in Watt) in tempo reale. Pertanto, questo ci consente di confrontare una certa soglia in cui si verificano effettivi cambiamenti nei sistemi neuromuscolare e cardiovascolare (in caso di monitoraggio continuo della pressione arteriosa, ovviamente).

L'originalità dei risultati attesi - Un gran numero di articoli pubblicati di recente esaminava diverse modalità di RT con carichi costanti, diversi modelli di periodizzazione e i loro effetti sul recupero muscolare in questa specifica popolazione. Tuttavia, i loro risultati hanno mostrato chiaramente che, indipendentemente dall'allenamento RT o dalle diverse strategie di periodizzazione dell'allenamento, le fibre muscolari di tipo II continuavano a diminuire con il disuso muscolare e l'invecchiamento. Pertanto, si potrebbe ipotizzare che l'approccio di sovraccarico meccanico improvviso (o carico iso-inerziale variabile) sarà uno strumento praticabile per affrontare la potenza muscolare e la perdita di funzione attraverso ulteriori modelli di reclutamento delle fibre muscolari di tipo II. Inoltre, il presente studio mira a determinare se alcuni marcatori ematici specifici (come l'agrina) potrebbero rilevare alterazioni della giunzione neuromuscolare seguendo questi protocolli sperimentali.