TopSpin360 nelle atlete varsity femminili

Lo scopo dello studio è valutare l'effetto dell'allenamento utilizzando un nuovo protocollo del collo su due risultati primari: forza del collo (sia dinamica che statica) e tempi di corsa di 40 yard in un gruppo di atlete sane in età universitaria.

Gli scopi secondari sono quelli di 1. esplorare le componenti temporali dell'aumento delle prestazioni, in particolare la traiettoria degli effetti dell'allenamento. 2. esplorare gli effetti di trascinamento dell'allenamento tra le metriche delle prestazioni valutando le associazioni tra prestazioni dinamiche sul dispositivo di allenamento, forza isometrica del collo e tempi di corsa di 40 yard. 3. esaminare gli effetti del programma di allenamento sulla circonferenza del collo. 4. Come scopo secondario per ulteriori ricerche, acquisire i dati disponibili per esplorare una potenziale relazione tra la precedente storia di commozione cerebrale e la forza statica e dinamica del collo durante l'allenamento.

Tutti i partecipanti saranno informati dello studio tramite un'e-mail dallo staff tecnico della squadra prima dei test di riferimento fuori stagione della loro squadra presso il Kirkley Training Center presso il TD (Toronto Dominion) Stadium e la pista indoor della Thompson Arena. Agli interessati verrà fornito un indirizzo email di un membro del gruppo di ricerca da contattare per ulteriori informazioni. Coloro che acconsentono saranno sottoposti a un protocollo di screening per identificare qualsiasi grave disfunzione cervicale prima di una valutazione di base che include la valutazione statica e dinamica della forza del collo, la misurazione della circonferenza del collo e il tempo di corsa di 40 yard. Un membro del gruppo di ricerca (studente di fisioterapia) eseguirà il protocollo di screening. Ciò comporta la valutazione dell'intera gamma attiva di movimento in 6 piani di movimento, nessun dolore durante il test dei "piani combinati" dei 4 quadranti, nessun dolore con il test di compressione cervicale di Spurling (Tong, Haig e Yamakawa, 2002). La forza statica del collo sarà valutata mediante un protocollo di valutazione della forza del collo come descritto da Versteegh et. al. (Versteegh, Beaudet, Greenbaum, Hellyer, Tritton, Walton, 2015). In breve, ciò comporta che il partecipante tenga un dinamometro portatile (dispositivo di misurazione della forza) con un'area di contatto in schiuma morbida che viene posizionata contro la testa in punti diversi (davanti, dietro e ciascun lato uno alla volta). Il partecipante applica la propria resistenza con le braccia mentre spingono al massimo nel dinamometro con l'incoraggiamento dei ricercatori. La forza di picco viene mantenuta in ciascuna direzione per 3 secondi e i valori di forza di picco vengono registrati in ciascuna direzione (8 test totali). Questi 8 valori del test verranno sommati e divisi per 8 per fornire un punteggio composito della forza del collo come misura di esito primaria e variabile dipendente per l'analisi dei dati.

Dopo il test di base, ogni partecipante acquisirà familiarità con TopSpin360. Il TopSpin360 è un dispositivo di allenamento neuromuscolare simile a un "hula hoop" per il collo, il protocollo sfrutta la forza centripeta autogenerata creata utilizzando il collo per mantenere un braccio appesantito che ruota attorno alla parte superiore di un casco su misura. Ogni partecipante avrà il dispositivo di dimensioni adeguate fissato saldamente alla testa utilizzando i sottogola forniti. Quindi familiarizzeranno con il movimento dell'esercizio per far ruotare il piccolo peso attorno all'asse montato centralmente in entrambe le direzioni. Poiché il peso è relativamente leggero, la resistenza ai muscoli è prodotta solo dalla forza centripeta creata dal peso rotante. Una volta che si sentono a proprio agio con lo schema degli esercizi, eseguiranno 50 giri temporizzati in ciascuna direzione in senso orario e antiorario. Queste serie di valutazione saranno cronometrate (metrica 1) e verrà registrata la velocità di picco raggiunta per ciascuna serie (metrica 2). La circonferenza del collo sarà misurata utilizzando un metro a nastro flessibile a livello della cartilagine tiroidea. Ai partecipanti verrà misurata l'altezza utilizzando un nastro di misurazione contro un muro, il peso verrà misurato utilizzando la scala standard presso il Kirkley Center e ai partecipanti verrà chiesto della loro precedente storia di commozione cerebrale.

Dopo aver eseguito le valutazioni della forza del collo di base, i partecipanti procederanno all'arena Thompson. Dopo aver eseguito un adeguato riscaldamento amministrato dall'allenatore di forza e condizionamento, i partecipanti completeranno una corsa di 40 yard sulla pista indoor. Questo sprint sarà cronometrato utilizzando il sistema elettronico di cronometraggio dello sprint dell'atleta Western varsity. Tutti i dati verranno inseriti in un foglio di lavoro di Microsoft Excel utilizzando un numero di soggetto univoco. L'unico elenco principale che collega il nome e il numero univoco del soggetto verrà archiviato separatamente dal file di dati anonimizzato. Ai partecipanti verrà anche chiesto se hanno mai avuto una precedente commozione cerebrale e, in tal caso, quante ne hanno avute e se ne hanno avute negli ultimi 12 mesi.

Il partecipante sarà quindi programmato per partecipare a una sessione di formazione iniziale con uno degli studenti ricercatori. Questa sessione di allenamento iniziale passerà attraverso il programma di allenamento neuromuscolare (circa 20-30 minuti per familiarizzare con il programma). Dopo questa sessione, i partecipanti e gli studenti ricercatori creeranno un programma di formazione per il programma di studio con uno sforzo per accogliere il programma di formazione fuori stagione di ciascun partecipante. Il programma sarà di tre sessioni di allenamento a settimana per 12 settimane, eseguite in concomitanza con il loro attuale programma di allenamento fuori stagione. Ognuna di queste sessioni di formazione aggiuntive durerà 10-15 minuti.

Il programma di allenamento neuromuscolare è suddiviso in quattro diverse fasi: Base, Stabilità, Equilibrio e Movimento. Ogni fase fa progredire gli esercizi TopSpin360 in periodi di 3 settimane da seduti, in piedi, a una gamba sola e infine squat e affondi. Ogni sessione di allenamento comporterà l'esecuzione da 3 a 5 serie di 50 giri in ciascuna direzione in senso orario e antiorario come descritto sopra. I partecipanti saranno incoraggiati a eseguire ogni serie il più velocemente possibile (in media 20-45 secondi per serie). Tra ogni set i partecipanti potranno riposare per 1-2 minuti. Durante queste sessioni di allenamento, verranno registrati la velocità massima raggiunta per ogni direzione e il tempo per completare ogni set. Questo protocollo continuerà per le sessioni rimanenti fino al completamento del programma dopo la 36a sessione o la fine delle 12 settimane, a seconda di quale evento si verifichi per primo. Al termine della sessione di formazione di 12 settimane, i partecipanti verranno rivalutati utilizzando la stessa valutazione del protocollo di base descritto sopra. Ciò include il tempo necessario per eseguire 50 giri in senso orario e antiorario, la velocità di picco raggiunta sul dispositivo insieme alla rivalutazione della forza isometrica del collo, della circonferenza del collo e del peso corporeo. La rivalutazione della corsa di 40 yard sarà completata alla Thompson Arena così come era al basale. Durante il corso dello studio, tutti i partecipanti saranno incoraggiati a partecipare alla loro regolare attività fisica.

Questo studio è in gran parte di natura esplorativa, il che significa che le dimensioni del campione sono state stimate sbagliando sul lato della conservatività e della fattibilità. Il nostro precedente studio pilota ha rivelato una dimensione dell'effetto moderata sulla forza isometrica del collo (Hedge's d = 0,68) in un campione di giocatori di football universitari maschi durante un periodo di allenamento di 7 settimane, sebbene non possiamo presumere che questo stesso effetto si tradurrà in un campione di calciatori femminili giocatori di calcio e rugby, quindi parte della motivazione per questo studio. Prevediamo che l'analisi che richiede il campione più grande sarà l'associazione tra il cambiamento nella forza del collo e il cambiamento nelle prestazioni dello sprint. Ci sono alcune potenziali fonti di rumore qui, inclusa l'affidabilità test-retest delle prestazioni dello sprint che dobbiamo considerare. Non siamo inoltre sicuri della varianza prevista nel cambiamento delle prestazioni dello sprint che influenzerà l'entità della correlazione tra esso e il cambiamento nelle prestazioni del collo. Se stimiamo un'associazione da piccola a media tra i due punteggi di variazione di r = 0,40 (coefficiente di determinazione = 0,16), desiderando una correlazione dell'80% di potenza e accettando un tasso di errore alfa a due code del 5%, allora g*potenza software indica una dimensione del campione di n = 46 partecipanti, tuttavia questo non include alcune delle variabili sconosciute. Poiché ci sono 60 atleti nelle due squadre (calcio e rugby), mireremo a reclutare tutti e 60, una strategia che significherà anche che non precluderemo a nessun giocatore la partecipazione a quello che sospettiamo sarà un intervento benefico.

L'ipotesi principale: la partecipazione al protocollo di allenamento migliorerà la forza statica e dinamica del collo e i tempi di corsa di 40 yard. L'analisi avverrà attraverso un'ANOVA a misure ripetute in cui il tempo è la variabile indipendente e la forza del collo (statica e dinamica) e il tempo di corsa di 40 yard sono le variabili dipendenti. Gli effetti principali significativi saranno esplorati utilizzando il post-hoc di Tukey per identificare le interazioni significative tra le tre variabili dipendenti.

Si prevede inoltre che una maggiore aderenza al programma di allenamento possa essere associata a maggiori miglioramenti nella forza del collo e nelle prestazioni di sprint di 40 yard. Verrà utilizzata la regressione lineare per analizzare se una maggiore aderenza è associata a maggiori miglioramenti nelle variabili dipendenti.

Ipotesi secondaria 1: esplorare le componenti temporali dell'aumento delle prestazioni. Questo verrà analizzato graficamente tracciando il picco RPM (giri al minuto) raggiunto in ogni sessione di allenamento con il tempo.

Ipotesi secondaria 2: ci sarà una forte associazione tra forza del collo statica e dinamica dopo il periodo di allenamento. Questo sarà analizzato attraverso il coefficiente di correlazione r di Pearson tra il picco RPM raggiunto e il punteggio composito della forza del collo dopo l'allenamento.

Ipotesi secondaria 3: Una maggiore aderenza al programma di allenamento porterà a maggiori miglioramenti della circonferenza del collo. Questo sarà analizzato attraverso t-test accoppiati dei valori della circonferenza del collo prima dell'allenamento e dopo l'allenamento e attraverso la regressione lineare tra i cambiamenti nella circonferenza del collo e l'aderenza al programma di allenamento.

Ipotesi secondaria 4: i partecipanti con una precedente storia di commozione cerebrale avranno una forza del collo statica e dinamica inferiore rispetto ai giocatori senza storia di commozione cerebrale. L'analisi avverrà attraverso il t-test indipendente della forza statica composita del collo tra giocatori con una storia di commozione cerebrale e giocatori senza storia di commozione cerebrale. Allo stesso modo per i valori dinamici della forza del collo.