Allenamento con esercizi di resistenza per migliorare la salute delle ossa e della cartilagine articolare nelle donne (REPROOF)

L'esercizio di resistenza è efficace nel migliorare diversi fattori di rischio per l'osteoporosi e l'osteoartrosi ed è raccomandato per prevenire e gestire entrambe le condizioni ed è anche noto per contrastare la sarcopenia. Nel complesso, ci sono prove scarse e incoerenti sugli effetti dei parametri dell'esercizio (come la velocità) per la prevenzione dell'osteoporosi e dell'osteoartrosi, né esiste un confronto tra velocità diverse su parametri strutturali e biomarcatori. Sebbene l'osteoporosi e l'osteoartrosi richiedano molto tempo per svilupparsi, è possibile esaminare i cambiamenti nel rischio utilizzando scansioni di ossa e articolazioni: assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA), tomografia computerizzata quantitativa periferica (pQCT) e risonanza magnetica (MRI)-, campioni di sangue e/o urine e sintomi.

Questo studio si propone di esaminare l'effetto di due diversi interventi di esercizio di resistenza (allenamento esplosivo ad alta velocità vs allenamento ad alto carico a bassa velocità) sui cambiamenti strutturali su ossa, cartilagine articolare del ginocchio e/o anca e muscolo, nonché sui biomarcatori.

Lo studio sarà uno studio controllato randomizzato della durata di 32 settimane che includerà due gruppi di esercizi e un gruppo di controllo senza esercizio.

Le misurazioni di screening e di riferimento verranno quindi effettuate al termine dell'anonimizzazione. Una volta che i partecipanti hanno completato il test di base, i partecipanti verranno assegnati in modo casuale a uno dei gruppi di esercizi o gruppi di controllo utilizzando una tecnica di randomizzazione a blocchi. I partecipanti sceglieranno una busta, preparata in lotti di 11, che conterrà una nota che dice 'balistico' o 'convenzionale o 'controllo' con un rapporto di 4:4:3. Questo per consentire un maggiore abbandono nei gruppi di esercizi. Non è possibile accecare il partecipante oi ricercatori che supervisionano l'intervento all'assegnazione del gruppo.

Il programma di esercizi richiesto prevede due sessioni supervisionate a settimana presso la Loughborough University, ciascuna della durata non superiore a 60 minuti per sessione. Ogni sessione comporterà 30-40 minuti di esercizio e tempo per verificare eventuali sintomi o domande con i partecipanti.

Gli esercizi sono progettati per rafforzare i principali gruppi muscolari del tronco e della parte inferiore del corpo, nonché per caricare le ossa che sono colpite dall'osteoporosi e le articolazioni del ginocchio e dell'anca che sono comunemente colpite dall'osteoartrosi. Ogni sessione di allenamento richiederà 30-40 minuti e includerà alcuni esercizi di riscaldamento per tutto il corpo e per il tronco prima di completare i due esercizi principali: un hack squat e un sollevamento del polpaccio. Questi due esercizi principali verranno eseguiti utilizzando macchine di resistenza (allenamento con i pesi) in una palestra dedicata. Gli investigatori hanno scelto una macchina hack squat in quanto esercita molti gruppi muscolari e siti scheletrici in un esercizio, tra cui la colonna vertebrale e l'arto inferiore piuttosto che una piccola area. Inoltre, sostiene la colonna vertebrale, rendendola sicura e comoda da usare.

L'intervento sarà personalizzato in base alle capacità individuali e i carichi aumenteranno costantemente man mano che il partecipante migliora. Il carico sarà deciso in base alla forza muscolare massimale determinata dal calcolo di 1 ripetizione massima che verrà rinnovata ogni mese per monitorare l'andamento della propria forza muscolare e l'utilizzo del peso corretto per l'allenamento (in proporzione alla forza). I partecipanti inizieranno usando pesi leggeri e questi aumenteranno man mano che i partecipanti diventeranno più forti.

I due gruppi di esercizi seguiranno gli stessi programmi di esercizio ma utilizzando velocità e pesi diversi: il gruppo di allenamento convenzionale eseguirà gli esercizi lentamente (convenzionalmente), mentre il gruppo balistico utilizzerà carichi inferiori e velocità maggiore come se si tentasse di saltare. I partecipanti saranno attentamente guidati e istruiti per eseguire correttamente tutti gli esercizi e tutte le sessioni di allenamento fisico saranno supervisionate da ricercatori qualificati per garantire la sicurezza durante lo studio.

Al gruppo di controllo verrà chiesto di mantenere il loro normale esercizio fisico e dieta. Le misurazioni di follow-up avranno luogo 16 e 32 settimane dopo l'inizio del programma di esercizi.

Il calcolo della dimensione del campione si basa sul rilevamento delle differenze nella densità minerale ossea tra ciascun gruppo di esercizio e il gruppo di controllo. Utilizzando una dimensione dell'effetto di 0,75 (considerata clinicamente significativa), alfa di 0,05 ed errori beta di 0,95, sono necessari circa 28 partecipanti per ciascun gruppo. Tuttavia, la dimensione finale del campione dovrebbe coprire un possibile numero di ritiri. Per consentire un tasso di abbandono del 30% nei gruppi di esercizi, verranno reclutati 110 partecipanti per lo studio.

Tutti i dati saranno riportati nel lavoro finale; eventuali dati mancanti saranno contabilizzati con le relative motivazioni. Verranno riportate tutte le misure descritte nella metodologia, indipendentemente dal fatto che i risultati siano statisticamente significativi o meno. I dati di tutti i partecipanti idonei saranno inclusi in un'analisi intent-to-treat. L'attribuzione multipla verrà utilizzata per affrontare la presenza di dati mancanti. L'analisi sarà ripetuta nei buoni aderenti, cioè coloro che hanno frequentato almeno il 90% delle sessioni di esercizio.

Verranno calcolate statistiche descrittive per fornire informazioni sui valori medi e sulla variazione (deviazione standard) della coorte. La distribuzione normale sarà analizzata mediante il test di Shapiro-Wilk. Se si dimostra che la varianza è omogenea e la distribuzione normale all'interno della popolazione, l'analisi della varianza per misure ripetute (RM-ANOVA) rileverà eventuali differenze significative tra gruppo (esercizio rispetto a controllo), tempo (linea di base rispetto a post-intervento) o gruppo x interazione temporale .