Adattamenti Indotti dall'Allenamento di Resistenza nei Bambini (B-STRONG)

L'allenamento con esercizi di resistenza (RET) nei bambini e negli adolescenti è diventato un'attività popolare, con un crescente corpus di prove che ne sostiene l'utilizzo. Le dichiarazioni di posizione e di consenso sul RET per i bambini indicano che è sicuro ed efficace nell'aumentare la forza muscolare, migliorare le prestazioni sportive e mitigare il rischio di infortuni (Behm et al., 2008; Faigenbaum et al., 2009; Lloyd et al., 2014). Nonostante queste prove, ci sono ancora molte incognite riguardo al RET nei bambini, inclusi i suoi meccanismi d'azione nel potenziare la forza muscolare.

I meccanismi neurali e muscolari possono migliorare la forza muscolare a seguito del RET. I fattori neurali includono un miglior reclutamento e attivazione delle unità motorie di un individuo, e i fattori muscolari includono principalmente un aumento delle dimensioni del muscolo (ipertrofia; Enoka, 1988). Nei bambini, si sa poco su come questi meccanismi si relazionino alla forza muscolare. Ci sono pochissime prove di cambiamenti morfologici a seguito del RET nei bambini. Pertanto, la saggezza convenzionale è che i bambini fanno affidamento solo sui fattori neurali per migliorare la forza a seguito del RET, probabilmente a causa dei loro livelli più bassi di androgeni circolanti (Granacher et al., 2011; Malina, 2006). Tuttavia, alcuni studi hanno suggerito un'ipertrofia muscolare indotta dal RET nei bambini (Fukunaga et al., 1992; McKinlay et al., 2018; Mersch e Stoboy, 1989) e negli adolescenti (McKinlay et al. 2018), indicando che con determinati protocolli di allenamento e con metodi di ricerca più sensibili, i bambini possono ottenere una crescita muscolare indotta dal RET.

Anche i meccanismi neurali che presumibilmente migliorano la forza muscolare dei bambini a seguito del RET sono in gran parte sconosciuti. In precedenza, l'elettromiografia di superficie globale (sEMG) è stata utilizzata per osservare i cambiamenti nell'attivazione muscolare complessiva (McKinlay et al., 2018; Ozmun e Mikesky, 1994). Tuttavia, questa misura è aspecifica e può essere influenzata da adattamenti neurali e morfologici (Škarabot et al., 2021). I recenti progressi nella scomposizione della sEMG - che separa il segnale sEMG nelle discrete unità motorie di cui è composto - consentono di valutare adattamenti neurali più specifici in modo non invasivo. Ad oggi, questo progresso tecnologico è stato utilizzato solo in due studi per valutare gli adattamenti neuromuscolari al RET nei giovani, con risultati incoerenti (Herda et al., 2024; MacLennan et al., 2022).

Pertanto, lo scopo di questo studio è valutare in modo non invasivo i meccanismi degli aumenti di forza indotti dal RET nei bambini che svolgono 12 settimane di RET, rispetto a un gruppo di controllo non allenato. In generale, gli adattamenti morfologici saranno valutati utilizzando misure ecografiche, mentre i meccanismi neurali saranno valutati utilizzando la scomposizione della sEMG. Oltre a questi esiti primari, gli effetti del RET nei bambini sulla regolazione cardiovascolare.

Procedure I partecipanti dovranno effettuare tre visite pre-intervento, due visite a metà intervento e due visite post-intervento presso i Laboratori di Fisiologia Applicata/Regolazione Neurocircolatoria Simpatica della Brock University per il completamento di tutte le procedure di test. Le visite a metà intervento saranno durante la quarta e l'ottava settimana (1 sessione ciascuna), e le visite post-intervento saranno entro una settimana dal completamento dell'intervento (2 sessioni).

La prima visita pre-intervento servirà come sessione di familiarizzazione. Saranno compilati questionari per lo screening di problemi medici, la valutazione dello stadio puberale (Tanner, 1962), le pratiche di allenamento atletico, lo stato menarcale (solo femmine), la percezione di sé, le abitudini alimentari abituali e l'attività fisica abituale. Questi questionari saranno ripetuti dopo il periodo di intervento. Dopo il completamento dei questionari, i partecipanti prenderanno familiarità con i test di forza/contrazione muscolare che saranno eseguiti nelle restanti sessioni di test.

Quattro delle restanti sessioni di test (1 pre-intervento, 2 a metà intervento e 1 post-intervento) includeranno misure corporee e test di forza/contrazione muscolare che serviranno come esiti sperimentali primari. Infine, una delle sessioni pre- e post-intervento includerà la valutazione della regolazione del flusso sanguigno e della pressione, per vedere come queste sono influenzate dal RET.

Il protocollo RET includerà due sessioni settimanali di RET per 12 settimane, utilizzando macchine per esercizi. Ogni sessione consisterà in ~5-10 minuti di riscaldamento, ~40-50 minuti di esercizi di allenamento di resistenza e ~5-10 minuti di defaticamento. Il programma si concentrerà principalmente su macchine per esercizi per la parte inferiore del corpo; tuttavia, alcuni esercizi con pesi liberi e per la parte superiore del corpo saranno incorporati per mantenere l'interesse dei partecipanti e garantire un allenamento per tutto il corpo. Gli esercizi saranno completati a intensità e volumi variabili, ma generalmente tra il 60-85% di 1RM per ~6-15 ripetizioni. Quando un partecipante può eseguire il numero desiderato di ripetizioni in modo sicuro e con tecnica appropriata, l'intensità (ad esempio, il peso) dell'esercizio sarà aumentata. Alcuni esempi di esercizi che saranno al centro del protocollo di allenamento includeranno la pressa per le gambe, l'estensione delle gambe e il curl per le gambe. Prima di somministrare l'intervento, ai partecipanti sarà mostrato correttamente come eseguire ogni esercizio in modo controllato e sicuro.

I partecipanti allo studio proposto saranno bambini maschi e femmine (~7-12 anni).