若者と成人におけるレジスタンス運動誘発性アナボリズム

小児および青少年におけるレジスタンス運動トレーニング (RET) は人気のある研究分野となっており、その使用を裏付ける一連の証拠が増えています。 子供向けの RET に関する見解とコンセンサスステートメントは、RET が安全で、筋力の向上、スポーツパフォーマンスの向上、怪我のリスクの軽減に効果的であることを示しています。 神経および筋肉のメカニズムにより、RET 後の筋力が向上します。 神経的要因には、個人の運動単位の動員と発火の改善が含まれ、筋肉的要因には主に筋肉のサイズの増加（肥大）が含まれます。

小児では、これらのメカニズムが筋力とどのように関係しているかについてはほとんど知られていません。 小児におけるRET後の形態学的変化の証拠はほとんどありません。 したがって、一般的な通念では、おそらく循環アンドロゲンのレベルが低いため、子供たちはRET後の体力を向上させるために神経因子のみに依存していると考えられています。 それにもかかわらず、いくつかの研究では、小児および青少年における RET 誘発性の筋肥大が示唆されており、特定のトレーニングプロトコルを使用すると、小児が筋肉の成長を達成できる可能性があることが示されています。

筋線維の肥大は、筋タンパク質合成 (MPS) の速度がタンパク質の分解速度よりも速い場合に発生し、食事性アミノ酸の摂取により強化されます。 小児集団の筋肉サンプル（筋生検など）を取得する際の倫理的懸念のため、小児の RET 後の MPS 率はこれまで評価されていませんでした。 安定同位体法における最近の進歩により、骨格筋内で優先的に代謝される必須アミノ酸（ロイシンなど）の保持に基づいた非侵襲性呼気検査での MPS の推定が可能になりました。 アミノ酸は機能的な体のタンパク質にのみ「保存」され、過剰分はエネルギーに変換される（つまり、酸化される）ことを考えると、この非侵襲的な技術は、小児におけるRETの同化（つまり、成長）の可能性を安全に推定するのに理想的です。 実際、摂取された安定同位体を使用する同様の技術は、小児や青少年に対して安全かつ成功裏に使用されています。

提案された研究の目的は、非侵襲的呼気検査を使用して、小児、青少年、成人のロイシン貯留（MPSの代用）に対するRETの急性発作の影響を調べることです。 RET の試合後は、運動していない状態と比較して、すべてのグループでタンパク質の保持が増加するという仮説が立てられています。 しかし、ロイシン保持の基礎速度（すなわち、成長過程）がより高いため、RETによって誘発される増加は、小児および青少年では比較的低くなります。

デザイン: 提案された研究では、小児、青少年、成人を対象に、安静時とレジスタンス運動後のロイシン保持を比較する断面デザインが使用されます。

手順: すべての手順を完了するために、参加者はブロック大学の応用生理学研究室を 3 回訪問する必要があります。

訪問 1 では、参加者とその保護者 (18 歳未満の場合) に、研究期間中に行われるすべてのテストと手順について通知されます。 さらなるアンケートを進める前に、参加者とその保護者（児童および青少年の場合）から書面および口頭による同意が得られます。 その後、医学的懸念、思春期、運動トレーニングの実施、初経と経口避妊薬の使用 (思春期および成人女性)、習慣的な食習慣、習慣的な身体活動に関するアンケートのスクリーニングが完了します。 人体計測も行われます（身長、座高、体脂肪組成、皮下脂肪の厚さ、四肢の長さ、四肢の周囲径、筋肉の断面積など）。 アンケートと身体測定に続いて、参加者は RET セッションで実行される演習に慣れます。 これらの演習では、各参加者の体力もテストされます。

訪問 2 と訪問 3 は実験セッションとして機能し、バランスの取れた順序で実行される RET セッションと休憩セッションで構成されます。 これらのセッションでは、参加者は朝絶食して到着し、標準化された朝食と飲み物が提供されます。 実験セッションの開始時に、参加者は息を採取されます。 これに続いて、いずれかのセッションで RET が行われるか、継続的な休息が続きます。 その後、各参加者の体重に基づいて L-[1-13C]ロイシン同位体の用量が摂取され（タンパク質と炭水化物の飲料内で）、各参加者の呼気は次の 5 時間収集され続けます（合計 11 回）。呼気サンプル）。 この呼気採取期間中に、各参加者に小さな軽食が与えられます。

レジスタンスエクササイズ: 筋力テストとトレーニングプロトコルには、以下のエクササイズが含まれます。これらのエクササイズはすべて筋力トレーニングマシンを使用して行われます。 このような器具の使用は、手足の動きの自由度が少なく、筋肉疲労の前に技術的な故障を防ぐため、フリーウェイトの使用よりも安全であると考えられています。 次のエクササイズが実行されます：シーテッドレッグプレス、シーテッドオーバーヘッドプレス、シーテッドチェストプレス、シーテッドホリゾンタルロー。 運動は、カナダ運動生理学協会 (CSEP - PATH、2021) によって説明されているテクニックを使用して実行されます。

RET プロトコルは、1RM の 70 ～ 80% で各エクササイズを 3 ～ 5 セット行うことで構成されます。 各エクササイズは失敗するまで（つまり、参加者が安全なテクニックで動作を完了できなくなるまで）実行されます。これは、これが MPS を刺激し、筋肥大を誘発するのに最適であることが示されているためです。 1 セットあたり約 8 ～ 15 回の繰り返しが完了すると予想され、セット間には約 90 秒の休憩が与えられます。 同様の急性RETプロトコルは、成人において安静時と比較してロイシン保持の差を引き出すのに十分な刺激であることが以前に示されている（提案された研究で使用される非侵襲的呼気検査を使用してテストされた）。

提案された研究の参加者は、思春期前の子供（～7～12歳）、青少年（～13～16歳）、成人（18～35歳）の男女となる。