Aanpassingen door krachttraining bij kinderen (B-STRONG)

Weerstandstraining (RET) bij kinderen en adolescenten is een populaire activiteit geworden, met een groeiende hoeveelheid bewijs die het gebruik ondersteunt. Positie- en consensusverklaringen over RET voor kinderen geven aan dat het veilig en effectief is voor het vergroten van de spierkracht, het verbeteren van sportprestaties en het verminderen van het blessurerisico (Behm et al., 2008; Faigenbaum et al., 2009; Lloyd et al., 2014). Ondanks dit bewijs zijn er nog steeds veel onbekenden met RET bij kinderen, waaronder de werkingsmechanismen bij het verbeteren van de spierkracht.

Neurale en musculaire mechanismen kunnen de spierkracht verbeteren na RET. Neurale factoren omvatten verbeterde rekrutering en vuren van de motorische eenheden van een individu, en musculaire factoren omvatten voornamelijk een toename van de omvang van de spier (hypertrofie; Enoka, 1988). Bij kinderen is weinig bekend over hoe deze mechanismen verband houden met spierkracht. Er is zeer weinig bewijs van morfologische veranderingen na RET bij kinderen. Daarom is de gangbare opvatting dat kinderen alleen op neurale factoren vertrouwen om hun kracht te verbeteren na RET, mogelijk vanwege hun lagere niveaus van circulerende androgenen (Granacher et al., 2011; Malina, 2006). Desalniettemin hebben sommige studies RET-geïnduceerde spierhypertrofie bij kinderen (Fukunaga et al., 1992; McKinlay et al., 2018; Mersch en Stoboy, 1989) en adolescenten (McKinlay et al., 2018) gesuggereerd, wat aangeeft dat kinderen met bepaalde trainingsprotocollen en met gevoeligere onderzoeksmethoden RET-geïnduceerde spiergroei kunnen bereiken.

De neurale mechanismen die vermoedelijk de spierkracht van kinderen verbeteren na RET zijn ook grotendeels onbekend. Vroeger werd globale oppervlakte-elektromyografie (sEMG) gebruikt om veranderingen in de algehele spieractivatie waar te nemen (McKinlay et al., 2018; Ozmun en Mikesky, 1994). Deze maat is echter niet-specifiek en kan worden beïnvloed door neurale en morfologische aanpassingen (Škarabot et al., 2021). Recente vooruitgang in sEMG-decompositie - die het sEMG-signaal scheidt in de discrete motorische eenheden waaruit het bestaat - maakt het mogelijk om specifiekere neurale aanpassingen niet-invasief te beoordelen. Tot op heden is deze technologische vooruitgang alleen gebruikt in twee studies om neuromusculaire aanpassingen aan RET bij jongeren te beoordelen, met inconsistente resultaten (Herda et al., 2024; MacLennan et al., 2022).

Daarom is het doel van deze studie om de mechanismen van RET-geïnduceerde krachttoename bij kinderen die 12 weken RET uitvoeren, niet-invasief te beoordelen, vergeleken met een niet-trainende controlegroep. In grote lijnen zullen morfologische aanpassingen worden beoordeeld met behulp van echografische metingen, terwijl neurale mechanismen worden beoordeeld met behulp van sEMG-decompositie. Naast deze primaire uitkomsten, de effecten van RET bij kinderen op cardiovasculaire regulatie.

Procedures Deelnemers zullen drie pre-interventie, twee mid-interventie en twee post-interventie bezoeken moeten brengen aan de Applied Physiology/Sympathetic Neurocirculatory Regulation Laboratories aan de Brock University voor het voltooien van alle testprocedures. De mid-interventiebezoeken zullen plaatsvinden tijdens de vierde en achtste week (elk 1 sessie), en de post-interventiebezoeken zullen binnen één week na voltooiing van de interventie plaatsvinden (2 sessies).

Het eerste pre-interventiebezoek zal dienen als de kennismakingssessie. Er zullen vragenlijsten worden ingevuld om te screenen op medische zorgen, de puberteitsfase te beoordelen (Tanner, 1962), atletische trainingspraktijken, menarche-status (alleen vrouwen), zelfperceptie, gebruikelijke eetgewoonten en gebruikelijke fysieke activiteit. Deze vragenlijsten zullen na de interventieperiode worden herhaald. Na het invullen van de vragenlijsten zullen deelnemers kennis maken met de spierkracht/samentrekkingstests die zullen worden uitgevoerd in de resterende testsessies.

Vier van de resterende testsessies (1 pre-interventie, 2 mid-interventie en 1 post-interventie) zullen lichaammetingen en spierkracht/samentrekkingstests omvatten die zullen dienen als de primaire experimentele uitkomsten. Ten slotte zal een van de pre- en post-interventiesessies de beoordeling van bloedstroom- en drukregulatie omvatten, om te zien hoe deze worden beïnvloed door RET.

Het RET-protocol zal tweemaal per week RET-sessies gedurende 12 weken omvatten, met behulp van fitnessapparatuur. Elke sessie zal bestaan uit ~5-10 minuten opwarming, ~40-50 minuten weerstandstrainingsoefeningen en ~5-10 minuten cooling-down. Het programma zal zich voornamelijk richten op fitnessapparatuur voor het onderlichaam; echter, enkele oefeningen met losse gewichten en voor het bovenlichaam zullen worden opgenomen om de interesse van de deelnemers te behouden en een volledige lichaamstraining te waarborgen. Oefeningen zullen worden uitgevoerd met variërende intensiteiten en volumes, maar over het algemeen tussen 60-85% 1RM voor ~6-15 herhalingen. Wanneer het gewenste aantal herhalingen veilig en met de juiste techniek door een deelnemer kan worden uitgevoerd, zal de intensiteit (bijv. gewicht) van de oefening worden opgevoerd. Enkele voorbeelden van oefeningen die de focus zullen hebben in het trainingsprotocol zijn de leg press, leg extension en leg curl. Voorafgaand aan het toedienen van de interventie zullen deelnemers correct worden getoond hoe ze elke oefening op een gecontroleerde en veilige manier kunnen uitvoeren.

Deelnemers aan de voorgestelde studie zullen mannelijke en vrouwelijke kinderen zijn (~7-12 jaar).