Tilpasninger forårsaket av styrketrening hos barn (B-STRONG)

Motstandstrening (RET) hos barn og unge har blitt en populær aktivitet, med et økende antall bevis som støtter bruken av det.
Posisjons- og konsensusuttalelser om RET for barn indikerer at det er trygt og effektivt for å øke muskelstyrke, forbedre idrettsprestasjoner og redusere skaderisiko (Behm et al., 2008; Faigenbaum et al., 2009; Lloyd et al., 2014).
Til tross for disse bevisene, er det fortsatt mange ukjente faktorer ved RET hos barn, inkludert mekanismene for hvordan det øker muskelstyrken.

Nevrale og muskelske mekanismer kan forbedre muskelstyrke etter RET.
Nevrale faktorer inkluderer forbedret rekruttering og utløsning av enkeltpersonens motoriske enheter, og muskelske faktorer inkluderer hovedsakelig en økning i muskelstørrelsen (hypertrofi; Enoka, 1988).
Hos barn er lite kjent om hvordan disse mekanismene relaterer seg til muskelstyrke.
Det er svært lite bevis på morfologiske endringer etter RET hos barn.
Derfor er den konvensjonelle visdommen at barn kun stoler på nevrale faktorer for å forbedre styrken etter RET, muligens på grunn av deres lavere nivåer av sirkulerende androgen (Granacher et al., 2011; Malina, 2006).
Likevel har noen studier foreslått RET-indusert muskelhypertrofi hos barn (Fukunaga et al., 1992; McKinlay et al., 2018; Mersch og Stoboy, 1989) og unge (McKinlay et al. 2018), noe som indikerer at med visse treningsprotokoller og mer følsomme forskningsmetoder, kan barn oppnå RET-indusert muskelvekst.

De nevrale mekanismene som antakelig forbedrer muskelstyrken hos barn etter RET er også stort sett ukjente.
Tidligere har global overflate-elektromyografi (sEMG) blitt brukt for å observere endringer i total muskelaktivering (McKinlay et al., 2018; Ozmun og Mikesky, 1994).
Imidlertid er denne målingen uspesifikk og kan påvirkes av nevrale og morfologiske tilpasninger (Škarabot et al., 2021).
Nylige fremskritt innen sEMG-dekomponering - som skiller sEMG-signalet i de diskrete motoriske enhetene det består av - gjør det mulig å vurdere mer spesifikke nevrale tilpasninger ikke-invasivt.
Til dags dato har denne teknologiske fremskrittet kun blitt brukt i to studier for å vurdere nevromuskulære tilpasninger til RET hos ungdom, med inkonsistente resultater (Herda et al., 2024; MacLennan et al., 2022).

Derfor er formålet med denne studien å ikke-invasivt vurdere mekanismene for RET-indusert styrkeøkning hos barn som utfører 12 uker med RET, sammenlignet med en ikke-trenende kontrollgruppe.
I bred forstand vil morfologiske tilpasninger bli vurdert ved hjelp av ultralydmålinger, mens nevrale mekanismer vil bli vurdert ved hjelp av sEMG-dekomponering.
I tillegg til disse primære resultatene, effektene av RET hos barn på kardiovaskulær regulering.

Prosedyrer Deltakere vil bli pålagt å gjøre tre besøk før intervensjon, to besøk under intervensjon og to besøk etter intervensjon til Applied Physiology/Sympathetic Neurocirculatory Regulation Laboratories ved Brock University for fullføring av alle testprosedyrer.
Besøkene under intervensjon vil være i løpet av fjerde og åttende uke (1 økt hver), og besøkene etter intervensjon vil være innen en uke etter fullføring av intervensjonen (2 økter).

Det første besøket før intervensjon vil fungere som innføringsøkt.
Spørreskjemaer vil bli fullført for å screene for medisinske bekymringer, vurdere pubertetsstadium (Tanner, 1962), idrettstreningspraksis, menarkestatus (kun kvinner), selvoppfatning, vanlige spisevaner og vanlig fysisk aktivitet.
Disse spørreskjemaene vil bli gjentatt etter intervensjonsperioden.
Etter fullføring av spørreskjemaer, vil deltakerne bli kjent med muskelstyrke/kontraksjonstestene som vil bli utført i de gjenværende testøktene.

Fire av de gjenværende testøktene (1 før intervensjon, 2 under intervensjon og 1 etter intervensjon) vil inkludere kroppsmålinger og muskelstyrke/kontraksjonstester som vil fungere som de primære eksperimentelle resultatene.
Til slutt vil en av øktene før og etter intervensjon inkludere vurdering av blodstrøm og trykkregulering, for å se hvordan disse påvirkes av RET.

RET-protokollen vil inkludere to ukentlige RET-økter i 12 uker, ved bruk av treningsmaskiner.
Hver økt vil bestå av ~5-10 minutter oppvarming, ~40-50 minutter motstandstrening og ~5-10 minutter avkjøling.
Programmet vil hovedsakelig fokusere på treningsmaskiner for underkroppen; imidlertid vil noen frie vekter og overkroppsøvelser bli inkorporert for å opprettholde deltakernes interesse og sikre en helkroppstrening.
Øvelser vil bli fullført med varierende intensiteter og volum, men generelt mellom 60-85 % 1RM for ~6-15 repetisjoner.
Når ønsket antall repetisjoner kan utføres av en deltaker trygt og med passende teknikk, vil intensiteten (f.eks. vekt) av øvelsen økes.
Noen eksempler på øvelser som vil være i fokus i treningsprotokollen inkluderer benpress, benstrekk og bencurl.
Før intervensjonen administreres, vil deltakerne bli vist hvordan de trygt kan utføre hver øvelse på en kontrollert og sikker måte.

Deltakere i den foreslåtte studien vil være gutter og jenter (~7-12 år).