Wpływ ćwiczeń o zmiennym obciążeniu na atrofię starzenia

To badanie jest prowadzone w celu ustalenia, czy nowe podejście do treningu (ćwiczenia ze zmiennym obciążeniem) jest skutecznym środkiem zaradczym w celu złagodzenia gwałtownych spadków siły, funkcji, zdolności skurczowej i rozkładu włókien mięśniowych, które zwykle wynikają ze starzenia się i nieużywania mięśni.

Niniejsze badanie zaplanowano na 24-miesięczny okres badawczy, w tym napisanie wniosku o etykę, kalibrację sprzętu, rekrutację uczestników, ogólne badanie stanu zdrowia, ścieżki zapoznawcze, badanie pilotażowe, gromadzenie danych w głównej części badania, analizę danych i artykuł artykuł do recenzowanego czasopisma. Planowana jest współpraca z Institute for Kinesiology Research of Koper (gmina w Słowenii), Uniwersytetem w Splicie, Uniwersytetem w Udine i Padwie. Ponadto planowana jest rekrutacja studentów Kinezjologii Stosowanej na Uniwersytecie Primorska do współpracy przy zbieraniu danych, aby mogli wykorzystać uzyskane dane do napisania prac końcowych lub magisterskich.

Po uzyskaniu aprobaty etycznej seniorzy będą rekrutowani z regionu Primorska w Słowenii, poprzez prezentacje w Centrach Codziennej Aktywności, mediach społecznościowych i lokalnej gazecie. Kryteria wykluczenia i włączenia zostaną zastosowane zgodnie z opisem w następnym akapicie, a pozostali kandydaci zostaną losowo przydzieleni do różnych grup. Zbieranie danych będzie przeprowadzane przy ośmiu różnych okazjach, w tym przy zapoznawaniu się, testach pilotażowych, głównej części badania i gromadzeniu danych uzupełniających, w sposób losowy i krzyżowy z przeciwwagą. Po zapoznaniu się i badaniu pilotażowym wszyscy uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do (I) RT lub (II) ćwiczenia o zmiennym obciążeniu (VLE) przed wykonaniem krzyżowania protokołów eksperymentalnych, po minimalnym okresie wymywania (2x czas trwania protokołu eksperymentalnego) a pomiar uzupełniający odbędzie się dwa tygodnie po zakończeniu protokołów eksperymentalnych. Każdy uczestnik zostanie przydzielony do RT lub VLE z pomiarami przed/po poprzedzającymi każdy stan, przez osiem kolejnych tygodni zgodnie z ustrukturyzowanym liniowym modelem periodyzacji, stosowanym wcześniej u zdrowych osób starszych (Colon i in., 2017). Łącznie 2 tygodnie okresu zapoznawczego (aby zapewnić rzetelność oceny i uniknąć efektów uczenia się), 4 tygodnie badania pilotażowego (porównanie starszych i młodszych uczestników) 16 tygodni różnych protokołów treningowych (RT i VLE plus 4 tygodnie okresu wymywania) wraz z pomiarami kontrolnymi dwa tygodnie po zakończeniu protokołów treningowych, ponieważ efekty treningu są na ogół zależne od dawki, a ich skutki są odwracalne. Wreszcie, procedury testowe będą przeprowadzane w tym samym ośrodku, przez tych samych badaczy, przy użyciu tego samego sprzętu, o podobnej porze dnia w całym badaniu.

Wybór uczestników będzie składał się zarówno z dorosłych mężczyzn, jak i kobiet, ustanowionych wyłącznie na zasadzie dobrowolności. Będziemy przestrzegać ścisłych kryteriów włączenia i wyłączenia (w skrócie):

1. Kryteria włączenia: (podpisana świadoma zgoda i zgoda lekarza; wiek >50 lat)
2. Kryteria wykluczenia: (Jakiekolwiek nieprawidłowości układu krążenia lub badania EKG (w spoczynku i pod obciążeniem); nadciśnienie tętnicze (ciśnienie spoczynkowe > 140/90 mm Hg); wcześniejsza historia zaburzeń/urazów układu mięśniowo-szkieletowego i neurologicznego; wcześniejsza historia zaburzeń neurologicznych; suplementacja lub lek spożywanie alkoholu mogące wpływać na efekty treningu, spożywanie alkoholu i palenie tytoniu, BMI >30 kg/m2).

Ryzyka i korzyści zostaną przedstawione każdemu uczestnikowi przed włączeniem do badania. Zagrożenia obejmują potencjalny przejściowy dyskomfort związany z pobieraniem krwi z nakłucia żyły i bolesność mięśni wynikającą z eksperymentalnych protokołów treningowych. Uczestnicy uzyskają cenne informacje o tym, jak ich mięśnie przystosowują się po systematycznych protokołach treningowych.

Protokół eksperymentu (Całkowity czas eksperymentu: ~120 min dla wszystkich śladów, zbieranie danych przed/po):

1. Przybycie do laboratorium, ocena cech antropometrycznych; spoczynkowy pomiar BP
2. Odpoczynek w pozycji leżącej 30 min; pełne pobieranie krwi w celu zmierzenia odpowiedzi zapalnej;
3. Wykonaj nieinwazyjną ocenę składu mięśniowego za pomocą tensiomiografii (TMG) kończyn dolnych;
4. Wykonaj elektromiografię powierzchniową o wysokiej gęstości (HD EMG) mięśni obszernych bocznych i przyśrodkowych;
5. Wykonaj ocenę architektury mięśni za pomocą obrazowania ultrasonograficznego;
6. Wykonuj dobrowolne skurcze mięśni za pomocą dynamometrii.
7. Koszt energetyczny oceny lokomocji

W celu zwiększenia dokładności wyników badania wszystkie osoby wezmą udział w dwóch sesjach zapoznawczych przed rozpoczęciem badania. Badanych poproszono o wycofanie się z intensywnej aktywności fizycznej na dwa dni przed oceną wyjściową. Wszystkie oceny będą wykonywane w zamkniętym i wentylowanym obiekcie, w temperaturze rano 18-22 C, przez tych samych badaczy.

Interwencja: Określenie optymalnego obciążenia podczas pojedynczej sesji treningowej przysiadu z wieloma stawami za pomocą urządzenia z kołem zamachowym (FW) (http://nhance.se/products/nhance-squat-ultimate/). W tej dziedzinie opublikowano wiele prac wykazujących, że ten rodzaj ekscentrycznego przeciążenia mięśni jest korzystny pod względem przyrostu siły mięśniowej, poprawy równowagi, zdolności skurczowej, wczesnych zmian architektury itp. w starzejącej się populacji. Kluczową zaletą tego rodzaju ćwiczeń (w porównaniu do klasycznego RT) jest to, że urządzenie to wyposażone jest w trzy różne koła, które zapewniają różną bezwładność (obciążenie), odpowiadającą 0,025, 0,05, 0,1 kg m2. Co więcej, to urządzenie oferuje informację zwrotną o rzeczywistej mocy wyjściowej (w watach) w czasie rzeczywistym. W ten sposób pozwala nam to porównać pewien próg, przy którym zachodzą rzeczywiste zmiany zarówno w układzie nerwowo-mięśniowym, jak i sercowo-naczyniowym (oczywiście w przypadku ciągłego monitorowania BP).

Oryginalność oczekiwanych wyników - Wiele ostatnio opublikowanych prac dotyczyło różnych modalności RT ze stałymi obciążeniami, różnymi modelami periodyzacji i ich wpływem na regenerację mięśni w tej konkretnej populacji. Jednak ich odkrycia wyraźnie pokazały, że niezależnie od treningu RT lub różnych strategii periodyzacji treningu, włókna mięśniowe typu II zmniejszały się wraz z nieużywaniem mięśni i starzeniem się. W związku z tym można spekulować, że podejście polegające na nagłym przeciążeniu mechanicznym (lub zmiennym obciążeniu izoinercyjnym) będzie realnym narzędziem do radzenia sobie z utratą mocy i funkcji mięśni poprzez dodatkowe wzorce rekrutacji włókien mięśniowych typu II. Ponadto niniejsze badanie ma na celu ustalenie, czy niektóre specyficzne markery krwi (takie jak agryna) mogą wykrywać zmiany połączeń nerwowo-mięśniowych zgodnie z tymi protokołami eksperymentalnymi.