Trening ćwiczeń oporowych w celu poprawy zdrowia kości i chrząstki stawowej u kobiet (REPROOF)

Ćwiczenia oporowe skutecznie zmniejszają kilka czynników ryzyka osteoporozy i choroby zwyrodnieniowej stawów i są zalecane w zapobieganiu obu stanom i leczeniu, a także przeciwdziałają sarkopenii. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje niewiele i niespójnych dowodów na wpływ parametrów ćwiczeń (takich jak prędkość) na zapobieganie osteoporozie i chorobie zwyrodnieniowej stawów, nie ma też porównania różnych prędkości na parametry strukturalne i biomarkery. Chociaż rozwój osteoporozy i choroby zwyrodnieniowej stawów zajmuje dużo czasu, możliwe jest przyjrzenie się zmianom ryzyka za pomocą skanów kości i stawów - absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DXA), obwodowej ilościowej tomografii komputerowej (pQCT) i obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), próbki krwi i/lub moczu oraz objawy.

Niniejsze badanie ma na celu zbadanie wpływu dwóch różnych interwencji związanych z ćwiczeniami oporowymi (wybuchowy trening z dużą prędkością vs trening z dużym obciążeniem i małą prędkością) na zmiany strukturalne kości, chrząstki stawowej kolana i/lub biodra oraz mięśnie, a także biomarkery.

Badanie będzie trwającym 32 tygodnie randomizowanym, kontrolowanym badaniem obejmującym dwie grupy ćwiczące i jedną niećwiczącą grupę kontrolną.

Po zakończeniu anonimizacji zostaną wykonane pomiary przesiewowe i podstawowe. Gdy uczestnicy zakończą testy podstawowe, zostaną losowo przydzieleni do jednej z grup ćwiczeń lub grup kontrolnych przy użyciu techniki losowania bloków. Uczestnicy wybiorą kopertę, przygotowaną w partiach po 11 sztuk, która będzie zawierała notatkę „balistyczną”, „konwencjonalną” lub „kontrolną” w stosunku 4:4:3. Ma to na celu umożliwienie większego odpadnięcia w grupach ćwiczeń. Nie jest możliwe zaślepienie uczestnika lub badaczy nadzorujących interwencję co do przydziału grupowego.

Wymagany program ćwiczeń obejmuje dwie nadzorowane sesje tygodniowo na Uniwersytecie Loughborough, każda trwająca nie dłużej niż 60 minut na sesję. Każda sesja będzie obejmować 30-40 minut ćwiczeń i czas na sprawdzenie wszelkich objawów lub pytań z uczestnikami.

Ćwiczenia mają na celu wzmocnienie głównych grup mięśni tułowia i dolnej części ciała, a także obciążenie kości dotkniętych osteoporozą oraz stawów kolanowych i biodrowych, które są często dotknięte chorobą zwyrodnieniową stawów. Każda sesja treningowa zajmie 30-40 minut i obejmuje rozgrzewkę całego ciała oraz ćwiczenia tułowia przed wykonaniem dwóch głównych ćwiczeń: przysiadu i podnoszenia łydek. Te dwa główne ćwiczenia będą wykonywane przy użyciu maszyn oporowych (treningu siłowego) w dedykowanym obiekcie do ćwiczeń. Badacze wybrali maszynę do przysiadów hakerskich, ponieważ w jednym ćwiczeniu ćwiczy wiele grup mięśni i miejsc szkieletu, w tym kręgosłup i kończynę dolną, a nie mały obszar. Dodatkowo wspiera kręgosłup, dzięki czemu jest bezpieczny i wygodny w użytkowaniu.

Interwencja będzie dostosowana do indywidualnych możliwości danej osoby, a obciążenia będą stale wzrastać w miarę poprawy stanu uczestnika. Obciążenie zostanie ustalone na podstawie maksymalnej siły mięśniowej określonej na podstawie obliczenia maksimum 1 powtórzenia, które będzie odnawiane co miesiąc, aby monitorować postępy siły mięśniowej i stosowanie prawidłowej wagi do treningu (proporcjonalnie do siły). Uczestnicy zaczną od lekkich ciężarów, które będą się zwiększać, gdy uczestnicy staną się silniejsi.

Dwie grupy ćwiczeń będą wykonywać te same programy ćwiczeń, ale z różnymi prędkościami i ciężarami: konwencjonalna grupa trenująca będzie wykonywać ćwiczenia powoli (konwencjonalnie), podczas gdy grupa balistyczna będzie używać mniejszych obciążeń i większej prędkości, tak jakby próbowała skoczyć. Uczestnicy będą dokładnie prowadzeni i szkoleni, aby prawidłowo wykonywać wszystkie ćwiczenia, a wszystkie sesje treningowe będą nadzorowane przez wykwalifikowanych naukowców, aby zapewnić bezpieczeństwo podczas całego badania.

Grupa kontrolna zostanie poproszona o utrzymanie swoich zwykłych ćwiczeń i diety. Pomiary kontrolne zostaną przeprowadzone po 16 i 32 tygodniach od rozpoczęcia programu ćwiczeń.

Obliczenie wielkości próby opiera się na wykryciu różnic w gęstości mineralnej kości między każdą grupą ćwiczącą a grupą kontrolną. Stosując wielkość efektu 0,75 (uważaną za klinicznie znaczącą), alfa 0,05 i błędy beta 0,95, potrzeba około 28 uczestników dla każdej grupy. Ostateczna wielkość próby powinna jednak obejmować możliwą liczbę wycofań. Aby umożliwić 30-procentowy wskaźnik rezygnacji w grupach ćwiczeń, do badania zostanie zrekrutowanych 110 uczestników.

Wszystkie dane zostaną podane w końcowej pracy; wszelkie brakujące dane zostaną uwzględnione wraz z przyczynami ich braku. Wszystkie środki opisane w metodologii zostaną zgłoszone, niezależnie od tego, czy wyniki są istotne statystycznie, czy nie. Dane od wszystkich kwalifikujących się uczestników zostaną uwzględnione w analizie zamiaru leczenia. Wielokrotne imputacje będą stosowane w celu uwzględnienia obecności brakujących danych. Analiza zostanie powtórzona u osób dobrze przestrzegających, tj. takich, które uczestniczyły w co najmniej 90% sesji ćwiczeń.

Statystyki opisowe zostaną obliczone w celu dostarczenia informacji o wartościach średnich i zmienności (odchylenie standardowe) kohorty. Rozkład normalny zostanie przeanalizowany za pomocą testu Shapiro-Wilka. Jeśli wykazano, że wariancja jest jednorodna, a rozkład normalny w populacji, wówczas analiza wariancji z powtarzanymi pomiarami (RM-ANOVA) wykryje wszelkie istotne różnice między grupą (ćwiczenie a kontrola), czasem (linia wyjściowa a po interwencji) lub interakcją grupa x czas .