Trening oporowy oparty na grywalizacji u dzieci w wieku 10-12 lat w trakcie wychowania fizycznego (RETRAGAM)

Projekt badania, uczestnicy i kryteria selekcji Badanie RETRAGAM jest randomizowanym, kontrolowanym badaniem prowadzonym w publicznych szkołach podstawowych w Walencji w Hiszpanii, za zgodą Komisji ds. Etyki Badań z Ludźmi Uniwersytetu w Walencji (identyfikator: UV-INV_ETICA-2681359). Badanie ma na celu zbadanie wpływu interwencji treningu oporowego z grywalizacją i bez niej na dzieci w wieku 10-12 lat.

Aby wybrać szkoły uczestniczące, skontaktujemy się telefonicznie z losowymi szkołami z łącznie 167 szkół podstawowych w Walencji i zapytamy, czy spełniają one kryteria włączenia. Naukowcy wyjaśnią główne cele badania, a po zidentyfikowaniu 6 szkół spełniających wszystkie wymagania zostaną one włączone do badania. Każda szkoła zostanie następnie losowo przydzielona do jednej z trzech grup: EG1, EG2 lub CG. W każdej szkole do badania zostanie losowo wybrana jedna klasa 5 i jedna klasa 6. Następnie badacze przeprowadzą spotkanie z pracownikami szkoły, aby omówić główne cele badania i procedurę interwencji.

Spośród trzech wybranych szkół interwencyjnych jedna będzie realizować 15-minutowy program obwodowy RT (EG1, n≃100), druga będzie stosować ten sam program, ale obejmujący strategie grywalizacji (EG2, n≃100). Pozostała szkoła będzie stanowić grupę kontrolną (CG, n≃100). W szkołach interwencyjnych pierwsze 15 minut lekcji wychowania fizycznego, zwykle przeznaczonych na rozgrzewkę, zostanie zastąpionych programem obwodowym RT. W szkole CG dzieci będą kontynuować regularne zajęcia wychowania fizycznego.

Aby określić wielkość próby do badania, oszacowano wielkość efektu dla głównego wyniku, czyli sprawności mięśni. Choć korzyści zdrowotne wynikające ze sprawności mięśni są powszechnie uznawane, brak jest konsensusu co do klinicznego znaczenia zmian w MF u młodych ludzi. Na podstawie wcześniejszych badań (Lubans i in., 2016) przewiduje się wielkość efektu d=0,4 dla MF. W związku z tym wymagana jest minimalna próba 162 dzieci (54 na grupę interwencyjną × 3 grupy) do wykrycia zmian międzygrupowych w MF z mocą 80% i α = 0,05. Aby uwzględnić potencjalne porzucenie nauki w szkole (do 10%), docelową rekrutacją jest 145 dzieci. Jednakże, aby zapewnić wystarczającą liczbę uczestników, zostanie zatrudnionych ≃300 uczniów (≃100 na grupę interwencyjną).

Interwencje

Biorąc pod uwagę, że szkolne interwencje RT powinny być realistyczne, dostosowane do planu zajęć szkoły i skupiać się na poprawie sprawności fizycznej, składzie ciała, przyjemności i motywacji u dzieci w wieku 10–12 lat ze szkół podstawowych, wprowadzono następujące cztery 8-tygodniowe szkolne programy interwencyjne do tego badania zostali wybrani:

Dwie interwencje uwzględnione w badaniu RETRAGAM zostały zaprojektowane przez badacza w oparciu o sugestie dotyczące celowości ćwiczeń w celu specyficznego rozwoju MF zgodnie z wytycznymi RT dla dzieci i młodzieży (Faigenbaum i in., 2009b; Lloyd i in., 2014). oraz uwzględnienie wcześniej opracowanych interwencji w tym samym przedziale wiekowym (Villa-González i in., 2022).

EG1: 15-minutowy program obwodowy RT (FunctionalHIIT) Trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) opisuje ćwiczenia fizyczne charakteryzujące się krótkimi i przerywanymi wysiłkami związanymi z energiczną aktywnością, przeplatanymi okresami odpoczynku podczas ćwiczeń pasywnych lub o niskiej intensywności (Amaro-Gahete i in., 2018 ). Podczas każdego treningu FunctionalHIIT nauczyciel zademonstruje ruchy wykonawcze i przekaże uczniom informację zwrotną dotyczącą prawidłowego wykonania, zapewniając standaryzowaną zachętę werbalną.

Objętość: ≃10 min/dzień trzy razy w tygodniu przy umiarkowanej do wysokiej intensywności (7–10 w skali CR-10 Borga) (Borg, 1990) łącznie ≃30 min/tydzień, co będzie stanowić połowę minimum PA dla dzieci zalecana przez WHO (60 min/tydz. w MVPA).

Intensywność: Uczestnicy zostali zaznajomieni ze skalą CR-10 Borga (Borg, 1990) przed rozpoczęciem interwencji. Podczas nauki dzieci będą instruować, aby wykonywać ruchy, których celem jest początkowo 6-7, a na końcu 9-10. Po każdym treningu FunctionalHIIT wszyscy uczniowie ocenią odczuwany wysiłek podczas ćwiczeń. Chociaż istnieją wcześniejsze badania kontrolujące intensywność za pomocą skali Borga u dzieci w tym wieku (Chen i in., 2017; Engel i in., 2019; Moran i in., 2019), niektórzy przypadkowi uczniowie należą do wszystkich grup (tj. EG1, EG2 i CG) będą nosić czujnik tętna (monitor Polar Ignite 2) w celu kontrolowania różnych parametrów intensywności (tj. HR, HRMax, HRV).

Częstotliwość: 3 razy w tygodniu, w oparciu o wcześniejszą interwencję dotyczącą funkcjonalnego HIIT u dzieci (Engel i in., 2019) i zgodnie z wytycznymi dotyczącymi RT dla dzieci i młodzieży (Faigenbaum i in., 2009b; Stricker i in., 2020) oraz zalecenia Konsensusu dotyczącego treningu oporowego dla dzieci (Lloyd i in., 2014).

Rodzaj ćwiczeń: W ramach programu FunctionalHIIT uczestnicy wykonają osiem ćwiczeń z obciążeniem w układzie obwodowym (tj. pompki, przysiady, deski itp.).

Zmienność obciążenia treningowego: Uważamy, że uczestnicy nie osiągną od razu wymaganego poziomu intensywności. Zamiast tego wprowadzona zostanie stopniowa progresja w celu kontrolowania dawki wysiłkowej. Początkowo uczestnicy zaczną od poziomu intensywności 6-7 w skali Borga CR-10 i będzie on wzrastał o 1 punkt co dwa tygodnie, aż do osiągnięcia 9-10 na 10. Czas trwania treningu w części głównej będzie wydłużał się o 5 sekund co dwa tygodnie, natomiast odstępy między ćwiczeniami będą się zmniejszać (z początkowych 3 sekund do 15 sekund na końcu). Same ćwiczenia będą stawały się coraz trudniejsze w trakcie programu treningowego i będą się zmieniać co dwa tygodnie. Ponadto, uwzględniając indywidualne cechy, progresja zostanie dostosowana do dzieci szczególnie nieaktywnych lub z nadwagą, umożliwiając im powtarzanie ćwiczeń z poprzedniego tygodnia.

Sesje treningowe: Każda sesja treningowa rozpocznie się 3-minutową dynamiczną, standardową rozgrzewką (3-6 RPE), obejmującą ćwiczenia aktywujące mięśnie, takie jak skakanie, podskoki i skoki. W 10-minutowej części głównej (7-10 RPE) uczestnicy wykonają osiem ćwiczeń w parach lub trójkach w układzie obwodowym, skupiając się na wykonaniu jak największej liczby powtórzeń i osiągnięciu wcześniej wskazanych poziomów RPE. Nauczyciel, przy wsparciu dwóch wybranych uczniów ze szkoły, będzie zachęcał i monitorował technikę i wysiłek podczas obwodu. Sesja treningowa zakończy się 2-minutowym schładzaniem (3-4 RPE) obejmującym ćwiczenia rozciągające.

EG2: 15-minutowy program obwodowy RT (FunctionalHIIT) z grywalizacją Część szkoleniowa EG2 zostanie opracowana zgodnie z tym samym protokołem opisanym w EG1. Aby doświadczyć grywalizacji, uczniowie wyruszą w narracyjną podróż o tematyce superbohatera, podczas której muszą pilnie trenować, aby zdobywać punkty i odznaki, ulepszając po drodze swoje awatary. Ostatecznym celem jest pokonanie superzłoczyńcy w ostatecznej bitwie po 8 tygodniach. Badanie RETRAGAM wykorzystuje samodzielnie stworzoną aplikację (dostępną pod adresem https://goo.su/GVgSPW) za historię grywalizacji, śledzenie punktów i personalizację awatarów dzieci. W ramach metody odwróconej klasy dzieci mogą uzyskać dostęp do platformy w celu podglądu nadchodzących ćwiczeń i treści edukacyjnych (tj. korzyści płynących z RT, wiedzy o mięśniach, kościach i stawach biorących udział w ćwiczeniach, nawykach postawy itp.). Aby zmotywować uczniów, co dwa tygodnie będą udostępniane filmy motywacyjne związane z narracją o superbohaterach, zachęcające ich do aktywnego udziału w programie RT. Na koniec każdego dnia szkoleniowego uczniowie przeprowadzą samoocenę, zdobywając 0-3 punkty w oparciu o poziom zaangażowania w szkolenie (technika ćwiczeń, zgodność z RPE i koleżeństwo). Punkty te zostaną wykorzystane do ulepszenia ich indywidualnych awatarów pod koniec każdego tygodnia (tj. strojów, wyposażenia, mocy itp. superbohaterów). Pod koniec 8 tygodni uczniowie będą musieli pokonać superzłoczyńcę w ostatecznej bitwie (kwestionariusz dotyczący zdobytych wiedzy) i otrzymają fizyczną odznakę, którą będą mogli nosić w koszulce podczas ponownej sesji pomiarowej. Nauczyciel będzie miał arkusz kalkulacyjny do zapisywania wszystkich punktów, które uzupełnią ocenę sesji WF. Rysunek 1 podsumowuje interwencję EG2.

CG (Grupa kontrolna) Uczestnikom CG udzielimy ogólnych porad poprzez spotkanie informacyjne, które wskaże, jak utrzymać ich styl życia. Aby wywiązać się ze zobowiązań etycznych, pod koniec interwencji nauczyciele WF zostaną poinstruowani na temat programu RT i aplikacji RETRAGAM, aby umożliwić im samodzielne przeprowadzenie interwencji, jeśli uznają to za stosowne.

Analiza danych Wszystkie zmienne wynikowe zostaną zweryfikowane pod kątem normalności, a wyniki zostaną przedstawione przy użyciu średniej i odchylenia standardowego lub mediany i rozstępu międzykwartylowego, tam gdzie jest to właściwe dla zmiennych ciągłych, oraz częstotliwości i procentu dla zmiennych kategorycznych. Zastosujemy analizę kowariancji (ANCOVA) do porównań grup na początku badania (EG1 vs EG2 vs CG) oraz, odpowiednio, nieparametryczną metodę Kruskala-Wallisa i testy t.

Aby ocenić skuteczność różnych interwencji na obiektywnie zmierzonym MF i innych wynikach, zostanie zastosowana wieloczynnikowa analiza ANOVA [punkt czasowy (T0, T1) x grupa (EG1 vs EG2 vs CG)] z miarami wyniku jako zależnymi zmiennych w oddzielnych modelach, interwencję jako zmienną niezależną i kontrolę potencjalnych czynników zakłócających (takich jak płeć, cechy socjodemograficzne, stan zdrowia, BMI, PHV, poziom PA i wartość wyjściowa MF). Istotność statystyczna zostanie ustalona na poziomie p<0,05.