Legginsy z taśmami oporowymi na kaloryczne wydatki podczas ćwiczeń

W tym badaniu zostanie wykorzystany losowy, kontrolowany i pojedynczo ślepy projekt krzyżowy obejmujący wchodzenie po schodach, wiosłowanie i jazdę na rowerze przez 10 minut w legginsach SRB lub legginsach bez SRB (legginsy kontrolne) w różne dni (z co najmniej trzydniowym między). Celem jest porównanie reakcji metabolicznych i sercowo-naczyniowych podczas ćwiczeń w różnych rodzajach legginsów.

Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do założenia najpierw legginsów SRB lub legginsów kontrolnych, a następnie przejdą na inny rodzaj legginsów na potrzeby próby wysiłkowej innego dnia. Kolejność ćwiczeń również będzie losowa dla każdego uczestnika, ale pozostanie taka sama dla każdego uczestnika. Uczestnicy, technicy i PI nie będą wiedzieć, jakiego rodzaju legginsy były używane danego dnia, przy czym legginsy będą kodowane jako „A” lub „B” i dostarczane ze wstępnie oznakowaną przez firmę SweetflexxTM.

Badanie będzie składać się z trzech wizyt laboratoryjnych:

1. Wizyta w laboratorium 1 (Wizyta 1): Badanie przesiewowe, świadoma zgoda, kwestionariusze dotyczące zdrowia, zapoznanie się, określenie tempa ćwiczeń i dopasowanie rozmiaru legginsów. Wizyta ta zajmie 1 godzinę.
2. Wizyta laboratoryjna 2 (Wizyta 2): Chodź na bieżni, wejdź na StairMaster, wiosłuj na ergometrze wioślarskim i jeźdź na ergometrze rowerowym w jednym rodzaju legginsów. Ta wizyta zajmie 2 godziny.
3. Wizyta laboratoryjna 3 (Wizyta 3): Powtórzenie chodzenia na bieżni, wspinania się na pochyłym urządzeniu StairMaster, wiosłowania na ergometrze wioślarskim oraz jazdy na rowerze na ergometrze rowerowym w innym rodzaju legginsów. Ta wizyta zajmie 2 godziny.

Sesje ćwiczeń

Określanie tempa ćwiczeń i procedury zapoznawcze (wizyta 1). Każdy uczestnik będzie wykonywał identyczne ćwiczenia na ergometrze StairMaster (Matrix, Cottage Grove, WI, USA), ergometrze wioślarskim (Concept II, Morrisville, VT, USA) i ergometrze rowerowym (Lode, Groningen, Holandia) w różne dni. Ponieważ uczestnicy mogą nie mieć doświadczenia ze sprzętem do ćwiczeń używanym w tym badaniu, po przeprowadzeniu badania przesiewowego i procesie świadomej zgody zostaną dokładnie przeszkoleni i zaznajomieni ze wszystkimi manewrami i procedurami ćwiczeń, aby zapewnić komfort i spójność. Tempo ćwiczeń dla każdego urządzenia zostanie wybrane podczas zapoznawania się z programem w oparciu o zdolność uczestnika do utrzymania każdego rodzaju ćwiczenia przez co najmniej 10 minut. Ten etap testów przed ćwiczeniami ujednolici parametry ćwiczeń dla każdego urządzenia i umożliwi uczestnikom zapoznanie się z nimi. Parametry standaryzacji tempa będą obejmować prędkość chodu (mph) dla bieżni, prędkość wspinania (kroki/minutę) i poziom nachylenia dla StairMaster, moc wyjściową (w watach) i prędkość wiosłowania (liczba uderzeń/minutę) dla ergometru wioślarskiego oraz obroty na minutę i obciążenie (w watach) ergometru rowerowego. Tempo ćwiczeń dla każdego elementu wyposażenia zostanie ujednolicone pomiędzy dwoma dniami testowania. Ten etap zajmie 5 minut na każdy sprzęt do ćwiczeń, z 5-minutową przerwą pomiędzy każdym rodzajem ćwiczeń.

Testy wysiłkowe ze wspinaczki, wioślarstwa i jazdy na rowerze (wizyta 2 i 3). Uczestnicy będą mieli dwie wizyty laboratoryjne w celu przeprowadzenia testów wysiłkowych zaplanowane o tej samej porze dnia. Po przybyciu do laboratorium uczestnicy przebiorą się w legginsy kontrolne lub SRB, zgodnie z randomizacją. Randomizacja zostanie przeprowadzona za pomocą randomizatora aplikacji mobilnej. Następnie zostaną zważeni i wyposażeni w czujnik tętna (Polar®, Kempele, Finlandia) i cyfrowy ciśnieniomierz (Omron Corp., Kyoto, Japonia). Uczestnicy będą odpoczywać przez 10 minut w cichym pomieszczeniu w pozycji siedzącej, po czym nastąpi pomiar tętna i ciśnienia krwi. Po 5 minutach ćwiczeń uczestnicy będą nosić maskę na twarz (Hans Rudolph Inc., Kansas, Ameryka) w celu przeprowadzenia testów metabolicznych podłączoną do skalibrowanego wózka metabolicznego w celu zbierania wdychanego i wydychanego powietrza podczas ćwiczeń.

Każda sesja ćwiczeń będzie trwała 10 minut, przy czym pierwsze 5 minut będzie przeznaczone na aklimatyzację do ćwiczenia, a pozostałe 5 minut na ćwiczenia w stanie stacjonarnym. Dlatego do analizy wydatków energetycznych zostaną wykorzystane dane z ostatnich 5 minut. Jeśli uczestnikowi nie uda się osiągnąć stanu ustalonego w ciągu pierwszych 5 minut, ćwiczenie będzie kontynuowane aż do 5 minut po osiągnięciu stanu ustalonego. Stan stacjonarny definiuje się jako punkt, w którym zużycie tlenu (VO2) osiąga plateau podczas submaksymalnych ćwiczeń aerobowych (2). Zwykle osiąga się go w ciągu 1–4 minut przy utrzymującej się i submaksymalnej intensywności ćwiczeń (2, 3). Celem osiągnięcia stanu ustalonego jest pomiar wydatku kalorycznego.

Po każdym rodzaju ćwiczeń uczestnicy szybko przejdą do pozycji siedzącej na standardowym krześle z założoną maską na twarz, aby w sposób ciągły mierzyć reakcję metaboliczną po wysiłku. Odpoczną przez 10 minut, aby upewnić się, że tętno i ciśnienie krwi wróciły do ​​normy przed następną sesją ćwiczeń. Aby lepiej ujednolicić ćwiczenia wioślarskie podczas dwóch dni próby wysiłkowej, uczestnicy każdego ruchu wioślarskiego rozpoczynają od pełnego zgięcia kolana i kończą na pełnym wyprostze nogi. Metronom zostanie użyty do ujednolicenia częstotliwości ruchu wioślarskiego.

Pomiary

Miary antropometryczne. Przed rozpoczęciem ćwiczeń wzrost, masa ciała i skład ciała uczestników zostaną zmierzone nieinwazyjnie za pomocą urządzenia bioimpedancyjnego (Tanita Corp., Tokio, Japonia). Rejestrowane będą różne obwody, w tym obwód brzucha w pępku, obwód bioder w najszerszej części pośladków, obwód uda w punkcie środkowym między kością biodrową a środkową częścią rzepki oraz obwód łydki w najszerszej części. Pomiary te zostaną przeprowadzone przez tego samego badacza, aby zapewnić spójność, a każdy pomiar obwodu zostanie wykonany co najmniej dwukrotnie, a do analizy zostanie wykorzystana średnia wartość.

Odpowiedzi sercowo-naczyniowe. Tętno będzie stale monitorowane przez cały czas trwania testu za pomocą czujnika tętna (Polar®, Kempele, Finlandia). Skurczowe, rozkurczowe i średnie ciśnienie krwi będzie mierzone na prawym ramieniu ustawionym na poziomie serca za pomocą cyfrowego ciśnieniomierza (Omron Corp., Kyoto, Japonia) przed i co dwie minuty po każdym rodzaju ćwiczeń, aż do powrotu ciśnienia krwi do poziomu bazowego. Ocena postrzeganego wysiłku (RPE) będzie pytana co dwie minuty podczas ćwiczenia, aż do zakończenia każdej sesji ćwiczeń, gdzie 6 oznacza odpoczynek, a 20 oznacza maksymalny wysiłek.

Odpowiedzi metaboliczne. Zużycie tlenu (VO2) i wytwarzanie dwutlenku węgla (VCO2), wraz ze współczynnikiem wymiany oddechowej (RER = VCO2/VO2), będzie mierzone za pomocą skalibrowanego wózka metabolicznego (TrueOne®, Salt Lake City, UT, USA). Współczynnik wymiany oddechowej (RER) i wartości VO2 podczas 5-minutowego stanu ustalonego zostaną wykorzystane do obliczenia wydatku kalorycznego (kcal) i utleniania tłuszczu metodą kalorymetrii pośredniej. Wszystkie reakcje metaboliczne będą stale monitorowane przez całą sesję.

Temperatura rdzenia. Temperatura ciała (℃) będzie mierzona przed i po każdym rodzaju ćwiczeń za pomocą termometru bębenkowego w celu pomiaru temperatury błony bębenkowej. Metoda ta jest prostym i bezpiecznym sposobem pomiaru temperatury rdzenia.

Kwestionariusze i ankiety

Kwestionariusz gotowości do aktywności fizycznej (PAR-Q+) i kwestionariusz badań laboratoryjnych dotyczących zdrowia. PAR-Q to proste narzędzie do samokontroli, zwykle używane przez trenerów fitness lub trenerów w celu określenia bezpieczeństwa lub potencjalnego ryzyka związanego z ćwiczeniami na podstawie historii zdrowia, aktualnych objawów i czynników ryzyka. Zostanie on wykorzystany do ustalenia, czy uczestnicy kwalifikują się do próby wysiłkowej (patrz załącznik). Uczestnicy wypełnią opracowaną przez nasze laboratorium ankietę stanu zdrowia, zawierającą informacje na temat historii samoleczenia, historii chorób rodziny, przyjmowanych leków, nawyków związanych z alkoholem i paleniem tytoniu oraz aktywności fizycznej. Odbywa się to na papierze, telefonie komórkowym lub tablecie, zgodnie z ich preferencjami, po uzyskaniu ich świadomej zgody. Wersja elektroniczna obsługiwana jest przez system Qualtrics (https://utexas.qualtrics.com/jfe/form/SV_781SzF02Ak1nCsu).

Kwestionariusz zdrowia kobiet w badaniu. Podczas wizyty 1 uczestniczki wypełnią także kwestionariusz badawczy dotyczący zdrowia kobiet, dostosowany na podstawie kwestionariusza opracowanego przez Laboratorium Biodynamiki Bruno Balke na Uniwersytecie Wisconsin (patrz załącznik). Kwestionariusz ten obejmuje historię menstruacji, stosowanie antykoncepcji, historię stosowania antykoncepcji i historię ciąży. Celem tego kwestionariusza jest zebranie informacji na temat cyklu miesiączkowego każdej uczestniczki, które zostaną wykorzystane do ujednolicenia fazy cyklu miesiączkowego w dwóch dniach testu wysiłkowego dla każdej uczestniczki.

Kwestionariusz oceny legginsów. Na zakończenie sesji testowej uczestnicy wypełnią ankietę oceniającą legging. Kwestionariusz ten ocenia komfort i uczucie ucisku lub ograniczenie w różnych obszarach legginsów, w tym w talii, biodrach, okolicy krocza, udzie i łydce. Przekazywanie dodatkowych pozytywnych i negatywnych opinii jest opcjonalne.

Kontrole środowiskowe

Eksperymentalna kontrola ustawień. Wszystkie próby wysiłkowe będą przeprowadzane w temperaturze 25°C. Przed badaniem wysiłkowym uczestnicy powinni pościć przez co najmniej 4 godziny (dozwolona jest woda), powstrzymać się od spożycia kofeiny na 12 godzin przed przyjściem, unikać alkoholu i forsownych ćwiczeń na 24 godziny przed badaniem oraz zapewnić sobie odpowiednią ilość snu.

Aktywność fizyczna i kontrola diety. Uczestnicy będą utrzymywać swoją normalną dietę i poziom aktywności przez 24 godziny przed protokołami eksperymentalnymi podczas Wizyty 2. Przeprowadzą 24-godzinne ćwiczenia i przypomną sobie dietę. Zgodnie z wcześniejszym przypomnieniem uczestnicy zostaną poproszeni o powtórzenie diety i ćwiczeń fizycznych na 24 godziny przed wizytą 3. Przed ukończeniem wszystkich wizyt laboratoryjnych zostaną poproszeni o utrzymanie normalnej diety i aktywności fizycznej.

Kontrola cyklu miesiączkowego i kontrola środków antykoncepcyjnych. Wykazano, że cykl menstruacyjny ma niewielki, ale znaczący wpływ na wydatek energetyczny, tempo metabolizmu i temperaturę ciała, chociaż najnowsze dowody wykazały sprzeczne wyniki. Aby kontrolować ten czynnik zakłócający, badanie każdej uczestniczki zostanie zaplanowane w tych samych fazach cyklu menstruacyjnego. (tj. dwa dni próby wysiłkowej przypadają na środkową fazę lutealną lub wczesną fazę pęcherzykową). Te dwie fazy charakteryzują się stosunkowo stabilnym poziomem hormonów płciowych przez cały cykl menstruacyjny. Uczestnikom przyjmującym doustne leki antykoncepcyjne zostanie zalecone utrzymanie tego samego schematu leczenia w dni próby wysiłkowej. Uczestnicy będą zachęcani do stosowania antykoncepcji mechanicznej w okresie badania.