Zależność obciążenia od prędkości: adaptacje nerwowo-mięśniowe do treningu oporowego

Podstawowym celem tego projektu jest porównanie wpływu VBT i PBT na przerost mięśni i adaptację nerwowo-mięśniową RT podczas interwencji o podobnej objętości trwającej 10 tygodni. Drugorzędnym celem badaczy jest także zbadanie związku między tymi adaptacjami a potreningowymi przyrostami siły mięśni (siła mięśni przy wolnych i szybkich prędkościach oraz siła mięśni wytrzymałościowych). Celem trzeciorzędnym badaczy jest określenie, jak zmęczenie nerwowo-mięśniowe, stres treningowy i uszkodzenie mięśni ewoluują w odpowiedzi na VBT i PBT podczas 10-tygodniowej interwencji. Celem czwartorzędnym badacze zamierzają ocenić, czy wyniki są spójne zarówno w przypadku ćwiczeń RT górnej, jak i dolnej części ciała.

Badacze stawiają hipotezę, że po 10 tygodniach RT (i) pomimo wykazania większego wzrostu siły, mocy i aktywacji mięśni [wzrost szybkości wyzwalania i rekrutacji jednostek motorycznych w wyniku skurczów o dużej prędkości], z powodu niższego poziomu napięcia mechanicznego podczas treningu uczestnicy przydzieleni do VBT będą wykazywać mniejszy przerost mięśni; (ii) uczestnicy przydzieleni do VBT zaobserwują większy wzrost siły przy wolnych i szybkich prędkościach, a sportowcy przydzieleni do PBT zaobserwują większy wzrost siły wytrzymałościowej; (iii) uczestnicy przydzieleni do VBT będą wykazywać mniejsze zmęczenie nerwowo-mięśniowe, stres treningowy i uszkodzenia mięśni; (iv) wyżej wymienione hipotetyczne wyniki będą spójne zarówno w przypadku ćwiczeń RT górnej, jak i dolnej części ciała.

Plan i metody badawcze Uczestnicy Rekrutacja Do badania zostaną zrekrutowani zdrowi mężczyźni w wieku 18–30 lat, bez schorzeń neurologicznych, niepełnosprawności kończyn dolnych i górnych ani żadnej znanej choroby. Wszyscy uczestnicy muszą znać RT (≥ 3 razy w tygodniu, przez co najmniej 3 lata praktyki). Dodatkowymi kryteriami wykluczenia będą znane zaburzenia metaboliczne, sercowo-naczyniowe, oddechowe lub inne schorzenia ortopedyczne ograniczające wysiłek fizyczny. Przed uczestnictwem uczestnicy będą musieli podpisać świadomą zgodę, zatwierdzoną już przez instytucjonalną komisję odwoławczą (CEFMH nr 28/2023).

Projekt badania Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednej z trzech grup: PBT, VBT lub VBT wykonane tak szybko, jak to możliwe (VBT-F). Wszystkie grupy będą wymagały interwencji RT i wszystkie grupy zostaną poddane ocenie na początku badania, po 4 tygodniach i 10 tygodniach (odpowiednio T0, T4 i T10).

Wielkość próby Uzasadnienie W oparciu o wielkość efektu różnic w maksymalnym jednym powtórzeniu przysiadu w tył (1RM) po 6 tygodniach PBT i VBT (i biorąc pod uwagę 25% współczynnik ścierania ze względu na podłużny charakter badania) łącznie 30 uczestnicy (10 na grupę) zostaną wybrani tak, aby zapewnić 95% mocy statystycznej.

Protokoły RT RT będzie wykonywany 3 razy w tygodniu, z co najmniej 48-godzinną przerwą pomiędzy każdą sesją. Uczestnicy wykonają 3 serie powtórzeń przysiadu z wolnymi ciężarami i wyciskania na ławce na wolnych ciężarach, przy czym liczba serii będzie zwiększana o jedną co 2 tygodnie. , przy obciążeniu odpowiadającym 85%1RM. Uczestnicy VBT-F wykonają taką samą liczbę serii i powtórzeń jak uczestnicy zapisani do PBT i VBT, przy czym faza koncentryczna będzie wykonywana z maksymalną zamierzoną prędkością. W obu ćwiczeniach faza ekscentryczna będzie wykonywana w warunkach niewybuchowych i kontrolowanych oraz bez narzucania przerwy przed rozpoczęciem skurczu koncentrycznego. Obciążenie wysiłkowe będzie odpowiadać 85%, 77,5% i 70% 1RM odpowiednio w pierwszej, drugiej i trzeciej sesji w tygodniu. Grupy VBT i VBT-F będą dostosowywać obciążenia w każdej sesji zgodnie ze znaczącymi wahaniami MCV (odpowiednio 0,06 m/s i 0,02 m/s dla przysiadu i wyciskania na ławce). MCV będzie monitorowane przy użyciu zatwierdzonego przetwornika położenia liniowego próbkującego prędkość pręta z częstotliwością 1000 Hz (Chronojump, Barcelona, ​​Hiszpania). Informacje zwrotne na temat prędkości zostaną przekazane uczestnikom podczas sesji RT.

Testowanie

Aby uniknąć długotrwałego gromadzenia danych i zminimalizować zmęczenie psychiczne i fizyczne, badanie będzie obejmować dwie sesje. Obiektywne pomiary siły, właściwości mięśniowych i neurofizjologicznych zostaną zebrane w sposób krótko opisany poniżej:

Przerost mięśni Ocena pola przekroju poprzecznego mięśnia, grubości mięśni, długości pęczków i kąta pennacji zostanie przeprowadzona za pomocą ultrasonografii [urządzenie w trybie B (Noblus; Hitachi Aloka Medical Systems, Tokio, Japonia) z sondą liniową (4,0 cm). ] . Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby leżeć na wznak i zrelaksowany. Ponieważ wielkość przerostu mięśni może różnić się w proksymalnej i dalszej części mięśnia, pomiary zostaną przeprowadzone w różnych miejscach mięśnia czworogłowego uda i mięśnia piersiowego większego.

Aktywacja siły i mięśni Przysiady pleców i wyciskanie na ławce Maksymalne dobrowolne skurcze izometryczne (MVIC) zostaną przeprowadzone na maszynie Smith-Machine (Matrix Fitness; maszyna G1 Smith, Cottage Grove, WI) połączonej z płytą siłową z częstotliwością próbkowania 1000 Hz ( Bertec, Kolumbia, USA). Zostaną wykonane trzy MVIC, trwające 5 s każdy z 60-sekundową przerwą na odpoczynek pomiędzy próbami. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby wywierać maksymalną siłę tak szybko i mocno, jak to możliwe. Szybkość rozwoju siły będzie obliczana sekwencyjnie jako nachylenie zależności siła-czas podczas każdej próby MVIC (0-50, 50-100 i 100-150 ms po rozpoczęciu siły). Następnie zostanie wykonany skok w przeciwstawnym ruchu (CMJ) i test wyciskania na ławce składający się z 3 prób w celu oceny siły przy dużej prędkości. Dodatkowo zostanie również określony 1RM dla przysiadu z wolnymi ciężarami i wyciskania na ławce z wolnymi ciężarami, aby ocenić siłę przy wolnych prędkościach. 1RM będzie również używany do ustawiania początkowych obciążeń interwencji PBT. 1RM będzie zdefiniowane jako maksymalne obciążenie uruchomione w pełnym zakresie ruchu w pojedynczym powtórzeniu. Na koniec uczestnicy wykonają serię do wolicjonalnej porażki z obciążeniem odpowiadającym 60% 1RM dla przysiadu i wyciskania na ławce (siła wytrzymałościowa). W ramach motywacji zapewniona zostanie silna zachęta słowna. Elektromiografia powierzchniowa (EMG) mięśnia czworogłowego uda i mięśnia piersiowego większego zostanie wykorzystana do ilościowego określenia aktywacji mięśni podczas wszystkich sesji testowych za pomocą dwubiegunowych czujników bezprzewodowych (EMG Delsys, TrignoTM), próbkowanych przy częstotliwości 1000 Hz. Surowe dane EMG będą przechowywane w formacie cyfrowym przy użyciu oprogramowania Acqknowledge 4.3.1 (BIOPAC Systems Inc., Goleta, Kalifornia) i wygładzone poprzez obliczenie średniej kwadratowej (RMS). Wartość RMS będzie wskazywać amplitudę aktywacji mięśni, a wartość RMS uzyskana w odpowiedzi na oceny dynamiczne zostanie znormalizowana do wartości uzyskanej w MVIC.

Stres treningowy, zmęczenie nerwowo-mięśniowe i uszkodzenie mięśni Co tydzień wszyscy uczestnicy ukończą trzy CMJ. Dodatkowo uczestnicy podają wskaźnik postrzeganego wysiłku (RPE) w rosnącej skali od 1 do 10 dla każdej serii wykonanej podczas interwencji RT. Na koniec przeprowadzane będą cotygodniowe oceny kapilarnej kinazy kreatynowej (CKMM). Aby określić aktywność CKMM, z płatka ucha zostanie pobrana próbka 32 μl krwi włośniczkowej do probówki zawierającej heparynę (nr kat. 9550532 Reflotron ®. Te trzy oceny będą wskaźnikami odpowiednio zmęczenia nerwowo-mięśniowego, stresu treningowego i uszkodzenia mięśni podczas całej interwencji.

Analiza statystyczna Wszystkie dane zostaną przedstawione jako średnie i odchylenie standardowe i zostaną przetestowane pod kątem normalności i homoskedastyczności odpowiednio testem Shapiro-Wilka i Levene'a. Dwukierunkowa ANOVA z powtarzanymi pomiarami [warunek (PBT vs. VBT-F vs. VBT) x czas (T0 vs. T4 vs. T10)] zostanie wykorzystana do zbadania głównych efektów i interakcji dla każdej zmiennej zależnej. Korekta porównań wielokrotnych zostanie dokonana za pomocą poprawki Bonferroniego. Analizy danych zostaną przeprowadzone przy użyciu oprogramowania SPSS w wersji 27.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA), a istotność statystyczna zostanie ustalona na p < 0,05.