Validação de um gêmeo digital realizando treinamento de força

Hipótese: é hipotetizado que a modelagem musculoesquelética avançada específica do sujeito em combinação com a tecnologia de monitoramento móvel incorporada no iPhone e no Apple Watch permite uma previsão precisa de mudanças na força muscular e no tamanho do músculo nos membros inferiores após uma intervenção de treinamento de força de 8 semanas dos principais grupos de músculos e tendões associados à estabilidade da articulação do joelho.

Objetivo Primário: Previsão de mudanças na força muscular nos membros inferiores devido a diferentes volumes de treinamento de força por meio de modelagem computacional avançada, análise biomecânica e tecnologia de monitoramento móvel. De particular interesse é a predição de 1RM e a predição da razão entre isquiotibiais e força do quadríceps (relação H:Q) comparada com testes de força isocinética como padrão-ouro. A pesquisa mostrou claramente que a quantificação de 1RM é fundamentalmente importante quando se trata de projetar programas de treinamento de resistência seguros e eficientes.

Objetivo Secundário: Avaliação das alterações no tamanho muscular dos membros inferiores devido a diferentes volumes de treinamento de força utilizando a técnica HMF. De particular interesse é a previsão do volume muscular usando a técnica HMF comparada com dados de ressonância magnética como padrão-ouro, bem como a previsão de adaptação em isquiotibiais e quadríceps CSA devido à intervenção de treinamento de força usando HMF versus dados de ultrassom, respectivamente.

Os principais fatores de linha de base que provavelmente influenciarão os desfechos primários e secundários são a experiência em treinamento de força e o sexo. O tamanho da amostra e o grupo populacional são especificados para permitir a análise das diferenças específicas de gênero nos resultados do estudo. Assim, os critérios de inclusão/exclusão e o protocolo do estudo, incluindo um questionário relacionado ao treinamento, são definidos para minimizar o viés da experiência de treinamento.

Concepção do projeto Este projeto em ciência do esporte é concebido como um estudo qualitativo confirmatório em pesquisa aplicada envolvendo participantes saudáveis. A lógica deste projeto é prever mudanças na força muscular e no tamanho do músculo devido ao treinamento de força usando modelagem computacional e tecnologia de monitoramento móvel. Em particular, os pesquisadores apresentarão novas abordagens em modelagem baseada em anatomia específica e monitoramento móvel, que foram testados anteriormente no ambiente de pesquisa e agora estão sendo aplicados a um estudo de intervenção em voluntários saudáveis ​​para prever adaptações na força muscular e tamanho em relação ao volume de treinamento de força.

Desenho do estudo: As especificidades da intervenção de treinamento de força são cuidadosamente projetadas com base no estado atual da pesquisa no campo e de acordo com as recomendações de treinamento de força em saúde musculoesquelética, condicionamento físico e reabilitação. Em particular, os investigadores conduzirão um programa de intervenção de treinamento de força de 8 semanas dos principais grupos de músculos e tendões associados à estabilidade da articulação do joelho (isquiotibiais, quadríceps e tríceps sural), com o grupo de estudo (n = 36, com 18F e 18M) sendo alocados aleatoriamente em diferentes níveis de volume de treinamento (Grupo#1: sem treino, Grupo#2: 1 treino por semana, Grupo#3: 3 treinos por semana) com o mesmo número de sujeitos e distribuição por gênero em cada grupo. Cada participante realizará o treinamento de força de forma autodirigida em seu ambiente específico de treinamento escolhido. Diretrizes claras para aquecimento, tipo e condução dos exercícios serão dadas a todos os participantes. Os exercícios de força são exercícios padrão para fortalecer a extensão e a flexão do joelho: agachamentos, leg press, extensões das costas, elevações do calcanhar e exercícios uniarticulares.

Parâmetros do estudo: Os parâmetros antropométricos incluem altura corporal, peso corporal, circunferências segmentares, somatótipo, forma corporal, AST muscular e volume muscular dos membros inferiores. Os parâmetros antropométricos serão avaliados por meio de ajuste HMF em combinação com dados de escaneamento corporal 3D e medidas antropométricas de acordo com os padrões ISAK. Alterações na AST dos isquiotibiais e quadríceps serão comparadas entre HMF e dados de ultrassom antes e após a intervenção do treinamento de força. Parâmetros específicos de força e treinamento incluem movimento articular, aceleração articular, momentos articulares totais, contagem de repetições, 1RM e relação H:Q. Parâmetros específicos de força e treinamento serão avaliados por meio de análise biomecânica usando dados de captura de movimento óptico e o aplicativo iOS Strength Control, e comparados com dados de testes de força isocinética como padrão-ouro. Adicionalmente, dados de ressonância magnética de membros inferiores serão adquiridos em um subgrupo de 12 participantes (6F, 6M).

POPULAÇÃO DO PROJETO E PROCEDIMENTOS DE ESTUDO

População do projeto: A população do projeto são indivíduos adultos saudáveis ​​que estão todos participando de seu próprio programa de treinamento de força semanalmente. O objetivo primário é prever mudanças na força muscular (i.e. parâmetros de resultados primários: 1RM e relação H:Q) após diferentes volumes de treinamento de grupos musculares chave associados à estabilidade da articulação do joelho. Uma análise de poder foi realizada usando statistikguru.de para avaliar o tamanho de amostra necessário para o parâmetro de resultado primário, 1RM. Com base na análise de poder, os investigadores visam um total de n = 36 conjuntos de dados completos (n = 12 por grupo de estudo da intervenção de treinamento de força), com um subgrupo de n = 12 participantes agendados adicionalmente para ressonância magnética da parte inferior membros na linha de base.

A avaliação baseada em ressonância magnética do volume muscular para validação da técnica HMF é analisada independentemente da intervenção do treinamento de força. Assim, a precisão da técnica HMF depende do modelo musculoesquelético genérico inicial que é usado para o ajuste do modelo, bem como da superfície da pele específica do indivíduo disponível e dos dados antropométricos.

Todos os participantes devem confirmar sua participação voluntária com um consentimento informado por escrito antes de serem submetidos a qualquer procedimento do estudo.