Анаболизм, вызванный упражнениями с отягощениями, у молодых и взрослых

Тренировки с отягощениями (RET) у детей и подростков стали популярной областью исследований, и появляется все больше данных, подтверждающих их использование. Позиция и консенсусные заявления относительно РЭТ для детей указывают на то, что она безопасна и эффективна для увеличения мышечной силы, улучшения спортивных результатов и снижения риска травм. Нервные и мышечные механизмы могут улучшить мышечную силу после RET. Нейронные факторы включают улучшение рекрутирования и активации двигательных единиц человека, а мышечные факторы в первую очередь включают увеличение размера мышц (гипертрофию).

У детей мало что известно о том, как эти механизмы связаны с мышечной силой. Данных о морфологических изменениях после РЭТ у детей очень мало. Таким образом, общепринятое мнение заключается в том, что дети полагаются только на нервные факторы для улучшения силы после RET, возможно, из-за более низкого уровня циркулирующих у них андрогенов. Тем не менее, некоторые исследования показали, что RET-индуцированная мышечная гипертрофия у детей и подростков указывает на то, что при определенных протоколах тренировок дети могут достичь мышечного роста.

Гипертрофия мышечных волокон возникает, когда скорость синтеза мышечного белка (МПС) превышает скорость распада белка и усиливается при приеме пищевых аминокислот. Из-за этических проблем, связанных с получением образцов мышц (т. е. из биопсии мышц) в педиатрической популяции, частота МПС ранее не оценивалась после РЭТ у детей. Последние достижения в методологии стабильных изотопов позволяют оценить СМП с помощью неинвазивного дыхательного теста, который основан на сохранении незаменимой аминокислоты (например, лейцина), которая преимущественно метаболизируется в скелетных мышцах. Учитывая, что аминокислоты могут «храниться» только в функциональных белках организма, а любые излишки преобразуются в энергию (т. е. окисляются), этот неинвазивный метод идеален для безопасной оценки анаболического (т. е. роста) потенциала RET у детей. Действительно, аналогичные методы с использованием пероральных стабильных изотопов безопасно и успешно применяются у детей и подростков.

Цель предлагаемого исследования — изучить влияние острого приступа РЭТ на задержку лейцина (показатель МПС) у детей, подростков и взрослых с помощью неинвазивного дыхательного теста. Предполагается, что после тренировки RET задержка белка будет увеличена во всех группах по сравнению с состоянием без тренировок. Однако из-за более высокой базальной скорости задержки лейцина (т.е. для процессов роста) увеличение, вызванное RET, будет относительно меньшим у детей и подростков.

Дизайн: В предлагаемом исследовании будет использоваться перекрестный дизайн, который будет сравнивать задержку лейцина в состоянии покоя, а также после тренировки с отягощениями у детей, подростков и взрослых.

Процедуры: участникам необходимо будет трижды посетить Лабораторию прикладной физиологии Университета Брока для завершения всех процедур.

Во время визита 1 участники и их опекуны (если им меньше 18 лет) будут проинформированы обо всех тестах и ​​процедурах, которые будут проводиться в течение всего исследования. Прежде чем приступить к дальнейшим анкетам, от участников и их опекунов (в случае детей и подростков) будет получено письменное и устное согласие. Затем будут заполнены анкеты для проверки медицинских проблем, пубертатного периода, практики спортивных тренировок, менархе и использования оральных контрацептивов (для подростков и взрослых женщин), привычных привычек питания и привычной физической активности. Также будут выполнены антропометрические измерения (т. е. рост, высота сидя, состав жировых отложений, толщина кожных складок, длина конечностей, окружность конечностей, площадь поперечного сечения мышц). После анкетирования и антропометрических измерений участники будут ознакомлены с упражнениями, которые будут выполняться во время сеанса RET. В этих упражнениях также будут проверяться силы каждого участника.

Посещения 2 и 3 будут служить экспериментальными сеансами и будут состоять из RET и сеанса отдыха, выполняемых в уравновешенном порядке. На эти занятия участники прибудут утром натощак и получат стандартный завтрак и напитки. В начале экспериментальных сессий участникам предстоит собраться с дыханием. После этого последует РЭТ в одном из сеансов или продолжительный отдых. Затем будет употреблена доза изотопа L-[1-13C]лейцина в зависимости от массы тела каждого участника (в составе белкового и углеводного напитка), и данные о дыхании каждого участника будут продолжать собираться в течение следующих 5 часов (всего 11 пробы дыхания). Во время периода сбора дыхания каждому участнику будет предоставлена ​​небольшая закуска.

Упражнения с отягощениями: силовые испытания и протокол тренировок будут включать следующие упражнения, которые будут выполняться с использованием силовых тренажеров. Использование такого оборудования считается более безопасным, чем использование свободных весов, поскольку степень свободы при движениях конечностей меньше, что предотвращает технические сбои до мышечной усталости. Будут выполняться следующие упражнения: жим ногами сидя, жим над головой сидя, жим от груди сидя, горизонтальная тяга сидя. Упражнения будут выполняться с использованием методик, описанных Канадским обществом физиологии физических упражнений (CSEP – PATH, 2021).

Протокол RET будет состоять из 3-5 подходов каждого упражнения с весом 70-80% от 1ПМ. Каждое упражнение будет выполняться до отказа (т. е. до тех пор, пока участник больше не сможет выполнять движение с безопасной техникой), поскольку было доказано, что это оптимально для стимуляции MPS и вызывания мышечной гипертрофии. Ожидается, что в каждом подходе будет выполнено примерно 8-15 повторений, а между подходами будет предоставлен отдых примерно в 90 секунд. Ранее было показано, что аналогичный протокол острой RET является достаточным стимулом для выявления различий в задержке лейцина по сравнению с состоянием покоя (проверено с использованием неинвазивного дыхательного теста, который будет использоваться в предлагаемом исследовании) у взрослых.

Участниками предлагаемого исследования будут дети мужского и женского пола препубертатного возраста (~7-12 лет), подростки (~13-16 лет) и взрослые (18-35 лет).