Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Развитие мышечной функции у детей препубертатного возраста как реакция на рост и тренировки с отягощениями (decade-fit)

4 марта 2025 г. обновлено: Ralf Roth

Рост мышц и развитие нервно-мышечных способностей у детей препубертатного возраста – рандомизированное контролируемое интервенционное исследование

Здоровое развитие скелетных мышц имеет решающее значение для качества жизни на протяжении всей жизни. Детство и половое созревание могут быть ключевыми периодами для развития мышечного роста и нервно-мышечных способностей, которые необходимы для взаимодействия костей и мышц, обмена веществ и участия в различных видах спорта. Несмотря на то, что центральная роль физической активности в здоровом физическом развитии хорошо известна, снижение мышечной работоспособности у современных детей вызывает тревогу. Это может привести к длительному дефициту развития мышц и оказать негативное влияние на общее состояние здоровья.

Хорошо продуманная тренировка с отягощениями (RT) могла бы решить эту проблему, поскольку она оказывает эффективное положительное влияние на мышечную силу, плотность костей, обмен веществ и спонтанную физическую активность, особенно в детстве. В целом мышцы адаптируются в соответствии со стимулами физической активности. Однако дети по-разному реагируют на упражнения и тренировки. Физиологические различия, которые отражаются в более низких нервно-мышечных способностях и гормональных реакциях, а также в лучшей устойчивости к утомлению, чем у взрослых, еще не до конца изучены. Хорошо известно, что ЛТ у детей безопасна, эффективна и имеет множество преимуществ для здоровья. Однако основные механизмы, которые приводят к увеличению мышечной силы, неясны, и неизвестно, насколько они устойчивы.

Сегодня общепринятая концепция заключается в том, что увеличение мышечной силы преимущественно вызвано нейронными адаптациями, а изменения в морфологии мышц из-за снижения андрогенных реакций незначительны.

Хотя более высокий потенциал нервно-мышечной адаптации очевиден, его все же недостаточно для объяснения всего увеличения силы, что позволяет предположить, что в этом процессе участвуют дополнительные механизмы. Большинство исследований устарели, имели методологические и статистические ограничения, а многие современные методы еще не применялись к детям, следовательно, существует необходимость всестороннего и углубленного исследования, чтобы понять адаптацию мышц к тренировкам и рост у детей. Благодаря лучшему пониманию влияния и адаптации к стимуляции RT на нервно-мышечное и структурное развитие предлагаемый проект может послужить основой для более целенаправленных стратегий профилактики.

Целью данного исследования является изучение нервно-мышечной, гормональной и морфологической адаптации после 4 и 20 недель ЛТ, а также изучение их долговременного сохранения в ходе двух последовательных наблюдений в течение 1,5 лет. В этом рандомизированном контролируемом исследовании используются самые современные методы измерения для точного изучения механизмов адаптации, некоторые из которых еще не использовались у детей из-за ограниченности времени или ресурсов инфраструктуры. Нервно-мышечная оценка включает максимальную и взрывную силу разгибателей ног, произвольную активацию, разложение двигательных единиц, а также центральную и периферическую нервно-мышечную утомляемость. Гормональные изменения измеряются остро (тестостерон, кортизол, IGF-1 и гормон роста) и хронически (тестостерон, прогестерон и IGF-1) в ответ на одну или несколько тренировок. Статическая и динамическая ультразвуковая визуализация используется для количественной оценки размера мышц, скорости сокращения пучков и мышечной архитектуры. Этот дизайн позволяет глубже понять краткосрочную и долгосрочную адаптацию на нескольких физиологических уровнях, чтобы обеспечить новое механистическое понимание роста и функционирования мышц у детей.

Главным нововведением этого исследования является интеграция различных научных точек зрения, объединяющая идеи нервно-мышечной физиологии, эндокринологии и морфологии мышц, чтобы обеспечить целостное понимание адаптации и развития RT у детей обоих полов.

Этот комплексный подход может лечь в основу будущих программ тренировок, позволяя следующим поколениям лучше понять потенциальное влияние мускулатуры на здоровье.

Обзор исследования

Статус

Запись по приглашению

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Оцененный)

52

Фаза

  • Непригодный

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Места учебы

    • Basellandschaft
      • Basel, Basellandschaft, Швейцария, 4052
        • Department of Sport, Exercise and Health

Критерии участия

Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.

Критерии приемлемости

Возраст, подходящий для обучения

  • Ребенок

Принимает здоровых добровольцев

Да

Описание

Критерии включения:

  • Возможность поехать 6 раз в Департамент спорта, физических упражнений и здравоохранения для проведения измерений.
  • Возможность ездить 2 раза в неделю в CrossFit Basel GmbH в течение 20 недель для участия в тренировках.
  • Способен устно сообщить о боли или дискомфорте
  • Информация о подписанном информированном согласии от родителей

Критерии исключения:

  • Любое острое или хроническое заболевание
  • Неспособность следовать процедурам исследования, например. из-за языковых проблем, психологических расстройств, деменции и т. д.
  • Регулярное участие в тренировках с отягощениями (в т.ч. CrossFit®) в предыдущем году.

Учебный план

В этом разделе представлена ​​подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.

Как устроено исследование?

Детали дизайна

  • Основная цель: Уход
  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Параллельное назначение
  • Маскировка: Двойной

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Без вмешательства: Контроль
Эта группа не проходит никакой программы обучения и просто продолжает свою жизнь и физическую активность, как и раньше.
Экспериментальный: Вмешательство в тренировку сопротивления

Участники интервенционной группы принимают участие в 20-недельной программе силовых тренировок, в рамках которой они тренируются два раза в неделю по 60 минут. Программа тренировок направлена ​​на укрепление мышц-разгибателей колена. Каждая тренировка состоит из трех этапов: разминка, тренировка с отягощениями и упражнения на координацию.

На этапе разминки и координации проводятся игры для всего тела, чтобы активизировать и бросить вызов детям. Фаза силовой тренировки составляет основу каждой тренировки и включает в себя такие упражнения, как приседания, выпады и подъемы на ступеньки. Эти упражнения выполняются в четыре подхода по 8–12 повторений, интенсивность которых со временем увеличивается. Цель – выполнять упражнения с большим усилием, но не до полного изнеможения.

Вмешательство ЛТ фокусируется на мышцах-разгибателях колена в соответствии с действующими рекомендациями. Дети будут посещать два занятия по 1 часу под присмотром в неделю, что окажется достаточным для адаптации. Квалифицированные тренеры и научный сотрудник при поддержке магистрантов будут документировать занятия. Сессии проводятся с интервалом в 48 часов, всего 40 за 20 недель, из них восемь сессий между PRE и MID.

Каждая тренировка состоит из трех фаз: разминка, силовая и координационная. Разминка включает в себя игры для всего тела, направленные на увеличение частоты пульса и подготовку к силовой тренировке. Силовая фаза, документированная по усилиям и корректировкам, включает в себя приседания, выпады и подъемы с шагом, интенсивность которых меняется с течением времени. Выполняются четыре подхода по 8-12 повторений в упражнении с целью увеличения силы и гипертрофии. Движения выполняются с большим усилием, но не до произвольного отказа.

Фаза координации фокусируется на развитии силы и моторики, соответствующих возрасту, посредством комплекса задач.

Другие имена:
  • силовые тренировки
  • функциональная тренировка
  • кроссфит тренировки

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
максимальное изометрическое произвольное сокращение мышц-разгибателей колена
Временное ограничение: От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.

Максимальное изометрическое произвольное сокращение (MVC) мышц-разгибателей колена относится к уровню максимальной силы, которая может быть передана на динамометр с сопротивлением. Он обладает высокой адаптивностью к таким стимулам, как тренировка, главным образом двумя путями: нервно-мышечной адаптацией или мышечной гипертрофией. Таким образом, это деликатная мера во время тренировок на рост и сопротивление.

Измерение изометрической MVC мышц-разгибателей колена будет проводиться в положении сидя на динамометре (Isomed 2000, D. & R. Ferstl GmbH, Германия). Испытуемые фиксируются под углом бедра и колена 120° и 60° соответственно. По данным Маффиулетти и др. (2016) испытуемым предлагалось вытягивать ноги как можно быстрее и сильнее и удерживать сокращение в течение 3–5 секунд напротив рычага динамометра. После попытки ознакомления измерение проводят 2–5 раз (до разницы <5% между двумя испытаниями) с перерывом между ними 1 мин. В качестве результата будет использоваться пиковый крутящий момент.

От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.

Вторичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Нервно-мышечная утомляемость
Временное ограничение: От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.

Нервно-мышечная усталость, вызванное физической нагрузкой снижение способности генерировать силу, представляет собой сложное явление, которое позволяет получить интересное понимание физиологии.

Протокол нервно-мышечной утомляемости мышц-разгибателей колена состоит из повторяющихся 5s-MVC с 5s отдыха в той же схеме, что и измерения MVC. Процедура продолжается до тех пор, пока добровольная сила не достигнет целевого значения в 60% от своего первоначального MVC. Испытуемые не информируются об этом критерии невыполнения задания и получают только приятную для детей визуальную анимацию для обеспечения своевременности и мотивации, а также сильное словесное поощрение. Чтобы учесть центральное и периферическое утомление, стимуляция магнитных нервов (как описано выше) применяется в пределах первого, последнего и каждого 5-го промежуточных MVC. Амплитуда потенцируемого крутящего момента рассматривается как показатель периферической усталости. Определение VA в соответствии с приведенным выше разделом будет анализироваться при каждой стимуляции для учета центрального утомления.

От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Мощность и взрывная сила
Временное ограничение: От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.

Мощность — это результат силы и скорости и, следовательно, еще одна нервно-мышечная характеристика мышцы. Взрывная сила измеряется по скорости развития крутящего момента в рамках измерений MVC. Скоростью развития крутящего момента считается сила первого подъема в течение 150 мс.

Было показано, что мощность на массу тела, определенная по вертикальному прыжку противодвижением (CMJ), коррелирует с силой разгибания ног у детей, представляя при этом более естественное движение. CMJ будет выполняться на силовой платформе (Leonardo Mechanograph®, Novotec Medical, Пфорцхайм, Германия) с подбоченившимися руками. Инструкция будет заключаться в том, чтобы прыгнуть как можно выше. После ознакомления каждый участник выполняет 2-5 попыток, причем для анализа используется лучшая из двух попыток с разницей <5%. Наиболее важным параметром результата этого теста является максимальная выходная мощность (пиковая мощность), нормализованная к массе тела.

От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Добровольная активация
Временное ограничение: От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Произвольная активация относится к максимальному проценту, при котором двигательные единицы могут быть синхронно активированы во время сокращения. Произвольную активацию будут оценивать с использованием метода интерполированного подергивания. Наиболее распространенным методом для этого является электростимуляция нервов, которая связана с дискомфортом и болью, поэтому в педиатрической популяции используется магнитная стимуляция периферических нервов, эффективность которой была проверена в отношении электрической стимуляции и ранее применялась у детей препубертатного возраста. Участникам будет предложено выполнить 3-5 разгибаний колена MVC, в которых двойной супрамаксимальный стимул (100% мощность стимулятора) будет подаваться на бедренный нерв для расчета наложенного подергивания (ST). Примерно через три секунды после окончания первого MVC будет применен второй супрамаксимальный стимул для определения потенциированного подергивания покоя (PT) для расчета произвольной активации по формуле: (1 - (ST/PT)) x 100.
От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Размер мышц
Временное ограничение: От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Размер мышц будет измеряться in vivo с использованием ультразвукового исследования в B-режиме (ACUSON Juniper, SIEMENS Healthineers, Эрланген, Германия). Анатомическую площадь поперечного сечения широкой латеральной мышцы измеряют в положении лежа на расстоянии от 70 до 30% длины мышцы с помощью ультразвукового исследования с расширенным полем зрения с использованием 5,6 см, 6,2-13,3. МГц, линейный датчик (12L3, Acuson 12L3). Обученный оператор собирает три высококачественных ультразвуковых изображения на каждый срез. Затем изображения мышц будут проанализированы с использованием программного обеспечения для автоматического анализа, чтобы уменьшить субъективность. Кроме того, объем латеральной широкой мышцы бедра будет рассчитываться на основе ACSA с использованием формулы усеченного конуса, а также PCSA на основе объема мышц и длины волокон.
От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Активность двигательной единицы
Временное ограничение: От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Поверхностная электромиография высокой плотности (HD-EMG) может использоваться для определения активности двигательных единиц во время произвольных сокращений. HD-ЭМГ будет записываться от латеральной широкой мышцы бедра во время трапециевидных сокращений на 25, 50 и 75% MVC в том же положении, что и предыдущие MVC. Множество ознакомительных материалов и понятная для детей анимация обеспечат качество результатов. Перед записью кожу побривают и очищают абразивной пастой. 64-канальная электродная матрица, расположенная на равном расстоянии друг от друга (GR08MM1305; OT Bioelettronica, Турин, Италия) будет размещена в определенной зоне иннервации мышц в соответствии с ориентацией мышечных волокон. Чтобы обеспечить идентичное размещение электродной матрицы во всех точках сбора данных, ее положение будет нарисовано на ацетатных листах и ​​сфотографировано (в качестве резервного метода). Будут проанализированы пороги рекрутирования отдельных двигательных единиц, частотный спектр импульсов и скорость проводимости.
От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.
Острые и хронические гормональные изменения.
Временное ограничение: Концентрации в покое: от включения (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих наблюдений через 9 месяцев каждый. Резкие изменения от одной тренировки: на 2-й и 2-й-последней неделе.
Отбор проб для аналитического анализа будет осуществляться с использованием пятен высохшей крови (DBS) из мочки уха участников из капли капиллярной крови. Концентрации покоя для измерения тестостерона, IGF-1 и прогестерона будут измеряться в начале каждой точки лабораторного измерения. Чтобы оценить острые изменения уровня тестостерона, гормона роста, IGF-1 и кортизола после одного сеанса ЛТ, будут взяты дополнительные образцы до и через 15 минут после сеанса в соответствии с ожидаемым пиком этих гормонов45. Эти образцы берутся на второй и предпоследней неделе тренировочного вмешательства в то же время суток, в которое контрольная группа также принимает участие в идентичном тренировочном сеансе.
Концентрации в покое: от включения (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих наблюдений через 9 месяцев каждый. Резкие изменения от одной тренировки: на 2-й и 2-й-последней неделе.
Скорость сокращения мышечных пучков
Временное ограничение: От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.

Скорость укорочения мышечных пучков является мерой, описывающей свойства мышечных волокон и их изменения в результате адаптации.

Скорость укорочения пучка широкой латеральной мышцы, степень укорочения, а также изменения угла перистости и толщины мышцы будут оцениваться во время первоначального MVC с использованием двух ультразвуковых устройств (ArtUS, Telemed, Mailand, Италия) и двух устройств длиной 6 см, 5,0-9,0. МГц, линейные датчики (LF9-5N60-A3, ArtUS EXTH-1). Изображения будут захватываться во время всех трех испытаний с частотой дискретизации более 60 кадров в секунду. Оба зонда будут размещены на одной линии и параллельно между двумя апоневрозами латеральной широкой мышцы бедра и зафиксированы с помощью изготовленной по индивидуальному заказу гипсовой повязки, чтобы обеспечить минимальное движение зонда.

От регистрации (PRE) до периода после 4 недель вмешательства (MID), до окончания вмешательства (POST), а также до двух последующих посещений через 9 месяцев каждый.

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

Даты записи исследования

Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.

Изучение основных дат

Начало исследования (Действительный)

19 ноября 2024 г.

Первичное завершение (Оцененный)

15 сентября 2027 г.

Завершение исследования (Оцененный)

30 декабря 2027 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

10 сентября 2024 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

10 сентября 2024 г.

Первый опубликованный (Действительный)

19 сентября 2024 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

25 марта 2025 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

4 марта 2025 г.

Последняя проверка

1 сентября 2024 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

НЕ РЕШЕНО

Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы

Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.

Нет

Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Нет

продукт, произведенный в США и экспортированный из США.

Нет

Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .

Подписаться