Motståndsträning baserad på gamification hos barn i åldern 10-12 år under idrott (RETRAGAM)

Studiedesign, deltagare och urvalskriterier RETRAGAM-studien är en randomiserad kontrollerad studie som genomförs i offentliga grundskolor i Valencia, Spanien, med godkännande från The Human Research Ethics Committee vid Universitat of Valencia (Id: UV-INV_ETICA-2681359). Studien syftar till att undersöka effekten av en styrketräningsintervention med och utan gamification på barn i åldrarna 10-12 år.

För att välja de deltagande skolorna kommer slumpmässiga skolor från totalt 167 grundskolor i Valencia att kontaktas per telefon för att fråga om deras överensstämmelse med inklusionskriterierna. Forskare kommer att förklara studiens huvudmål och när sex skolor som uppfyller alla krav har identifierats kommer de att registreras i studien. Varje skola kommer sedan att slumpmässigt tilldelas en av tre grupper: EG1, EG2 eller CG. Inom varje skola kommer en klass 5 och en klass 6 att väljas ut slumpmässigt för studien. Därefter kommer forskarna att genomföra ett möte med skolans personal för att diskutera studiens huvudmål och interventionsförfarandet.

Bland de tre utvalda interventionsskolorna kommer en att implementera ett 15-minuters RT-kretsprogram (EG1, n≃100), en annan kommer att tillämpa samma program men inklusive gamification-strategier (EG2, n≃100). Den återstående skolan kommer att fungera som kontrollgrupp (CG, n≃100). I interventionsskolorna kommer de första 15 minuterna av idrottslektionerna, vanligtvis tilldelade för uppvärmning, att ersättas av RT-kretsprogrammet. I CG-skolan kommer barnen att fortsätta med sina vanliga idrottspass.

För att bestämma provstorleken för studien uppskattades effektstorlekar för det primära resultatet, muskelkondition. Även om hälsofördelarna med muskelkondition är allmänt erkända, finns det en brist på konsensus om den kliniska betydelsen av förändringar i MF hos unga människor. Baserat på en tidigare studie (Lubans et al., 2016) förväntas en effektstorlek d=0,4 för MF. Följaktligen krävs ett minsta urval av 162 barn (54 per interventionsgrupp × 3 grupper) för att upptäcka förändringar mellan grupper i MF med en styrka på 80 % och α=0,05. För att ta hänsyn till potentiellt avhopp i skolsammanhang (upp till 10 %) är rekryteringsmålet 145 barn. För att säkerställa ett stort antal deltagare kommer dock ≃300 studenter att rekryteras (≃100 per interventionsgrupp).

Interventioner

Med tanke på att skolbaserade RT-insatser bör vara realistiska, anpassade till skolans schema och fokuserade på att förbättra MF, kroppssammansättning, njutning och motivation hos grundskolebarn 10-12 år, följer följande fyra 8-veckors skolbaserade interventionsprogram valdes ut för denna studie:

De två-interventioner som ingår i RETRAGAM-studien har utformats av forskaren baserat på förslag angående önskvärdheten av övningar för att specifikt utveckla MF enligt RT-riktlinjerna för barn och ungdomar (Faigenbaum et al., 2009b; Lloyd et al., 2014) och med tanke på tidigare utvecklade interventioner i samma åldersintervall (Villa-González et al., 2022).

EG1: 15 min RT (FunctionalHIIT) kretsprogram Högintensiv intervallträning (HIIT) beskriver fysisk träning som kännetecknas av korta och intermittenta ansträngningar av kraftig aktivitet, varvat med viloperioder vid passiva eller lågintensiva träningar (Amaro-Gahete et al., 2018) ). Under varje FunctionalHIIT-träning kommer läraren att demonstrera prestationsrörelser och ge feedback till elever som överväger korrekt utförande, vilket ger standardiserad verbal uppmuntran.

Volym: ≃10 min/dag tre gånger per vecka vid måttlig till hög intensitet (7-10 i Borg's CR-10 skala) (Borg, 1990) totalt ≃30 min/vecka, vilket kommer att vara hälften än minimum barns PA rekommenderat av WHO (60 min/vecka vid MVPA).

Intensitet: Deltagarna bekantade sig med Borgs CR-10 skala (Borg, 1990) innan interventionen påbörjades. Under studien kommer barnen att instruera att följa rörelserna med inriktningen först 6-7 och 9-10 i slutet. Efter varje FunctionalHIIT-träning kommer alla elever att bedöma sin upplevda ansträngning under träningen. Även om det finns tidigare studier som kontrollerar intensiteten med hjälp av Borg-skalan hos barn i dessa åldrar (Chen et al., 2017; Engel et al., 2019; Moran et al., 2019), tillhör vissa slumpmässiga elever alla grupper (dvs. EG1, EG2 och CG) kommer att bära en pulsmätare (Polar Ignite 2-monitor) för att kontrollera olika intensitetsparametrar (t.ex. HR, HRMax, HRV).

Frekvens: 3 gånger per vecka, baserat på en tidigare intervention om FunctionalHIIT hos barn (Engel et al., 2019) och enligt RT-riktlinjerna för barn och ungdomar (Faigenbaum et al., 2009b; Stricker et al., 2020) och rekommendationer från Resistance Training for Children Consensus (Lloyd et al., 2014).

Typ av övning: För FunctionalHIIT-programmet kommer deltagarna att utföra åtta viktbärande övningar i kretsformat (d.v.s. armhävningar, knäböj, plankor, etc.).

Variation i träningsbelastning: Vi anser att deltagarna inte omedelbart kommer att uppfylla den intensitetsnivå som krävs. Istället kommer en gradvis progression att införas för att kontrollera träningsdosen. Inledningsvis kommer deltagarna att börja på en intensitetsnivå på 6-7 på Borgs CR-10-skala, och denna kommer att öka med 1 poäng varannan vecka tills de når 9-10 av 10. Träningslängden under huvuddelen kommer att öka med 5 sekunder varannan vecka, medan återhämtningsintervallet mellan övningarna kommer att minska (från 3 sekunder initialt till 15 sekunder i slutet). Övningarna i sig kommer att bli allt mer utmanande under träningsprogrammets gång och ändras varannan vecka. Dessutom, med tanke på individuella egenskaper, kommer progressionen att anpassas för särskilt inaktiva eller överviktiga barn, vilket gör att de kan upprepa övningar från föregående vecka.

Träningspass: Varje träningspass kommer att inledas med en 3-minuters dynamisk standardiserad uppvärmning (3-6 RPE), inklusive muskelaktiveringsövningar som att hoppa, hoppa jack och hopp. Den 10 minuter långa huvuddelen (7-10 RPE) kommer att innebära att deltagarna utför åtta övningar i par eller trios i ett kretsformat, med fokus på att göra så många repetitioner som möjligt och rikta in sig på de tidigare angivna RPE-nivåerna. Läraren, tillsammans med stöd från två utvalda elever från skolan, kommer att uppmuntra och övervaka tekniken och ansträngningen under rundan. Träningspasset avslutas med en 2-minuters nedkylning (3-4 RPE) som inkluderar stretchövningar.

EG2: 15 min RT (FunctionalHIIT) kretsprogram med gamification. EG2-träningsdelen kommer att utvecklas enligt samma protokoll som beskrivs i EG1. För gamification-upplevelsen kommer eleverna att ge sig ut på en narrativ resa med superhjälte-tema där de måste träna flitigt för att tjäna poäng och märken, förbättra sina avatarer längs vägen. Det slutliga målet är att besegra en superskurk i den sista striden efter 8 veckor. RETRAGAM-studien använder en självskapad app (tillgänglig på https://goo.su/GVgSPW) för gamification-berättelsen, punktspårning och anpassning av barns avatarer. Som en del av det omvända klassrummet kan barn få tillgång till plattformen för att förhandsgranska kommande övningar och utbildningsinnehåll (d.v.s. fördelarna med RT, kunskap om muskler, ben och leder som är involverade i övningar, posturala vanor, etc.). För att motivera eleverna kommer motiverande videor relaterade till superhjälteberättelsen att delas varannan vecka, vilket uppmuntrar dem att aktivt delta i RT-programmet. I slutet av varje utbildningsdag kommer eleverna att genomföra självutvärderingar och tjäna 0-3 poäng baserat på deras nivå av träningsengagemang (träningsteknik, RPE-efterlevnad och kamratskap). Dessa poäng kommer att användas för att förbättra deras individuella avatarer i slutet av varje vecka (d.v.s. superhjältekläder, utrustning, kraft, etc.). I slutet av de 8 veckorna måste eleverna besegra superskurken vid den sista striden (enkät om vad som har lärts) och de kommer att få ett fysiskt märke som de kan bära i sin t-shirt vid omtestningsmätningen. Läraren kommer att ha ett kalkylblad för att registrera alla punkter som kommer att komplettera utvärderingen av idrottssessionerna. Figur 1 sammanfattar EG2-interventionen.

CG (Kontrollgrupp) Vi kommer att ge allmänna råd till CG-deltagarna genom ett informationsmöte som indikeras för att behålla deras livsstil. I slutet av interventionen, för att uppfylla det etiska åtagandet, kommer idrottslärare att instrueras om RT-programmet och RETRAGAM-appen för att de ska kunna utföra interventionen självständigt när de överväger det.

Dataanalys Alla utfallsvariabler kommer att verifieras för normalitet, och resultaten kommer att presenteras med hjälp av medelvärde och standardavvikelse eller median- och interkvartilintervall, där så är lämpligt för kontinuerliga variabler, och frekvens och procent för kategoriska variabler. Vi kommer att använda en analys av kovarians (ANCOVA) för mellan gruppjämförelser vid baslinjen (EG1 vs EG2 vs CG), och den icke-parametriska metoden för Kruskal-Wallis och t-tester, efter behov.

För att bedöma effektiviteten av de olika interventionerna på objektivt uppmätt MF och de andra utfallen kommer en multifaktor ANOVA [tidpunkt (T0, T1) x grupp (EG1 vs EG2 vs CG)] att användas med utfallsmåtten som beroende variabler i separata modeller, interventionen som en oberoende variabel och styrande för potentiella konfounders (såsom kön, sociodemografiska egenskaper, hälsotillstånd, BMI, PHV, PA-nivå och MF-baslinje). Statistisk signifikans kommer att sättas till p<0,05.