Niet-invasieve evaluaties van subjectieve en objectieve herstelfuncties na een uitputtend sprongprotocol

Dit protocol beschrijft de procedure voor niet-invasieve herstelbeoordeling tijdens een herstelperiode van 72 uur. Dit protocol stimuleert spieruitputting van de voorste dijen met behulp van tegenwaartse sprongen en gebruikt lokale koude manchet of thermoneutral-manchet applicatie als herstelmodaliteit.

Snel herstel na inspannende oefening is belangrijk in sport en wordt vaak bestudeerd via cryotherapie toepassingen. Cryotherapie heeft een significant vasoconstrictief effect, wat de belangrijkste factor in de effectiviteit lijkt te zijn. Het resulterende verbeterde herstel kan worden gemeten met behulp van zowel objectieve als subjectieve parameters. Twee algemeen gemeten subjectieve kenmerken van herstel zijn vertraagde spierpijn (DOMS) en ratings van ervaren inspanning (RPE). Twee belangrijke objectieve herstel eigenschappen zijn tegenprestatiesprong (CMJ) prestatie en piekvermogen (PPO). Hier geven wij een gedetailleerd protocol voor om spieruitputting van de voorste dijen te veroorzaken met een zelfstandig 3 x 30 tegenprongprongprotocol (30 s rust tussen elke set). Dit gerandomiseerde gecontroleerde proefprotocol legt uit hoe u lokale cryotherapie manchettoepassing uitvoert (+ 8 ° C gedurende 20 minuten) en thermoneutrale manchetaanvulling (+ 32 ° C gedurende 20 minuten) op beide dijen als twee poMogelijke post-oefening herstelmodaliteiten. Tenslotte bieden we een niet-invasieve protocol om de effecten van deze twee herstelmodaliteiten op subjectieve ( dwz DOMS van beide frontale dijen en RPE) en objectieve herstel ( dwz CMJ en PPO) kenmerken 24, 48 en 72 uur na te meten -toepassing. Het voordeel van deze methode is dat het een instrument biedt voor onderzoekers of coaches om spieruitputting te veroorzaken, zonder gebruik te maken van dure apparaten; Lokale koelstrategieën implementeren; En zowel subjectief als objectief herstel te meten, zonder invasieve methoden te gebruiken. Beperkingen van dit protocol zijn dat de rusttijd van de 30 s tussen de sets erg kort is en de cardiovasculaire vraag zeer hoog is. Toekomstige studies kunnen de beoordeling van maximale vrijwillige samentrekkingen vinden om een ​​gevoeligere beoordeling van spieruitputting te zijn in vergelijking met CMJ's.

Cryotherapie is een veelgebruikte behandelingsmodaliteit om na-oefenherstel ^{1 , 2 te} verbeteren. De vasoconstrictieve reactie van het lichaam na blootstelling aan kou is een van de belangrijkste mechanismen om de ontstekingsprocessen ^{3 , 4 te} verminderen. Veelgebruikte cryotherapieprocedures omvatten koude verpakkingen ⁵ of manchetten ⁶ , koude lucht ^{7 , 8} , koude waterdompeling (CWI) ⁹ , cryotherapie ^{10 , 11} , koelbekleding ¹² en interne koelmethoden ^{13 , 14} . Interne koelprocedures hebben echter tegengestelde resultaten ^{15 , 16} aangetoond.

De meeste studies die de effecten van cryotherapie op herstel bepalen, betreffen dure apparaten om spieruitputting ^{7 , 18 , 19 te} induceren en invasieve procedures om bloedplasma markering te beoordelenRs of cytokines ^{19 , 20 , 21} . De doelstellingen van het onderhavige protocol zijn om soortgelijke spieruitputting te veroorzaken zonder gebruik te maken van een apparaat en om een ​​niet-invasieve methode te verschaffen om de effecten van lokale cryotherapie-manchetaanvraag op subjectieve en objectieve herstelkarakteristieken te bepalen. De reden voor deze methode is dat het een instrument biedt voor andere onderzoekers of coaches om spieruitputting te veroorzaken, zonder enige dure apparaten te gebruiken; Lokale koelstrategieën uit te voeren op basis van dit protocol; En zowel subjectief als objectief herstel te meten, zonder invasieve methoden te gebruiken. Dit kan helpen om subjectieve en objectieve herstelkenmerken te evalueren na een uitputtend sprongprotocol in een sportrealistische, niet-invasieve omgeving.

Uit gepubliceerde studies blijkt dat gevalideerde, niet-invasieve methodes voor het evalueren van subjectieve herstelkarakteristieken ( dat wil zeggen, 22 en RPE) ²³ zijn succesvol gebruikt. Countermovement jump (CMJ) prestatie ^{17 , 24} , met een hoge test-retest betrouwbaarheid ^{25 , 26} , kan ook gebruikt worden als een niet-invasieve methode om objectieve herstel eigenschappen te beoordelen.

Etiekverklaring: Het Zwitserse Kantonale Etische Comité van Zürich heeft dit protocol goedgekeurd (KEK-ZH nr. 2015-0113)

1. Werving van deelnemers

1. Deelnemers aanwerven via sociale media en flyers.
2. Scherm en deelnemers die universitaire studenten zijn tussen 18 en 30 jaar oud. Zorg ervoor dat zij uithoudingsporten minimaal twee keer kunnen uitvoeren (minimale totale tijd: 2 uur) en maximaal drie keer (maximale totale tijd: 3 uur) per week, dat ze vrij zijn van huidige pijnsymptomen en dat ze hebben Had geen verwondingen in de torso of onderste ledematen in de afgelopen 12 maanden.
3. Scherm en sluit de deelnemers uit als ze allergisch zijn voor koude (waaronder Raynaud's ziekte), lijden aan hart- en vaatziekten of andere ziekte, moet medicijnen hebben, zwanger zijn of afwijkingen hebben van de skelet.

2. Bekendmaking met het Testprotocol (Dag 1)

1. eenWeek voorafgaand aan het experiment, instructeer de deelnemers om maximaal 5 CMJs uit te voeren op een springmat (zie de Tabel van Materialen), met een rustperiode van 1 minuut tussen elke sprong ^{12 , 27} . Geef hen aan om vanuit een rechtop positie te beginnen en hun handen op hun heupen te plaatsen om armschommeling te elimineren. Laat een zelfbepaalde waaier van beweging en contractietijd in de CMJ's.
2. Informeer de deelnemers om een ​​week na de bekendmakingssessie in het laboratorium terug te keren naar het laboratorium zonder pijnloze oefening 48 uur voorafgaand aan het experiment te hebben uitgevoerd.
   OPMERKING: De pijnvrije en uitputtingvrije toestand zal worden beoordeeld als de basislijnmetingen.

3. Baseline Measurements (Dag 2)

1. Meet het staande lichaamshoogte, lichaamsgewicht en geschatte lichaamsvetpercentage van de deelnemers drie keer op rij en bereken de gemiddelde waarden ²⁸
2. Laat de deelnemers hun individuele DOMS van beide frontale dijen beoordelen op een visuele analoge schaal (VAS; 0-10 cm) ⁵ gedurende een 3-jarige pikpositie ²⁹ (90 ° kniehoek). Vraag de deelnemers: "Hoe zwaar zijn je frontale dijen?" Noteer het nummer van de VAS in mm.
   OPMERKING: Het linker eindpunt van de schaal (0 cm) staat voor "geen pijn," en het rechter rechtse eindpunt van de schaal (10 cm) vertegenwoordigt "ernstige pijn."
3. Laat de deelnemers hun individuele waargenomen inspanning beoordelen in een rechtopstaande positie met behulp van een 6-20 BORG-schaal ³⁰ . Vraag de deelnemers: "Wat is uw werkelijke niveau van waargenomen inspanning?" Noteer het mondeling gekommuniceerde nummer.
   OPMERKING: De deelnemers beoordelen dit mondeling door de onderzoeker één nummer tussen 6 (geen waargenomen inspanning) en 20 (maximale waargenomen inspanning) te vertellen.
4. Laat de deelnemers een maximu uitvoerenM van 3 CMJs ^{12 , 27} (zoals beoefend tijdens de familiariseringssessie), met een pauze van 30 pauze tussen de drie sprongen, op een springmat.
   OPMERKING: De spronghoogten van de CMJ's worden indirect geregistreerd als de tijd in vlucht door het jump mat systeem.
5. Gebruik de hoogste sprong en bereken de piekvermogen (PPO) volgens de formule die wordt gebruikt in de studie van Sayers et al . ³¹ :
   PPO = (60,7 x springhoogte [cm]) + (45,3 x lichaamsgewicht [kg]) - 2.055
   OPMERKING: De subjectieve beoordelingen en de objectieve beoordelingen worden direct na de herstellingsaanvraag (0 uur) en 24, 48 en 72 uur herhaald na het uitputtende sprongprotocol (zie hieronder).
6. Toewijd de deelnemers aan de koude groep of de thermoneutrale groep willekeurig toewijzen door veel te tekenen.

4. Uitputtend Jump Protocol

1. Direct na de randomisatie, de deelnemers aan te geven aanMaak je klaar om het uitputtende sprongprotocol uit te voeren zonder enige opwarmingsoefeningen.
2. Heb twee onderzoekers de kwaliteit van de sprongen visueel inspecteren (maximale sprongprestaties en de grond met de vingers na elke sprong aanraken), mondeling correct en moedig de deelnemers aan tijdens het sprongprotocol.
3. Laat de deelnemers maximaal 3 x 30 CMJ's of tot uitputting op hun eigen snelheid, met een pauze van 30 s tussen de sets.
   OPMERKING: Laat de deelnemers in de pauze zitten en water drinken.

5. Herstel Applicatie

1. Na het uitputtende sprongprotocol, gebruik een verblind onderzoeker ofwel een koude manchet of een thermoneutrale manchet (zie de Tabel van Materialen) aan de dijen van een deelnemer.
   1. Plaats de deelnemer in de rugpositie en gebruik beide manchetten rechtstreeks op de huid van elke dij om volledig contact te garanderen, maar met minimale druk om compressie effecten te vermijden.
      OPMERKING: Vul de tank van een continue programmeerbare koel- en verwarmingsinrichting eventueel op met een gereed-to-gebruik, niet-toxisch smeermiddel dat bestaat uit propyleenglycol en gedemineraliseerd water tot het maximumniveau.
2. Start het apparaat en gebruik de koude modaliteit (+ 8 ° C) of de thermoneutraliteit (+ 32 ° C) gedurende 20 minuten.
   OPMERKING: instructeer de deelnemers om geen informatie over hun temperatuurgevoel aan te melden.
3. Verwijder de dijbeugels na het aanbrengen en sluit het apparaat uit.

6. Niet-invasieve herstelbeoordeling na 0 uur

OPMERKING: De onderzoeker die alle herstelbeoordelingen uitvoert, moet niet op de hoogte worden gesteld als de deelnemers een koude of een thermoneutral-manchetaanvraag ontvangen hebben.

1. Laat de deelnemers hun individuele DOMS en RPE beoordelen, zoals beschreven in stappen 3.2 en 3.3.
2. Laat de deelnemers maximaal 3 CMJ's en berekenenDe PPO, zoals beschreven in stappen 3.4 en 3.5
3. Informeer de deelnemers om hun dagelijkse gewoontes te behouden, maar te onthouden van alcohol, sport en recreatieve training gedurende de 72 uur herstelperiode. Geef de deelnemers aan het laboratorium exact 24, 48 en 72 uur na het uitputtende sprongprotocol terug te keren naar het laboratorium.

7. Non-invasieve herstelbeoordeling na 24 uur (dag 3), 48 uur (dag 4) en 72 uur (dag 5)

1. Laat de deelnemers hun individuele DOMS en RPE beoordelen, zoals beschreven in stappen 3.2 en 3.3.
2. Laat de deelnemers maximaal 3 CMJs uitvoeren en bereken de PPO, zoals beschreven in stappen 3.4 en 3.5.
   OPMERKING: Het protocol eindigt na de 72 uur follow-up periode (dag 5).

De schematische weergave van het testprotocol wordt weergegeven in figuur 1 . Dit gedeelte illustreert dat dit protocol succesvol was bij het induceren van spieruitputting en bij het monitoren van subjectieve en objectieve herstelkarakteristieken gedurende een 72 uur follow-upperiode, zonder gebruik te maken van invasieve technieken ( Figuur 2 en Figuur 3 ).

Goodall et al . Studeerde DOMS in een 90 ° squat positie na een spierschade protocol ²⁹ . Evenzo heeft de huidige studie ook DOMS in deze positie beoordeeld. Zoals beschreven in eerder gepubliceerde artikelen, verhoogden de DOMS direct na de herstelapplicatie (0 uur) en na 48 uur in beide groepen ( Figuur 2A ) ^{29 , 32} . In beide groepen bleven deze waarden echter niet terug naar de basiswaarden na een 72 u herstelperiode ³² .

Dit protocol maakt ook het mogelijk om veranderingen in de totale waargenomen inspanning te waarnemen ( Figuur 2B ). In de huidige studie werd een 6-20 BORG-schaal gebruikt zoals in de studie van Rowsell et al. ²⁴ . Volgens de studie van Minett et al ., Werd de RPE verhoogd in beide groepen direct na de hersteltoepassing ¹² . Deze waarden kwamen echter na 24 uur in de thermoneutrale groep terug naar de basislijn en bleven dit tot 72 uur op dit niveau. In de koude groep namen de RPE-waarden na 48 uur weer toe en bleven dit tot 72 uur op dit niveau.

Figuur 3A en Figuur 3B tonen aan dat het uitputtende sprongprotocol een afname in spronghoogte (CMJ) en PPO in beide omstandigheden direct na de hersteltoepassing (0 uur) veroorzaakte <Sup class = "xref"> 12 ^{, 33} . Zowel de spronghoogte (CMJ) en PPO stegen na 24 uur en daalden na 48 en 72 uur in de koude en thermoneutrale groepen. Deze resultaten zijn in overeenstemming met eerder gepubliceerde artikelen ^{24 , 33 , 34} .

Figuur 1: Schematische weergave van het test protocol. Pijltjes naar beneden wijzen op de tijdspunten wanneer de herstelkarakteristieken werden gemeten. DOMS = vertraagde spierpijn, RPE = gewaardeerde inspanning, CMJ = tegenwaartse sprong, PPO = piekvermogen. Dit cijfer is gewijzigd van Hohenauer et al. ³⁵ . Klik hier om te bekijkenEen grotere versie van deze figuur.

Figuur 2: Veranderen van DOMS en RPE over de tijd. ( A ) Vertraagde spierpijn (DOMS) (median ± interquartile ranges). Een herhaalde maatregel ANOVA onthulde een tijdseffect (P = 0,003) en een groepseffect (P = 0,03), maar geen groep x tijdinteractie (P = 0.89). De post-hoc verschillen tussen de groepen waren P> 0,05 voor alle tijdspunten. ( B ) Waargenomen waargenomen inspanning (RPE, median ± interquartile ranges). Een herhaalde maatregel ANOVA onthulde een tijdseffect (P <0.001) en Een groep effect (P = 0,09), maar geen groep x tijd interactie (P = 0,29). Post-hoc verschillen tussen de groepen waren P> 0,05 voor alle tijdspunten. * Duidt op een significant tijdseffect (p <0,05) Wijst op significante verschillen van de basiswaarden in groepen (p <0,05)Figuur is gewijzigd van Hohenauer et al. ³⁵ . Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: Verandering in CMJ en PPO over de tijd. ( A ) Jumphoogte tijdens de tegenstandsprong (CMJ; gemiddelde ± SD). Een herhaalde maatregel ANOVA onthulde een tijdseffect (P <0,001), maar geen groepseffect (P = 0,35) en tijd x groepinteractie (P = 0,35). Post-hoc verschillen tussen de groepen waren P> 0,05 voor alle tijdspunten. ( B ) Piekvermogen (PPO; gemiddelde ± SD). Een herhaalde maatregel ANOVA onthulde een tijdseffect (P <0,001), maar geen groepseffect (P = 0,96) en tijd x groepinteractie (P = 0,35). Post-hoc verschillen tussen groepen waren P> 0,05 voor all-time poiNTS. * Geeft een significant tijdseffect aan (P <0,05). Dit cijfer is gewijzigd van Hohenauer et al. ³⁵ . Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Dit protocol beschrijft de uitvoering van een gestandaardiseerd uitputtend sprongprotocol, een cryotherapieherstelmodaliteit en een niet-invasieve beoordeling van hersteleigenschappen. Het protocol van deze gerandomiseerde gecontroleerde proef levert meerdere voordelen in vergelijking met traditioneel uitgevoerde methoden op het gebied van na-oefen herstel studies. Eerdere studies toonden aan dat sprongprotocollen die uit 100 sprongen bestaan, een geldige methode zijn om lokale spierbeschadiging ^{36 , 37 te} induceren. Ferreira-Junior et al . Gebruikt een sprongprotocol dat bestaat uit vijf sets van 20 drop-jumps uit een 0,6 m doos, met 2 minuten rustintervallen tussen de sets om spierbeschadiging van de voorste dijen ^{36 te} veroorzaken. Terwijl andere traditionele uitputtingsprotocollen dure of mechanische inrichtingen ³⁸ vereisen, heeft het huidige protocol spieruitputting geïnduceerd zonder gebruik van een mechanisch apparaat. Onderzoekers doen neeNiet dure apparaten moeten kopen of huren om spieruitputting of schade aan de voorste dijen te veroorzaken.

De herstelinterventies werden toegepast met behulp van een continue programmeerbare koel- en verwarmingsinrichting die koud of warmte kan leveren aan een specifiek gebied van het lichaam. Twee dijbeugels werden gedurende 20 minuten om beide dijen in de rugpositie aangebracht. Hoewel CWI een van de meest veelbelovende methoden is om het herstel te verbeteren ³⁹ , zijn het transport en de benodigde hoeveelheid water twee uitdagende factoren voor de uitvoering van deze interventie. Bovendien, om de ideale watertemperatuur te garanderen, is een extra persoon nodig om te controleren en ijs toe te voegen.

Een voordeel van het onderhavige protocol is het gebruik van een geautomatiseerd en draagbaar koel- en verwarmingsapparaat dat een constante temperatuur waarborgt tijdens de manchetaanvulling. Een ander voordeel van het beschreven protocol is de mogelijkheid om subjectieve en objectieve r te beoordelenOntdekkingseigenschappen zonder bloedmonsters van de deelnemers te nemen. De subjectieve cijfers, DOMS (VAS; 0-10 cm) en RPE (BORG; 6-20), gebruikt na een uitputtend protocol zijn beschreven in talrijke gepubliceerde artikelen ^{24 , 40 , 41 , 42} . De beoordeling van CMJ's, zoals gepresenteerd in dit protocol, toont een hoge test-retest betrouwbaarheid (intra-class correlation coefficient (ICC) tussen 0,48 en 0,88) en geldigheid ^{25 , 26} .

Er zijn enkele kritische stappen in het protocol dat mogelijke bronnen van fout kan voordoen. Twee onderzoekers moeten de deelnemers tijdens de uitgebreide CMJ's (3 x 30) waarnemen, verbaal aanmoedigen en corrigeren. Het objectief toezicht op maximale CMJ's kan worden verzekerd met behulp van versnellingsmeters of lineaire transducers. Een andere kritische stap is de toepassing van de twO dij manchetten. Om de compressie-effecten ^{43 , 44 te} voorkomen, moeten de manchetten om elke dij met een minimale druk worden verpakt. De applicatie van de manchetten met een minimum van druk kan een paar oefenlopen meenemen.

Het onderhavige protocol heeft een aantal beperkingen. De rustperiode van 30 s tussen de sets van het uitputtende sprongprotocol is erg kort en de cardiovasculaire impact is zeer hoog. Een andere beperking is het gebruiksklare smoormengsel voor de herstelmodaliteit. Het is belangrijk rekening mee te houden dat de warmtecapaciteit van dit smeermiddel ( dat wil zeggen propyleenglycol en gedemineraliseerd water) iets lager is dan die van normaal water. De bekendmakingssessie van 5 sprongen kan te klein zijn als de studiepopulatie niet zo fysiek actief is als beschreven in het onderhavige protocol.

Tenslotte presenteert de beoordeling van CMJ's de opporMogelijkheid om objectieve hersteleigenschappen te beoordelen. Bisschop et al. Heeft een goedkope en praktische methode aangetoond om de springhoogte te beoordelen met de mobiele applicatie "My Jump", die is aangetoond dat deze een betrouwbare methode is om deze variabele ^{45 , 46} te meten. Echter, Rowsell et al . Gaf aan dat er geen duidelijke verlagingen van de CMJ-hoogte gedurende een 5-daagse vervolgperiode zouden kunnen worden waargenomen na de uitputtende wedstrijden voor voetbaltoernooien ²⁴ . Rupp et al . Vergelijkbare resultaten waargenomen na een uitputtende uithoudings test ³⁴ . Deze resultaten zijn in lijn met de resultaten van de presentatieonderzoek, waarbij blijkt dat de beoordeling van CMJ-hoogte misschien niet gevoelig genoeg is om de hoeveelheid spieruitputting te meten.

In dit protocol werd de koude applicatietemperatuur ingesteld op 8 ° C, terwijl de temperatuur van de thermoneutrale toepassing op 32 ° werd ingesteldC. Het is aangetoond dat koude watertemperaturen normaal ≤20 ° C zijn en dat de thermonutrale watertemperaturen een bereik hebben van 24 ° C tot <36 ° C ⁴⁷ . Het is belangrijk om te overwegen dat de hoeveelheid vetweefsel het weefselkoelsnelheid aanzienlijk beïnvloedt, met dikkerere huidvlokken die langer gebruikstijden ⁴⁸ vereisen. Onderzoekers moeten de koeltemperatuur en de duur van de applicatie wijzigen volgens hun onderzoekspopulaties.

Toekomstige studies moeten overwegen dat de beoordeling van de maximale vrijwillige samentrekkingen van de knie extensoren een gevoeligere beoordeling van objectieve herstelkenmerken kan zijn in vergelijking met CMJ's ⁴⁹ . Om dit protocol effectief te maken, is het van cruciaal belang dat de deelnemers een vertrouwdheidsessie uitvoeren voor de CMJ's. Toekomstige studies met een andere studiepopulatie dan hier beschreven, zouden het aantal jum moeten verhogenPs om een ​​vertrouwd effect te waarborgen. Daarnaast kunnen toekomstige studies de rusttijd tussen de uitputtende CMJ's verhogen om een ​​maximale sprongprestatie te waarborgen, die dan niet beïnvloed zou worden door de hoge cardiovasculaire vraag.

Ten slotte is het huidige uitputtende sprongprotocol een makkelijke en praktische manier om spieruitputting van de voorste dijen te veroorzaken zonder gebruik te maken van mechanische apparaten. Door het combineren van subjectieve ( dwz DOMS en RPE) en objectieve ( dwz CMJ en PPO) parameters, kan herstel worden onderzocht zonder bloedmonsters gedurende een 72 uur herstelperiode te nemen. De lokale post-exercise cryotherapie applicatie kan bijna overal worden uitgevoerd en garandeert constante koeltemperaturen.

Geen van de auteurs heeft concurrerende of tegenstrijdige belangen.

Bedankt aan de Stichting Thim van der Laan, Landquart, Zwitserland, voor de financiële steun. We bedanken ook Thomas Konzett, Hogeschool voor Technische Wetenschappen en Kunst van Zuid-Zwitserland, Landquart, Zwitserland en Ursula M. Küng, Fysiotherapie, Landquart, Zwitserland, voor hun hulp tijdens het experiment, evenals Alexander Masselink, voor zijn hulp Met engels