Ikke-invasive vurderinger av subjektiv og objektiv gjenopprettingsegenskaper etter en uttømmende hoppprotokoll

Denne protokollen beskriver prosedyren for ikke-invasiv gjenoppretting vurdering i 72 timers gjenopprettingstid. Denne protokollen induserer muskulær utmattelse av frontlårene ved hjelp av motstrømspring og bruker enten lokal kald-mansjett eller termoneutral-mansjett-applikasjon som en gjenopprettingsmodalitet.

Raskt utvinning etter anstrengende trening er viktig i sport og studeres ofte via kryoterapiapplikasjoner. Kryoterapi har en betydelig vasokonstriktiv effekt, som synes å være den ledende faktoren i sin effektivitet. Den resulterende forbedrede utvinningen kan måles ved å bruke både objektive og subjektive parametere. To ofte målt subjektive egenskaper ved utvinning er forsinket muskelårhet (DOMS) og rangeringer av oppfattet anstrengelse (RPE). To viktige gjenvinningsegenskaper er motstrømshopp (CMJ) ytelse og topp effektutgang (PPO). Her gir vi en detaljert protokoll for å indusere muskuløs utmattelse av de fremre lårene med en selvstendig puls, 3 x 30 motordrepsprotokoll (30 s hvil mellom hvert sett). Denne randomiserte, kontrollerte prøveprotokollen forklarer hvordan man utfører lokal cryoterapi mansjettpåføring (+ 8 ° C i 20 minutter) og termon nøytral mansjettpåføring (+ 32 ° C i 20 minutter) på begge lår som to poSsible post-øvelses utvinning modaliteter. Endelig gir vi en ikke-invasiv protokoll for å måle effekten av disse to gjenopprettingsmodaliteter på subjektive ( dvs. DOMS av både frontalter og RPE) og objektiv gjenoppretting ( dvs. CMJ og PPO) karakteristika 24, 48 og 72 timer etter -Søknad. Fordelen ved denne metoden er at den gir et verktøy for forskere eller trenere for å indusere muskuløs utmattelse uten å bruke noen dyre enheter; Å implementere lokale kjølingsstrategier; Og å måle både subjektiv og objektiv gjenoppretting uten å bruke invasive metoder. Begrensninger av denne protokollen er at 30 s hvileperioden mellom settene er svært kort, og kardiovaskulær etterspørsel er svært høy. Fremtidige studier kan finne vurdering av maksimale frivillige sammentrekninger for å være en mer sensitiv vurdering av muskulær utmattelse sammenlignet med CMJ.

Kryoterapi er en hyppig brukt behandlingsmodalitet for å forbedre gjenopprettingen etter øvelsen ^{1 , 2} . Den vasokonstriktive responsen til kroppen etter eksponering for kulde er en av hovedmekanismer for å redusere de inflammatoriske prosessene ^{3 , 4} . Ofte brukte kryoterapiprosesser inkluderer kaldpakker ⁵ eller mansjetter ⁶ , kaldluft ^{7 , 8} , kaldvannsdypning (CWI) ⁹ , helkroppsryoterapi ^{10 , 11} , kjølevesker ¹² og interne kjølemetoder ^{13 , 14} . Imidlertid har interne kjøleprosedyrer vist motstridende resultater ^{15 , 16} .

Flertallet av studier som bestemmer effekten av kryoterapi på utvinning, involverer dyre anordninger for å indusere muskelutmattelse ^{7 , 18 , 19} og invasive prosedyrer for å vurdere blodplasma markeringRs eller cytokiner ^{19 , 20 , 21} . Formålet med den foreliggende protokoll er å indusere lignende muskulær utmattelse uten bruk av en hvilken som helst enhet og å gi en ikke-invasiv metode for å bestemme effekten av lokal cryoterapi mansjettpåføring på subjektive og objektive utvinningsegenskaper. Begrunnelsen bak denne metoden er at den gir et verktøy for andre forskere eller trenere for å indusere muskelutmattelse, uten å bruke noen dyre enheter; Å implementere lokale kjølestrategier basert på denne protokollen; Og å måle både subjektiv og objektiv gjenoppretting uten å bruke invasive metoder. Dette kan bidra til å vurdere subjektive og objektive gjenopprettingsegenskaper etter en uttømmende hoppeprotokoll i en sportsrealistisk, ikke-invasiv setting.

Publiserte studier viser at validerte, ikke-invasive metoder for evaluering av subjektive gjenvinningsegenskaper ( dvs. 22 og RPE) ²³ har blitt brukt med suksess. Forskjermingshopp (CMJ) ytelse ^{17 , 24} , med en høy test-retest pålitelighet ^{25 , 26} , kan også brukes som en ikke-invasiv metode for å vurdere objektive gjenvinningsegenskaper.

Etikkerklæring: Den sveitsiske kantoniske etiske komiteen i Zürich godkjente denne protokollen (KEK-ZH nr. 2015-0113)

1. Rekruttering av deltakere

1. Rekruttere deltakere gjennom sosiale medier og flygeblad.
2. Skjerm og inkluderer deltakere som er studenter fra 18 til 30 år. Sørg for at de kan utføre utholdenhetssporter minst to ganger (minimum total tid: 2 timer) og maksimalt tre ganger (maksimal total tid: 3 timer) i uken, at de ikke har nåværende smerte symptomer, og at de har Hadde ingen skader i torso eller nedre ekstremiteter i de foregående 12 månedene.
3. Skjerm og ekskluder deltakerne hvis de er allergiske mot kulde (inkludert Raynauds sykdom), lider av kardiovaskulære sykdommer eller andre sykdommer, må ta medisiner, er gravide eller har skjelettavvik.

2. Bekreftelse med testprotokollen (dag 1)

1. EnUke før forsøket, instruer deltakerne til å utføre maksimalt 5 CMJ på en hoppematte (se Materialetabell), med en hvileperiode på 1 min mellom hvert hopp ^{12 , 27} . Instruer dem om å starte fra en oppreist stilling og å legge hendene på hoftene for å eliminere arm sving. Tillat et selvbestemt utvalg bevegelse og sammentrekningstid under CMJ-ene.
2. Oppgi deltakere om å gå tilbake til laboratoriet en uke etter kjent sessions i smertefri tilstand og uten å ha utført uttømmende trening 48 timer før forsøket.
   MERK: Den smertefrie og utmattelsesfrie tilstanden vil bli vurdert som basismålingene.

3. Baseline Measurements (Dag 2)

1. Mål stående kroppshøyde, kroppsvekt og estimert lavere kroppsfettprosentdel av deltakerne tre ganger på rad og beregne middelverdiene ²⁸
2. Deltakerne vurderer sine individuelle DOMS av begge frontalder på en visuell analog skala (VAS; 0-10 cm) ⁵ i en 3-s varig knepstilling ²⁹ (90 ° knevinkel). Spør deltakerne: "Hvor sår er dine fremre lår?" Ta opp nummeret fra VAS i mm.
   MERK: Det venstre endepunktet på skalaen (0 cm) representerer "ingen ømhet", og det høyeste endepunktet på skalaen (10 cm) representerer "alvorlig sårhet".
3. Deltakerne vurderer deres individuelle oppfattede anstrengelse i en oppreist stående stilling ved hjelp av en 6-20 BORG skala ³⁰ . Spør deltakerne: "Hva er ditt faktiske nivå av oppfattet anstrengelse?" Ta opp det muntlig kommuniserte nummeret.
   MERK: Deltakerne vurderer dette muntlig ved å fortelle forsker ett tall mellom 6 (ingen oppfattet anstrengelse) og 20 (maksimal oppfattet anstrengelse).
4. Få deltakerne til å utøve en maksimumM på 3 CMJs ^{12 , 27} (som praktisert under familiariseringsøkten), med en 30-pause mellom de tre hoppene, på en hoppematte.
   MERK: Hopphøydene fra CMJ er indirekte registrert som tiden i flyturen av hoppematsystemet.
5. Bruk høyeste hopp og beregne peak power output (PPO) i henhold til formelen brukt i studien av Sayers et al . ³¹ :
   PPO = (60,7 x hopphøyde [cm]) + (45,3 x kroppsvekt [kg]) - 2.055
   MERK: De subjektive karakteristikkene og målvurderingene vil gjentas direkte etter gjenopprettingsprogrammet (0 timer) og 24, 48 og 72 timer etter den uttømmende hoppprotokollen (se nedenfor).
6. Tilfeldig tildel deltakerne enten til kaldgruppen eller til den termoneutrale gruppen ved å tegne mye.

4. Uttømmende hoppprotokoll

1. Direkte etter randomiseringen, instruer deltakerne tilGjør deg klar til å utføre den uttømmende hoppprotokollen uten oppvarmingstrening.
2. Har to forskere visuelt inspisert kvaliteten på hoppene (maksimal hoppefremstilling og berøring av bakken med fingrene etter hvert hopp), muntlig korrekt, og oppfordrer deltakerne under hoppprotokollen.
3. Få deltakerne til å utføre maksimalt 3 x 30 CMJ eller til utmattelse i sine egne hastigheter, med en 30 s pause mellom setene.
   MERK: La deltakerne sette seg og drikke vann i pause.

5. Gjenopprettingsprogram

1. Etter den uttømmende hoppeprotokollen skal en blindet forsker bruke enten en kald mansjett eller en termonutriell mansjett (se Materialetabellen) til en deltakers lår.
   1. Plasser deltakeren i bakre stilling og påfør begge mansjettene direkte på hver lårs hud for å sikre full kontakt, men bruk minimumspress for å unngå kompresjonseffekter.
      MERK: Påfyll tanken på en kontinuerlig programmerbar kjøle- og oppvarmingsanordning med en ferdig, ikke-giftig smøreblanding bestående av propylenglykol og demineralisert vann til maksimal nivå.
2. Start enheten og bruk enten kaldmodaliteten (+ 8 ° C) eller den termonutrale modaliteten (+ 32 ° C) i løpet av 20 minutter.
   MERK: Oppgi deltakerne om ikke å rapportere om temperaturfølsomhet.
3. Ta av lårmanchetten etter søknaden og slå av enheten.

6. Ikke-invasiv gjenopprettingsvurdering etter 0 timer

MERK: Forskeren som utfører alle gjenopprettingsvurderinger, bør ikke informeres dersom deltakerne mottok en kald- eller en termoneutral-mansjettapplikasjon.

1. Deltakerne vurderer deres individuelle DOMS og RPE, som beskrevet i trinn 3.2 og 3.3.
2. Få deltakerne til å utføre maksimalt 3 CMJ og kalkSlett PPO, som beskrevet i trinn 3.4 og 3.5.
3. Oppgi deltakerne for å opprettholde sine vanlige vaner, men å avstå fra alkohol, sport og fritidstrening i 72 timers gjenopprettingsperiode. Oppgi deltakerne om å gå tilbake til laboratoriet nøyaktig 24, 48 og 72 timer etter den uttømmende hoppeprotokollen.

7. Ikke-invasiv gjenoppretting etter 24 timer (dag 3), 48 timer (dag 4) og 72 timer (dag 5)

1. Deltakerne vurderer deres individuelle DOMS og RPE, som beskrevet i trinn 3.2 og 3.3.
2. Oppnå deltakere maksimalt 3 CMJ og beregne PPO, som beskrevet i trinn 3.4 og 3.5.
   MERK: Protokollen avsluttes etter 72 timers oppfølgingsperiode (Dag 5).

Den skjematiske representasjonen av testprotokollen er presentert i figur 1 . Denne delen illustrerer at denne protokollen var vellykket ved å indusere muskeltuttak og overvåke subjektive og objektive gjenopprettingsegenskaper i løpet av en 72 timers oppfølgingsperiode uten bruk av invasive teknikker ( figur 2 og figur 3 ).

Goodall et al . Studerte DOMS i en 90 graders stilling etter en muskelskadeprotokoll ²⁹ . På samme måte vurderte den nåværende studien også DOMS i denne stillingen. Som beskrevet i tidligere publiserte artikler, økte DOMS umiddelbart etter gjenopprettingsprogrammet (0 timer) og etter 48 timer i begge grupper ( Figur 2A ) ^{29 , 32} . I begge grupper returnerte disse verdiene imidlertid ikke tilbake til basisverdiene etter en 72 timers gjenopprettingstid ³² .

Denne protokollen tillater også observasjon av endringer i total oppfattet anstrengelse ( figur 2B ). I den foreliggende studien ble en 6-20 BORG skala brukt som i studien av Rowsell et al. ²⁴ . I henhold til studien av Minett et al ., Ble RPE forhøyet i begge grupper direkte etter utvinningsapplikasjonen ¹² . Disse verdiene returnerte imidlertid til baseline etter 24 timer i den termoneutrale gruppen og holdt seg på dette nivået i opptil 72 timer. I den kalde gruppen økte RPE-verdiene igjen etter 48 timer og holdt seg på dette nivået i opptil 72 timer.

Figur 3A og Figur 3B viser at den uttømmende hoppprotokollen induserte en nedgang i hopphøyde (CMJ) og PPO i begge forholdene direkte etter gjenopprettingsprogrammet (0 t) <Sup class = "xref"> 12 ^{, 33} . Både hopphøyden (CMJ) og PPO økte etter 24 timer og igjen redusert etter 48 og 72 timer i de kalde og termonutrale gruppene. Disse resultatene er i tråd med tidligere publiserte artikler ^{24 , 33 , 34} .

Figur 1: Skjematisk representasjon av testprotokollen. Nedadrettede piler angir tidspunkter når gjenvinningskarakteristikker ble målt. DOMS = forsinket muskelårhet, RPE = vurdert oppfattet anstrengelse, CMJ = motvektshopp, PPO = maksimal effektutgang. Denne figuren er blitt modifisert fra Hohenauer et al. ³⁵ . Vennligst klikk her for å seEn større versjon av denne figuren.

Figur 2: Endring i DOMS og RPE over tid. ( A ) Forsinket muskelårhet (DOMS) (median ± interkvartile områder). En gjentatt måling ANOVA avslørte en tidseffekt (P = 0,003) og en gruppeffekt (P = 0,03), men ingen gruppe x tidsinteraksjon (P = 0,89). Post-hoc-forskjeller mellom gruppene var P> 0,05 for alle tidspunkter. ( B ) Vurdert oppfattet anstrengelse (RPE, median ± interkvartile områder). En gjentatt måling ANOVA avslørte en tidseffekt (P <0,001) og En gruppe effekt (P = 0,09), men ingen gruppe x tid interaksjon (P = 0,29). Post-hoc forskjeller mellom gruppene var P> 0,05 for alle tidspunkter. * Indikerer en signifikant tidseffekt (p <0,05). # Indikerer signifikante forskjeller fra basisverdier innenfor grupper (p <0,05). DetteFigur er blitt modifisert fra Hohenauer et al. ³⁵ . Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 3: Endring i CMJ og PPO over tid. ( A ) Hopphøyde under motsatt hopp (CMJ; middel ± SD). En gjentatt måling av ANOVA avslørte en tidseffekt (P <0,001), men ingen gruppeeffekt (P = 0,35) og tid x-gruppeinteraksjon (P = 0,35). Post-hoc forskjeller mellom gruppene var P> 0,05 for alle tidspunkter. ( B ) Peak effektutgang (PPO, gjennomsnittlig ± SD). En gjentatt måling av ANOVA avslørte en tidseffekt (P <0,001), men ingen gruppeeffekt (P = 0,96) og tid x-gruppeinteraksjon (P = 0,35). Post-hoc forskjeller mellom grupper var P> 0,05 for all time points. * Indikerer en signifikant tidseffekt (P <0,05). Denne figuren er blitt modifisert fra Hohenauer et al. ³⁵ . Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Denne protokollen beskriver utførelsen av en standardisert uttømmende hoppprotokoll, en kryoterapiutvinningsmodalitet og en ikke-invasiv vurdering av utvinningsegenskaper. Protokollen i denne randomiserte kontrollerte studien gir flere fordeler sammenlignet med tradisjonelt utførte metoder innen gjenopplæringsstudier etter øvelse. Tidligere studier viste at hoppprotokoller bestående av 100 hopp er en gyldig metode for å indusere lokal muskelskade ^{36 , 37} . Ferreira-Junior et al . Brukte en hoppprotokoll bestående av fem sett med 20 drop-hopp fra en 0,6 m boks, med 2 min hvileperioder mellom setene, for å indusere muskelskader på frontlårene ³⁶ . Mens andre tradisjonelle utmattelsesprotokoller krever dyre eller mekaniske innretninger ³⁸ , induserte den foreliggende protokoll muskelutmattelse uten bruk av en hvilken som helst mekanisk anordning. Forskere gjør neiDet er ikke nødvendig å kjøpe eller leie dyre enheter for å indusere muskelutmattelse eller skade på frontlårene.

Utvinningsintervensjonene ble påført ved hjelp av en kontinuerlig programmerbar kjøle- og oppvarmingsanordning som kan levere kulde eller varme til et bestemt område av kroppen. To lårmanchetter ble påført rundt begge lårene i hvilestilling i 20 minutter. Selv om CWI er en av de mest lovende metodene for å øke utvinningen ³⁹ , er transporten og nødvendig mengde vann to utfordrende faktorer for gjennomføringen av denne intervensjonen. Videre, for å garantere den ideelle vanntemperaturen, er det nødvendig med en ekstra person for å overvåke og legge til is.

En fordel ved den foreliggende protokollen er bruken av en automatisert og bærbar kjøle- og oppvarmingsanordning som sikrer en konstant temperatur under mansjettapplikasjonen. En annen fordel med den beskrevne protokollen er muligheten til å vurdere subjektiv og objektiv rOppdagelsesegenskaper uten å ta blodprøver fra deltakerne. De subjektive karakterene, DOMS (VAS; 0-10 cm) og RPE (BORG; 6-20), brukt etter en uttømmende protokoll, er beskrevet i mange publiserte artikler ^{24 , 40 , 41 , 42} . Evalueringen av CMJ, som presenteres i den foreliggende protokoll, viser en høy test-retest-pålitelighet (intra-klasse korrelasjonskoeffisient (ICC) mellom 0,48 og 0,88) og gyldighet ^{25 , 26} .

Det er noen kritiske skritt i protokollen som kan vise potensielle kilder til feil. To forskere må observere, muntlig oppmuntre og rette deltakerne i de uttømmende CMJene (3 x 30). Målovervåking av maksimale CMJ kan sikres ved bruk av akselerometre eller lineære transdusere. Et annet kritisk trinn er anvendelsen av twO lårmanchetter. For å unngå komprimeringseffekter ^{43 , 44} , må mansjettene vikles rundt hvert lår med et minimum av trykk. Påføringen av mansjettene med et minimum av trykk kan ta et par øvelser for å mestre.

Den nåværende protokollen har noen begrensninger. 30 s hvileperioden mellom settene til den uttømmende hoppeprotokollen er svært kort, og kardiovaskulær påvirkning er veldig høy. En annen begrensning er den brukervennlige smøreblandingen for gjenvinningsmodaliteten. Det er viktig å ta hensyn til at varmekapasiteten til denne smøreblandingen ( dvs. propylenglykol og demineralisert vann) er litt lavere enn normalt vann. Bekreftelsesøkten med 5 hopp kan være for liten når studien er ikke så fysisk aktiv som beskrevet i denne protokollen.

Til slutt presenterer vurderingen av CMJ'er opporMulighet til å vurdere objektive gjenvinningsegenskaper. Biskop et al. Viste en billig og praktisk metode for å vurdere hopphøyden med mobilbasert app "My Jump", som har vist seg å være en pålitelig metode for måling av denne variabelen ^{45 , 46} . Imidlertid Rowsell et al . Indikerte at ingen tilsynelatende reduksjoner i CMJ-høyde i løpet av en 5-dagers oppfølgingsperiode kunne observeres etter uttømmende fotballturneringer ²⁴ . Rupp et al . Observert lignende resultater etter en uttømmende utholdenhetstest ³⁴ . Disse resultatene er i tråd med resultatene fra presentasjonsstudien, og viser at vurderingen av CMJ høyde kanskje ikke er følsom nok til å måle mengden av muskelutmattelse.

I denne protokollen ble den kalde applikasjonstemperaturen satt til 8 ° C, mens temperaturen til den termonutrale applikasjonen ble satt til 32 ° CC. Det har blitt påvist at kaldtvannstemperaturer normalt er ≤20 ° C, og at termonutrale vanntemperaturer har en rekkevidde fra 24 ° C til <36 ° C ⁴⁷ . Det er viktig å vurdere at mengden fettvev betydelig påvirker vevkjølingshastigheten, med tykkere hudfelt som krever lengre påføringstid ⁴⁸ . Forskere bør modifisere kjøletemperaturen og anvendelsesvarigheten i henhold til deres forskningspopulasjoner.

Fremtidige studier bør vurdere at vurderingen av maksimale frivillige sammentrekninger av kneleddene kan være en mer sensitiv vurdering av objektive gjenvinningsegenskaper sammenlignet med CMJ ⁴⁹ . For at denne protokollen skal være effektiv, er det avgjørende at deltakerne utfører en familiariseringsøkt for CMJene. Fremtidige studier som bruker en annen studiepopulasjon enn det som er beskrevet her, bør øke antall jumPs for å sikre en kjent effekt. I tillegg kan fremtidige studier øke hviletiden mellom de uttømmende CMJene for å garantere maksimal hoppytelse, noe som da ville være upåvirket av den høye kardiovaskulære etterspørselen.

Som konklusjon er den nåværende uttømmende hoppeprotokollen en enkel og praktisk måte å indusere muskelutmattelse av frontlårene uten bruk av mekaniske enheter. Ved å kombinere subjektive ( dvs. DOMS og RPE) og objektiv ( dvs. CMJ og PPO) parametere, kan gjenoppretting undersøkes uten å ta noen blodprøver i løpet av 72 timers gjenopprettingstid. Den lokale post-øvelsen kryoterapi søknaden kan utføres nesten hvor som helst og garanterer konstant kjøling temperaturer.

Ingen av forfatterne har konkurrerende eller motstridende interesser.

Takk til Stiftelsen Thim van der Laan, Landquart, Sveits, for økonomisk støtte. Vi takker også Thomas Konzett, Universitetet for anvendt vitenskap og kunst fra Sør-Sveits, Landquart, Sveits og Ursula M. Küng, Universitetshøyskolefysioterapi, Landquart, Sveits, for deres hjelp under forsøket, samt Alexander Masselink, for hans hjelp Med engelsk.