Неинвазивные оценки характеристик субъективного и объективного восстановления после исчерпывающего протокола перехода

В этом протоколе описывается процедура неинвазивных оценок восстановления в течение 72-часового периода восстановления. Этот протокол вызывает мышечное истощение лобных бедер с использованием прыжков с препятствиями и использует либо местную холодную манжету, либо применение термонейтральной манжеты в качестве метода восстановления.

Быстрое выздоровление после напряженных упражнений имеет важное значение в спорте и часто изучается в приложениях криотерапии. Криотерапия имеет значительный сосудосуживающий эффект, который, по-видимому, является ведущим фактором его эффективности. Полученное усиленное восстановление можно измерить с использованием как объективных, так и субъективных параметров. Двумя обычно измеренными субъективными характеристиками выздоровления являются задержка мышц (DOMS) и оценки воспринимаемого напряжения (RPE). Двумя важными объективными характеристиками рекуперации являются производительность скачка противодавления (CMJ) и максимальная выходная мощность (PPO). Здесь мы приводим подробный протокол, чтобы вызвать мышечное истощение лобных бедер с помощью самонаблюдения, протокол прыжка с трещиной 3 x 30 (30-секундный отдых между каждым набором). Этот рандомизированный протокол контролируемого исследования объясняет, как выполнять местное применение криотерапии манжеты (+ 8 ° C в течение 20 минут) и термонейтральную манжету (+ 32 ° C в течение 20 минут) на обеих бедрах, как две поДоступные методы восстановления после тренировки. Наконец, мы предоставляем неинвазивный протокол для измерения влияния этих двух методов восстановления на субъективные ( т. Е. DOMS как лобовых бедер, так и RPE) и объективного восстановления ( т. Е. CMJ и PPO) характеристик 24, 48 и 72 часа -заявление. Преимущество этого метода заключается в том, что он предоставляет инструмент для исследователей или тренеров, которые вызывают мышечное истощение, без использования каких-либо дорогостоящих устройств; Для реализации локальных стратегий охлаждения; И для измерения как субъективного, так и объективного восстановления без использования инвазивных методов. Ограничения этого протокола заключаются в том, что период покоя 30 с между наборами очень короткий, а сердечно-сосудистый спрос очень высок. Будущие исследования могут найти оценку максимальных добровольных сокращений, чтобы быть более чувствительной оценкой мышечного истощения по сравнению с CMJ.

Криотерапия - часто используемый метод лечения для улучшения послеоперационного восстановления ^{1 , 2} . Вазоконстрикторный ответ организма после воздействия холода является одним из основных механизмов снижения воспалительных процессов ^{3 , 4} . Часто используемые процедуры криотерапии включают холодные пакеты ⁵ или манжеты ⁶ , холодный воздух ^{7 , 8} , погружение в холодную воду (CWI) ⁹ , криотерапию всего тела ^{10 , 11} , охлаждающие жилеты ¹² и методы внутреннего охлаждения ^{13 , 14} . Однако процедуры внутреннего охлаждения продемонстрировали противоречивые результаты ^{15 , 16} .

Большинство исследований, которые определяют влияние криотерапии на выздоровление, включают дорогостоящие устройства, которые вызывают мышечное истощение ^{7 , 18 , 19} и инвазивные процедуры для оценки маркера плазмы кровиRs или цитокинов ^{19 , 20 , 21} . Цели настоящего протокола заключаются в том, чтобы вызвать подобное мышечное истощение без использования какого-либо устройства и обеспечить неинвазивный метод определения влияния применения местной криотерапии манжеты на субъективные и объективные характеристики восстановления. Обоснованием этого метода является то, что он предоставляет инструмент для других исследователей или тренеров, чтобы вызывать мышечное истощение, не используя никаких дорогостоящих устройств; Для реализации локальных стратегий охлаждения на основе этого протокола; И для измерения как субъективного, так и объективного восстановления без использования инвазивных методов. Это может помочь оценить субъективные и объективные характеристики восстановления в соответствии с протоколом исчерпывающего перехода в спортивно-реалистичной, неинвазивной обстановке.

Опубликованные исследования показывают, что проверенные, неинвазивные методы оценки субъективных характеристик восстановления ( т. Е. 22 и RPE) ²³ были успешно использованы. Производительность ^{17 , 24} с прыжковой передачей (CMJ) с высокой проверкой надежности повторения ^{25 , 26} также может использоваться как неинвазивный метод оценки объективных характеристик восстановления.

Заявление о этике: Швейцарский кантонный этический комитет Цюриха утвердил этот протокол (KEK-ZH № 2015-0113)

1. Набор участников

1. Набирайте участников через социальные сети и листовки.
2. Экран и включить участников, которые являются студентами университетов в возрасте от 18 до 30 лет. Убедитесь, что они могут выполнять спортивные соревнования на выносливость минимум два раза (минимальное общее время: 2 часа) и максимум три раза (максимальное общее время: 3 часа) в неделю, что они свободны от текущих симптомов боли и что они имеют Не было травм в туловище или нижних конечностях за предыдущие 12 месяцев.
3. Экран и исключить участников, если они имеют аллергию на холод (включая болезнь Рейно), страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями или любым другим заболеванием, должны принимать любые лекарства, беременны или иметь скелетные отклонения.

2. Ознакомление с протоколом тестирования (1-й день)

1. ОдинЗа неделю до эксперимента проинструктируйте участников выполнить максимум 5 CMJ на скакалке (см. Таблицу материалов) с периодом покоя в 1 минуту между каждым прыжком ^{12 , 27} . Попросите их начать с вертикального положения и поместить руки на бедра, чтобы исключить качание руки. Разрешить самоопределяемый диапазон времени движения и сокращения во время CMJ.
2. Попросите участников вернуться в лабораторию через неделю после сеанса ознакомления в безболезненном состоянии и без выполнения полного упражнения за 48 часов до эксперимента.
   ПРИМЕЧАНИЕ. Безболезненное и без усталости состояние будет оцениваться как базовые измерения.

3. Исходные измерения (день 2)

1. Измерьте постоянную высоту тела, массу тела и оцененную долю жира в организме в организме три раза подряд и рассчитайте средние значения ²⁸
2. Попросите участников оценить их индивидуальные DOMS обеих лобных бедер на визуальной аналоговой шкале (VAS; 0-10 см) ⁵ в течение 3-секундного положения приседания ²⁹ (угол колена 90 °). Спросите участников: «Как болят ваши лобные бедра?» Запишите номер из VAS в мм.
   ПРИМЕЧАНИЕ. Крайняя левая конечная точка шкалы (0 см) представляет собой «отсутствие болезненности», а крайняя правая граница шкалы (10 см) представляет собой «тяжелую болезненность».
3. Попросите участников оценить свое индивидуальное восприятие в вертикальном положении, используя шкалу 6-20 BORG. Спросите участников: «Каков ваш фактический уровень воспринимаемого напряжения?» Запишите устно сообщенный номер.
   ПРИМЕЧАНИЕ. Участники оценивают это словесно, сообщая исследователю одно число между 6 (не воспринимаемое напряжение) и 20 (максимальное воспринимаемое напряжение).
4. Попросите участников выполнить максимуM из 3 CMJs ^{12 , 27} (как практикуется во время сеанса ознакомления), с 30-секундной паузой между тремя прыжками, на коврике прыжка.
   ПРИМЕЧАНИЕ. Высота скачков от CMJ косвенно регистрируется как время в полете с помощью системы переходного коврика.
5. Используйте максимальный скачок и рассчитайте пиковую мощность (PPO) в соответствии с формулой, используемой в исследовании Sayers et al . ³¹ :
   PPO = (60,7 x высота прыжка [см]) + (45,3 x масса тела [кг]) - 2,055
   ПРИМЕЧАНИЕ. Субъективные оценки и объективные оценки будут повторяться непосредственно после приложения восстановления (0 часов) и 24, 48 и 72 часа после протокола с полным переходом (см. Ниже).
6. Случайно назначайте участников либо холодной группе, либо термонейтральной группе путем рисования лотов.

4. Исчерпывающий протокол перехода

1. Непосредственно после рандомизации проинструктируйте участниковПриготовьтесь выполнить протокол исчерпывающего перехода без каких-либо упражнений разминки.
2. Попросите двух исследователей визуально проверить качество прыжков (максимальная скорость прыжка и трогание земли пальцами после каждого прыжка), вербально правильные и поощрять участников во время протокола перехода.
3. Попросите участников выполнить максимум 3 x 30 CMJ или до исчерпания на их собственных скоростях с 30-секундной паузой между наборами.
   ПРИМЕЧАНИЕ. Позвольте участникам сесть и выпить воду во время паузы.

5. Приложение для восстановления

1. После протокола с исчерпывающим прыжком, ослепивший исследователь применяет холодную манжету или термонейтральную манжету (см. Таблицу материалов) к бедрам участника.
   1. Поместите участника в положение на спине и нанесите обе манжеты прямо на кожу каждого бедра, чтобы обеспечить полный контакт, но используя минимальное давление, чтобы избежать каких-либо эффектов сжатия.
      ПРИМЕЧАНИЕ. По желанию заправьте резервуар непрерывного программируемого охлаждающего и нагревательного устройства с готовой к употреблению нетоксичной смазочной смесью, состоящей из пропиленгликоля и деминерализованной воды до максимального уровня.
2. Запустите устройство и примените холодный режим (+ 8 ° C) или термонейтральный режим (+ 32 ° C) в течение 20 минут.
   ПРИМЕЧАНИЕ. Попросите участников не сообщать информацию об их температурном ощущении.
3. Снимите манжеты бедра после приложения и выключите устройство.

6. Неинвазивная оценка восстановления после 0 часов

ПРИМЕЧАНИЕ. Исследователь, выполняющий все оценки восстановления, не должен быть проинформирован, если участники получили холодное или термонейтральное приложение.

1. Попросите участников оценить свои индивидуальные DOMS и RPE, как описано в шагах 3.2 и 3.3.
2. Попросите участников выполнить максимум 3 CMJ и рассчитатьЛось PPO, как описано в шагах 3.4 и 3.5.
3. Поручить участникам поддерживать свои повседневные привычки, но воздерживаться от занятий алкоголем, спортом и рекреацией в течение 72-часового периода восстановления. Попросите участников вернуться в лабораторию ровно через 24, 48 и 72 часа после протокола с полным переходом.

7. Неинвазивная оценка восстановления после 24 ч (3-й день), 48 ч (4-й день) и 72 ч (5-й день)

1. Попросите участников оценить свои индивидуальные DOMS и RPE, как описано в шагах 3.2 и 3.3.
2. Попросите участников выполнить максимум 3 CMJ и рассчитать PPO, как описано в шагах 3.4 и 3.5.
   ПРИМЕЧАНИЕ. Протокол заканчивается после 72-часового периода наблюдения (день 5).

Схематическое изображение тестового протокола представлено на рисунке 1 . Этот раздел иллюстрирует, что этот протокол был успешным при индуцировании мышечного истощения и при мониторинге субъективных и объективных характеристик восстановления в течение 72 ч послеоперационного периода без применения инвазивных методов ( рис. 2 и 3 ).

Goodall et al . Изучил DOMS в положении приседания на 90 ° после протокола повреждения мышц ²⁹ . Аналогичным образом, настоящее исследование также оценило DOMS в этой позиции. Как описано в ранее опубликованных статьях, DOMS повышался непосредственно после приложения для восстановления (0 часов) и через 48 часов в обеих группах ( фиг. 2A ) ^{29 , 32} . Однако в обеих группах эти значения не возвращались к исходным значениям после 72-часовой период ^{восстановления 32} .

Этот протокол также позволяет наблюдать изменения общего воспринимаемого напряжения ( рисунок 2B ). В настоящем исследовании использовалась 6-20 шкала BORG, как в исследовании Rowsell et al. ²⁴ . В соответствии с исследованием Minett et al ., RPE был повышен в обеих группах непосредственно после применения ^{12 для} восстановления. Однако эти значения вернулись к исходному состоянию через 24 часа в термонейтральной группе и оставались на этом уровне до 72 часов. В холодной группе значения RPE снова увеличивались через 48 часов и оставались на этом уровне до 72 часов.

На рис. 3А и рис. 3В показано, что протокол исчерпывающего перехода индуцировал снижение высоты скачка (CMJ) и PPO в обоих условиях непосредственно после приложения восстановления (0 h) <Sup class = "xref"> 12 ^{, 33} . Как высота скачка (CMJ), так и PPO увеличивались через 24 часа и снова уменьшались после 48 и 72 часов в холодных и термонейтральных группах. Эти результаты согласуются с ранее опубликованными статьями ^{24 , 33 , 34} .

Рисунок 1: Схематическое представление тестового протокола. Стрелки вниз указывают точки времени, когда измерялись характеристики восстановления. DOMS = болезненность мышц с задержкой наступления, RPE = оцениваемая восприимчивость, CMJ = прыжок с противоположным движением, PPO = максимальная выходная мощность. Этот рисунок был изменен от Hohenauer et al. ³⁵ . Нажмите здесь, чтобы посмотретьБолее крупная версия этого рисунка.

Рисунок 2: Изменение DOMS и RPE с течением времени. ( A ) Отсроченная мышечная болезненность (DOMS; (медианно-межквартильные диапазоны). Повторно измеренные ANOVA выявили временный эффект (P = 0,003) и групповой эффект (P = 0,03), но не было временного взаимодействия группы x (P = 0,89). Послезвуковые различия между группами составляли P> 0,05 для всех временных точек. ( B ) Оцененное воспринимаемое напряжение (RPE, медианно-межквартильный диапазон). Повторно измеренные ANOVA выявили временной эффект (P <0,001) и Групповой эффект (P = 0,09), но не временное взаимодействие группы x (P = 0,29). Пост-фокусные различия между группами составляли P> 0,05 для всех временных точек. * Указывает на значительный эффект времени (p <0,05). # Указывает на значительные отличия от базовых значений внутри групп (p <0,05).Рисунок был изменен от Hohenauer et al. ³⁵ . Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 3: Изменение CMJ и PPO с течением времени. ( A ) Высота прыжка при прыжке в противоположном направлении (CMJ, среднее ± SD). Повторно измеряемые ANOVA выявили временный эффект (P <0,001), но никакой групповой эффект (P = 0,35) и временное x-групповое взаимодействие (P = 0,35). Постоперационные различия между группами составляли P> 0,05 для всех временных точек. ( B ) Пиковая выходная мощность (PPO, среднее ± SD). Повторно измеренные ANOVA выявили временный эффект (P <0,001), но никакого группового эффекта (P = 0,96) и времени x-группового взаимодействия (P = 0,35). Постоперационные различия между группами составляли P> 0,05 за все время poiNTS. * Указывает на значительный временной эффект (P <0,05). Этот рисунок был изменен от Hohenauer et al. ³⁵ . Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

В этом протоколе описывается выполнение стандартизованного протокола исчерпывающего перехода, способа восстановления криотерапии и неинвазивной оценки характеристик восстановления. Протокол этого рандомизированного контролируемого исследования дает несколько преимуществ по сравнению с традиционно выполняемыми методами в области исследований после тренировки. Предыдущие исследования показали, что протоколы прыжка, состоящие из 100 прыжков, являются допустимым методом для индукции местного повреждения мышц ^{36 , 37} . Ferreira-Junior et al . Использовали протокол прыжка, состоящий из пяти наборов из 20 прыжков с коротким ящиком 0,6 м, с интервалами между интервалами в 2 минуты между наборами, чтобы вызвать повреждение мышц лобных бедер ³⁶ . В то время как другие традиционные протоколы исчерпания требуют дорогостоящих или механических устройств ³⁸ , текущий протокол индуцировал мышечное истощение без использования какого-либо механического устройства. Исследователи не делаютT нужно покупать или арендовать дорогие устройства, чтобы вызвать мышечное истощение или повреждение лобных бедер.

Операции по восстановлению были применены с использованием непрерывного программируемого устройства охлаждения и нагрева, которое может доставлять холод или тепло в определенную область тела. Две манжеты для бедер наносились вокруг обеих бедер в положении лежа на 20 минут. Хотя CWI является одним из наиболее перспективных методов повышения выздоровления ³⁹ , транспортировка и необходимое количество воды являются двумя сложными факторами для выполнения этого вмешательства. Кроме того, для обеспечения идеальной температуры воды необходим дополнительный человек для контроля и добавления льда.

Преимущество настоящего протокола заключается в использовании автоматизированного и переносного устройства охлаждения и нагрева, которое обеспечивает постоянную температуру во время нанесения манжеты. Другим преимуществом описанного протокола является возможность оценки субъективного и объективного rКоторые не берут образцы крови у участников. Субъективные оценки, DOMS (VAS, 0-10 см) и RPE (BORG; 6-20), используемые после исчерпывающего протокола, описаны во многих опубликованных статьях ^{24 , 40 , 41 , 42} . Оценка CMJ, представленная в настоящем протоколе, показывает высокую надежность теста-проверки (коэффициент внутриклассовой корреляции (ICC) между 0,48 и 0,88) и действительность ^{25 , 26} .

В протоколе есть некоторые критические шаги, которые могут представлять потенциальные источники ошибок. Два исследователя должны наблюдать, устно поощрять и корректировать участников во время исчерпывающих CMJ (3 x 30). Объективный мониторинг максимальных значений CMJ может быть обеспечен с использованием акселерометров или линейных преобразователей. Другим важным шагом является применение twO манжеты для бедер. Чтобы избежать каких-либо эффектов сжатия ^{43 , 44} , манжеты должны быть обернуты вокруг каждого бедра с минимальным уровнем давления. Применение манжеты с минимальным давлением может занять несколько упражнений для освоения.

Настоящий протокол имеет некоторые ограничения. Период покоя 30 с между наборами протокола исчерпывающего прыжка очень короткий, и сердечно-сосудистое воздействие очень велико. Другим ограничением является готовая к использованию смазочная смесь для способа восстановления. Важно учитывать, что теплоемкость этой смазочной смеси ( т. Е. Пропиленгликоля и деминерализованной воды) несколько ниже, чем у обычной воды. Сеанс ознакомления в 5 прыжков может быть слишком мал, когда исследуемая популяция не так физически активна, как описано в настоящем протоколе.

Наконец, оценка CMJ представляетЧтобы оценить объективные характеристики восстановления. Bishop et al. Продемонстрировал дешевый и практичный метод оценки высоты прыжка с помощью мобильного приложения «My Jump», который, как было показано, является надежным методом для измерения этой переменной ^{45 , 46} . Однако Rowsell et al . Что никакие очевидные сокращения высоты CMJ в течение 5-дневного периода наблюдения не наблюдались после матча с исчерпывающим футбольным турниром ²⁴ . Rupp et al . Наблюдали аналогичные результаты после исчерпывающего испытания на выносливость ³⁴ . Эти результаты согласуются с результатами настоящего исследования, показывая, что оценка высоты CMJ может быть недостаточно чувствительной для измерения количества мышечного истощения.

В этом протоколе температуру холодного нанесения устанавливали при 8 ° С, тогда как температуру термонейтрального применения устанавливали равной 32 °Было продемонстрировано, что температура холодной воды обычно составляет ≤20 ° C и температура термонейтральной воды составляет от 24 ° C до <36 ° C ⁴⁷ . Важно учитывать, что количество жировой ткани значительно влияет на скорость охлаждения ткани, при этом более толстые скинфолды требуют более длительного времени применения ⁴⁸ . Исследователи должны изменить температуру охлаждения и продолжительность применения в соответствии с их исследовательскими группами.

В будущих исследованиях следует учитывать, что оценка максимальных добровольных сокращений разгибателей колена может быть более чувствительной оценкой объективных характеристик восстановления по сравнению с КМД ⁴⁹ . Чтобы этот протокол был эффективным, крайне важно, чтобы участники провели сеанс ознакомления для CMJ. Будущие исследования с использованием другой популяции исследователей, чем описанные здесь, должны увеличивать число переходовPs, чтобы гарантировать эффект ознакомления. Кроме того, будущие исследования могут увеличить время покоя между исчерпывающими CMJ, чтобы гарантировать максимальную производительность прыжка, которая тогда не была бы затронута высоким спросом на сердечно-сосудистую систему.

В заключение, настоящий протокол исчерпывающего прыжка является простым и практичным способом вызвать мышечное истощение лобных бедер без использования каких-либо механических устройств. Комбинируя субъективные ( т. Е. DOMS и RPE) и объективные ( т. Е. CMJ и PPO) параметры, восстановление можно исследовать без взятия образцов крови в течение 72-часового периода восстановления. Местное применение криотерапии после тренировки может проводиться практически в любом месте и гарантирует постоянную температуру охлаждения.

Ни один из авторов не имеет конкурирующих или противоречащих друг другу интересов.

Благодарим фонд «Тхим ван дер Лаан», Ланкварт, Швейцария, за финансовую поддержку. Мы также благодарим Томаса Конзетта, Университета прикладных наук и искусств Южной Швейцарии, Ландкварта, Швейцарии и Урсулы М. Кюнг, Физиотерапию университетского колледжа, Ландкварт, Швейцария, за помощь во время эксперимента, а также за Александра Масселинка за помощь С английским.