O projektu

Učinek vadbe s spremenljivo obremenitvijo na skeletne mišice pri starejših osebah: randomizirana navzkrižna študija

Evidenčna številka ARRS: Z7-9420

Trajanje projekta: 1. 7. 2018 – 30. 6. 2020

Nosilec projekta: ZRS Koper, Inštitut za kineziološke raziskave

 

Za človeško staranje je značilna pospešena izguba mase in moči skeletnih mišic, kar vodi do zmanjšane funkcionalne zmogljivosti in povečane verjetnosti padca in krhkosti. To vodi v izgubo neodvisnosti in zmanjšanje kakovosti življenja pri starejših. To velja tudi na ravni posameznika in na ravni družbe, saj lahko naraščajoče finančne zahteve v sistemu zdravstvenega varstva ogrožajo njegovo zmožnost spopadanja s temi vprašanji v prihodnosti. Izguba mišične mase s staranjem, ki je posledica večinoma izgube hitrih motoričnih enot, je pri moških približno 30% do 80 let, medtem ko pri ženskah približno 20%. Pomembno je, da sedanji režimi vadbe niso primerni za vzdrževanje mišične funkcije in trajnostno kakovost življenja pri starajočem se prebivalstvu. Vadba proti uporu (RT) je opredeljena kot ustrezna vadba za vzdrževanje mišične mase, ne nujno funkcije; zato so nedavne raziskave izpostavile pomen večje intenzivnosti (npr. vadbe moči ali vadbe pri visoki hitrosti giba) za aktiviranje hitrih motoričnih enot in s tem zmanjševanje tveganja padcev. Čeprav starejši ljudje lahko izvajajo vadbo moči, obstaja dvom v varnost teh vaj. Zato smo razvili nov robotski vadbeni stroj, kjer je mogoče planiranje obremenitve in hitrosti na tak način, da je vadba zelo intenzivna in hkrati varna. Zato je namen tega raziskovalnega projekta preučiti, ali je nov princip vadbe z robotskim sistemom, ki regulira spremenljivo obremenitev vadbe, učinkovitejši od RT na starejših preiskovancih. Natančneje, nov princip vadbe nudi večje učinke na mišično maso in mišično ter gibalno funkcijo.

Pregled in analiza dosedanjih raziskav in relevantne literature: Sedanji podatki kažejo na dramatično izgubo vlaken tipa II s staranjem in vemo, da aktivacija tipa vlaken II igra ključno vlogo pri proizvodnji moči, ki je pomembna za preprečevanje nepričakovanih dogodkov med hojo in zmanjševanje tveganja padcev. Strategije RT so bile predstavljene kot uspešen način za zoperstavljanje starostnih degenerativnih sprememb v mišični funkciji in proizvodnji sile. Vendar je bilo to v zadnjem času izpodbijano. Walker in sodelavci (2015, 2017) so predlagali, da je izpostavljenost zmernim obremenitvam RT (8 do 12 tednov) neučinkovita za povečanje moči ali funkcionalne zmogljivosti mišic pri starejših. Zato poudarjajo potrebo po ponovnem pregledu in načrtovanju novih strategij iskanja optimalne vadbe za starejše zoper preprečevanju škodljivih posledic staranja, zlasti zaradi močnih vplivov na kakovost življenja. V skladu s tem predlagamo nov princip vadbe s spremenljivim bremenom, ki jo omogoča nov robotski sistem. Domnevamo, da bo nov princip vadbe učinkovit za zmanjševanje mišične atrofije, najverjetneje z aktivacijo mišičnih vlaken tipa II. To bi urejalo sedanje strategije preprečevanja padca in izboljšalo funkcionalne zmogljivosti starejših.

Podroben opis vsebine in programa dela raziskovalnega projekta: Načrtujemo rekrutacijo prostovoljcev (starost 65 let) iz Primorske regije. Določili bomo kriterije za izključitev in vključitev (vključno z obsežnim zdravstvenim pregledom). Vključeni preiskovanci bodo razporejeni v tri skupine (spremenljiva RT, klasična RT in kontrolna skupina) v randomiziran poskus s križanjem skupin (izenačeno) in dvema obdobjema izničevanja efekta. Vsi preiskovanci bodo tako izpostavljeni osmim zaporednim tednom klasičnega RT, RT s spremenljivim bremenom ali kontrolnim pogojem. Meritve bomo izvajali skupno 11-krat, vključno s familarizacijo, pilotnim testiranjem in zbiranjem podatkov v glavnem delu pred in po vsakim pogojem.

Potencialni vpliv: Načrtujemo uporabo novih rešitev za reševanje perečih problemov staranja populacije, specifično mišice (volumna in funkcije). Na podlagi novih ugotovitev bi lahko razvili nove učinkovitejše protokole, katerih cilj je zmanjšanje zdravstvenih tveganj pri starajoči se populaciji. V primeru, da bomo potrdili naše hipoteze, lahko v sistem zdravstvenega varstva.

Časovna preglednica

Časovna preglednica uresničevanja projektnih aktivnosti

Obdobje Aktivnost/Dosežek

Sodelavci in partnerji

Vodja projekta

dr. Damir Zubac, asistent z doktoratom (ZRS Koper, Inštitut za kineziološke raziskave)

Rezultati

REZULTATI PROJEKTA

Vrednotenje bibliografskih kazalcev raziskovalne uspešnosti po metodologiji ARRS

 

 

Bibliografski kazalci

1.01 Izvirni znanstveni članek

  1. ZUBAC, Damir, OBAD, Ante, IVANČEV, Vladimir, VALIĆ, Zoran. Acute flywheel exercise does not impair the brachial artery vasodilation in healthy men of varying aerobic fitness. Blood pressure monitoring, ISSN 1473-5725, 2021 [Ahead of print], vol. [Ahead of print], iss. [Ahead of print], str. 1-9, ilustr. https://journals.lww.com/bpmonitoring/Abstract/9000/Acute_flywheel_exercise_does_not_impair_the.99315.aspx, doi: 10.1097/MBP.0000000000000523. [COBISS.SI-ID 52928771]
  2. ZUBAC, Damir, IVANČEV, Vladimir, VALIĆ, Zoran, ŠIMUNIČ, Boštjan. Long lasting exercise involvement protects against VO2 max. and VO2 kinetics decline in moderately active women. Applied physiology, nutrition, and metabolism, ISSN 1715-5320, 2020, vol. 46, iss. 2, str. 108-116, ilustr. https://www.nrcresearchpress.com/doi/pdfplus/10.1139/apnm-2020-0307, doi: 10.1139/apnm-2020-0307. [COBISS.SI-ID 26481155]
  3. ZUBAC, Damir, PARAVLIĆ, Armin, KOREN, Katja, URZI, Felicita, ŠIMUNIČ, Boštjan. Plyometric exercise improves jumping performance and skeletal muscle contractile properties in seniors. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions, ISSN 1108-7161, 2019, vol. 19, no. 1, str. 38-49, graf. prikazi, tabele. http://www.ismni.org/jmni/pdf/75/jmni_19_038.pdf. [COBISS.SI-ID 2536915]
  4. ZUBAC, Damir, GOSWAMI, Nandu, IVANČEV, Vladimir, VALIĆ, Zoran, ŠIMUNIČ, Boštjan. Independent infuence of age on heart rate recovery after flywheel exercise in trained men and women. Scientific reports, ISSN 2045-2322, 2021, vol. 11, art. no. 12011, str. 1-11, ilustr. https://www.nature.com/articles/s41598-021-91565-w.pdf, doi: 10.1038/s41598-021-91565-w. [COBISS.SI-ID 66598403]

 

1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci

  1. ZUBAC, Damir, IVANČEV, Vladimir, VALIĆ, Zoran, PIŠOT, Rado, MEULENBERG, Cécil J. W., TROZIC, Irhad, GOSWAMI, Nandu, ŠIMUNIČ, Boštjan. Hemodynamics adjustments and cardiovascular response during variable load exercises in noromotensive adults. V: DELA, F. (ur.), MÜLLER, Erich (ur.), TSOLAKIDIS, E. (ur.). Book of abstracts, 25th Annual congress of the European college of sport science 28th – 30th October 2020, a virtual congress. Köln: European College of Sport Science. 2020, str. 202-203. https://wp1191596.server-he.de/DATA/CONGRESSES/VIRTUAL_2020/ABSTRACTS/ePosters_2020/uploads/ECSS_BOA_2020_Pub.pdf. [COBISS.SI-ID 37543427]
  2. ZUBAC, Damir, BILIĆ, Darija, PIŠOT, Rado, ŠIMUNIČ, Boštjan, IVANČEV, Vladimir. Skeletal muscle oxidative capacity during on-transients exercise in young and middle-aged women : preliminary findings. V: 11th European Congress of Sports Medicine Portorose, 3-5 October 2019, (Medicina dello sport, ISSN 0025-7826, vol. 72, suppl. 1, no. 3, Sept. 2019). Torino: Minerva medica. 2019, str. 81. http://www.efsma2019.eu/images/EFSMA2019_book_of_abstracts.pdf. [COBISS.SI-ID 2610643]

3.15 Prispevek na konferenci brez natisa

  1. ZUBAC, Damir. Acute flywheel exercise does not impair the brachial artery vasodilation capacity in healthy men of varying cardiorespiratory fitness : presentation at the virtual APS Intersociety meeting, Integrative physiology of exercise (IPE), online, November 9-13, 2020. [COBISS.SI-ID 55343875]
  2. ZUBAC, Damir, IVANČEV, Vladimir, VALIĆ, Zoran, PIŠOT, Rado, MEULENBERG, Cécil J. W., GOSWAMI, Nandu, ŠIMUNIČ, Boštjan. Larger loads of inertia during flywheel exercise impose a greater burden to the cardiovascular system in normotensive adults : presentation at the virtual conference Future Physiology 2020, online, 06 July – 10 July 2020. [COBISS.SI-ID 52906755]
  3. ZUBAC, Damir, VALIC, Z, OBAD, A, IVANČEV, Vladimir. The effects of variable load exercise on cardiovascular response in young and middle-age men : udeležba s posterjem na konferenci Quadrilateral Physiology Symposium 2019 ‘Vascular Physiology, Physiological Techniques and Medical Education’, the Teaching Unit of Excellence, Physiology Division, Medical University of Graz, Austria, 21. junij 2019. [COBISS.SI-ID 2574035]

 

Mentor pri magistrskih delih (bolonjski študij)

  1. PLENČA, Antonio. Utjecaj vježbanja na izo-inercijskom ergometru na dinamiku oporavka srčane frekvencije kod zdravih aktivnih muškaraca : master’s thesis : diplomski rad. Split: A. Plenča, 2020. 1 spletni vir (1 datoteka PDF (22 str.)), ilustr. https://repozitorij.kifst.unist.hr/islandora/object/kifst%3A528. [COBISS.SI-ID 57883907]