Тренировки с отягощениями и состав тела у женщин среднего возраста

Авторы: Eduard Isenmann 1,2* , Dominik Kaluza 1, Tim Havers 1, Ana Elbeshausen 1, Stephan Geisler 1, Katharina Hofmann 2, Ulrich Flenker 2, Patrick Diel 2, Simon Gavanda 1

1Кафедра фитнеса и здоровья Университета прикладных наук IST, Дюссельдорф, Германия
2Институт сердечно-сосудистых исследований и спортивной медицины, Немецкий спортивный университет в Кёльне, Кёльн, Германия

Перевод с английского: Александра Черниговская (Москва)

Мнение редакции сайта может не совпадать с мнением авторов статьи
Аннотация
Обоснование
Тренировки с отягощениями (TO) эффективно помогают противодействовать связанному с возрастом и менопаузой уменьшению силы и массы мышц у женщин среднего возраста (40-60 лет). В исследовании со свободным весом принимали участие только женщины в периодах пре- и постменопаузы. Набранные группы на протяжении 20 недель выполняли предложенные упражнения для изучения влияния систематических ТО со свободным весом на силу мышц и состав тела.
Методы
В исследовании приняла участие 41 здоровая женщина (в возрасте 52.0 ± 3.6 лет). После 10-недельной контрольной фазы (без отягощения, период T0-T1) следовала 10-недельная фаза вмешательства (T1-T2) с TO два раза неделю с 6-8 подходами на каждую мышцу в неделю. Испытуемые были случайным образом распределены в группы низкой (тренировки с отягощением не более 50% от 1ПМ) и средней (75% от 1ПМ) интенсивности и разделены в соответствии с гормональным профилем на группы женщин в пременопаузе (PreMeno) и постменопаузе (PostMeno). До и после каждого этапа оценивались: масса тела без жира (БЖМ), мышечная масса (ММ), жировая масса (ЖМ), толщина мышц (латеральная широкая мышца бедра (ЛШМ vastus lateralis), прямая мышца бедра (ПМБ rectus femoris ), трехглавая мышца плеча (ТМП musculus triceps brachii)), сила хвата (СХ), а также 1ПМ приседания и 1ПМ жима лёжа (одноповторный максимум 1ПМ). Статистический анализ проводился с использованием линейной смешанной модели для учета фиксированных (временных и групповых) и случайных (индивидуальных) эффектов.
Результаты
31 женщина успешно завершила исследование. Во время исследования никто не пострадал. Во всех группах наблюдалось значительное увеличение показателей 1ПМ приседаний и жима лежа. Влияния тренировок на силовые параметры выявлено не было. В группе пременопаузы наблюдалось значительное увеличение БЖМ, ММ и толщины ПМБ, а также видна тенденция к увеличению толщины ЛШМ. Эти эффекты отсутствуют в группе постменопаузы, вне зависимости от интенсивности ТО.
Выводы
Тренировки с свободными весами безопасны и эффективны для женщин среднего возраста для увеличения 1ПМ. Эффекты гипертрофии мышечной массы были выявлены только в группе пременопаузы. Для достижения гипертрофии и/или изменения состава тела у женщин в постменопаузе, вероятно, потребуются более объемные тренировки ( более 6-8 подходов на мышцу в неделю).
Ключевые слова
Женщины среднего возраста, Менопауза, Гипертрофия, Мышечная Масса, Тренировки с отягощением, Сила
Введение
Потеря мышечной массы (ММ) является частью процесса старения [1]. Было показано, что ММ у мужчин и у женщин снижается на 3-8% за десятилетия после 30 лет и на 5-10% после 50 лет [2]. Потеря массы, а также силы мышц в процессе старения может привести к инвалидности [1], оказывает отрицательное влияние на повседневную активность и увеличивает риск падений и переломов [1, 3]. Для сравнения: риск падения у женщин в постменопаузе со сниженной ММ выше в 2,1 раз, а риск перелома в 2,7 раз, чем у женщин с сохранившейся ММ [4]. Также, вследствие того, что скелетная мускулатура является очень метаболически активной тканью, распространенные при старении метаболические нарушения (например, диабет), также могут быть связаны со снижением ММ [1]. Таким образом, поддержание ММ при старении имеет решающее значение для здоровья опорно-двигательного аппарата (ОДА) [3,5,6].
Менопауза, которая обычно наступает в возрасте от 45 до 55 лет, является, вероятно, наиболее значимым событием в процессе старения женщины [7]. Менопауза связана с гормональными изменениями и означает выход из репродуктивного возраста и окончательное прекращение менструации. Снижается уровень эстрогена, что оказывает пагубное влияние на состав тела – увеличивается жировая масса (ЖМ), снижается ММ, сила и минеральная плотность костной ткани (МПК) [1, 8-11]. Следовательно, в этот период у женщин возрастает риск остеопороза и других заболеваний ОДА [11, 12]. Возможна заместительная гормональная терапия, но она имеет побочные эффекты – болезненность и увеличение молочных желез, головные боли, тошноту и перепады настроения. В качестве альтернативы или в дополнение к гормональной терапии могут быть рекомендованы физические упражнения [13]. Доказано, что тренировки с отягощением (ТО) особенно эффективны для борьбы с большинством описанных выше негативных последствий менопаузы. Многократно доказано, что прогрессивные ТО у пожилых людей оказывают положительное влияние на безжировую компоненту массы тела [1, 14, 15], ММ [16-18], силу [3, 16, 17], функциональные возможности [19, 20], массу и плотность костей [3, 14]. Кроме того, ТО снижают риск падений и переломов [21] и способствуют физическому и психическому благополучию [22], уверенности в себе и счастью [23].
Поэтому неудивительно, что, согласно рекомендациям ВОЗ, взрослым людям для улучшения здоровья советуют делать силовые упражнения, задействующие все основные группы мышц, с умеренной или высокой интенсивностью хотя бы два раза в неделю [24, 25]. В недавних обзорах было показано, что рост силы и количества мышечной ткани может достигаться при тренировках любой интенсивности с любым количеством повторений [26, 27]. Из полученных результатов следует, что новичкам достаточно всего 5-6 подходов на группу мышц в неделю, чтобы вызвать адаптационные изменения [26, 27]. Но данные рекомендации основаны на исследованиях, в которых участвовали мужчины. Только 2-14% исследований в трёх крупных журналах проводились на группах, состоящих из одних женщин [28].
В предыдущих исследованиях с участием женщин среднего и старшего возраста программы, в основном, состояли из упражнений на тренажерах, либо из комбинации упражнений на тренажерах и упражнений со свободным весом [29, 30]. Кроме того, исследования по большей части фокусируются на тренировках с отягощением от низкой до средней интенсивности (не более 60% 1ПМ) и 8-12 повторений [1, 30, 31], но это не соответствует текущим рекомендациям. Национальная ассоциация силовой и общефизической подготовки США (NSCA) рекомендует людям старшего возраста (> 50 лет) ТО два-три дня в неделю с 1-3 подходами на группу мышц со свободным весом или тренажерами, используя многосуставные движения, с интенсивностью 70-85% 1ПМ, подход включает от 8 до 15 повторений упражнения [32]. Обычно, с интенсивностью 60% делают 15 и более повторений, а интенсивность 70-80% используется при 8-12 повторениях [26, 27]. Помимо этого, лишь в нескольких исследованиях сравнивались эффекты различной интенсивности при занятиях с отягощением на тренажерах [33, 34, 35, 36]. Также мало где описывались «прилагаемые усилия» или критерии окончания подхода, а также скорость выполнения упражнения [29].
Однако, для прироста силы тренировки со свободным весом эффективнее, чем тренировки на тренажерах [29, 32, 37]. Кроме того, повседневные движения можно идеально тренировать со свободными весами, и они больше схожи с теми, что используются в прикладной науке [32]. Поэтому удивительно, что среди известных нам исследований с участием женщин среднего и старшего возраста нет ни одного, которое проводилось бы только со свободным весом. Таким образом, мы приходим к заключению, что имеющихся исследований недостаточно, чтобы дать конкретные рекомендации по оптимизации ММ и прироста силы женщинам в периодах пременопаузы, постменопаузы и в менопаузальном переходе [30]. Также отметим, что гормональный статус участников не оценивался или оценивался недостаточно до включения в исследование [38], а данных о влиянии TO со свободным весом на женщин среднего возраста недостаточно.
Таким образом, это первое исследование, посвященное изучению влияния ТО со свободными весами на силу мышц и состав тела женщин среднего возраста в зависимости от гормонального статуса (пременопауза и постменопауза) в двух вариантах интенсивности. Исследование включает выявление потенциальных различий в развитии массы тела без жира (БЖМ), мышечной массы (ММ), силы, а также снижения жировой массы (ЖМ) в зависимости от гормонального статуса.
Методы
Участники
Для расчета размера предполагаемой выборки заранее проводился статистический анализ мощности (F-тесты, дисперсионный анализ ANOVA: фиксированные эффекты, основные эффекты, взаимодействие). Для вычисления задавались: эффект от среднего до сильного (f) (0.25-0.40), α-ошибка 0,05 и степень 0,8 (ошибка 1-β). На основе модели исследования с тремя группами (экспериментальная группа, эталонная группа и группа плацебо) (df = 2) размер предполагаемой выборки получился от 18 до 36 человек. Однако, поскольку длительность исследования предполагалась 20 недель и часть участников могла по разным причинам не дойти до конца эксперимента, было принято решение, что испытуемых должно быть как минимум 40. От участников требовалось хорошее здоровье, отсутствие заболеваний опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистых заболеваний, а также уметь приседать до положения, когда бедра станут параллельны полу. Поэтому семь человек были исключены из исследования ещё до его начала. Остальные здоровые женщины (41 человек) были проинформированы о процедурах исследования и критериях отбора и, после подписания информированного согласия, были включены в исследование (15.03.2021). Разделение участниц на группы пременопаузы и постменопаузы было основано на концентрации гормонов и дате последнего менструального цикла [38]. Участниц определяли как находящихся в постменопаузе, если у них был низкий уровень эстрадиола (E2), высокий уровень фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и не было менструаций в течение как минимум 12 месяцев [38]. Семнадцать участниц (n=17) были отнесены к группе пременопаузы (PreMeno), а 24 — к группе постменопаузы (PostMeno). Впоследствии, группа PostMeno была разделена на две подгруппы после стратифицированной рандомизации (с факторами ММ, возраст, вес и рост): средней интенсивности (СИ-ТО MI-RT; n=12) и низкой интенсивности (НИ-ТО LI-RT; n=12). Женщины PreMeno не были разделены из-за небольшого размера выборки и занимались со средней интенсивностью (СИ-ТО).
Дизайн исследования
Исследование было одобрено комитетом по этике Университета Прикладных наук Дюссельдорфа (02.2021) в соответствии с Хельсинской декларацией и зарегистрировано в Немецком Реестре Клинических Исследований (05/03/2021; DRKS00023826). Кроме того, местный контролирующий орган утвердил гигиеническую концепцию по предотвращению распространения COVID-19. Занятия для 41 женщины в возрасте от 40 до 60 лет проводились в местном спортзале. Дизайн исследования включал две фазы и три точки измерения (T0, T1, T2) и длился 20 недель (см. рис.1).

Рис.1 Схематическое изображение дизайна исследования. TO – тренировки с отягощением, BIA – биоэлектрический импедансный анализ, PreMeno – пременопауза, PostMeno – постменопауза, MI-RT (СИ-ТО) – тренировка с отягощением средней интенсивности, НИ-ТО  (НИ-ТО) – тренировка с отягощением низкой интенсивности.

Первые 10 недель (T0-T1) являлись контрольным периодом без каких-либо тренировок или систематической физической активности для изучения влияния снижения физической активности (закрытие спортивных учреждений в связи с пандемией COVID-19) на силу мышц и состав тела. В следующие 10 недель последовал период вмешательства (T1-T2). Проводились тренировки с отягощением с использованием схемы с двумя группами и связанными выборками. На стадии Т0 участники заполнили опросники о состоянии здоровья, дате последней менструации и недавних тренировках с отягощением. После этого были проведены оценки гормонального статуса (E2, прогестерон (П), ФСГ, тестостерон (Т), дегидроэпиандростерон (ДГЭАС)), состава тела (общее количество воды в организме (ОКВ), масса тела без жира (БЖМ), мышечная масса (ММ), жировая масса (ЖМ)), толщины мышц (латеральная широкая мышца бедра (vastus lateralis — ЛШМ), прямая мышца бедра (rectus femoris — ПМБ), трехглавая мышца плеча (triceps brachii — ТМП)). Также были измерены сила хвата (СХ) и динамическая сила (максимальный вес при приседании (1ПМ), максимальный вес для жима лежа (1ПМ)). Эти же показатели, за исключением гормонов, были снова собраны по окончании контрольного периода и периода тренировок с отягощением. Тестирование в точке T2 проводилось через 48-72 часа после последней тренировки с отягощением.

Процедуры

За 48 часов до тестирования испытуемым не разрешалось заниматься ТО или какой-либо другой активной физической деятельностью. Добровольцев также попросили явиться на тестирование натощак и воздержаться от кофе и алкоголя. Однако, утром следовало выпить 300-400 мл воды, чтобы выровнять водный баланс. Все измерения (T0-T2) проводились методом простого слепого исследования утром (с 7.30 до 11 утра) одним и тем же исследователем.

Гормональные параметры

Кровь и слюна для анализов были собраны сразу вначале точки T0 (c 7.30 до 9 утра). У женщин в пременопаузе биоматериал собирали во время лютеиновой фазы (вторая половина цикла), когда и Е2 и П имеют высокий уровень концентрации. Уровень гормонов требовалось знать только для и определения состояний пременопаузы и постменопаузы и распределения по группам. Для образцов слюны использовались специальные наборы ELISA для гормонов E2, П, T и ДГЭАС (RE52281; RE62141; RE52651; RE30121046; Re62039). Концентрацию ФСГ в сухой крови анализировали в сторонней лаборатории по методу CLIA (Ayumetrix, 17,387, 63rd Ave, Lake Oswego, OR 97,035, США).

Состав и масса тела

Массу (М) и состав тела измеряли сразу после сбора для анализов слюны и крови. Массу тела измеряли с помощью цифровых весов (Etekcity EB4074C, Анахайм, Калифорния, Соединенные Штаты Америки). Для этого участники раздевались до нижнего белья и взвешивались без обуви и носков. ОКВ, БЖМ, ММ и ЖМ анализировали с помощью биоимпедансного анализа (BIA 101, Акерн, Флоренция, Италия). BIA 101 Akern является эффективной и надежной альтернативой двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA) для проверки состава тела [39, 40]. BIA проводили с использованием переменного синусоидального электрического тока силой 400 микроампер и рабочей частотой 50 кГц. При измерениях BIA, для обеспечения циркуляции жидкостей тела, участники лежали на спине на протяжении 10 минут со слегка отведенными от тела ногами и руками [41]. Одноразовые электроды (BIATRODES Akern Srl; Флоренция, Италия) располагались с правой стороны в пястной области правого запястья и в области плюсны голеностопного сустава [39]. После проведения измерений данные были обработаны с использованием программного обеспечения BodyGramPro (версия 3.0, Akern, Флоренция, Италия). С подробной информацией о BIA101 можно ознакомиться в руководстве производителя [42].

Толщина мышц

Для измерения толщины мышц использовался аппарат ультразвуковой диагностики в режиме B (Mindray DP-50, Mindray Medical International Ltd, Шэньчжэнь, Китай) с линейным датчиком 8,5 МГц (Mindray 75L53EA, Mindray Medical International Ltd, Шэньчжэнь, Китай). Толщину мышцы измеряли справа в трёх участках, в соответствии с предыдущими исследованиями [41, 43].

Для измерения толщины латеральной широкой мышцы бедра участники лежали на смотровом столе на левом боку. Измерение проводилось посередине между наиболее выступающей точкой большого вертела и латеральным мыщелком большеберцовой кости (усиление 50 дБ; глубина изображения 3,7 см). Толщина прямой мышцы бедра измерялась в положении лежа на спине, посередине между передней нижней подвздошной остью и проксимальным краем надколенника (усиление 50 дБ; глубина изображения 3,7 см).

Для измерения трехглавой мышцы плеча испытуемые лежали на животе, а изображения снимались на 40% дистальнее акромиального отростка лопатки и латерального надмыщелка плечевой кости (усиление 50 дБ, глубина изображения 5,5 см). Для правильного позиционирования ультразвукового зонда описанные выше точки были отмечены водонепроницаемым карандашом. На головку зонда нанесли гель для ультразвуковых исследований, а зонд располагали перпендикулярно длинной оси конечностей, не вдавливая его в нижележащие ткани. Для каждого объекта измерения было сделано три изображения, которые были сохранены на USB-накопителе. Впоследствии толщину мышц анализировали на изображениях с использованием штангенциркуля ультразвукового устройства. Для дальнейшего анализа использовалось среднее по величине значение из трёх полученных снимков. Внутриклассовый коэффициент корреляции надежности повторной проверки для этого анализа был зарегистрирован в нашей лаборатории как 0,998 (ПМБ), 0,996 (ЛШМ) и 0,997 (ТМП) [41].

Тестирование максимальной силы

После стандартной процедуры разминки (5-минутный бег) было проведено тестирование силы хвата, а также силы верхней и нижней частей тела. Измерение силы хвата обеих рук проводилось с помощью цифрового ручного динамометра (цифровой Jamar+, Fabrication Enterprises, Нью-Йорк, США). Во время тестирования испытуемые сидели прямо на стуле, согнув руки на 90° в локте, касаясь локтем тела. Затем они были проинструктированы нажимать с максимальным усилием на ручку устройства в продолжение не менее 5 секунд, не меняя положения тела. Максимальную силу измеряли попеременно с каждой стороны, 3 попытки на каждую сторону. Перед повторением на каждую сторону испытуемые отдыхали 120 секунд. Лучший из полученных результатов фиксировался для дальнейшего анализа. Для проверки силы нижней части тела использовались приседания на тумбу со штангой по принципу «приседаем до касания и продолжаем» (бедра параллельны полу, угол в коленях 90°). Высота тумбы подбиралась индивидуально для каждой участницы и на протяжении ТО, и при повторном тестировании использовался тот же уровень высоты. Участницам давали отдохнуть как минимум 5 минут, а после этого оценивали силу верхней части тела при помощи жима лёжа со свободным весом. Ширина хвата для жима лёжа записывалась и в дальнейшем упражнения выполнялись с тою же шириной хвата. Для обоих тестов участницы сперва выполняли 10 повторений с пустым грифом, после чего 2 минуты отдыхали. После отдыха выполнялся второй разминочный подход, включающий 10 повторений с примерно 50% нагрузки от максимальной прогнозируемой для этого сета. После 4-минутного отдыха следовал заключительный подход до момента мышечного отказа в концентрической фазе, либо до нарушения правильной техники упражнения. Предварительно нагрузка была подобрана исследовательской группой с расчетом возможности выполнить от 1 до 10 повторений. Оба выбранных упражнения хорошо зарекомендовали себя для определения силы и выносливости верхней и нижней частей тела [44]. На основании нагрузки и количества повторений были рассчитаны 1ПМ для жима лежа и приседа по формуле Бжицки [45], которая считается достаточно точной для оценки 1ПМ при использовании подходов до отказа с менее 10 повторов [46].

Протокол тренировок с отягощением

Подробное описание протокола ТО (подходы, повторения, интенсивность, темп и отдых) для исследования мы приводим в таблице 1. Программа тренировок состояла из двух циклов по 5 недель. Недели с первой по четвертую каждого цикла были «нагрузочными», за чем следовала пятая «разгрузочная» неделя. Недели разгрузки были введены, чтобы противодействовать возможному перенапряжению из-за слишком быстрого увеличения тренировочных весов. Тренировки проводились 2 раза в неделю, с интервалом 48-72 часа. Все сессии ТО проводились под наблюдением компетентного участника исследовательской команды (соотношение исследователей и участников 1:1-4). Все группы выполняли одни и те же упражнения. Первый комплекс состоял из приседаний со штангой на тумбу по принципу «приседаем до касания и продолжаем» (бедра параллельны полу), жима штанги лёжа, горизонтальной тяги нейтральным хватом из положения сидя, боковых наклонов с гантелями и упора лежа (планка) с предплечий. Второй комплекс состоял из тех же упражнений, за исключением горизонтальной тяги, вместо которой делали вертикальную тягу широким пронированным хватом. Все упражнения, кроме приседаний на тумбу и упора лежа, выполнялись в одинаковом темпе и с максимально возможной амплитудой. Объем тренировки (повторения x подходы x % от 1ПМ) приблизительно совпадал для обеих групп: группа средней интенсивности выполняла больше подходов на каждое упражнение для достижения нагрузки сопоставимой с группой низкой интенсивности. Подобранный для приседаний на тумбу и жима лежа вес в первом цикле был основан на проведенном вначале тесте 1ПМ (T1), в то время как вес для остальных упражнений подбирался методом проб и ошибок. Для недель «нагрузки» последний подход каждого упражнения выполнялся до отказа мышц в концентрической фазе или до нарушения правильной техники выполнения упражнений. В следующие недели вес для каждого упражнения увеличивался на 2,5-5% в зависимости от количества повторений до отказа. На четвертой неделе, исходя из данных о последнем повторе каждого упражнения, новый 1ПМ рассчитывался по формуле Бжицки [45] и использовался, начиная с шестой недели.

Таблица 1 Обзор протокола ТО

	Цикл 1		Цикл 2
	Неделя 1-4 Нагрузка	Неделя 5 Разгрузка	Неделя 6-9 Нагрузка	Неделя 10 Разгрузка
	Комплексы 1 и 2  (подходы x повторения)
ТО средней интенсивности (% 1ПМ)	4 подхода 3×10 1x до отказа 75¹)	3 подхода 3×10 53.3¹)	4 подхода 3×10 1x до отказа 75²)	3 подхода 3×10 53.3²)
ТО низкой интенсивности (% 1ПМ)	3 подхода 2×20 1x до отказа 75¹)	2 подхода 2×20 40¹)	3 подхода 2×20 1x до отказа 50²)	2 подхода 2×20 40²)
Темп (секунды)	2:0:1 (эксцентрическая : изометрическая : концентрическая)
Отдых (секунды)	120 с

 

ТО — тренировка с отягощением; 1ПМ — максимальный вес при одном повторении; ¹ — основано на 1ПМ до вмешательства; ² — основано на 1ПМ, рассчитанном по формуле Бжицки(35) (вес и повторения из последнего подхода каждого упражнения после 2-го занятия 4-й недели)

Питание

Участницы придерживались режима питания на протяжении 20 недель. Испытуемые не были знакомы с подробной документацией по питанию, поэтому стандартизовать эту практику с самого начала не получилось. Кроме того, из-за пандемии COVID-19 не было возможности предоставить участницам более развернутые и конкретные рекомендации по питанию. Рацион был стандартизован уже после сеансов ТО. Участники потребляли источники углеводов и белков и могли выбирать между тремя различными блюдами, богатыми углеводами и белками. Эти же блюда использовались в предыдущих исследованиях [47, 48]. Подробная информация о питании представлена в дополнительном материале.

Статистический анализ

Данные анализировались с помощью R языка программирования для статистической обработки данных версии 4.0.4 (R Core Team, 2021). В анализ были включены только данные участниц с приверженностью > 85% (посетивших не менее 85% тренировок – прим.пер.). Необработанные данные ЛШМ, ПМБ и ТB перед анализом были преобразованы при помощи метода Бокс-Кокса. Это было сделано, для получения приблизительного распределения Гаусса для необработанных данных, иначе распределение получалось выражено асимметричным. Преобразования были применены к данным в точке T0, а затем полученные при помощи Бокс-Кокса λ были использованы для преобразования оставшихся данных.

Значения  БЖМ, ММ, ЖМ, СХ, 1ПМ для приседа и жима лежа анализировались без изменений. Отдельные временные интервалы (Δt[h]) с начала исследования вводились в качестве дополнительной ковариаты. Анализ данных проводился с использованием линейных моделей смешанных эффектов (LME) с использованием БЖМλ, MMλ, ЖМλ, ЛШМλ, ПМБλ, TBλ, СХ, 1ПМ для приседа и жима лежа  в качестве зависимых переменных. Для каждой из них построение модели осуществлялось независимо.

Нам было особенно интересно влияние менопаузы на тенденции к изменению силы и прироста мышц. Таким образом, все модели включали в качестве фиксированного эффекта период взаимодействия PreMeno СИ-ТО (от T0 до T2). Аналогично, и сам PreMeno СИ-ТО был по умолчанию введен в качестве фиксированного эффекта. Поскольку  PreMeno СИ-ТО представляет собой упорядоченный фактор с тремя уровнями, в качестве контрастов для него были выбраны ортогональные полиномы второго порядка.

Изначально, случайные эффекты предполагались только между отдельными участками для каждого измерения. Впоследствии Δt было включено как случайный эффект, при этом предполагались линейные временные тренды. Затем возможность наличия нелинейных временных трендов проверялась путем перехода к сплайнам  Δt 2-го и 3-го порядка. После разработки соответствующих структур случайных эффектов, было проверено вносит ли Δt также вклад в общие тренды, т. е. представляет ли он значительный фиксированный эффект. В любом из случаев, сравнения моделей были основаны на статистике правдоподобия и изменениях в информационном критерии Акаике. Достоверные различия были установлены при p ≤ 0,05.

Наконец, размеры эффекта между дискретными уровнями времени были определены в соответствии с аппроксимацией d Коэна для моделей смешанных эффектов (d = 2t/DF(1/2)), где t = значение t; DF = степени свободы. Были установлены следующие классификации: незначительный < 0,2; маленький < 0,5; умеренный < 0,8; сильный > 0,8 [49]. Все графики были созданы с использованием последней версии GraphPad Prism.

Результаты

Пять участниц пропустили тестирование в T1 и были исключены из второй части исследования. Ещё 5 участниц пропустили более трёх сеансов ТО во время периода вмешательства (T1–T2) и поэтому их данные также не были учтены в окончательном анализе. Причины отсутствия — травмы или заболевания, не связанные с данным исследованием (n = 4), а также другие личные причины (n=6). Никаких травм во время ТО вмешательства не произошло. Всего исследование завершила 31 участница. Женщины группы PreMeno (n = 12) имели средний возраст 47,4 ± 5,3 года и рост 167,5 ± 8,4 см. Женщины группы PostMeno СИ-ТО (n = 10) имели средний возраст 54,3 ± 4,7 года и рост 166,0 ± 7,2 см. Антропометрические данные для группы PostMeno НИ-ТО (n = 9) составили 55,6 ± 2,9 года и 166,6 ± 5,9 см. Концентрация гормонов трех тренировочных групп в точке Т0 показана в Таблице 2.

Таблица 2 Концентрация гормонов

	PreMeno СИ-ТО	PostMeno СИ-ТО	PostMeno НИ-ТО
E2 (пг/мл)	7.4 ± 17.1	1.1 ± 1.0	1.5 ± 1.2
П (пг/мл)	58.4 ± 40.2	51.2 ± 24.5	30.3 ± 11.8
ФСГ (мМЕ / мл)	16.7 ± 19.0	86.2 ± 33.9	96.5 ± 16.7
T (пг/мл)	14.4 ± 6.4	15.7 ± 7.9	16.0 ± 8.2
ДГЭА (пг/мл)	170.9 ± 72.0	195.6 ± 90.6	179.9 ± 77.9

PreMeno – пременопауза, PostMeno – постменопауза, СИ-ТО – тренировка с отягощением средней интенсивности, НИ-ТО – тренировка с отягощением низкой интенсивности, ДГЭА = дегидроэпиандростерон; E2 = эстрадиол; ФСГ = фолликулостимулирующий гормон; П = прогестерон; Т = тестостерон.

Состав тела

Масса тела (МТ) и индекс массы тела (ИМТ) существенно не изменились ни в одной из трех групп в течение всего периода (МТ: р = 0,494; ИМТ: р = 0,559). Различий по массе тела между группами выявить не удалось (PostMeno СИ-ТО: p = 0,992; PostMeno НИ-ТО: p = 0,131) и ИМТ (PostMeno СИ-ТО: p = 0,503; PostMeno НИ-ТО: р = 0,115).

Для БЖМ значительное увеличение наблюдалось только в группе PreMeno СИ-ТО (p = 0,015) (первый порядок). Эффект между Т1 и Т2 в группе PreMeno СИ-ТО был небольшим (d = 0,29). Кроме того, можно было выявить эффект взаимодействия (первого порядка) как PostMeno, так и PreMeno СИ-ТО (PostMeno СИ-ТО: p = 0,032; PostMeno НИ-ТО: p = 0,022). В отличие от группы PreMeno СИ-ТО, в двух группах PostMeno не наблюдалось увеличения БЖМ (рис. 2а).

Значительное увеличение ММ наблюдалось только в группе PreMeno СИ-ТО (p = 0,002) (второй порядок). Эффект между Т1 и Т2 в группе PreMeno СИ-ТО был сильным (d = 1,25). Кроме того, можно было выявить групповой эффект (второго порядка) как PostMeno, так и PreMeno СИ-ТО (PostMeno НИ-ТО: p = 0,030; PostMeno НИ-ТО: p = 0,024). В отличие от группы PreMeno СИ-ТО, в двух группах PostMeno не наблюдалось увеличения ММ (рис. 2б).

Значительное снижение ЖМ было также выявлено только в группе PreMeno СИ-ТО (p = 0,039) (первый порядок). Эффект между Т1 и Т2 в группе PreMeno СИ-ТО был умеренным (d = 0,57). Эффект взаимодействия групп по времени наблюдался только между группой PostMeno НИ-ТО и группой PreMeno СИ-ТО (p = 0,039) (второй порядок). В отличие от группы Pre-Meno СИ-ТО, в обеих группах PostMeno не наблюдалось снижения ЖМ (рис. 2C).

Толщина мышц

Значительные изменения наблюдались в ПМБ (p = 0,004) (первый порядок). Роста значений кривой обнаружено не было (PostMeno СИ-ТО: p = 0,210; Post-Meno НИ-ТО: p = 0,300) (первый порядок). Эффект между T1 и T2 во всех группах был от умеренного до сильного (PreMeno СИ-ТО: d = 0,80; PostMeno СИ-ТО: d = 0,46; PostMeno НИ-ТО: d = 0,52) (рис. 3а).

При анализе ЛШМ отмечалась тенденция к изменению во времени (первый порядок: p = 0,050; второй порядок: p = 0,079). В группах PreMeno СИ-ТО и PostMeno СИ-ТО между T1 и T2 был обнаружен эффект от небольшого до умеренного (PreMeno СИ-ТО: d = 0,54; PostMeno СИ-ТО: d = 0,43). Кроме того, можно было наблюдать тенденцию отклонения от линейности между группой PreMeno СИ-ТО и группой PostMeno НИ-ТО (p = 0,058) (первый порядок) (рис. 3b).

При анализе ТМП значимых различий с течением времени выявить не удалось (первый порядок: р = 0,72; второй порядок: р = 0,83). Кроме того, не наблюдалось никаких групповых различий (рис. 3в).

Сила

Все три группы значительно улучшили свои показатели по приседаниям (первый порядок: p = 0,000 и второй порядок: p = 0,002). Никаких различий между группами относительно этого показателя не наблюдалось (PostMeno СИ-ТО : p = 0,257; PostMeno НИ-ТО: p = 0,913 первого порядка) (рис. 4A). Сильный эффект с течением времени был обнаружен для всех групп (PreMeno СИ-ТО: d = 1,51; Post-Meno СИ-ТО : d = 1,52; PostMeno НИ-ТО : d = 1,64 с). В каждой группе значительно улучшились показатели жима лежа (первый порядок: p = 0,000 и второй порядок: p = 0,000) (рис. 4B).

Между группами не наблюдалось существенной разницы в прогрессировании кривой. (PostMeno СИ-ТО : p = 0,712; PostMeno НИ-ТО : p = 795, первый порядок). Для каждой группы был обнаружен эффект от умеренного до сильного с течением времени (PreMeno СИ-ТО : d = 0,66; PostMeno СИ-ТО : d = 0,98; PostMeno НИ-ТО : d = 0,84 второго порядка). По силе хвата идентичное развитие было обнаружено для левой и правой руки и суммировано в один балл. Значения как первого, так и второго порядка были значимыми (первый порядок: p = 0,000, второй порядок: p = 0,000) (рис. 4C и D). Между тремя группами не было обнаружено различий (PostMeno СИ-ТО : p = 0,548; PostMeno НИ-ТО : p = 0,675, первый порядок). Все результаты описаны в Таблице 3.

Рис.2 Состав тела: FatFreeMass – масса тела без жира (БЖМ), масса мышц, масса жира. Значимые эффекты по времени и по времени*группу были установлены p < .05. Временные эффекты отмечены как *, групповые эффекты как #.

Рис.3 Состав тела: FatFreeMass – масса тела без жира (БЖМ), масса мышц, масса жира.

Значимые эффекты по времени и по времени*группу были установлены p < .05. Временные эффекты отмечены как *, групповые эффекты как #.

Рис.4 Параметры силы: 1ПМ Squat – максимальный вес при одном подходе приседания, 1ПМ Bench Press – максимальный вес при одном подходе жима лежа, grip strength – сила хвата. Значимые эффекты по времени и по времени*группу были установлены p < .05. Временные эффекты отмечены как *, групповые эффекты как #.

Таблица 3 Все результаты по составу тела, толщине и силе мышц

	PreMeno СИ-ТО			PostMeno СИ-ТО			PostMeno НИ-ТО
	T0	T1	T2	T0	T1	T2	T0	T1	T2
Возраст	47.4 ± 5.3			54.3 ± 4.7			55.6 ± 2.9
Высота (см)	167.50 ± 7.99			166.00 ± 6.78			166.56 ± 5.58
Вес (кг)	76.19 ± 16 0.31	76.18 ± 16.18	75.62 ± 16.54	70.29 ± 8.61	70.43 ± 8.83	70.04 ± 8.33	71.10 ± 8.52	69.68 ± 7.90	69.56 ± 8.35
ИМТ (кг/м2)	27.28 ± 5.78	27.25 ± 5.95	27.03 ± 5.82	25.81 ± 2.15	25.52 ± 2.48	25.37 ± 2.26	25.62 ± 2.79	25.06 ± 2.90	25.12 ± 3.06
БЖМ (кг)	49.58 ± 6.78	50.08 ± 5.41	51.97 ± 6.99*	47.70 ± 3.63	48.07 ± 3.89	46.99 ± 4.41#	49.49 ± 5.47	49.20 ± 4.61	48.46 ± 4.00#
ММ (кг)	30.48 ± 4.77	29.18 ± 3.95	31.88 ± 7.05*	27.98 ± 2.22	27.78 ± 2.34	27.59 ± 2.74#	30.56 ± 3.47	29.80 ± 3.24	28.77 ± 2.09#
МЖ (кг)	26.44 ± 11.13	26.09 ± 12.22	24.82 ± 10.77*	23.49 ± 6.40	22.84 ± 7.25	23.10 ± 6.07	21.61 ± 3.74	20.48 ± 3.93	21.32 ± 4.85#
ЛШМ(см)	2.39 ± 0.42	2.40 ± 0.45	2.62 ± 0.48*	2.25 ± 0.48	2.29 ± 0.53	2.41 ± 0.51*	2.26 ± 0.56	2.15 ± 0.62	2.15 ± 0.55§
ПМБ(см)	1.95 ± 0.85	1.98 ± 0.84	2.18 ± 0.85*	2.13 ± 0.66	2.07 ± 0.68	2.23 ± 0.66*	1.84 ± 0.48	1.77 ± 0.49	1.95 ± 0.47*
ТМП(см)	3.29 ± 0.39	3.29 ± 0.47	3.26 ± 0.46	3.01 ± 0.58	2.87 ± 0.50	2.96 ± 0.54	3.11 ± 0.60	3.20 ± 0.56	3.31 ± 0.66
СХ левая (кг)	23.12 ± 4.16	30.32 ± 5.51*	29.16 ± 5.26	24.16 ± 4.53	31.52 ± 3.78*	30.96 ± 3.46	21.99 ± 5.84	27.20 ± 5.11*	28.74 ± 4.39
СХ правая(кг)	23.95 ± 4.28	31.45 ± 5.72*	31.27 ± 6.23	24.59 ± 5.01	33.30 ± 3.61*	33.09 ± 4.48	22.68 ± 4.76	29.80 ± 5.85*	29.76 ± 4.46
1ПМ приседания (кг)	37.91 ± 12.99	40.85 ± 14.83	65.80 ± 18.76*	39.01 ± 19.64	36.83 ± 21.45	60.71 ± 18.91*	34.27 ± 8.07	35.49 ± 9.20	62.77 ± 15.87*
1ПМ жим лежа (кг)	27.24 ± 4.86	29.77 ± 5.92	35.12 ± 7.10*	25.83 ± 3.19	27.01 ± 2.95	33.05 ± 5.45*	25.98 ± 3.58	27.47 ± 3.18	33.38 ± 3.62*

PreMeno – пременопауза, PostMeno – постменопауза, СИ-ТО  – тренировка с отягощением средней интенсивности, НИ-ТО  – тренировка с отягощением низкой интенсивности, БЖМ — масса тела без жира, ММ — мышечная масса, МЖ — масса жировой ткани, ЛШМ — vastus lateralis, ПМБ — rectus femoris, ТМП = triceps brachii, СХ — сила хвата, 1ПМ – одноповторный максимум; Значимые эффекты по времени были установлены p < 0.05. Если с течением времени между группами не было выявлено различий, это предполагалось для всех групп. Различия по времени*группу отмечены знаком #. Группа PreMeno MI-RT использовалась в качестве контрольной, и сравнивались кривые двух групп в постменопаузе. Тенденции (p < 0,10), показывающие потенциальные статистические различия между двумя группами, отмечены знаком §.

Обсуждение

В данном исследовании изучалась эффективность влияния систематических ТО со свободным весом на силу мышц и состав тела для женщин среднего возраста (40-60 лет). С этой целью было проведено 20-недельное исследование с 10-недельной контрольной фазой и 10-недельной тренировочной фазой. Результаты показывают различное для групп PreMeno и PostMeno влияние на состав тела, но не на прирост силы. У женщин группы PreMeno с активным менструальным циклом и более высокой концентрацией E2, наблюдался значительный прирост БЖМ (малый эффект) и толщины мышцы ЛШМ (умеренный эффект) по сравнению с женщинами группы PostMeno, вне зависимости от интенсивности тренировок. Однако, прирост силы хвата, а также силы верхних и нижних конечностей оказался одинаковым во всех группах. В отличие от эффекта гипертрофии, по-видимому, концентрация гормонов для этих показателей значения не имеет.

В целом, сейчас недостаточно исследований по ТО женщин среднего возраста с использованием только свободного веса. Однако движения сгибания и разгибания в тазобедренном суставе, а также тяговые и компрессионные нагрузки на плечевой сустав — это повседневные нагрузки для людей, ведущих активный образ жизни. Упражнения со свободным весом, такие как приседание и жим лёжа, имитирующие повседневные движения, могут быть идеальны для увеличения силы при высоком уровне специфичности [29, 37, 50]. В настоящее время отсутствуют исследования, сравнивающие эффекты от ТО только со свободным весом и тренировок с использованием также тренажеров у женщин PreMeno и PostMeno. Однако, настоящее исследование показало, что ТО со свободным весом может безопасно и эффективно использоваться для женщин среднего возраста. Кроме того, наши результаты показывают, что TO низкой и средней интенсивности с использованием свободных весов эффективны для увеличения силы у женщин PreMeno и PostMeno, как в верхней, так и в нижней части тела. Эти результаты подтвердили наблюдения предыдущих исследований с участием более молодых участников [37, 51, 52]. Например, Botero et al., что три сеанса ТО в неделю в течение 12 месяцев могут повысить эффективность приседаний и жима ногами [53]. Увеличение силы в нашем исследовании согласуется с результатами, полученными в предыдущих исследованиях [54, 55]. Для сравнения, Karaslaan et al. показали более выраженные изменения при 4 тренировках в неделю в течение 12 недель с использованием тренажеров [56]. Как и в случае с участниками-мужчинами, исследования на женщинах среднего возраста показывают сопоставимую зависимость «количество усилий — реакция» в процессах адаптации мышечной силы [57]. Интересно, что это исследование не обнаружило никаких различий между женщинами PreMeno и PostMeno. Изменение эндокринного статуса, вероятно, не оказывает существенного влияния на силовые способности у нетренированных здоровых женщин среднего возраста. В этой выборке, предположительно, в первые несколько недель ТО могут играть роль другие факторы, такие как активация нейронов. В настоящее время, однако, мы не можем сказать сколько необходимо тренировок, чтобы нервная адаптация перестала оказывать влияние и быть уверенными, что на силовую адаптацию влияет эндокринный статус участниц. Таким образом, в настоящее время невозможно ответить на вопрос о влиянии эндокринного статуса у тренированных женщин, поскольку исследования отсутствуют.

По сравнению с динамической силой, после тренировочного вмешательства не наблюдалось увеличения изометрической силы хвата ни в одной группе. Напротив, значительное увеличение наблюдалось во всех группах в конце первой фазы, несмотря на то, что эта фаза была контрольным периодом без ТО. Эффекты адаптации скорее всего связаны с обучением, поскольку в это время ТО не проводились. Удивительно, но сила хвата не улучшилась в течение последующего периода вмешательства, хотя большинство выполняемых упражнений требуют сильного хвата, например: боковое сгибание, тяга штанги и вертикальная тяга, что могло бы улучшить силу хвата. Аналогично представленным здесь данным, TO с использованием тренажеров в течение 12 недель при 3 тренировках в неделю также не оказали влияния на силу хвата [58]. Интересно, что сила хвата является важным показателем состояния мышц [59] и регулярно используется для оценки риска смертности по различным причинам для пожилых людей [60]. Однако, если с помощью TO со свободным весом можно улучшить силу тела в общем, но не силу хвата, то взаимосвязь между силой хвата, состоянием мышц и, следовательно, смертностью, возможно, потребует пересмотра.

В отличии от мышечной силы, значительные различия между женщинами PreMeno и PostMeno могут быть выявлены для БЖМ и ММ. Значительное улучшение результатов наблюдалось только для PreMeno СИ-ТО. В группе PostMeno НИ-ТО  наблюдалась негативная динамика. По сравнению с группой PostMeno СИ-ТО, в этой группе ММ снизилась на -1,8 ± 2,0 кг между Т0 и Т2 (таблица 3). Хотя значимой разницы между PostMeno СИ-ТО  и PostMeno НИ-ТО  нет, первые показатели позволяют предположить, что эта тенденция не наблюдалась в группе PostMeno СИ-ТО  (-0,4 ± 2,4 кг). Эти результаты согласуются с наблюдениями Karaslaan et al., которые наблюдали значительное снижение мышечной массы тела, несмотря на 12-недельное вмешательство с 4 тренировками низкой интенсивности (40–50% 1ПМ) в неделю. Этот результат не наблюдался в группе тренировок более высокой интенсивности (70–80%) [56].

Объем тренировочной нагрузки также может влиять на рост мышц у женщин PostMeno. Было предпринято несколько попыток сравнить высокообъемные (с большим количеством подходов/повторений) и малообъемные тренировки с отягощением с участием пожилых женщин [52, 55, 61–66]. Например, результаты Oliveira et al. показали, что более высокий объем тренировок в неделю вызывает больший рост мышц у женщин PostMeno, чем тренировки с низким объемом [61]. Обе экспериментальные группы тренировались на тренажерах с интенсивностью 80% от 1ПМ в течение 12 недель, по 3 тренировки в неделю. В группе с большим объемом тренировок было в общей сложности 15 подходов на упражнение в неделю, начиная с 3-й недели, тогда как в группе с низким объемом было только 9 подходов в неделю на одно упражнение [61]. Radaelli et al. сообщили о значительно большем увеличении квадрицепсов после 20 недель высокообъемных ТО (6 подходов на упражнение в неделю) по сравнению с малообъемными тренировками с отягощением (2 подхода на упражнение в неделю) [63]. Интересно, что, как и в других исследованиях [62, 64, 65], авторы рассчитывали объем тренировок, как количество подходов на упражнение в неделю. Однако очень часто фактический тренировочный объем на группу мышц превышает заявленный, поскольку протоколы тренировок включают, например, упражнение жим ногами, а также упражнения на разгибание или сгибание ног. В исследовании Radaelli et al. [63], например, группа с высоким объемом тренировок фактически выполнила 12 подходов упражнений на квадрицепсы, тогда как группа с низким объемом выполнила 4 подхода упражнений на квадрицепсы, что дает более точную картину распределения тренировочного объема. Следовательно, в обоих исследованиях [61, 63] группы с большим объемом выполняли больше тренировочных подходов в неделю на группу мышц, чем PostMeno НИ-ТО  (6 подходов в неделю) и PostMeno СИ-ТО  (8 подходов в неделю).

Важно отметить, что не все исследования показали существенное преимущество высокообъемных тренировок перед малообъемными для роста мышц [62, 64, 65]. Однако, в ещё одном исследовании Radaelli et al., авторы получили больший эффект после 6 недель тренировок по высокообъемным протоколам (12 подходов упражнений на квадрицепсы в неделю) по сравнению с малообъемным (4 подхода в неделю) для мышц ЛШМ (величина эффекта (ВЭ) = 0,33 против ВЭ = 0,21), ПМБ (ВЭ = 0,28 против ВЭ = 0,13), медиальной широкой мышцы бедра (ВЭ = 0,37 против ВЭ = 0,11), промежуточной широкой мышцы бедра (ВЭ = 0,20 против ВЭ = 0,14) и всего квадрицепса (ВЭ = 0,45 против ВЭ = 0,21) [64]. Аналогичным образом, Cunha et al. сообщили о сравнимом значительном увеличении безжировой массы мягких тканей тела при высокообъемных тренировках (9 подходов на упражнение в неделю) с тренировками с меньшим объемом (3 подхода на упражнение в неделю). Однако, несколько более высокие процентные изменения (проведенные авторами текущего исследования) показывают преимущества высокообъемных тренировок (масса мягких безжировых тканей аппендикулярного скелета: 6,2% против 6,9%; безжировая масса мягких тканей верхних конечностей: 7,8% против 8,8%, безжировая масса мягких тканей нижних конечностей: 5,6% против 6,3%) [65]. Обе группы выполняли такие упражнения, как жим от груди, жим ногами, разгибание колена и сгибание ног. Как и в предыдущих исследованиях, объем тренировки на каждую мышечную группу не был зафиксирован, что даёт основание предположить, что выполненный объем тренировки превысил заявленный. Таким образом, мы можем предположить, что женщинам PostMeno для значительного прироста гипертрофии мышц требуются тренировки с более высоким объемом. Следующие работы должны быть направлены на более длительные экспериментальные исследования, позволяющие сравнить тренировки с большим объемом со свободным весом (>10 подходов на одну группу мышц в неделю) с тренировками с меньшим объемом (<10 подходов).

Kang et al. также наблюдали значительный рост мышц после выполнения ТО в течение 12 недель [58]. Как и в случае с de Oliveira, проводилось по 3 тренировки с 3 подходами на упражнение. Но, в отличии от исследования de Oliveira и проведенного вмешательства, всего было выполнено 7 упражнений. Интенсивность упражнений колебалась от 55 до 65% 1ПМ [58]. Отсюда можно сделать вывод, что гипертрофию мышц также могут вызывать высокообъемные тренировки с умеренной интенсивностью. По сравнению с результатами прироста мышечной массы, полученными с помощью биоимпедансного анализа (BIA), непрямые измерения толщины мыщц показали значительный прирост ПМБ с течением времени, одинаковый во всех группах. Кроме того, по ЛШМ тенденция по времени (p = .050) и различные прогрессирования кривой (p = .058)  можно наблюдать между группами PreMeno СИ-ТО  и PostMeno НИ-ТО. Эти результаты показывают, что СИ-ТО более выражено влияет на изменение толщины мышц, чем НИ-ТО. Это подтверждается результатами биоимпедансного анализа. Однако, сопоставимые данные в предыдущих исследованиях отсутствуют.

Жировая масса значительно снизилась только в группе PreMeno СИ-ТО. Результаты обеих групп PostMeno не подтверждают наблюдения предыдущих исследований. И Kang et al. [58], и Delshad et al. [67] наблюдали значительное снижение количества жира в организме после 12 недель TO. Аналогично влиянию на ММ, частота и объем тренировок также играют решающую роль для ЖМ. Это предположение может быть подтверждено результатом Rodrigues et al., которые обнаружили, что ЖМ не уменьшалась в 12-недельном клиническом исследовании с 2 тренировками в неделю, включая TO и упражнения на выносливость [68]. Интенсивность тренировки контролировалась с помощью шкалы субъективного восприятия нагрузки. Интенсивность, согласно шкале, поддерживалась от 13 до 15 [68]. Таким образом, интенсивность и частота ТО и тренировок на выносливость, по-видимому были недостаточными, чтобы активировать жировой обмен.

Ограничения исследования

Хотя в этом исследовании были получены важные новые результаты, оно имеет некоторые ограничения. Одним из таких важных факторов является небольшой размер выборки экспериментальных групп, поэтому наблюдения следует рассматривать как предварительные данные. Несмотря на высокий уровень интереса к этому исследованию среди женщин этой возрастной группы, почти 15% заинтересованных лиц пришлось исключить до начала исследования из-за недостаточной мобильности. Кроме того, тренировки отменялись по семейным причинам. Тем не менее, все участники отметили, что им понравились тренировки со свободным весом, и они помогли им лучше справляться с повседневными делами.

Ещё одним ограничением исследования следует считать документирование питания во время эксперимента. Было невозможно отслеживать рацион всех участников с помощью дневника питания на протяжении всего периода. Поэтому мы обеспечили только прием углеводов и белков сразу после тренировки, чтобы стимулировать как можно быстрее биосинтез белка и наилучшим образом способствовать восстановлению. Несмотря на то, что участникам рекомендовалось не менять свой режим питания, это тоже могло повлиять на результаты. Кроме того, мы не можем сказать, потребляли ли участники достаточное количество белка, чтобы обеспечить максимально возможную мышечную адаптацию. Следовательно, будущие исследования на аналогичных выборках должны учитывать влияние диеты и, особенно, потребление белка. В связи с гормональными изменениями и особенностями состава тела у женщин PostMeno, потребление белка следует рассчитывать, основываясь на БЖМ, чтобы получить наиболее достоверные результаты.

Мы дополнительно собрали образцы слюны и крови у женщин PreMeno один раз в Т0. Хотя E2 и П достигают максимума в лютеиновой фазе, в которой мы и собирали образцы, но мы не можем быть уверены, что нами были получены самые высокие концентрации E2 и П, учитывая, что E2 и П изменяются как в течение менструального цикла, так  и самой лютеиновой фазы [69].

Заключение

Результаты этого исследования показывают, что ТО со свободным весом, в большинстве случаев, безопасна и эффективна для женщин среднего возраста. Занятия со свободным весом умеренной интенсивности приводят к росту 1ПМ приседаний и жима лёжа, а также к увеличению мышечной массы и уменьшению жировой массы у женщин среднего возраста PreMeno. У женщин PostMeno ТО способствует приросту динамической силы, но не мышечной массы, независимо от интенсивности. Однако, есть исследования, показывающие, что тренировки с большей интенсивностью, оказывают большее влияние на мышечную массу. Выглядит, что общие рекомендации по анаэробным упражнениям, такие как тренировки с отягощением, не приводят к увеличению мышечной массы и уменьшению жировой массы у женщин PostMeno [24, 70]. Похоже, что женщинам PostMeno требуется более 2 тренировок в неделю и более 6-8 подходов на группу мышц с интенсивностью более 50% 1ПМ, чтобы вызвать изменения в составе тела. Эти гипотезы подтверждаются двумя метаанализами зависимости «доза-реакция» для пожилых людей [71, 72].

Дополнительная информация

Онлайн-версия содержит дополнительные материалы, доступные по адресу https://doi.org/10.1186/s12905-023-02671-y

Оригинал статьи здесь.

Благодарности

Мы благодарим всех испытуемых за добровольное участие и подтверждаем, что все участники согласны с текстом данной публикации.

Вклад авторов

Все авторы внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. Подготовку материала, сбор и анализ данных проводили DK, TH, AE и UF. Первый вариант рукописи был написан EI, KH и SG и все авторы оставили свои замечания по предыдущим версиям. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант документа.

Финансирование

Это исследование не было финансировано извне и третья сторона не оказывала влияния на оценку и интерпретацию данных. Открытый доступ публикации обеспечен Projekt DEAL.

Доступность данных

При необходимости исходные данные участников можно запросить у авторов. Все данные были зашифрованы, чтобы по ним нельзя было отследить участников.

Декларации

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Согласие на публикацию

Все авторы и участники согласны на анонимную публикацию собранных данных. При этом все графики и таблицы созданы самими авторами и третьи лица не имеют на них прав. Все используемые методы (анализы и протокол обучения) соответствуют этическим и научным стандартам Хельсинкской декларации, были проверены и признаны безопасными Комитетом по этике IST. Кроме того, все использованные методы применялись в предыдущих исследованиях нашей рабочей группы [41, 73, 74].

Этическое одобрение и информированное согласие

Исследование было рассмотрено и одобрено комитетом по этике Университета Прикладных наук Дюссельдорфа, Германия (02.2021). Кроме того, исследование будет зарегистрировано в немецком реестре клинических исследований.  Все участники должны были подписать письменную форму информированного согласия до начала исследования (03.05.2021; DRKS00023826).

Литература

1. Thomas E, et al. The effect of resistance training programs on lean body mass in postmenopausal and elderly women: a meta-analysis of observational studies. Aging Clin Exp Res. 2021;33:2941–52.
2. Volpi E, Nazemi R, Fujita S. Muscle tissue changes with aging. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2004;7:405–10.
3. O’Bryan SJ, et al. Progressive Resistance Training for Concomitant increases in muscle strength and bone Mineral density in older adults: a systematic review and Meta-analysis. Sports Med (Auckland N Z). 2022;52:1939–60.
4. Sjöblom S, et al. Relationship between postmenopausal osteoporosis and the components of clinical sarcopenia. Maturitas. 2013;75:175–80.
5. Roberts CK, Hevener AL, Barnard RJ. Metabolic syndrome and insulin resistance: underlying causes and modification by exercise training. Compr Physiol. 2013;3:1–58.
6. Koeppel M, Mathis K, Schmitz KH, Wiskemann J. Muscle hypertrophy in cancer patients and survivors via strength training. A meta-analysis and meta-regression. Critical reviews in oncology/hematology 163, 103371 (2021).
7. Hale GE, Robertson DM, Burger HG. The perimenopausal woman: endocrinol­ogy and management. J Steroid Biochem Mol Biol. 2014;142:121–31.
8. Messier V, et al. Menopause and sarcopenia: a potential role for sex hor­mones. Maturitas. 2011;68:331–6.
9. Mohammad Rahimi GR, et al. The impact of different modes of Exercise Train­ing on Bone Mineral density in older Postmenopausal Women: a systematic review and Meta-analysis research. Calcif Tissue Int. 2020;106:577–90.
10. Janssen I, Powell LH, Kazlauskaite R, Dugan SA. Testosterone and visceral fat in midlife women: the study of women’s Health across the Nation (SWAN) fat patterning study. Obes (Silver Spring Md). 2010;18:604–10.
11. Finkelstein JS, et al. Bone mineral density changes during the menopause transition in a multiethnic cohort of women. J Clin Endocrinol Metab. 2008;93:861–8.
12. Ji M-X, Yu Q. Primary osteoporosis in postmenopausal women. Chronic Dis Translational Med. 2015;1:9–13.
13. Skrzypulec V, Dabrowska J, Drosdzol A. The influence of physical activity level on climacteric symptoms in menopausal women. Climacteric: The Journal of the International Menopause Society. 2010;13:355–61.
14. Marín-Cascales E, Alcaraz PE, Ramos-Campo DJ, Rubio-Arias JA. Effects of multicomponent training on lean and bone mass in postmenopausal and older women: a systematic review. Menopause (New York N Y). 2018;25:346–56.
15. Lim C, et al. An evidence-based Narrative Review of Mechanisms of Resis­tance Exercise-Induced Human skeletal muscle hypertrophy. Med Sci Sports Exerc. 2022;54:1546–59.
16. Jones MD, Wewege MA, Hackett DA, Keogh JWL, Hagstrom AD. Sex dif­ferences in adaptations in muscle strength and size following resistance training in older adults: a systematic review and Meta-analysis. Sports Med (Auckland N Z). 2021;51:503–17.
17. Grgic J, et al. Effects of Resistance Training on muscle size and strength in very Elderly adults: a systematic review and Meta-analysis of Randomized controlled trials. Sports Med (Auckland N Z). 2020;50:1983–99.
18. McKendry J, Stokes T, Mcleod JC, Phillips SM. Resistance Exercise, Aging, Disuse, and muscle protein metabolism. Compr Physiol. 2021;11:2249–78.
19. Steib S, Schoene D, Pfeifer K. Dose-response relationship of resistance train­ing in older adults: a meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2010;42:902–14.
20. Varahra A, Rodrigues IB, MacDermid JC, Bryant D, Birmingham T. Exercise to improve functional outcomes in persons with osteoporosis: a systematic review and meta-analysis. Osteoporos International: J Established as Result Cooperation Between Eur Foundation Osteoporos Natl Osteoporos Founda­tion USA. 2018;29:265–86.
21. García-Hermoso A, et al. Safety and Effectiveness of Long-Term Exercise Interventions in older adults: a systematic review and Meta-analysis of Ran­domized controlled trials. Sports Med (Auckland N Z). 2020;50:1095–106.
22. Viljoen JE, Christie CJ-A. The change in motivating factors influencing com­mencement, adherence and retention to a supervised resistance training programme in previously sedentary post-menopausal women: a prospective cohort study. BMC Public Health. 2015;15:236.
23. Vasudevan A, Ford E. Motivational factors and barriers towards initiating and maintaining strength training in women: a systematic review and Meta-synthesis. Prev Science: Official J Soc Prev Res. 2022;23:674–95.
24. WHO guidelines on physical activity and sedentary behaviour (World Health Organization, 2020).
25. ACSM. American College of Sports Medicine position stand. Progression models in resistance training for healthy adults. Med Sci Sports Exerc. 2009;41:687–708.
26. Viecelli C, Aguayo D. May the Force and Mass be with you-evidence-based contribution of Mechano-Biological Descriptors of Resistance Exercise. Front Physiol. 2021;12:686119.
27. Gavanda S, Isenmann E. Evidenz von Trainingsempfehlungen für ein Hypertrophietraining. B&G Bewegungstherapie und Gesundheitssport. 2021;37:77–82.
28. Costello JT, Bieuzen F, Bleakley CM. Where are all the female participants in Sports and Exercise Medicine research? Eur J Sport Sci. 2014;14:847–51.
29. Shojaa M, von Stengel S, Kohl M, Schoene D, Kemmler W. Effects of dynamic resistance exercise on bone mineral density in postmenopausal women: a systematic review and meta-analysis with special emphasis on exercise parameters. Osteoporos International: J Established as Result Cooperation Between Eur Foundation Osteoporos Natl Osteoporos Foundation USA. 2020;31:1427–44.
30. Ransdell LB, et al. The impact of resistance training on body composition, muscle strength, and functional fitness in older women (45–80 years): a systematic review (2010–2020). Women (Basel Switzerland). 2021;1:143–68.
31. Balachandran AT, et al. Comparison of power training vs traditional strength training on physical function in older adults: a systematic review and Meta-analysis. JAMA Netw open. 2022;5:e2211623.
32. Fragala MS, et al. Resistance training for older adults: position Statement from the National Strength and Conditioning Association. J Strength Conditioning Res. 2019;33:2019–52.
33. Bergamasco JGA, et al. Low-load resistance training peПМБormed to muscle failure or Near muscle failure does not promote additional gains on muscle strength, hypertrophy, and functional peПМБormance of older adults. J Strength Conditioning Res. 2022;36:1209–15.
34. Taaffe DR, Pruitt L, Pyka G, Guido D, Marcus R. Comparative effects of high-and low-intensity resistance training on thigh muscle strength, fiber area, and tissue composition in elderly women. Clin Physiol (Oxford England). 1996;16:381–92.
35. Carneiro MAS, et al. Effect of whole-body resistance training at different load intensities on circulating inflammatory biomarkers, body fat, muscular strength, and physical peПМБormance in postmenopausal women. Appl Physiol Nutr Metabolism = Physiologie Appliquee Nutr et Metab. 2021;46:925–33.
36. Bemben DA, Fetters NL, Bemben MG, Nabavi N, Koh ET. Musculoskeletal responses to high- and low-intensity resistance training in early postmeno­pausal women. Med Sci Sports Exerc. 2000;32:1949–57.
37. Heidel KA, Novak ZJ, Dankel SJ. Machines and free weight exercises: a system­atic review and meta-analysis comparing changes in muscle size, strength, and power. J Sports Med Phys Fit. 2022;62:1061–70.
38. Elliott-Sale KJ, et al. Methodological considerations for studies in Sport and Exercise Science with Women as participants: a Working Guide for Standards of Practice for Research on Women. Sports Med (Auckland N Z). 2021;51:843–61.
39. Lukaski HC, Bolonchuk WW, Hall CB, Siders WA. Validation of tetrapolar bioelectrical impedance method to assess human body composition. J Appl Physiol (Bethesda Md : 1985). 1986;60:1327–32.
40. Savastano S, et al. Validity of bioelectrical impedance analysis to estimate body composition changes after bariatric surgery in premenopausal mor­bidly women. Obes Surg. 2010;20:332–9.
41. Gavanda S, Geisler S, Quittmann OJ, Schiffer T. The Effect of Block Versus Daily Undulating Periodization on Strength and PeПМБormance in Adolescent Football Players. Int J Sports Physiol PeПМБorm. 2019;14:814–21.
42. Talluri A. BIA 101 ANNIVERSARY ASE Operating Instructions Manual (2015).
43. Mangine GT et al. The effect of training volume and intensity on improve­ments in muscular strength and size in resistance-trained men. Physiological Rep 3 (2015).
44. NSCA’s guide to tests and assessments (Human Kinetics, 2012).
45. Brzycki M. A practical Approach to Strength Training. 4th ed. Blue River Press; 2012.
46. LeSuer DA, McCormick JH, Mayhew LL, Wasserstein RL, Arnold, Michael D. The accuracy of prediction equations for estimating 1ПМ peПМБormance in the Bench Press, Squat, and Deadlift. J Strength Conditioning Res. 1997;11:211–3.
47. Isenmann E et al. Comparison of Pro-Regenerative Effects of Carbohydrates and protein administrated by Shake and Non-Macro-Nutrient Matched Food items on the skeletal muscle after Acute endurance Exercise. Nutrients 11 (2019).
48. Isenmann E, Deuker A, Geisler S, Schiffer T, Diel P. The effects of protein and carbohydrate supplementation on muscular regeneration after intense resis­tance training in soccer players (Abstract). Current Development of Nutrition 2020, 1756 (2020).
49. Cohen J. Statistical power analysis for the behavioral sciences. 2nd ed. Erlbaum; 1988.
50. Haff GG. Roundtable discussion: Machines Versus Free weights. Strength and Conditioning Journal (2000).
51. McQuilliam SJ, Clark DR, Erskine RM, Brownlee TE. Free-weight resistance training in youth athletes: a narrative review. Sports Med (Auckland N Z). 2020;50:1567–80.
52. Iversen VM, Norum M, Schoenfeld BJ, Fimland MS. No time to lift? Designing Time-Efficient training programs for strength and hypertrophy: a narrative review. Sports Med (Auckland N Z). 2021;51:2079–95.
53. Botero JP, et al. Effects of long-term periodized resistance training on body composition, leptin, resistin and muscle strength in elderly post-menopausal women. J Sports Med Phys Fit. 2013;53:289–94.
54. Prestes J, et al. Effects of resistance training on resistin, leptin, cytokines, and muscle force in elderly post-menopausal women. J Sports Sci. 2009;27:1607–15.
55. Pereira A, et al. The effects of combined training on bone metabolic markers in postmenopausal women. Sci Sports. 2016;31:152–7.
56. Karaaslan S, et al. Effects of different intensity resistance Exercise Programs on bone turnover markers, osteoprotegerin and receptor activator of nuclear factor Kappa Β ligand in Post-Menopausal Women. Turkiye Klinikleri J Med Sci. 2010;30:123–34.
57. Schoenfeld BJ, Ogborn D, Krieger JW. Dose-response relationship between weekly resistance training volume and increases in muscle mass: a systematic review and meta-analysis. J Sports Sci. 2017;35:1073–82.
58. Kang S, Park IB, Lim S-T. Changing levels of Myokines after aerobic training and resistance training in post-menopausal obese females: a Randomized Controlled Trial. Sustainability. 2020;12:8413.
59. Bohannon RW. Muscle strength: clinical and prognostic value of hand-grip dynamometry. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2015;18:465–70.
60. García-Hermoso A, et al. Muscular strength as a predictor of all-cause mortal­ity in an apparently healthy Population: a systematic review and Meta-anal­ysis of data from approximately 2 million men and women. Arch Phys Med Rehabil. 2018;99:2100–2113e5.
61. Oliveira Júnior GN, de, et al. Resistance training-induced improvement in exercise tolerance is not dependent on muscle mass gain in post-meno­pausal women. Eur J Sport Sci. 2021;21:958–66.
62. Oliveira-Júnior GN, d., et al. Resistance training volume enhances muscle hypertrophy, but not strength in Postmenopausal Women: a Randomized Controlled Trial. J Strength Conditioning Res. 2022;36:1216–21.
63. Radaelli R, et al. Time course of low- and high-volume strength training on neuromuscular adaptations and muscle quality in older women. Age (Dor­drecht Netherlands). 2014;36:881–92.
64. Radaelli R, et al. Effects of single vs. multiple-set short-term strength training in elderly women. Age (Dordrecht Netherlands). 2014;36:9720.
65. Cunha PM, et al. Resistance training peПМБormed with single and multiple sets induces similar improvements in muscular strength, muscle Mass, muscle quality, and IGF-1 in older women: a Randomized Controlled Trial. J Strength Conditioning Res. 2020;34:1008–16.
66. Correa CS, et al. High-volume resistance training reduces postprandial lipae­mia in postmenopausal women. J Sports Sci. 2015;33:1890–901.
67. Delshad M, Ghanbarian A, Mehrabi Y, Sarvghadi F, Ebrahim K. Effect of Strength Training and short-term detraining on muscle Mass in Women aged over 50 Years Old. Int J Prev Med. 2013;4:1386–94.
68. Rodrigues JAL, Cunha THA, Ferezin LP. Bueno-JÚnior, C. R. fasted condition in multicomponent training does not affect health parameters in physically active post-menopausal women. Anais da Academia Brasileira de Ciencias. 2020;92:e20200988.
69. Anckaert E, et al. Extensive monitoring of the natural menstrual cycle using the serum biomarkers estradiol, luteinizing hormone and progesterone. Practical Lab Med. 2021;25:e00211.
70. Garber CE, et al. American College of Sports Medicine position stand. Quan­tity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guid­ance for prescribing exercise. Med Sci Sports Exerc. 2011;43:1334–59.
71. Borde R, Hortobágyi T, Granacher U. Dose-response Relationships of Resis­tance Training in Healthy Old adults: a systematic review and Meta-analysis. Sports Med (Auckland N Z). 2015;45:1693–720.
72. Peterson MD, Sen A, Gordon PM. Influence of resistance exercise on lean body mass in aging adults: a meta-analysis. Med Sci Sports Exerc. 2011;43:249–58.
73. Isenmann E, et al. Ecdysteroids as non-conventional anabolic agent: peПМБormance enhancement by ecdysterone supplementation in humans. Arch Toxicol. 2019;93:1807–16.
74. Isenmann E, Schumann M, Notbohm HL, Flenker U, Zimmer P. Hormonal response after masturbation in young healthy men — a randomized con­trolled cross-over pilot study. Basic and Clinical Andrology. 2021;31:32.