RBR-77h8fhf Effects of Traditional Resistance Training and Co-Contraction on the strength and hypertrophy

Date of registration: 12/01/2023 ^(mm/dd/yyyy)
Last approval date : 12/01/2023 ^(mm/dd/yyyy)

Study type:

Interventional

Scientific title:

Trial identification

• UTN code: U1111-1298-3906

• Public title:

  en

  Effects of Traditional Resistance Training and Co-Contraction on the strength and hypertrophy

  pt-br

  Efeitos dos Treinamentos Contra Resistência Tradicional e de Co-contração na força e hipertrofia

• Scientific acronym:

• Public acronym:
• Secondaries identifiers:
  • 73173923.5.0000.5659
    Issuing authority: Plataforma Brasil
  • 6.295.472
    Issuing authority: Comitê de Ética em Pesquisa da Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo

Sponsors

• Primary sponsor: Universidade de São Paulo
• Secondary sponsor:
  • Institution: Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto
• Supporting source:
  • Institution: Programa Unificado de Bolsas

Health conditions

• Health conditions:

  en

  Skeletal Muscle Enlargement

  pt-br

  Aumento do Músculo Esquelético

• General descriptors for health conditions:

  en

  G11.427.494 Muscle Contraction

  pt-br

  G11.427.494 Contração Muscular

• Specific descriptors:

  en

  G07.345.500.325.377.625.590.500 Skeletal Muscle Enlargement

  pt-br

  G07.345.500.325.377.625.590.500 Aumento do Músculo Esquelético

Interventions

• Interventions:

  en

  A randomized longitudinal study with within-subject design will be conducted involving 15 young adults. The research will consist of three stages: 1) pre-training assessments; 2) the implementation of a resistance training program, which will consist of three sessions per week for 10 weeks; 3) post-training assessments. All assessments and training will take place at the School of Physical Education and Sports in Ribeirão Preto. Pre-training assessments will be conducted on two separate days with a 48 to 72-hour interval. On the first day, measurements of body mass and height will be taken, and the estimation of one-repetition maximum (1RM) will be performed for elbow flexion and extension exercises while standing (Flex Fitness Equipment, Cedral, São Paulo, Brazil). Before starting the 1RM test, participants will perform a warm-up consisting of 5 repetitions of elbow flexion and extension at an intensity of approximately 35% of 1RM, which will be estimated based on body mass, gender, age, and previous training experience. Then, the intensity used in the warm-up will be doubled (i.e., approximately 70% of 1RM), and the participant will perform as many repetitions as possible, which will be used to estimate 1RM. The range of motion will be 90 degrees of elbow from the extended position. The cadence will be 1.5 seconds for the concentric phase and 1.5 seconds for the eccentric phase, monitored by an electronic metronome application (Intervals Pro – Interval Timer, Fourth Frame Technologies LLC, Columbus, Ohio, USA). The test will be stopped when the participant is unable to perform the movement at the specified range or cadence. If the participant can perform more than 12 repetitions, the load will be increased, and the participant will undergo a new test after a 120-second interval. This procedure will be repeated until the participant performs a maximum of 12 repetitions, with no more than 3 attempts in the same day. If the participant performs more than 12 repetitions in the 3 attempts, the 1RM test will be retaken after 48 to 72 hours. On the second day of pre-training assessment, muscle thickness, maximum torque of elbow flexion and extension, and elbow flexion endurance will be measured. Muscle thickness data will be acquired through ultrasound (Saevo, Ultrassom FP 102, Ribeirão Preto, SP, Brazil) of the elbow flexor and extensor muscles. A 39 mm parallel matrix transducer with a variable capture frequency of 6 to 12 MHz (Model 10L1, FigLabs Healthcare Innovation, Ribeirão Preto, SP, Brazil) will be placed on the participant's skin, exerting the minimum pressure necessary to acquire the data. To ensure acoustic contact, a water-based gel will be used between the skin and the transducer. For each muscle group, three consecutive images will be captured in the transverse plane. After each image is captured, the transducer will be repositioned to capture subsequent images. Measurements will be taken on the medial line of the biceps brachii and triceps brachii muscle belly at a point corresponding to 60% of the distance between the acromial process of the scapula and the lateral epicondyle of the humerus (measured from the acromial process). For each captured image of each muscle group, muscle thickness will be measured. The average of these three measurements will be considered as muscle thickness. After collecting muscle thickness data, the maximum isokinetic torque of elbow flexion and extension will be measured using an isokinetic dynamometer (Biodex, System 4 Pro, New York, NY, USA). Initially, for warm-up and familiarization purposes, participants will perform three submaximal isokinetic contractions at a speed of 60°/s for elbow flexion and extension, respectively. Participants will remain seated, fully supported on the isokinetic dynamometer seat, with the help of straps. During the tests, the shoulder joint will be kept at approximately 30º of flexion and 30º of external rotation, and the elbow at 90º of flexion supported on a specific support, with the forearm supinated during elbow flexion and pronated during elbow extension. Subsequently, participants will perform two sets of three maximal isokinetic contractions at 60°/s, with a 90-second interval between each set, for elbow extension and flexion. Finally, the elbow flexion endurance test will be performed. For this, participants will perform as many repetitions of elbow flexion at an intensity of 70% of 1RM following the same cadence and range of motion as on the first day of assessment. All measurements will be performed bilaterally, starting with the right upper limb. After the initial assessments, a draw will be conducted to determine the type of resistance training (i.e., conventional and co-contraction) to be performed by the right and left upper limbs, respectively. The training program will consist of 3 training sessions per week for 10 weeks, with one upper limb performing conventional resistance training (i.e., using weights) and the contralateral upper limb performing co-contraction training. Conventional training will consist of 4 sets of 8 to 12 maximal repetitions with an intensity of 70% of 1RM for both elbow flexors and extensors, with a 90-second interval between sets. Co-contraction training will consist of 4 sets of 20 simultaneous co-contractions of elbow flexors and extensors, with a 90-second interval between sets. In both conditions (conventional and co-contraction), the range of motion will be 90 degrees, and the cadence will be 1.5 seconds for the concentric phase and 1.5 seconds for the eccentric phase. After completing the training program, muscle thickness, maximum torque, and muscle strength endurance measurements will be repeated using the same procedures as in the pre-training assessments. The post-training assessments will take place between 48 and 72 hours after the end of the last training session.

  pt-br

  Será realizado um estudo longitudinal randomizado com delineamento intrassujeito (15 jovens adultos). A pesquisa será constituída por três etapas: 1) avaliações pré-treinamento; 2) realização do programa de treinamento contra resistência que será composto por 3 sessões semanais durante 10 semanas; 3) avaliações pós-treinamento. Todas avaliações e o treinamento serão realizados nas dependências da Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto. As avaliações pré-treinamento serão realizadas em dois dias separados por 48 a 72 horas. No primeiro dia serão coletadas as medidas de massa corporal e estatura e realizada a estimativa de 1 repetição máxima (1RM) nos exercícios de flexão e extensão de cotovelo em pé (Flex Fitness Equipment, Cedral, São Paulo, Brazil). Antes de iniciar o teste de 1RM, os participantes realizarão um aquecimento constituído de 5 repetições de flexão e extensão de cotovelo com intensidade aproximada de 35% de 1RM, que será estimada com base na massa corporal, sexo, idade e experiência prévia de treinamento. Em seguida, a intensidade utilizada no aquecimento será duplicada (i.e. aproximadamente 70 % de 1 RM) e o participante realizará o máximo de repetições que será utilizado para estimar 1 RM. A amplitude de movimento será de 90 graus de cotovelo a partir da posição estendida desta articulação. A cadência será de 1,5 segundos para a fase concêntrica e 1,5 segundos para a fase excêntrica, monitorada por um aplicativo de metrônomo eletrônico (Intervals Pro – Interval Timer, Fourth Frame Technologies LLC, Columbus, Ohio, USA). O teste será interrompido quando o participante for incapaz de realizar o movimento na amplitude ou cadência descritas. Caso o participante consiga realizar mais que 12 repetições, a carga será aumentada e o participante realizará um novo teste após um intervalo de 120 segundos. Este procedimento será repetido até que o participante realize no máximo 12 repetições, sem ultrapassar 3 tentativas no mesmo dia. Caso o participante realize mais que 12 repetições nas 3 tentativas, o teste de 1 RM será refeito após 48 a 72h. No segundo dia de avaliação pré-treinamento, serão mensuradas a espessura muscular, o torque máximo de flexão e extensão de cotovelo e a resistência de flexão de cotovelo. Os dados de espessura muscular serão adquiridos por meio da ultrassonografia (Saevo, Ultrassom FP 102, Ribeirão Preto, SP, Brasil) dos músculos flexores e extensores de cotovelo. Um transdutor de 39 mm de matriz paralela com frequência de captação variável de 6 a 12 MHz (Model 10L1, FigLabs Healthcare Innovation, Ribeirão Preto, SP, Brasil) será posicionado sobre a pele do participante exercendo a mínima pressão necessária para aquisição dos dados. Para evitar o aumento da pressão de contato e garantir o contato acústico, um gel à base de água será utilizado entre a pele e o transdutor. Para cada grupo muscular capturaremos três imagens consecutivas no plano transverso. Após cada imagem capturada o transdutor será reposicionado para a capturar as imagens subsequentes. As medidas serão realizadas sobre a linha medial do ventre muscular do bíceps braquial e do tríceps braquial no ponto correspondente a 60% da distância entre o processo acromial da escápula e o epicôndilo lateral do úmero (medido a partir do processo acromial). Com as três imagens capturadas para cada grupamento muscular, mensuraremos a espessura de cada um dos músculos/grupamentos musculares utilizando o software ImageJ. A espessura dos músculos será considerada como a distância compreendida entre as interfaces musculares com o osso e com o tecido adiposo. Para cada imagem capturada de cada músculo/grupamento muscular faremos uma medida da espessura muscular. A média destas três medidas será considerada como a espessura muscular. Após a coleta dos dados de espessura muscular, será mensurado o torque isocinético máximo de flexão e extensão de cotovelo no dinamômetro isocinético (Biodex, System 4 Pro, New York, NY, USA). Inicialmente, para fins de aquecimento e familiarização, os participantes realizarão três contrações isocinéticas submáximas na velocidade de 60° s para flexão e extensão de cotovelo, respectivamente. Os participantes permanecerão sentados, totalmente apoiados no assento do dinamômetro isocinético, com o auxílio de cintas. Durantes os testes, a articulação do ombro será mantida a aproximadamente 30º de flexão e 30º de rotação externa e o cotovelo a 90º de flexão apoiado em um suporte específico, com o antebraço supinado, durantes as flexões de cotovelo, e pronado, durantes as extensões de cotovelo. Em seguida, os participantes realizarão duas séries de três contrações isocinéticas máximas a 60° s, com intervalo de 90 segundos entre cada série, para extensão e flexão de cotovelo. Finalmente será realizado o teste de resistência de flexão de cotovelo. Para isso, os participantes realizarão o máximo de repetições de flexão de cotovelo na intensidade de 70% de 1RM seguindo o mesmo protocolo de cadência e amplitude de movimento do primeiro dia de avaliação. Todas as coletas serão realizadas bilateralmente, iniciando pelo membro superior direito. Após o término das primeiras avaliações será realizado um sorteio para definir o tipo de treinamento contra resistência (i.e. convencional e co-contração) que será realizado pelo membro superior direito e esquerdo, respectivamente. O programa de treinamento será constituído por 3 sessões de treinamento semanais durante 10 semanas, sendo que um membro superior realizará o treinamento contra resistência convencional (i.e. utilizando pesos) e o membro superior contra lateral realizará o treinamento de co-contração. O treinamento convencional será composto por 4 séries de 8 a 12 repetições máximas com intensidade de 70% de 1 RM tanto para os flexores quanto para os extensores de cotovelo com intervalo de 90 segundos entre as séries. O treinamento de co-contração será constituído por 4 séries de 20 co-contrações simultâneas de flexores e extensores de cotovelo com intervalo de 90 segundos entre as séries. Em ambas as condições (convencional e co-contração) a amplitude de movimento será de 90 graus e a cadência será de 1,5 segundos para a fase concêntrica e 1,5 segundos para a fase excêntrica. Após a finalização do programa de treinamento, serão repetidas as coletas de espessura muscular, torque máximo e resistência de força muscular seguindo os mesmos procedimentos das avaliações pré-treinamento. As avaliações pós-treinamentos ocorrerão entre 48 e 72 horas após o término da última sessão de treinamento.

• Descriptors:

  en

  G11.427.410.698.277 Exercice

  pt-br

  G11.427.410.698.277 Exercício Físico

Recruitment

• Study status: Recruiting
• Countries
  • Brazil
• Date first enrollment: 12/01/2023 ^(mm/dd/yyyy)

• Target sample size:	Gender:	Minimum age:	Maximum age:
  15	-	18 Y	35 Y

• Inclusion criteria:

  en

  Adults aged between 18 and 35 years of both sexes; without musculoskeletal injuries in the last 12 months; and with no medical contraindications for physical exercise

  pt-br

  Adultos entre 18 e 35 anos de ambos os sexos; sem lesões musculoesqueléticas nos últimos 12 meses; sem contra indicações médicas para realização de exercícios físicos

• Exclusion criteria:

  en

  Inability to train at the proposed times; a history of musculoskeletal injury in the upper limbs within the last 12 months; and the presence of any health issues that may interfere with the execution of the proposed exercises and assessments

  pt-br

  Impossibilidade de realizar o treinamento nos horários propostos; histórico de lesão musculoesquelética nos membros superiores nos últimos 12 meses; apresentar qualquer problema de saúde que interfira na execução dos exercícios e avaliações propostas

Study type

• Study design:

• Expanded access program	Purpose	Intervention assignment	Number of arms	Masking type	Allocation	Study phase
  1	Treatment	Other	2	Single-blind	Randomized-controlled	N/A

Outcomes

• Primary outcomes:

  en

  After intervention, we expect a significative increase in the maximum isometric torque (Nm) of elbow extension and flexion for both co-contraction and resistance training groups. We expect that both groups will improve similarly.

  pt-br

  Após a intervenção, esperamos um aumento significativo no torque isométrico máximo (Nm) da extensão e flexão do cotovelo para ambos os grupos de co-contração e treinamento de resistência. Esperamos que ambos os grupos melhorem de forma semelhante.

• Secondary outcomes:

  en

  After intervention, we expect a significative increase in the muscle thickness (mm) of elbow extensors and flexors muscles for both co-contraction and resistance training groups. We expect that both groups will improve similarly.

  pt-br

  Após a intervenção, esperamos um aumento significativo na espessura muscular (mm) dos músculos extensores e flexores do cotovelo para ambos os grupos de co-contração e treinamento de resistência. Esperamos que ambos os grupos melhorem de forma semelhante.

Contacts

• Public contact
  • Full name: Matheus Machado Gomes
  • • Address: Avenida Bandeirantes 3900
    • City: Ribeirão Preto / Brazil
    • Zip code: 14040-907
  • Phone: +55(16)33150359
  • Email: mmgomes@usp.br
  • Affiliation: Universidade de São Paulo - Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto
   
• Scientific contact
  • Full name: Matheus Machado Gomes
  • • Address: Avenida Bandeirantes 3900
    • City: Ribeirão Preto / Brazil
    • Zip code: 14040-907
  • Phone: +55(16)33150359
  • Email: mmgomes@usp.br
  • Affiliation: Universidade de São Paulo - Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto
  • Full name: Rafael Akira Fujita
  • • Address: Av. Bandeirantes, 3900 - Vila Monte Alegre
    • City: Ribeirão Preto / Brazil
    • Zip code: 14040-907
  • Phone: +55(11)991635023
  • Email: rafael.akira.fujita@usp.br
  • Affiliation: Universidade de São Paulo - Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto
   
• Site contact
  • Full name: Matheus Machado Gomes
  • • Address: Avenida Bandeirantes 3900
    • City: Ribeirão Preto / Brazil
    • Zip code: 14040-907
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  • Email: mmgomes@usp.br
  • Affiliation: Universidade de São Paulo - Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto
   

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