Как понять исследовательскую работу по фитнесу

Опубликованное исследование может звучать так, как будто оно написано на другом языке. Если вы не можете понять название статьи, вы можете подумать, что от дальнейшего чтения она не станет лучше. В результате многие люди никогда не читают дальше аннотации, в которой резюмируются методы и результаты исследования.

Экспериментальные исследования дают всевозможные интересные результаты, которые могут помочь вам и вашим клиентам улучшить производительность, здоровье, безопасность и другие показатели. Но если вы полагаетесь на непрофессиональные СМИ для получения информации, вы можете не получить всей информации.

Не то чтобы они ошибались сами по себе, но некоторым аспектам исследований может быть уделено больше внимания, чем предполагалось исследователями, или может быть неясно, применимы ли результаты к небольшой конкретной группе людей (скажем, к пяти олимпийским бобслеистам-мужчинам). .

С небольшой помощью вы можете узнать, на что обращать внимание, чтобы лучше отвечать на вопросы клиентов о очередном сенсационном заголовке или глубже копаться в непрофессиональной истории из СМИ, которая кажется вам убедительной.

Жизненный цикл исследовательской работы

Когда происходят прорывы, о них обычно сообщается в научном журнале группой исследователей, проводивших новаторское исследование. Однако, чтобы понять внутреннюю работу этих статей, давайте вернемся к тому, с чего все они начинаются.

Обзор научного метода

Каждая журнальная статья начинается с научный метод— то, о чем вы, вероятно, узнали в средней школе. Хотя этот пошаговый подход на протяжении многих лет разбивался по-разному, этапы в разных дисциплинах одинаковы: ученые делают наблюдение, которое приводит к исследовательскому вопросу. Исходя из этого, они формируют гипотезу, смотрят, какие другие исследования существуют по этой теме, а затем планируют эксперимент.

Они собирают инструменты и участников, проводят эксперимент и собирают данные. Наконец, они обобщают и анализируют результаты и делают выводы, которые оформляют в виде исследовательской работы.

Руководящие принципы, лежащие в основе качественных исследований, также широко распространены в научном сообществе. Эти принципы требуют, чтобы исследование проводилось с соблюдением этических норм, применимо вне контекста исследования (т. е. оно имеет внешнюю валидность) и может быть воспроизведено другими исследователями, использующими ту же методологию. Все эти моменты будут подробно рассмотрены ниже.

Взгляд на процесс рецензирования

Ученые тоже люди. Они подвержены ошибкам в суждениях, могут быть введены в заблуждение из-за предубеждений и могут быть введены в заблуждение данными, которые «слишком хороши, чтобы быть правдой». Чтобы избежать этих ловушек, статьи проходят процесс проверки, называемый «рецензирование», после того, как они отправляются в журнал для публикации.

В рецензировании статья оценивается учеными в той же области, что и авторы исследования. (Процесс ослеплен, то есть эти эксперты не знают, чье это исследование.) Рецензенты проверяют исследование на внутреннюю достоверность или на то, насколько оно обосновано (показатель его качества).

Они проверяют, являются ли данные исследователей точными и надежными, использовались ли соответствующие средства контроля и методы анализа и так далее. Затем они задают вопросы авторам, которые отправляют ответы и изменения до тех пор, пока рецензенты не будут удовлетворены. Наконец, рецензенты советуют редактору журнала, следует ли публиковать статью.

Интересно, что исследования, показывающие нулевой результат, то есть вмешательство или лечение не показали никакого эффекта, гораздо реже публикуются. Это называется предвзятостью публикации, и это означает, что мы можем никогда не услышать об этих исследованиях, поскольку их авторы могут не удосужиться отправить свою статью на рецензирование.

Как журнальные статьи распространяются среди общественности

Иногда результаты научного исследования впервые появляются в интернет-публикации. Это позволяет исследователям объявить результаты своего исследования, как только статья будет принята, а не ждать публикации печатного издания.

Если рассматриваемый журнал находится в открытом доступе, полная статья об исследовании будет доступна всем бесплатно. В журналах по подписке полная статья будет видна только платным подписчикам — по крайней мере, поначалу. Иногда эти журналы делают полную версию статьи доступной бесплатно по прошествии определенного времени.

До тех пор результаты исследования будут доступны в виде абстрактный. Это краткий обзор основной цели и результатов исследования (около 200–300 слов). Контекст и тонкости исследования, стоящее за ним финансирование, его сильные и слабые стороны, а также то, как оно сочетается с предыдущей работой, можно оценить, только прочитав статью полностью.

Во многих случаях журнальная статья также представлена ​​в виде обзорной статьи. Статьи такого типа тоже пишут эксперты, но они более «удобны» для неученых, потому что их язык легче понять. Обзорные статьи, как правило, дают хорошее объяснение рассматриваемой проблемы, а затем обобщают различные выводы других статей по этой теме.

Стандартная обзорная статья, однако, подвержена предвзятости авторов (это означает, что они могут включать только исследования, которые они считают интересными).

Чтобы избежать этого, исследователи обычно проводят так называемый систематический обзор. Этот тип обзора позволяет избежать личных предубеждений за счет использования объективных стандартов включения и исключения, определения поисковых терминов, используемых для поиска исследований в базах данных, и объяснения того, какие исследования были исключены и почему. (Все это внимание к объективности делает систематический обзор наиболее авторитетным типом обзорного исследования.)

Цель состоит в том, чтобы проанализировать и обобщить «все», что уже известно по определенной теме. Систематические обзоры часто включают метаанализ, в котором исследователи используют статистическую модель для «перевода» своих коллективных данных в количественные результаты, которые легче понять.

На что обратить внимание в журнальной статье

Рецензенты журнальных статей могут быть очень требовательными, требуя от авторов обоснования всего, от плана исследования до выполнения и анализа. Система не идеальна, но она защищает от неправильной интерпретации или «выборки вишен» данных или поспешных выводов на основе доказательств, которых нет. (Подробнее об ошибках см. «Несколько слов о статистике», стр. TK.)

Однако даже если исследование проходит проверку, это не означает, что оно будет иметь значение для вас и ваших клиентов. Его актуальность будет зависеть от ряда факторов.

Какие вопросы задавали в журнале?

Научное исследование может состоять из одного или нескольких вопросов. Принимая решение о том, задавать ли несколько вопросов, исследователи должны убедиться, что это не повлияет на внутреннюю валидность (точность или достоверность) исследования.

Если газета посвящена плаванию, а вы никогда не ходили в бассейн, она может вас не заинтересовать.

Какое население изучалось?

Популяция просто относится ко всем членам указанной группы. Это может быть очень специфичным (например, пожизненные спортсмены-любители старше 65 лет) или более общим (например, американские мужчины и женщины). Это очень важно учитывать при попытке обобщить результаты исследования.

Да, эффекты, наблюдаемые у молодых мужчин, могут быть применимы и к пожилым женщинам (и наоборот), но мы не можем быть в этом уверены. То, как результаты конкретного исследования могут быть применены к другим или обобщены на всю популяцию, известно как внешняя валидность.

Чтобы с уверенностью сказать, что результаты исследования в целом применимы ко «всем», изучаемые люди должны различаться по возрасту, полу и этнической принадлежности. Крупные исследования часто разбивают результаты по когортам, причем каждая когорта относится к группе субъектов с определяющей характеристикой (например, возраст, пол, этническая принадлежность, тип заболевания).

Чтобы сделать выводы о когорте, она должна быть достаточно большой, чтобы представляемая ею популяция, скорее всего, реагировала одинаково при тех же обстоятельствах. Иногда подмножество населения, включенное в исследование, также называют выборкой. (Конечно, людей в исследовании часто называют участниками, хотя их также можно назвать пациентами или испытуемыми.)

Важно отметить, что набор людей для участия в исследованиях приводит к предвзятости отбора, поскольку те, кто делает шаг вперед, могут существенно отличаться от тех, кто не ступит в лабораторию или не ответит на опрос.

Поскольку мы не тестируем последнюю группу, мы никогда не узнаем. (См. «Почему существует так много исследований о молодых мужчинах?», стр. TK, для другого взгляда на предвзятость.)

Каков был размер исследуемой выборки?

Некоторые исследования очень масштабны и охватывают разные группы (разных по возрасту, полу, этнической принадлежности). Другие включают небольшую выборку определенной группы населения (например, определенного возраста, пола и/или этнической принадлежности или с определенным состоянием здоровья).

Перекрестные исследования позволяют увеличить статистическую мощность при использовании выборки меньшего размера. Для этого эксперты сравнивают одних и тех же людей с собой при различных обстоятельствах в случайном порядке, с периодом «вымывания», разделяющим эксперименты. Это сокращает необходимое количество участников наполовину (или больше) и дает результаты по нескольким типам вмешательств.

В любом случае, чтобы ответить на исследовательский вопрос, исследование должно дать статистически значимые результаты. Это влияет на количество участников, необходимых для проверки того, работает ли гипотеза.

Наличие слишком большого количества участников делает исследование громоздким и дорогим (хотя данных больше), но если их слишком мало, результаты вряд ли покажут статистическую разницу.

Как долго длилось исследование?

В некоторых случаях в исследовании будут рассматриваться вмешательства в течение длительного периода времени. В других случаях все исследование длится несколько недель или включает всего несколько визитов в лабораторию. Дело не в том, что одно или другое лучше, но период времени может повлиять на то, как это применимо к вашим клиентам (или нет).

Однако, как правило, крупные исследования, в которых участвуют многие люди в течение длительного времени, называемые проспективными исследованиями, дают нам много очень надежных данных.

Как финансировалось исследование?

Все исследования имеют бюджетные ограничения. Стоимость расходных материалов, оборудования, тестирования, оплаты персонала и добровольцев суммируется. Как правило, финансирование поступает за счет частных или государственных грантов или исследовательских фондов, но иногда оно поступает от предприятий или корпораций, производящих конкретный продукт.

Они должны быть перечислены в конце статьи как потенциальные конфликты интересов (подробнее об этом позже).

Как участники были разделены на группы?

Возможно, вы встречали слова «контролируемый», «рандомизированный», «одинарный слепой» и «двойной слепой» в аннотациях исследований. Вот несколько быстрых способов запомнить, что означает этот жаргон.

В контролируемом исследовании только некоторые участники получают лечение или вмешательство — например, в медицинском испытании половина может получить плацебо или фальшивую таблетку. Группа, не получавшая лечения, является контрольной группой.

В рандомизированном исследовании участников случайным образом распределяют в экспериментальную или контрольную группу. Использование рандомизированных элементов управления помогает гарантировать, что результаты эксперимента не будут предвзятыми.

Также важным является «ослепление», упомянутое ранее в отношении экспертных оценок. В рамках исследования ослепление относится к сокрытию информации от исследователей или участников в попытке предотвратить влияние их личных предубеждений на результаты.

В простом слепом исследовании только одна группа людей (исследователи) знает, кто какое лечение получает; участников нет. В двойном слепом исследовании ни исследователи, ни участники не знают, кто что получает — до тех пор, пока не будут собраны данные.

(В этот момент исследователи должны знать, кто в какой группе был, чтобы они могли анализировать данные.) Поскольку ожидания исследователей относительно того, какие работы могут повлиять на их поведение (и, следовательно, на поведение добровольцев), двойное слепое исследование считается золотой стандарт.

Где проводилось исследование?

Повторяемость, которая относится к различиям в измерениях, проведенных одной исследовательской группой и/или инструментом, лежит в основе внутренней валидности или присущей точности самого теста.

Лабораторные исследования часто считаются более надежными, чем полевые исследования, потому что в лаборатории можно лучше контролировать образцы и отбор проб, чем в полевых условиях. В лаборатории поддерживаются температура, атмосферное давление и влажность, так что приборы остаются откалиброванными на протяжении каждого цикла испытаний. Образцы, будь то ткани или биологические жидкости, могут быть протестированы немедленно или без задержки обработаны для длительного хранения.

Являются ли результаты значительными и/или важными?

Статистическая значимость означает, что различия, обнаруженные при анализе, вероятно, реальны, с небольшой вероятностью того, что эффект обусловлен просто случайностью. Статистическая значимость или, в некоторых случаях, тенденция к значимости в данных обычно необходима для публикации.

Однако только потому, что что-то является статистически значимым, не означает, что информация имеет смысл, и наоборот. Является ли что-то «важным» или нет, это очень субъективно.

Например, различия в тренировках между тремя лучшими медалистами Олимпийских игр, как правило, не являются статистически значимыми, но эта разница может иметь большое значение для людей, которые хотят соревноваться с ними.

Разбивка реферата

Теперь, когда вы можете избавиться от жаргона и понять, что для вас важно, вот разбивка того, где вы можете найти ключевую информацию в реферате журнала и/или статье.

Как отмечалось ранее, первое, что вы увидите, просматривая опубликованные исследования, — это, как правило, аннотация, в которой резюмируется статья. Аннотация — это отличный способ быстро оценить, может ли исследование представлять интерес для вас или ваших клиентов. Он включает следующие разделы (хотя в некоторых случаях названия разделов могут отсутствовать или немного отличаться):

Цели: Эта часть аннотации объясняет исследовательский вопрос или вопросы и, часто, то, что побудило исследование.

Методы: В этой части представлена ​​информация о размере и особенностях изучаемой группы, использованных методах тестирования и способах измерения результатов. Часто вводятся сокращения, которые затем используются в остальной части статьи (например, CRP для С-реактивного белка). Число людей, которые были исследованы, обозначается здесь как n. Итак, если в исследовании приняли участие 23 человека, будет сказано (n = 23).

Результаты: В этом разделе представлены результаты статистического анализа данных, собранных в ходе исследования. Он также отмечает, какие из них (если таковые имеются) показали значимость и какова была эта значимость.

Обсуждение: Вот что на самом деле ищет большинство из нас: как результаты можно применить в реальном мире?

К сожалению, именно эту часть многие люди используют сами по себе в качестве доказательства за или против любого дела, которое они выдвигают. Тем не менее, чтение статьи полностью жизненно важно для тех, кто хочет по-настоящему понять нюансы исследования.

Анатомия журнальной статьи

В «полной» опубликованной исследовательской статье разделы аналогичны разделам в аннотации, но каждый из них имеет гораздо большую глубину.

Введение/предыстория: Обычно это обзор текущей литературы и обоснование исследования — например, в этом разделе может быть указано, какая информация отсутствует в существующем исследовании или какое существующее исследование исследование хочет попытаться воспроизвести.

Воспроизводимость является основополагающим принципом научных исследований: если результаты одного исследования не могут быть воспроизведены в аналогичных условиях, это ставит под сомнение первоначальные результаты.

Материалы и методы: Здесь вы найдете описание того, как добровольцы были отобраны и распределены для лечения или в контрольную группу (если она использовалась), а также особенности вмешательств (дозировки, сроки, период вымывания и т. д.). Такой уровень детализации может показаться чрезмерным, но он позволяет другим лабораториям воспроизвести методы в будущих исследованиях.

Результаты/Итоги: В этом разделе описываются используемые методы статистического анализа, включая компьютерную программу и ее версию; методы отбора проб, калибровка и производитель машин, используемых в лаборатории; как образцы были приготовлены и хранились (включая тип пробирки и время центрифугирования); а иногда и графики и таблицы основных результатов.

Вы также найдете подробные сведения и пояснения для любых неблагоприятных событий, например, сколько добровольцев выбыло из какой группы (групп) и объяснение любых данных, которые были исключены из анализа.

(Примечание: исключение данных допустимо, если они вызывают проблемы или если в их сборе были ошибки, но это не нормально, если результаты просто не соответствуют тому, что исследователи надеялись найти.)

Обсуждение/выводы: Здесь авторы исследования делятся своим объяснением и обобщением результатов и обосновывают, почему они важны (и для кого).

Они также предлагают предложения о том, что делать с выводами. Этот раздел может также включать (или следовать за ним) раздел «Сильные стороны и ограничения», также написанный исследователями, вместе с предложениями о том, какие дальнейшие исследования следует провести.

Сильные стороны могут включать в себя то, как результаты могут быть обобщены и насколько последовательными были данные; недостатки могут быть связаны с тем, что данные являются неполными, недоступными, трудными для понимания или трудными для согласования с существующими исследованиями.

Обычно также будет описание источника финансирования исследования и любых возможных конфликтов интересов (например, если исследование предполагает, что вы должны съедать 12 фунтов сыра в день, и оно финансировалось группой молочного лобби).

Это не означает, что исследование недействительно, но может вызвать у вас желание сравнить его с другими исследованиями, проведенными учеными с «нейтральными» источниками финансирования, чтобы увидеть, пришли ли эти исследователи к таким же выводам.

Тематические исследования: сравнение реферата со статьей

Теперь, когда вы ознакомились с терминологией и структурой журнальной статьи, давайте рассмотрим некоторые фактические выдержки из Frontiers in Physiology, а также некоторые дополнительные сведения, которые вы можете узнать, если будете читать дальше аннотации.

Тематическое исследование № 1:

В качестве систематического обзора это исследование Cerqueira et al. (2023) объединяет результаты множества существующих исследований. Если бы вы читали только эту аннотацию, вы бы предположили, что более длительные занятия высокоинтенсивными упражнениями способствуют повышению риска травм и хронического воспаления.

Однако, если вы прочитаете всю статью, ваши выводы будут более тонкими и менее определенными, как указано ниже.

Абстрактный

Задний план: Упражнения приводят к мощному воспалительному ответу, в основном характеризующемуся мобилизацией лейкоцитов и увеличением циркулирующих медиаторов воспаления, вырабатываемых иммунными клетками и непосредственно из активной мышечной ткани. После различных протоколов тренировок наблюдались как положительные, так и отрицательные эффекты на иммунную функцию и восприимчивость к легким заболеваниям.

В то время как умеренная активность может повысить иммунную функцию выше уровня сидячего образа жизни, чрезмерное количество длительных высокоинтенсивных упражнений может ухудшить иммунную функцию. Таким образом, целью настоящего обзора было прояснить воспалительные эффекты в ответ на различную интенсивность упражнений.

Методы: Поиск проводился в PubMed и был завершен 31 июля 2017 г. Исследования считались приемлемыми, если они соответствовали заранее определенным критериям включения: а) наблюдательные или интервенционные исследования, б) проведенные у здоровых взрослых (18–65 лет), в) написанные на португальский, английский или испанский; d) включая умеренные и/или интенсивные упражнения.

Включено восемнадцать статей. Конкретные компоненты, которые исследовали, включали уровни циркулирующих в крови цитокинов, лейкоцитов, креатинкиназы (СК) и С-реактивного белка (СРБ). Оценивалось методологическое качество включенных исследований.

Результаты: Большинство интервенционных исследований показали изменения оцениваемых биомаркеров, хотя эти изменения не были постоянными. Лейкоциты (WBC) увеличились сразу после интенсивных упражнений (> 64% VO2).₂max), без изменений после умеренных физических нагрузок (46–64% VO2).₂Максимум).

Результаты показали повышение провоспалительных цитокинов, а именно ИЛ-6, с последующим повышением ИЛ-10, которое было более очевидным после интенсивных упражнений. СРБ повышался как после интенсивных, так и умеренных упражнений, с пиковым повышением до 28 часов. CK увеличивался только после интенсивных и длительных тренировок.

Заключение: Таким образом, интенсивные длительные упражнения могут привести к повышению уровня медиаторов воспаления и, таким образом, увеличить риск травм и хронического воспаления. Напротив, умеренные упражнения или энергичные упражнения с соответствующими периодами отдыха могут принести максимальную пользу.

Авторские права © 2023 Cerqueira, Marinho, Neiva и Lourenço. Это статья в открытом доступе, распространяемая на условиях Лицензия Creative Commons с указанием авторства (CC BY)https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Оценка статьи

В полной статье описаны методы включения, анализ данных и основные интересующие воспалительные маркеры. Исследователи пришли к выводу, что физические упражнения оказывают «значительное влияние на маркеры воспаления».Сильная вариабельность дизайна исследований, типа, продолжительности и интенсивности упражнений остается препятствием для оценки измеримого воздействия упражнений на воспалительные маркеры».

Кроме того, авторы говорят, что обезвоживание могло повлиять на количественную оценку маркеров (что делает их более многочисленными из-за уменьшения объема плазмы).

Что касается изменчивости, рассмотренные исследования были основаны на отдельных видах спорта, таких как езда на велосипеде, тренировки с отягощениями и бег, что ограничивает применение результатов к другим типам упражнений. Кроме того, количество подходов к упражнениям и время, затраченное на них, различались, и авторы не смогли провести метаанализ — опять же из-за отсутствия согласованности между исследованиями.

Более того, в большинстве исследований участвовало лишь небольшое количество участников, которые тренировались с одним уровнем интенсивности. А поскольку во всех исследованиях участвовали здоровые участники, ведущие малоподвижный образ жизни, результаты нельзя было легко экстраполировать на людей с хроническими заболеваниями или ведущих малоподвижный образ жизни.

Есть и ряд других ограничений. Ни одно из них не вызывает такого беспокойства, что мы должны просто игнорировать выводы, но они достаточно важны, чтобы мы не должны отказываться от высокоинтенсивных упражнений, потому что это исследование, кажется, указывает на то, что они вызывают больше проблем, чем решают.

Это исследование тщательно указывает на то, что, наряду с интенсивностью, конкретные выполняемые упражнения и тип мышечного сокращения (эксцентрическое или концентрическое) были критическими компонентами. Повышение безопасности может быть таким же простым, как увеличение периода восстановления между приступами, но пока не будут проведены дальнейшие исследования, мы не знаем.

Оценка статьи №2

Это исследование, проведенное Bertschinger, Giboin & Gruber (2023), представляет интерес, поскольку оно опровергает существующие выводы о том, что короткие периоды высокоинтенсивных тренировок повышают выносливость и общую физическую форму.

Этот тип упражнений, также называемый спринтерской интервальной тренировкой (SIT) и высокоинтенсивной интервальной тренировкой (HIIT), стал чрезвычайно популярным на групповых занятиях фитнесом, учитывая его очевидные огромные преимущества при относительно небольших затратах времени на тренировки.

Что важно в этой исследовательской статье, так это то, что она ставит под сомнение, были ли по крайней мере некоторые из предыдущих исследований затронуты недостатком воспроизводимости, когда инструменты или исследователи, а не вмешательство, были причиной вариаций. Хотя аннотация намекает на это, более подробно это объясняется в основной статье, которую стоит прочитать.

Пример реферата

Предыдущие исследования показали, что шесть сеансов интервальных тренировок на велосипеде (SIT) в течение всего лишь 2 недель могут значительно повысить выносливость. В первую очередь исследуются мышечные механизмы, объясняющие такое улучшение производительности.

Однако в других упражнениях было показано, что вызванные тренировкой изменения также происходят на уровне центральной нервной системы. Таким образом, мы предположили, что после 2 недель СИТ наблюдается усиление нервно-мышечной активности в сочетании с повышением выносливости.

Поэтому мы случайным образом распределили 19 здоровых мужчин (26 ± 5 лет) в контрольную (n = 10) или обучающую группу (n = 9), причем последняя выполняла повторение протокола СИТ от Burgomaster et al.

До и после тренировочного вмешательства обе группы выполняли тест на выносливость при езде на велосипеде до полного изнеможения. Нервно-мышечную функцию правой широкой латеральной мышцы оценивали до и после каждого упражнения на выносливость с помощью максимальных произвольных изометрических сокращений (МВС).

Интересующими переменными были MVC, произвольная активация измерялась стимуляцией периферических нервов (VA_ПНС), с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (VA_ТМС), а также потенцированные подергивания покоя (Q_{тв, горшок}).

Мы не обнаружили каких-либо существенных различий между группами в контрольной переменной времени до утомления в задаче на выносливость. Кроме того, мы не наблюдали эффекта взаимодействия времени и группы ни по одному из нервно-мышечных параметров. Тем не менее, мы обнаружили значительный временной эффект большого размера во всех нервно-мышечных переменных (MVC, η2p = 0,181; VA_ТМС, η2p = 0,250; Вирджиния_ПНС, η2p = 0,250; Вопрос_{тв, горшок}, η2p = 0,304), а также время до истощения η2p = 0,601). В отличие от других исследований, мы не смогли показать, что кратковременная СИТ способна повысить выносливость.

Неизменные показатели выносливости после тренировки, скорее всего, объясняют отсутствие различий в нервно-мышечных показателях между группами. Эти результаты показывают, что повторные исследования необходимы для проверки результатов, какими бы убедительными они ни казались. Различия во времени для переменных нервно-мышечной усталости независимо от группы (MVC, + 9,3%; VA_ТМС, + 0,2%; Вирджиния_ПНС, +6,3%; Вопрос_{тв, горшок}+ 6,3%) демонстрируют эффекты повторного тестирования, которые следует учитывать в будущих обучающих исследованиях, и подчеркивают неизбежную необходимость проведения контролируемых экспериментов.

@ источник: авторское право © 2023 Бертшингер, Гибоин и Грубер. Это статья в открытом доступе, распространяемая на условиях Лицензия Creative Commons с указанием авторства (CC BY)https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Как оценивать статьи об исследованиях фитнеса

Экспериментальный контроль может быть подорван самыми элементарными ошибками, такими как неспособность учесть продолжительность эффекта обучения. Всякий раз, когда добровольцев-исследователей тестируют — будь то проверка того, как долго они могут тренироваться до изнеможения или насколько сильно они могут произвольно сокращать мышцы, — их способность выполнять тест естественным образом несколько улучшается, когда они знакомятся с тем, что от них ожидается.

Безусловно, есть способы избежать этой ошибки. В этом случае в исследовании использовалась контрольная группа, которая прошла те же тесты, что и группа вмешательства. Контрольная группа показала такое же улучшение нервно-мышечной функции, как и можно было ожидать (многие ранние улучшения в выполнении упражнений объясняются этим).

Но тренировочная группа ничем не отличалась в этом, и не было увеличения их «времени упражнений до изнеможения» (маркер улучшения выносливости) за 2 недели их тренировок.

В полной статье Бертшингер, Гибоин и Грубер выдвигают гипотезу о том, что два исчерпывающих цикла велосипедных тестов (пройденных как контрольной группой, так и тренировочной группой до начала тестирования) могли вызвать нервно-мышечную адаптацию, которая сохранялась в течение 2 недель.

Другими словами, их первый шаг в этом процессе мог привести к тому, что контрольная группа пожинала плоды, сделав их фактически частью группы вмешательства! Если бы в этом исследовании не использовалась контрольная группа, исследователи могли бы не осознавать проблемы, лежащие в основе эксперимента. предыдущие эксперименты.

Они искренне ожидали найти улучшения в тренировочной группе, которых не было в контрольной группе. Когда они не обнаружили различий, они поняли, что даже незначительные различия в методологии могут привести к очень разным результатам, и что независимо от того, насколько сильными кажутся результаты, необходимы повторные исследования.

Они утверждают, что это общепризнанная проблема в области науки о спорте и физических упражнениях, особенно при оценке краткосрочных результатов. вмешательства.

Как и в случае с физическими упражнениями, с практикой становится легче

Как видите, даже неученому полезно просмотреть современную литературу — целиком — чтобы увидеть, хорошо ли поработали люди, интерпретирующие ее. Как и в случае с чем-либо новым, вы можете почувствовать, что, когда вы впервые вступаете в игру, вы прыгаете выше головы.

(Ваши новые клиенты, вероятно, тоже так думают!) Но чем больше вы читаете научные журналы и изучаете их жаргон, тем легче вам будет их понимать (по крайней мере, до некоторой степени).

Хотя большинство из нас не обладает достаточной квалификацией, чтобы оценивать достоверность научных исследований (или отвергать их сразу), мы можем, по крайней мере, лучше понять их основы, а оттуда мы более четко поймем, как они могут применяться к нашим клиентам.

Что квалифицируется как этическое исследование?

Некоторые из самых вопиющих научных преступлений имели место в исследованиях уязвимых групп населения, которые не знали, что их изучают, или не имели выбора. Это одна из причин, почему сегодня исследование не публикуется в авторитетном рецензируемом журнале, если эксперименты не были одобрены институциональным наблюдательным советом, комитетом по этике или комитетом по использованию животных до начала работы.

Эти группы рассматривают предлагаемое исследование и следят за тем, чтобы оно не создавало чрезмерных рисков для участников; не полагается на группы населения, которые могут чувствовать давление с целью участия (например, студенты профессора-исследователя или сотрудники организации); предлагаемая компенсация соразмерна рискам и неудобствам, связанным с исследованием; и эти риски и неудобства четко объясняются добровольцам на языке, который они могут легко понять (т. е. имеется информированное согласие).

Этические исследователи также обязуются сохранять анонимность участников, не вторгаться в их частную жизнь, предоставлять им безопасное и компетентное лечение и делиться с ними результатами исследования (Berg & Latin 2004). Кроме того, всем добровольцам необходимо напомнить, что они могут выйти из исследования в любое время без каких-либо наказаний; неэтично для исследователя предполагать обратное.

Попытки обойти любой из этих принципов — например, путем проведения исследований «в море» — осуждаются научным сообществом.

Несколько слов о статистике

Статистика это наука о синтезе и анализе данных, собранных в определенных условиях. Это позволяет нам учитывать неопределенности, присущие набору данных, и количественно оценивать относительное значение новых результатов (Hinkle, Wiersma & Jurs, 2003).

Когда исследование проводится правильно, использование статистики позволяет тщательно экстраполировать результаты, поэтому мы можем делать общие выводы для большей совокупности, изучая только ее выборку. Например, мы можем утверждать, что упражнения полезны для нас, не проверяя каждого человека на планете.

Есть два важных типа статистических ошибок, которых изо всех сил старается избежать каждый исследователь: ошибки типа I, или альфа (⍺), ошибки; и тип II, или бета (β), ошибки. Ошибка типа I (⍺) — это когда вы думаете, что эффект или разница есть, но их нет. Тип II (β) — это когда есть эффект или различие, но исследователи игнорируют его (возможно, потому, что они его не искали).

Как вы можете держать два прямо? В рассказе «Мальчик, который плакал волком», когда мальчик фальшиво кричит «волк» и все сбегаются, это тип I. Когда волк действительно здесь, а мальчику никто не верит, это тип II.

Чтобы исследователи могли сделать выводы из исследования, результаты должны быть статистически значимыми. Порог статистической значимости в исследованиях упражнений обычно устанавливается на уровне ⍺ = 0,05, что означает, что мы можем быть достаточно уверены в том, что в 95% случаев различия, обнаруженные в наш анализ действительно существует. (Остальные 5% времени могут быть случайными.)

Почему исследователи не настаивают на более высоком стандарте, например, на 99%? В медицинских и фармацевтических испытаниях они это делают, потому что ставки и затраты выше. Однако в исследованиях с упражнениями достижение результата ⍺ = 0,01 было бы непомерно дорогим, что уменьшило бы количество исследований, которые могли бы выполнить лаборатории.

Какими бы несовершенными ни были исследования, ответ заключается в том, чтобы проводить их больше и позволять самой качественной информации поступать наверх. Это естественно происходит, когда образовательные и сертифицирующие организации ищут лучшие научные данные и адаптируются к ним, когда меняется консенсус.

Типы исследований: взгляд вперед или взгляд назад

Некоторые исследования применяют вмешательство сейчас и наблюдают, что происходит, в то время как другие рассматривают данные или поведение, которое уже имело место. Вот краткое руководство по различиям.

Большинство исследовательских проектов, которые мы называем «экспериментами», являются перспективными исследованиями. То есть они начинают с группы субъектов (например, людей-добровольцев или исследовательских животных) и навязывают какое-то вмешательство (например, лечение или поведение), затем наблюдают и записывают результаты.

Более долгосрочные проспективные исследования, с которыми вы, возможно, знакомы, включают исследование сердца Framingham, исследование здоровья медсестер и NHANES (Национальное обследование состояния здоровья и питания). В ходе этих исследований были собраны высококачественные данные о ряде факторов, влияющих на общее состояние здоровья, в том числе о диете, физических упражнениях, генетике, курении и использовании оральных контрацептивов.

Ретроспективные исследования начните с рассмотрения результата — например, заражения определенной болезнью — и работайте в обратном направлении. Например, исследователи могут попытаться оценить, почему у одних людей развилось заболевание, а у других — нет.

Ретроспективные исследования часто включают отношение шансов (ОШ) или относительный риск (ОР), которые предполагают, влияют ли определенные факторы на вероятность того, что что-то случится с конкретными группами (например, снижают ли ежедневные физические упражнения ОР ранней смертности). Важно отметить, что OR и RR показывают корреляцию, а не причинно-следственную связь. То есть они не показывают, что A вызывает B, а только то, что существует какая-то взаимная связь.

Когда серия исследований неоднократно показывает конкретную корреляцию, в будущем могут быть проведены исследования, чтобы попытаться выявить причинно-следственную связь. Еще одна вещь, о которой следует помнить при ретроспективных исследованиях: они с большей вероятностью, чем проспективные исследования, будут связаны с предвзятостью воспоминаний, поскольку участников просят вспомнить, что они делали (например, что они ели или сколько они тренировались) в прошлом.

Почему так много исследований здоровья молодых мужчин?

Может показаться, что на молодых мужчинах проводится чрезмерное количество исследований упражнений. Потому что есть по ряду причин. Многие университетские лаборатории используют в своих исследованиях старшекурсников-мужчин, потому что под рукой имеется большое количество желающих; у них обычно гибкий график; а у молодых мужчин нет гормональных колебаний, которые бывают у менструирующих и беременных женщин.

Кроме того, многие университеты требуют, чтобы участники исследования были не старше 35 лет; пожилые люди (старше 50 лет) с большей вероятностью имеют ранее существовавшие заболевания и, следовательно, требуют большего медицинского наблюдения и оценки во время исследования.

До конца 20-го века клинические испытания (часто проводимые врачом) также, как правило, изучали только мужчин, чтобы избежать осложнений, связанных с менструальным циклом, или опасностей тестирования лекарств на беременных женщинах.

В настоящее время признано, что женщины реагируют на лекарства иначе, чем мужчины, и ученые согласны с тем, что различия по полу, возрасту и этнической принадлежности должны быть адекватно представлены среди участников фармацевтических исследований (Liu & Dipietro Mager, 2016).

Индивидуальные различия и персонализированное обучение

Важный принцип физиологии упражнений, индивидуальные различия, прямо противоположен тому, как проводится большинство исследований. Как правило, в научных исследованиях сообщается среднее (среднее) различных показателей.

Но каждый человек по-разному реагирует на вещи, в том числе на физические упражнения (Bouchard & Rankinen 2001; Pickering & Kiely 2019). Это означает, что даже если конкретный протокол упражнений хорошо работает для большинства людей, он может повлиять на конкретного человека совершенно по-другому.

Как профессионалы в области фитнеса, мы уже много работаем над тем, чтобы персонализировать наш подход к клиентам. Будем надеяться, что по мере того, как медицина будет становиться все более персонализированной и специфичной для генома человека, результаты исследований будут отражать это и лучше поддерживать индивидуальные планы тренировок.

Было бы замечательно, если бы мы могли знать, на какой режим, продолжительность и интенсивность упражнений будет реагировать каждый человек, не прибегая к пробам и ошибкам, но мы еще не достигли этого.

Обычно путают термины

численность населения: все члены определенной группы, например, все жители определенного города или штата, представители определенной возрастной группы и т. д.

Когорта: субъекты исследования с общей определяющей характеристикой, такой как возраст, пол или заболевание.

Образец: подмножество населения, включенное в исследование

причинность: связь между двумя переменными, при которой одна дает результат при применении к другой

Корреляция: статистическая связь, которая существует между любыми двумя переменными и которая может подразумевать или не подразумевать причинно-следственную связь

Внутренняя валидность: насколько обоснованы исследования, методы и анализ данных; показатель качества

Внешняя валидность: как результаты исследования могут быть применены или обобщены к другим

Повторяемость: согласие между тестами в рамках одного исследования; например, обеспечение надлежащей калибровки инструментов, чтобы различия были вызваны изменениями, а не ошибками.

Воспроизводимость: возможность для других исследователей прийти к таким же или подобным выводам, используя те же методы и подход

использованная литература

Берг, К.Е., и Латин, Р.В. 2004 г.. Основы методов исследования в области здравоохранения, физического воспитания, физических упражнений и отдыха. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.

Бертшингер Р., Гибоин Л.С. и Грубер М. 2023. Шесть сеансов спринтерских интервальных тренировок не улучшили выносливость и нервно-мышечную активность у нетренированных мужчин. Границы физиологии10, 1578.

Бушар, К., и Ранкинен, Т. 2001. Индивидуальные различия в реакции на регулярную физическую активность. Медицина и наука в спорте и упражнениях33 (6, Приложение), S446–51.

Cerqueira, É., et al. 2023. Воспалительные эффекты упражнений высокой и средней интенсивности — систематический обзор. Границы физиологии10, 1550.

Хинкль, Д.Е., Вирсма, В., и Юрс, С.Г. 2003. Прикладная статистика для поведенческих наук (5-е изд., стр. 1–13). Бостон: Хоутон Миффлин Харкорт.

Лю К.А. и Дипьетро Магер, Н.А. Участие женщин в клинических испытаниях: историческая перспектива и будущие последствия. Аптечная практика, 14 (1), 708.

Пикеринг, К., и Кили, Дж. 2019. Существуют ли люди, не реагирующие на упражнения, и если да, то что с ними делать? Спортивная медицина, 49,1–7.