Kombinovaná tDCS a pneumatická komprese pro regeneraci po 10km běhu

Cílem této studie je zkoumat účinky kombinované transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) a pneumatické komprese (PC) na regeneraci u mužských veteránských běžců po 10kilometrovém běhu. Studie si také klade za cíl prozkoumat, zda tyto intervence mohou zkrátit dobu regenerace a zabránit poklesu výkonu po dlouhotrvajícím a intenzivním cvičení.

Tato studie bude provedena jako randomizovaná, kontrolovaná, křížová studie s použitím smíšeného experimentálního designu. Každý účastník podstoupí čtyři různé regenerační protokoly v náhodném pořadí s týdenním odstupem mezi sezeními. Randomizace bude provedena pomocí Research Randomizer, přičemž účastníci budou přiděleni k jedné ze čtyř sekvencí (např. B-A-D-C). Účastníci budou identifikováni pouze číselnými kódy, aby bylo zajištěno zaslepení a zachována důvěrnost. Každý účastník zažije všechny protokoly, což umožní vnitro-subjektová srovnání a minimalizaci zkreslení souvisejícího s pořadím.

Čtyři regenerační protokoly jsou:

(A) skupina tDCS: pouze transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (B) skupina PC: pouze pneumatická komprese (PC) (C) skupina tDCS + PC: současná aplikace tDCS i PC (D) kontrolní skupina: pasivní odpočinek bez intervence

Intervence tDCS a PC představují nezávislé proměnné, zatímco závislé proměnné zahrnují Dotazník pohody (WBQ), Celkovou kvalitu regenerace (TQR), variabilitu srdeční frekvence (HRV), výkon v Stroopově testu, výšku vertikálního skoku a maximální dobrovolnou izometrickou kontrakci (MVIC) se záznamy elektromyografie (EMG).

Účastníky bude 35 mužských veteránských běžců na dlouhé tratě ve věku 40–55 let, žijících v turecké Burse, s minimálně pěti lety soustavného tréninku. Účastníci budou trénovat pět dní v týdnu přibližně 90 minut denně a musí splňovat aerobní kritéria fitness stanovená Americkou vysokou školou sportovní medicíny, včetně dokončení oficiálního 10kilometrového závodu pod 50 minut v posledních šesti měsících a udržování týdenního běžeckého objemu 60–80 kilometrů. Dobrovolníci budou rekrutováni z místní komunity běžců na dlouhé tratě známé hlavnímu výzkumníkovi Hilalu Oruçovi Kayovi.

Účastníci budou vyloučeni, pokud užívali pravidelné léky v posledních šesti měsících; konzumovali stimulanty, kofein nebo alkohol 24 hodin před testováním; kouří; utrpěli muskuloskeletální zranění v posledních šesti měsících; podstupují v současnosti fyzioterapii; nebo mají neurologické stavy jako epilepsie nebo anamnézu záchvatů, nebo mají kardiální, mozkové nebo jiné elektronické implantáty. Další vylučovací kritéria zahrnují otevřené rány nebo dermatologické stavy na hlavě, oběhové poruchy jako hluboká žilní trombóza, periferní arteriální onemocnění, těžké křečové žíly nebo předchozí expozici intervencím tDCS nebo PC. Účastníci se mohou dobrovolně odhlásit, nedostavit se na sezení, nebo mohou být vyloučeni, pokud během cvičení nebo intervencí dojde k kardiovaskulárním, neurologickým nebo ortopedickým komplikacím, nebo pokud zažívají nadměrné nepohodlí nebo nežádoucí účinky z procedur tDCS nebo PC. Písemný informovaný souhlas bude získán poté, co budou účastníci informováni o účelu studie, postupech, možných rizicích a přínosech.

Velikost vzorku byla vypočtena pomocí G*Power verze 3.1.9.7 pro analýzu rozptylu s opakovanými měřeními s interakcí uvnitř-mezi, za předpokladu velikosti účinku f = 0,30, hladiny alfa 0,05 a statistické síly 0,80, což vedlo k požadované velikosti vzorku 28 účastníků. Pro zohlednění možných výpadků bude rekrutováno celkem 35 účastníků.

Screeningové a seznamovací sezení

Účastníci podstoupí antropometrická měření (tělesná hmotnost, procento tělesného tuku a výška) pomocí analyzátoru tělesného složení Tanita BC 418 MA a stadiometru Seca. Fyzická zdatnost bude hodnocena pomocí 12minutového Cooperova testu provedeného na 400metrové venkovní dráze za kontrolovaných podmínek prostředí (teplota 20–24 °C, relativní vlhkost 50–70 %, rychlost větru ≤10 km/h). Testu bude předcházet standardizované 20minutové zahřátí zahrnující klus, akcelerace, skoky a protahovací cvičení. Vzdálenosti budou zaznamenány pomocí GPS hodinek Polar V3.

Účastníci také absolvují seznamovací sezení s 10kilometrovou běžeckou trasou, zařízeními tDCS a PC, Stroopovým testem, postupy MVIC a hodnoceními vertikálního skoku, aby zajistili porozumění všem postupům studie.

Experimentální sezení

Měření před během (T1): Účastníci vyplní Dotazník pohody (WBQ) a škály Celkové kvality regenerace (TQR). Srdeční frekvence (HR) a variabilita srdeční frekvence (HRV) budou zaznamenány po dobu 10 minut pomocí GPS hodinek Polar V3 a monitoru srdeční frekvence H10. Kognitivní výkon bude hodnocen pomocí Stroopova testu, bude měřena výška vertikálního skoku a MVIC kvadricepsů bude zaznamenána elektromyografií (EMG).

10kilometrový běh: Účastníci absolvují 10kilometrový běh při 75% intenzitě cvičení vypočtené pomocí Karvonenova vzorce. Intenzita cvičení bude monitorována pomocí GPS a dat HR. Vnímaná námaha bude hodnocena pomocí Borgovy 20bodové škály vnímané námahy na 5kilometrové značce a bezprostředně po dokončení běhu.

Měření po běhu (T2): Všechna měření získaná v T1 budou opakována bezprostředně po 10kilometrovém běhu.

Intervence

Účastníci budou náhodně přiděleni k jednomu ze čtyř regeneračních protokolů:

tDCS: 20 minut stimulace 2 mA aplikované na oblasti F3 a F4 dorzolaterálního prefrontálního kortexu v polosedě pomocí zařízení Brain Premier

PC: 20 minut sekvenční pneumatické komprese aplikované na dolní končetiny pomocí systému Normatec, s kompresním tlakem nastavitelným mezi 20 a 100 mmHg, podle standardizovaných protokolů tlaku a načasování

tDCS + PC: současná aplikace obou intervencí po dobu 20 minut

Kontrola: pasivní odpočinek v polosedě po dobu 20 minut

Účastníci v podmínkách tDCS budou hlásit pocity a vnímanou intenzitu stimulace (např. svědění, pálení, nepohodlí) pomocí strukturovaného dotazníku.

Měření po intervenci (T3): Všechna měření získaná v T1 budou opakována bezprostředně po intervenci.

Výsledné měření

Subjektivní měření regenerace: Dotazník pohody (WBQ) a Celková kvalita regenerace (TQR)

Autonomní měření: variabilita srdeční frekvence (HRV) a data odvozená z GPS

Kognitivní výkon hodnocený pomocí Stroopova testu

Výška vertikálního skoku hodnocená pomocí aplikace My Jump

MVIC kvadricepsů zaznamenaná elektromyografií (EMG) podle pokynů SENIAM (Povrchová elektromyografie pro neinvazivní hodnocení svalů)

Statistická analýza

Data budou analyzována pomocí IBM SPSS Statistics verze 29. Normalita bude hodnocena pomocí Shapiro-Wilkova testu, homogenita rozptylů pomocí Levenova testu a sféricita pomocí Mauchlyho testu. Pro vyhodnocení interakčních účinků bude použita dvoucestná analýza rozptylu s opakovanými měřeními (4 Časy × 4 Podmínky), s Bonferroniho upravenými post hoc srovnáními, pokud budou vhodná. Velikosti účinků budou hlášeny pomocí parciálního eta na druhou (ηp²), přičemž hodnoty >0,01 jsou považovány za malé, >0,06 za střední a >0,14 za velké. Statistická významnost bude stanovena na p < 0,05.