Dopad pohlcující virtuální reality (IVR) na dechové úsilí: Pilotní studie u zdravých dospělých

Dušnost je komplexní a multidimenzionální symptom definovaný jako subjektivní prožitek dechového diskomfortu, který vzniká z interakcí mezi fyziologickými, psychologickými a environmentálními faktory. Je vysoce prevaletní, postihuje přibližně 10 % obecné dospělé populace a až polovinu hospitalizovaných pacientů. Pocit dušnosti může vzniknout, když dochází k nesouladu mezi centrálním dechovým drive a efektivní ventilační odpovědí, stav známý jako neuromechanická disociace. V tomto kontextu jsou eferentní motorické signály do dýchacích svalů doprovázeny aferentními signály do senzorických kortikálních oblastí (korelovaný výboj), které přispívají k vědomému vnímání dechového úsilí a dechového diskomfortu.

Dechové úsilí je ovlivněno nejen mechanickými a metabolickými faktory, ale také emocionálními a kognitivními procesy. Rostoucí důkazy naznačují, že kortikální a limbické sítě zapojené do emocí, pozornosti a úzkosti mohou modulovat vnímání dechového úsilí. Proto intervence schopné modifikovat emocionální nebo kognitivní stavy mohou ovlivnit respirační vnímání a fyziologickou odpověď na cvičení.

Imersivní virtuální realita (IVR) je vznikající technologie schopná vyvolat silný pocit přítomnosti v simulovaném prostředí prostřednictvím vizuální a sluchové imerze. IVR prokázala příznivé účinky v několika klinických kontextech, včetně redukce úzkosti, modulace stresu a kontroly bolesti. Změnou senzorického vstupu a pozornostního zaměření může IVR také ovlivnit fyziologické odpovědi zprostředkované centrálními nervovými mechanismy. Potenciální účinek IVR na dechové úsilí a ventilační kontrolu během cvičení však nebyl dobře charakterizován.

Tato studie si klade za cíl prozkoumat akutní fyziologické účinky IVR na dechové úsilí během submaximálního cvičení u zdravých dospělých. Tato pilotní studie používá randomizovaný křížový design, ve kterém účastníci provádějí dvě experimentální podmínky: cvičení s imersivní virtuální realitou a cvičení bez virtuální reality (kontrolní podmínka). Každý účastník slouží jako vlastní kontrola.

Účastníci dokončí počáteční inkrementální kardiopulmonální zátěžový test pro stanovení individuální cvičební kapacity a identifikaci respirační kompenzační bodu. Na základě těchto výsledků bude předepsán protokol konstantní zátěže na kole při submaximální intenzitě odpovídající pevné proporci tohoto prahu. Během experimentálních sezení účastníci provedou šestiminutový test konstantní zátěže na kole v každé podmínce, oddělené minimálně jedním týdnem.

Dechové úsilí bude kontinuálně hodnoceno pomocí monitorování jícnového tlaku, což umožní výpočet indexů jako inspirační úsilí a tlak-časový produkt. Budou také shromažďovány další fyziologické a percepční proměnné, včetně ventilačních parametrů, dechového objemu, dechové frekvence, inspiračního času, srdeční frekvence, saturace kyslíkem, variability srdeční frekvence, vnímané dušnosti pomocí Borgovy škály a akutní stavové úzkosti měřené validovaným dotazníkem.

Primárním cílem této pilotní studie je vyhodnotit, zda imersivní virtuální realita snižuje dechové úsilí během submaximálního cvičení ve srovnání s kontrolní podmínkou. Sekundární cíle zahrnují prozkoumání účinků IVR na ventilační odpovědi, vnímanou dušnost a úzkost. Zjištění mají poskytnout předběžné fyziologické důkazy týkající se potenciální role imersivní virtuální reality jako nefarmakologické strategie k modulaci respiračního vnímání a dechového úsilí a informovat o návrhu budoucích studií u klinických populací prožívajících dušnost.