Vliv různých akustických podmínek na výkon a zotavení při 6minutovém testu chůze

Tato studie využívá randomizovaný křížový design, ve kterém každý účastník podstoupí všechny tři sluchové podmínky (binaurální rytmy, metronom a tichá kontrola) v různých dnech. Pro minimalizaci potenciálních přenosových efektů z předchozí podmínky bude mezi sezeními zachováván vyplachovací perioda minimálně 24 hodin. Pořadí podání podmínek bude určeno počítačem asistovanou jednoduchou randomizací (https://www.randomizer.org/) pro vyvážení potenciálních efektů pořadí, únavy a učení. Účastníci budou náhodně přiřazeni k jedné ze šesti možných sekvencí:

Posloupnost 1: Kontrola - Metronom - Binaurální Posloupnost 2: Kontrola - Binaurální - Metronom Posloupnost 3: Metronom - Kontrola - Binaurální Posloupnost 4: Metronom - Binaurální - Kontrola Posloupnost 5: Binaurální - Kontrola - Metronom Posloupnost 6: Binaurální - Metronom - Kontrola

Intervence

1. Podmínka Metronomu (Rytmická sluchová stimulace) Pro objektivní určení přirozené chůzové kadence každého účastníka bude před testovacím sezením provedeno 30sekundové předchozí hodnocení chůze. Účastník bude požádán, aby šel svým preferovaným pohodlným tempem, a výzkumník spočítá a zaznamená počet kroků za 30 sekund. Tato hodnota bude vynásobena dvěma pro výpočet 1minutové bazální chůzové kadence (kroky/minuta) (Chase et al., 2023). Tempo metronomu doprovázející test bude poté standardizováno na 110 % bazální kadence účastníka (tj. 10 % nad jejich přirozený rytmus), v souladu s protokolem stanoveným Yu et al. (2015). Cílový rytmus metronomu (údery za minutu, BPM) bude vypočítán vynásobením bazální kadence koeficientem 1,10. Stimul metronomu bude nepřetržitě dodáván během celého 6MWT prostřednictvím otevřených sluchátek.

2. Podmínka Binaurálních Rytmů Stimulace binaurálními rytmy zahrnuje simultánní dodání dvou čistých zvukových vln různých frekvencí do každého ucha, přičemž mozek vnímá matematický rozdíl mezi těmito dvěma frekvencemi jako třetí, interně generovaný rytmus. V tomto protokolu bude nosná frekvence 120 Hz dodána do pravého ucha a 100 Hz do levého ucha, generující binaurální rozdíl 20 Hz odpovídající Beta frekvenčnímu pásmu (~20 Hz), které je spojeno s kognitivní bdělostí a motorickým zaměřením. Nosné frekvence v rozsahu 100-120 Hz byly vybrány, protože jsou fyziologicky bezpečné a dobře snášené lidským uchem (Chaieb et al., 2015).

   Binaurální zvukový soubor byl vytvořen pomocí softwaru Audacity (verze 3.7.5.0), přičemž dva frekvenční kanály byly pečlivě odděleny, aby se zabránilo mísení. Do pozadí binaurálního stimulu byl přidán růžový šum pro zvýšení poslechového komfortu a maskování environmentálních zvuků bez fyzického uzavření zvukovodu.

   Vzhledem k tomu, že literatura naznačuje, že binaurální stimulace vyžaduje neurologickou adaptační periodu pro plné prokázání jejích cílených kortikálních efektů (Gao et al., 2014), účastníci budou poslouchat binaurální zvukový soubor po dobu 6 minut v klidové poloze bezprostředně před zahájením hlavního testu chůze (Ala et al., 2018). Binaurální stimul pak bude nadále dodáván během celého 6MWT prostřednictvím otevřených sluchátek.

3. Kontrolní Podmínka Účastníci dokončí 6MWT bez nošení sluchátek a bez jakéhokoli dodatečného sluchového stimulu, za standardních klinických podmínek prostředí.

Vybavení Sluchátka: Sluchové stimuly budou dodávány prostřednictvím sluchátek HUAWEI FreeClip 2. Tato sluchátka využívají technologii nové generace Open-Ear (Directional Air-Conduction). Akustický prvek je umístěn těsně mimo zvukovod spíše než uvnitř něj, směruje zvuk do kanálu, zatímco zvukovod zůstává fyzicky neuzavřený. Tento design zajišťuje, že účastníci mohou plně vnímat standardizované verbální motivační pokyny od výzkumníka a okolní environmentální zvuky během celého testu, aniž by byla ohrožena integrita dodávky sluchového stimulu.

Pulzní Oxymetr: Srdeční frekvence a periferní saturace kyslíkem (SpO₂) budou měřeny pomocí prstového pulzního oxymetru (Surginatal, Lk47, Čína).

Tlakoměr: Krevní tlak bude měřen pomocí automatického tlakoměru (Omron, HEM-7143-E, Nizozemsko).

Studijní Procedury Předtestové Hodnocení Na začátku každého sezení budou účastníci odpočívat 10 minut v sedě. Po tomto odpočinkovém období budou zaznamenána bazální měření: srdeční frekvence, krevní tlak, SpO₂ a vnímaná dušnost, obecná únava a únava čtyřhlavého svalu stehna pomocí Borgovy škály (6-20). Účastníci budou požádáni, aby ohodnotili každý z těchto tří percepčních rozměrů zvlášť na škále od 6 (žádná námaha) do 20 (maximální námaha).

6Minutový Test Chůze (6MWT) 6MWT bude proveden v souladu s normami ATS/ERS (ATS Committee, 2002) v rovné, ploché, vyznačené chodbě délky 30 metrů, s přístupným vybavením pro nouzový zásah. Účastníkům bude nařízeno, aby šli co nejdál svým vlastním tempem bez běhu po dobu 6 minut. Standardizované verbální povzbuzení bude poskytováno na každé minutové značce. V případě potřeby bude účastníkovi umožněno odpočívat bez zastavení časovače. Pro bezpečnost účastníka bude test okamžitě ukončen výzkumníkem v případě bolesti na hrudi, těžké dušnosti, ztráty rovnováhy, křečí v nohách nebo nadměrné bledosti/pocení.

Na konci 6minutového období bude zaznamenána celková ujetá vzdálenost v metrech. Chůzová kadence bude hodnocena jako dodatečné měření dynamiky chůze a efektivity úsilí: během 4. minuty 6MWT výzkumník spočítá a zaznamená počet kroků účastníka za 1 minutu (Deboeck et al., 2005).

Potestové Období Zotavení Bezprostředně po dokončení testu a v 1., 3. a 5. minutě období zotavení budou znovu vyhodnoceny a zaznamenány následující měření: srdeční frekvence, SpO₂, krevní tlak (v sedě) a skóre Borgovy škály pro vnímanou dušnost, obecnou únavu a únavu čtyřhlavého svalu stehna.

Shrnutí Časových Bodů Měření

Všechny fyziologické a percepční parametry budou zaznamenány v pěti časových bodech na sezení:

Před testem (klidová základní linie) Bezprostředně po testu Minuta zotavení 1 Minuta zotavení 3 Minuta zotavení 5

Velikost Vzorku Minimální velikost vzorku potřebná k zajištění adekvátní statistické síly bude stanovena po pilotní studii provedené na začátku procesu sběru dat. Skutečná velikost efektu specifická pro tuto studii bude vypočítána z pilotních dat a zadána do softwaru G*Power. Čistý počet účastníků potřebný pro hladinu významnosti α = 0,05 a statistickou sílu 80 % bude objektivně stanoven a bude přidána 20% rezerva pro potenciální ztrátu dat.

Statistická Analýza Veškeré statistické analýzy budou provedeny pomocí SPSS verze 26. Deskriptivní statistika bude vyjádřena jako průměr ± směrodatná odchylka (M ± SD) pro spojité proměnné a jako frekvence a procento (n, %) pro kategorické proměnné. Normalita rozdělení dat bude hodnocena pomocí vizuálních metod (histogramy a Q-Q grafy) a analytických metod (Shapiro-Wilk test).

Vzhledem ke křížovému designu studie bude pro zkoumání efektu tří sluchových podmínek (binaurální rytmy, metronom, kontrola) na 6Minutovou Vzdálenost Chůze (6MWD) a průměrnou chůzovou kadenci použit Jednosměrný ANOVA s opakovanými měřeními. Pro kontrolu potenciálních efektů učení nebo únavy vyplývajících z pořadí, ve kterém účastníci podstoupili testovací podmínky, bude přiřazení sekvence účastníka zahrnuto jako mezisubjektový faktor do analýzy.

Dvousměrný ANOVA s opakovanými měřeními (podmínka × čas) bude aplikován pro zkoumání hlavních efektů tří sluchových podmínek a interakce podmínka × čas na autonomní a fyziologické parametry napříč pěti měřicími časovými body (před testem, po testu, minuty zotavení 1, 3 a 5).

Vzhledem k tomu, že skóre Borgovy škály pro dušnost a únavu představují ordinální data, bude pro tyto proměnné přímo použit neparametrický Friedmanův test. Kde budou identifikovány statisticky významné rozdíly nebo interakce, budou aplikovány Bonferroniho korigované post-hoc testy pro určení, které podmínky nebo časové body jsou zodpovědné za pozorované rozdíly. Hladina významnosti pro všechny statistické analýzy bude nastavena na p < 0,05.

Bezpečnostní Opatření Všechny testovací procedury budou prováděny zkušenými fyzioterapeuty a účastníci budou během celého testu pod kontinuálním dohledem fyzioterapeuta. Vitální funkce budou hodnoceny před každým testovacím sezením, aby byly vyloučeny kontraindikované stavy. Test bude okamžitě ukončen fyzioterapeutem, pokud během sezení dojde k některému z následujícího: bolest na hrudi, nesnesitelná dušnost, ztráta rovnováhy, křeče v nohách, nadměrná bledost nebo pocení, nebo náhlý nástup bolesti hlavy, nevolnosti nebo závratí potenciálně souvisejících s binaurální stimulací.

Doba Trvání Studie: Duben - Červen 2026 (3 měsíce)