Kombineret tDCS og trykluftkompression til restitution efter et 10K-løb

Formålet med dette studie er at undersøge virkningerne af kombineret transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) og pneumatisk kompression (PC) på restitutionen hos ældre mandlige løbere efter et 10-kilometers løb. Studiet har også til formål at undersøge, om disse interventioner kan forkorte restitutionstiden og forhindre præstationsfald efter langvarig og intens motion.

Dette studie vil blive udført som et randomiseret, kontrolleret, crossover-forsøg ved hjælp af en blandet eksperimentel design. Hver deltager vil gennemgå fire forskellige restitutionsprotokoller i en tilfældig rækkefølge med en uges interval mellem sessioner. Randomisering vil blive udført ved hjælp af Research Randomizer, hvor deltagerne tildeles en af fire sekvenser (f.eks. B-A-D-C). Deltagere vil kun blive identificeret ved numeriske koder for at sikre blindering og opretholde fortrolighed. Hver deltager vil opleve alle protokoller, hvilket muliggør indenfor-subjekt-sammenligninger og minimerer rækkefølge-relateret bias.

De fire restitutionsprotokoller er:

(A) tDCS-gruppe: kun transkraniel jævnstrømsstimulering (B) PC-gruppe: kun pneumatisk kompression (PC) (C) tDCS + PC-gruppe: samtidig anvendelse af både tDCS og PC (D) Kontrolgruppe: passiv hvile uden intervention

tDCS- og PC-interventionerne repræsenterer de uafhængige variable, mens afhængige variable inkluderer Trivsels-spørgeskemaet (WBQ), Total Quality Recovery (TQR), hjertefrekvensvariabilitet (HRV), Stroop Test-præstation, vertikal springhøjde og maksimal frivillig isometrisk kontraktion (MVIC) med elektromyografi (EMG)-optagelser.

Deltagere vil være 35 mandlige langdistanceløbere i alderen 40-55 år, bosiddende i Bursa, Tyrkiet, med mindst fem års konsekvent træning. Deltagere vil træne fem dage om ugen i cirka 90 minutter om dagen og skal opfylde aerobe fitness-kriterier etableret af American College of Sports Medicine, herunder gennemførelse af et officielt 10-kilometers løb under 50 minutter inden for de seneste seks måneder og opretholdelse af en ugentlig løbevolumen på 60-80 kilometer. Frivillige vil blive rekrutteret fra det lokale langdistanceløbefællesskab, som hovedforskeren Hilal Oruç Kaya kender.

Deltagere vil blive udelukket, hvis de har brugt regelmæssig medicin inden for de seneste seks måneder; har indtaget stimulanter, koffein eller alkohol inden for 24 timer før testning; ryger; har oplevet muskuloskeletale skader inden for de seneste seks måneder; er i gang med fysioterapi; eller har neurologiske tilstande som epilepsi eller en historie med krampeanfald, eller har kardiale, hjerne- eller andre elektroniske implantater. Yderligere udelukkelseskriterier inkluderer åbne sår eller dermatologiske tilstande på hovedet, cirkulationsforstyrrelser som dyb venetrombose, perifer arteriel sygdom, alvorlige åreknuder, eller tidligere eksponering for tDCS- eller PC-interventioner. Deltagere kan frivilligt trække sig, undlade at møde op til sessioner, eller blive fjernet, hvis kardiovaskulære, neurologiske eller ortopædiske komplikationer opstår under motion eller interventioner, eller hvis de oplever overdreven ubehag eller bivirkninger fra tDCS- eller PC-procedurerne. Skriftlig informeret samtykke vil blive indhentet efter at deltagerne er blevet informeret om studiet formål, procedurer, potentielle risici og fordele.

Stikprøvestørrelsen blev beregnet ved hjælp af G*Power version 3.1.9.7 til gentagne målinger variansanalyse med indenfor-mellem-interaktion, under antagelse af en effektstørrelse på f = 0,30, et alfaniveau på 0,05 og en statistisk styrke på 0,80, hvilket resulterede i en påkrævet stikprøvestørrelse på 28 deltagere. For at tage højde for potentielle frafald vil der blive rekrutteret i alt 35 deltagere.

Screenings- og bekendtgørelsessession

Deltagere vil gennemgå antropometriske målinger (kropsmasse, kropsfedtprocent og højde) ved hjælp af en Tanita BC 418 MA kropskompositionsanalysator og en Seca stadiometer. Fysisk form vil blive evalueret ved hjælp af en 12-minutters Cooper Test udført på en 400-meter udendørs bane under kontrollerede miljømæssige forhold (temperatur 20-24°C, relativ luftfugtighed 50-70%, vindhastighed ≤10 km/t). En standardiseret 20-minutters opvarmning, inklusive jogging, accelerationer, spring og strækkeøvelser, vil gå forud for testen. Distancer vil blive registreret ved hjælp af et Polar V3 global positioning system (GPS)-ur.

Deltagere vil også gennemføre en bekendtgørelsessession med 10-kilometers løberuten, tDCS- og PC-enheder, Stroop Testen, MVIC-procedurer og vertikale springvurderinger for at sikre forståelse af alle studieprocedurer.

Eksperimentelle sessioner

Før-løb målinger (T1): Deltagere vil udfylde Trivsels-spørgeskemaet (WBQ) og Total Quality Recovery (TQR) skalaer. Hjertefrekvens (HR) og hjertefrekvensvariabilitet (HRV) vil blive optaget i 10 minutter ved hjælp af et Polar V3 GPS-ur og en H10 hjertefrekvensmonitor. Kognitiv præstation vil blive vurderet ved hjælp af Stroop Testen, vertikal springhøjde vil blive målt, og MVIC af quadriceps-musklerne vil blive optaget med elektromyografi (EMG).

10-Kilometers løb: Deltagere vil gennemføre et 10-kilometers løb ved 75% motionsintensitet beregnet ved hjælp af Karvonen-formlen. Motionsintensitet vil blive overvåget ved hjælp af GPS- og HR-data. Opfattet anstrengelse vil blive vurderet ved hjælp af Borgs 20-punkts Rating of Perceived Exertion skala ved 5-kilometers mærket og umiddelbart efter afslutning af løbet.

Efter-løb målinger (T2): Alle målinger opnået ved T1 vil blive gentaget umiddelbart efter 10-kilometers løbet.

Interventioner

Deltagere vil blive tilfældigt tildelt en af de fire restitutionsprotokoller:

tDCS: 20 minutter af 2 mA stimulering anvendt på F3- og F4-regionerne i dorsolateral prefrontalcortex i en semi-reklineret position ved hjælp af Brain Premier-enheden

PC: 20 minutter af sekventiel pneumatisk kompression anvendt på de nedre ekstremiteter ved hjælp af Normatec pneumatisk kompressionssystem, med kompressions tryk justerbart mellem 20 og 100 mmHg, følgende standardiserede tryk- og tidsprotokoller

tDCS + PC: samtidig anvendelse af begge interventioner i 20 minutter

Kontrol: passiv hvile i en semi-reklineret position i 20 minutter

Deltagere i tDCS-betingelserne vil rapportere fornemmelser og opfattet intensitet af stimulering (f.eks. kløe, brænden, ubehag) ved hjælp af et struktureret spørgeskema.

Post-intervention målinger (T3): Alle målinger opnået ved T1 vil blive gentaget umiddelbart efter interventionen.

Resultatmål

Subjektive restitutionsmålinger: Trivsels-spørgeskemaet (WBQ) og Total Quality Recovery (TQR)

Autonome målinger: hjertefrekvensvariabilitet (HRV) og GPS-afledte data

Kognitiv præstation vurderet ved hjælp af Stroop Testen

Vertikal springhøjde vurderet ved hjælp af My Jump-applikationen

MVIC af quadriceps-musklerne optaget med elektromyografi (EMG) efter Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM) retningslinjer

Statistisk analyse

Data vil blive analyseret ved hjælp af IBM SPSS Statistics version 29. Normalitet vil blive vurderet ved hjælp af Shapiro-Wilk testen, homogenitet af varianser ved hjælp af Levene's test, og sfæricitet ved hjælp af Mauchly's test. En to-vejs gentagne målinger variansanalyse (4 Tid × 4 Betingelse) vil blive brugt til at evaluere interaktionseffekter, med Bonferroni-justerede post hoc sammenligninger anvendt når det er passende. Effektstørrelser vil blive rapporteret ved hjælp af partial eta squared (ηp²), med værdier på >0,01 betragtet som små, >0,06 mellemstore og >0,14 store. Statistisk signifikans vil blive sat til p < 0,05.