Yhdistetty tDCS ja pneumaattinen kompressio toipumiseen 10 kilometrin juoksun jälkeen

Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia yhdistetyn transkraniaalisen tasavirtasähköärsytys (tDCS) ja paineilmanpuristus (PC) vaikutuksia huipputasoisen kestävyysjuoksun harjoittavien miesten toipumiseen 10 kilometrin juoksun jälkeen. Tutkimus pyrkii myös selvittämään, voivatko nämä toimenpiteet lyhentää toipumisaikaa ja estää suorituskyvyn laskua pitkäkestoisen ja intensiivisen harjoittelun jälkeen.

Tutkimus toteutetaan satunnaistettuna, kontrolloituna, ristiinaseteltuna kokeena käyttäen sekoitettua kokeellista mallia. Jokainen osallistuja käy läpi neljä erilaista toipumisprotokollaa satunnaisessa järjestyksessä, istuntojen välillä on viikon väli. Satunnaistaminen suoritetaan Research Randomizer -ohjelmalla, jossa osallistujat jaetaan yhteen neljästä sekvenssistä (esim. B-A-D-C). Osallistujat tunnistetaan vain numeerisilla koodeilla sokeuttamisen varmistamiseksi ja luottamuksellisuuden säilyttämiseksi. Jokainen osallistuja kokeilee kaikkia protokollia, mikä mahdollistaa sisäiset vertailut ja minimoi järjestykseen liittyvän harhan.

Neljä toipumisprotokollaa ovat:

(A) tDCS-ryhmä: pelkkä transkraniaalinen tasavirtasähköärsytys (B) PC-ryhmä: pelkkä paineilmanpuristus (PC) (C) tDCS + PC-ryhmä: molempien tDCS:n ja PC:n samanaikainen käyttö (D) Kontrolliryhmä: passiivinen lepo ilman interventiota

tDCS- ja PC-interventiot edustavat riippumattomia muuttujia, kun taas riippuvaisiin muuttujiin kuuluvat Hyvinvointikysely (WBQ), Kokonaislaatuinen toipuminen (TQR), syketaajuuden vaihtelu (HRV), Stroop-testin suorituskyky, pystysuora hyppykorkeus sekä maksimaalinen vapaaehtoinen isometrinen supistus (MVIC) elektromyografialla (EMG) tallennettuna.

Osallistujat ovat 35 miestä, ikä 40–55 vuotta, huipputasoisia kestävyysjuoksijoita, asuvat Bursassa, Turkissa, ja joilla on vähintään viiden vuoden yhtäjaksoinen harjoittelu. Osallistujat harjoittelevat viisi päivää viikossa noin 90 minuuttia päivässä ja täyttävät American College of Sports Medicine -instituutin asettamat aerobisen kunnon kriteerit, mukaan lukien virallisen 10 kilometrin kilpailun suorittaminen alle 50 minuutissa viimeisen kuuden kuukauden aikana sekä viikoittaisen juoksutilavuuden ylläpitäminen 60–80 kilometriä. Vapaaehtoisia rekrytoidaan paikallisesta kestävyysjuoksuyhteisöstä, jonka pääasiantuntija Hilal Oruç Kaya tuntee.

Osallistujat suljetaan pois, jos he ovat käyttäneet säännöllisiä lääkkeitä viimeisen kuuden kuukauden aikana; nauttineet stimulantteja, kofeiinia tai alkoholia 24 tuntia ennen testejä; tupakoivat; ovat kärsineet tuki- ja liikuntaelinten vammoista viimeisen kuuden kuukauden aikana; ovat parhaillaan fysioterapiassa; tai heillä on neurologisia sairauksia, kuten epilepsia tai kohtaushistoria, tai heillä on sydän-, aivo- tai muita elektronisia implanteja. Muita sulkemiskriteerejä ovat avoimet haavat tai dermatologiset sairaudet päällä, verenkierron häiriöt, kuten syvä laskimotukos, ääreisvaltimotauti, vakavat suonikohjut tai aiempi altistuminen tDCS- tai PC-interventioille. Osallistujat voivat vetäytyä vapaaehtoisesti, olla saapumatta istunnoille tai heidät voidaan poistaa, jos sydän- ja verisuoni-, neurologisia tai ortopedisia komplikaatioita ilmenee harjoittelun tai interventioiden aikana, tai jos he kokevat liiallista epämukavuutta tai haittavaikutuksia tDCS- tai PC-toimenpiteistä. Kirjallinen tietoon perustuva suostumus otetaan osallistujilta, kun heille on kerrottu tutkimuksen tarkoitus, menettelyt, mahdolliset riskit ja hyödyt.

Otoskoko laskettiin käyttäen G*Power-versiota 3.1.9.7 toistettujen mittausten varianssianalyysiin sisäisten ja ulkoisten vuorovaikutusten kanssa, oletetaan efekti koko f = 0,30, alfa-taso 0,05 ja tilastollinen teho 0,80, mikä johti vaadittuun otoskokoon 28 osallistujaa. Mahdollisten keskeyttäjien huomioon ottamiseksi rekrytoidaan yhteensä 35 osallistujaa.

Seulonta ja perehdyttämisistunto

Osallistujille tehdään antropometriset mittaukset (paino, rasvaprosentti ja pituus) käyttäen Tanita BC 418 MA kehonkoostumusanalyysiä ja Seca-stadiometriä. Fyysinen kunto arvioidaan 12 minuutin Cooper-testillä, joka suoritetaan 400 metrin ulkoisella radalla hallituissa ympäristöolosuhteissa (lämpötila 20–24°C, suhteellinen kosteus 50–70%, tuulen nopeus ≤10 km/h). Testiä edeltää standardoitu 20 minuutin lämmittely, mukaan lukien hölkkä, kiihtyvyysharjoitukset, hypyt ja venyttelyharjoitukset. Matkat tallennetaan Polar V3 -GPS-kellolla.

Osallistujat suorittavat myös perehdyttämisistunnon 10 kilometrin juoksumatkan, tDCS- ja PC-laitteiden, Stroop-testin, MVIC-menettelyiden sekä pystysuoran hypyn arviointien kanssa varmistaakseen kaikkien tutkimusmenettelyjen ymmärtämisen.

Kokeelliset istunnot

Ennen juoksua tehdyt mittaukset (T1): Osallistujat täyttävät Hyvinvointikyselyn (WBQ) ja Kokonaislaatuisen toipumisen (TQR) asteikot. Syketaajuus (HR) ja syketaajuuden vaihtelu (HRV) tallennetaan 10 minuutin ajan käyttäen Polar V3 -GPS-kelloa ja H10-sykemittaria. Kognitiivista suorituskykyä arvioidaan Stroop-testillä, pystysuora hyppykorkeus mitataan ja MVIC nelipäisistä reisilihaksista tallennetaan elektromyografialla (EMG).

10 kilometrin juoksu: Osallistujat suorittavat 10 kilometrin juoksun 75 % harjoitusintensiteetillä laskettuna Karvonen-kaavalla. Harjoitusintensiteettiä seurataan GPS- ja HR-tietojen avulla. Koettua rasitusta arvioidaan Borgin 20-pisteen rasituksen koetun intensiteetin asteikolla 5 kilometrin kohdalla ja välittömästi juoksun suorittamisen jälkeen.

Juoksun jälkeiset mittaukset (T2): Kaikki T1:ssä saadut mittaukset toistetaan välittömästi 10 kilometrin juoksun jälkeen.

Interventiot

Osallistujat satunnaistetaan yhteen neljästä toipumisprotokollasta:

tDCS: 20 minuutin 2 mA:n ärsytys kohdistetaan dorsolateraalin prefrontaalisen aivokuoren F3- ja F4-alueille puolimakuuasennossa käyttäen Brain Premier -laitetta

PC: 20 minuutin sekvensiaalinen paineilmanpuristus kohdistetaan alaraajoihin käyttäen Normatec-paineilmanpuristusjärjestelmää, puristuspaine säädettävissä 20 ja 100 mmHg välillä, noudattaen standardoituja paine- ja ajoitusprotokollia

tDCS + PC: molempien interventioiden samanaikainen käyttö 20 minuutin ajan

Kontrolli: passiivinen lepo puolimakuuasennossa 20 minuutin ajan

tDCS-ehdoissa olevat osallistujat raportoivat tuntemuksia ja koettua ärsytyksen intensiteettiä (esim. kutina, polttelu, epämukavuus) käyttäen strukturoitua kyselylomaketta.

Intervention jälkeiset mittaukset (T3): Kaikki T1:ssä saadut mittaukset toistetaan välittömästi intervention jälkeen.

Seurausmittarit

Subjektiiviset toipumismittarit: Hyvinvointikysely (WBQ) ja Kokonaislaatuinen toipuminen (TQR)

Autonomiset mittarit: syketaajuuden vaihtelu (HRV) ja GPS:stä johdetut tiedot

Kognitiivinen suorituskyky arvioituna Stroop-testillä

Pystysuora hyppykorkeus arvioituna My Jump -sovelluksella

Nelipäisten reisilihasten MVIC tallennettuna elektromyografialla (EMG) noudattaen Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM) -ohjeita

Tilastollinen analyysi

Data analysoidaan käyttäen IBM SPSS Statistics -versiota 29. Normaalijakauma arvioidaan Shapiro-Wilk-testillä, varianssien homogeenisuus Levenen testillä ja pallomaisuus Mauchlyn testillä. Kaksisuuntainen toistettujen mittausten varianssianalyysi (4 Aika × 4 Ehto) käytetään vuorovaikutusvaikutusten arviointiin, Bonferroni-säädetyillä post hoc -vertailuilla sovellettuna tarvittaessa. Efektikoot raportoidaan käyttäen osittaista eta-neliötä (ηp²), arvot >0,01 pidetään pieninä, >0,06 keskisuurina ja >0,14 suurina. Tilastollinen merkitsevyys asetetaan p < 0,05.