Stimolazione tDCS combinata e compressione pneumatica per il recupero dopo una corsa di 10 km

L'obiettivo di questo studio è indagare gli effetti della stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) combinata con la compressione pneumatica (PC) sul recupero in corridori master maschi dopo una corsa di 10 chilometri. Lo studio mira anche a esaminare se questi interventi possano abbreviare il tempo di recupero e prevenire il declino delle prestazioni dopo esercizio prolungato e intenso.

Questo studio sarà condotto come uno studio randomizzato, controllato, crossover utilizzando un disegno sperimentale misto. Ogni partecipante sottoposto a quattro diversi protocolli di recupero in ordine casuale, con un intervallo di una settimana tra le sessioni. La randomizzazione sarà effettuata utilizzando Research Randomizer, assegnando i partecipanti a una delle quattro sequenze (ad esempio, B-A-D-C). I partecipanti saranno identificati solo da codici numerici per garantire la cecità e mantenere la riservatezza. Ogni partecipante sperimenterà tutti i protocolli, consentendo confronti intra-soggetto e minimizzando il bias legato all'ordine.

I quattro protocolli di recupero sono:

(A) Gruppo tDCS: solo stimolazione transcranica a corrente diretta (B) Gruppo PC: solo compressione pneumatica (PC) (C) Gruppo tDCS + PC: applicazione simultanea di entrambe tDCS e PC (D) Gruppo di controllo: riposo passivo senza intervento

Gli interventi tDCS e PC rappresentano le variabili indipendenti, mentre le variabili dipendenti includono il Questionario sul Benessere (WBQ), il Recupero Qualitativo Totale (TQR), la variabilità della frequenza cardiaca (HRV), le prestazioni del Test di Stroop, l'altezza del salto verticale e la contrazione volontaria isometrica massima (MVIC) con registrazioni elettromiografiche (EMG).

I partecipanti saranno 35 corridori master maschi di lunga distanza di età compresa tra 40 e 55 anni, residenti a Bursa, Turchia, con almeno cinque anni di allenamento costante. I partecipanti si alleneranno cinque giorni alla settimana per circa 90 minuti al giorno e devono soddisfare i criteri di fitness aerobico stabiliti dall'American College of Sports Medicine, inclusi il completamento di una gara ufficiale di 10 chilometri in meno di 50 minuti negli ultimi sei mesi e il mantenimento di un volume di corsa settimanale di 60-80 chilometri. I volontari saranno reclutati dalla comunità locale di corridori di lunga distanza conosciuta dal ricercatore principale, Hilal Oruç Kaya.

I partecipanti saranno esclusi se hanno utilizzato farmaci regolari negli ultimi sei mesi; hanno consumato stimolanti, caffeina o alcol entro 24 ore prima del test; fumano; hanno subito lesioni muscoloscheletriche negli ultimi sei mesi; sono attualmente in terapia fisica; o hanno condizioni neurologiche come epilessia o una storia di convulsioni, o possiedono impianti cardiaci, cerebrali o altri impianti elettronici. Ulteriori criteri di esclusione includono ferite aperte o condizioni dermatologiche sulla testa, disturbi circolatori come trombosi venosa profonda, malattia arteriosa periferica, vene varicose gravi o precedente esposizione a interventi tDCS o PC. I partecipanti possono ritirarsi volontariamente, non presentarsi alle sessioni o essere rimossi se si verificano complicazioni cardiovascolari, neurologiche o ortopediche durante l'esercizio o gli interventi, o se sperimentano disagio eccessivo o effetti avversi dalle procedure tDCS o PC. Il consenso informato scritto sarà ottenuto dopo che i partecipanti saranno informati sullo scopo, le procedure, i rischi potenziali e i benefici dello studio.

La dimensione del campione è stata calcolata utilizzando G*Power versione 3.1.9.7 per l'analisi della varianza a misure ripetute con interazione within-between, assumendo una dimensione dell'effetto di f = 0.30, un livello alfa di 0.05 e una potenza statistica di 0.80, risultando in una dimensione del campione richiesta di 28 partecipanti. Per tenere conto di potenziali abbandoni, verranno reclutati un totale di 35 partecipanti.

Sessione di Screening e Familiarizzazione

I partecipanti subiranno misurazioni antropometriche (massa corporea, percentuale di grasso corporeo e altezza) utilizzando un analizzatore di composizione corporea Tanita BC 418 MA e uno stadiometro Seca. La forma fisica sarà valutata utilizzando un Test di Cooper di 12 minuti condotto su una pista all'aperto di 400 metri in condizioni ambientali controllate (temperatura 20-24°C, umidità relativa 50-70%, velocità del vento ≤10 km/h). Un riscaldamento standardizzato di 20 minuti, inclusi jogging, accelerazioni, salti ed esercizi di stretching, precederà il test. Le distanze saranno registrate utilizzando un orologio GPS Polar V3.

I partecipanti completeranno anche una sessione di familiarizzazione con il percorso di corsa di 10 chilometri, i dispositivi tDCS e PC, il Test di Stroop, le procedure MVIC e le valutazioni del salto verticale per garantire la comprensione di tutte le procedure dello studio.

Sessioni Sperimentali

Misurazioni Pre-corsa (T1): I partecipanti completeranno le scale del Questionario sul Benessere (WBQ) e del Recupero Qualitativo Totale (TQR). La frequenza cardiaca (HR) e la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) saranno registrate per 10 minuti utilizzando un orologio GPS Polar V3 e un monitor della frequenza cardiaca H10. Le prestazioni cognitive saranno valutate utilizzando il Test di Stroop, l'altezza del salto verticale sarà misurata e la MVIC dei muscoli quadricipiti sarà registrata con elettromiografia (EMG).

Corsa di 10 Chilometri: I partecipanti completeranno una corsa di 10 chilometri al 75% dell'intensità di esercizio calcolata utilizzando la formula di Karvonen. L'intensità dell'esercizio sarà monitorata utilizzando dati GPS e HR. Lo sforzo percepito sarà valutato utilizzando la scala di Borg a 20 punti di Valutazione dello Sforzo Percepito al segno dei 5 chilometri e immediatamente dopo il completamento della corsa.

Misurazioni Post-corsa (T2): Tutte le misurazioni ottenute a T1 saranno ripetute immediatamente dopo la corsa di 10 chilometri.

Interventi

I partecipanti saranno assegnati casualmente a uno dei quattro protocolli di recupero:

tDCS: 20 minuti di stimolazione a 2 mA applicata alle regioni F3 e F4 della corteccia prefrontale dorsolaterale in posizione semi-reclinata utilizzando il dispositivo Brain Premier

PC: 20 minuti di compressione pneumatica sequenziale applicata agli arti inferiori utilizzando il sistema di compressione pneumatica Normatec, con pressione di compressione regolabile tra 20 e 100 mmHg, seguendo protocolli standardizzati di pressione e tempistica

tDCS + PC: applicazione simultanea di entrambi gli interventi per 20 minuti

Controllo: riposo passivo in posizione semi-reclinata per 20 minuti

I partecipanti nelle condizioni tDCS riporteranno sensazioni e intensità percepita della stimolazione (ad esempio, prurito, bruciore, disagio) utilizzando un questionario strutturato.

Misurazioni Post-intervento (T3): Tutte le misurazioni ottenute a T1 saranno ripetute immediatamente dopo l'intervento.

Misure di Esito

Misure soggettive di recupero: Questionario sul Benessere (WBQ) e Recupero Qualitativo Totale (TQR)

Misure autonomiche: variabilità della frequenza cardiaca (HRV) e dati derivati da GPS

Prestazioni cognitive valutate utilizzando il Test di Stroop

Altezza del salto verticale valutata utilizzando l'applicazione My Jump

MVIC dei muscoli quadricipiti registrata con elettromiografia (EMG) seguendo le linee guida Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM)

Analisi Statistica

I dati saranno analizzati utilizzando IBM SPSS Statistics versione 29. La normalità sarà valutata utilizzando il test di Shapiro-Wilk, l'omogeneità delle varianze utilizzando il test di Levene e la sfericità utilizzando il test di Mauchly. Un'analisi della varianza a misure ripetute a due vie (4 Tempi × 4 Condizioni) sarà utilizzata per valutare gli effetti di interazione, con confronti post hoc aggiustati Bonferroni applicati quando appropriato. Le dimensioni dell'effetto saranno riportate utilizzando l'eta parziale quadrata (ηp²), con valori >0,01 considerati piccoli, >0,06 medi e >0,14 grandi. La significatività statistica sarà fissata a p < 0,05.