Il ruolo della percezione della respirazione nel controllo respiratorio

In alcuni casi, ridurre i carichi resistivi inspiratori (ad esempio, OBOG, SCUBA) per i combattenti potrebbe non essere fattibile, ma comprendere come la percezione della respirazione sia influenzata dalla resistenza è essenziale. Il feedback uditivo della ventilazione influenza significativamente la consapevolezza respiratoria e, man mano che il lavoro respiratorio aumenta, questa percezione si intensifica a causa dell'aumentato input uditivo. Questa maggiore consapevolezza può distrarre e affaticare l'elaborazione cognitiva. Studi recenti indicano che le distrazioni uditive, come la musica durante l'esercizio, possono ridurre la dispnea e il disagio respiratorio e generale in individui sani e in quelli con malattia polmonare ostruttiva cronica. Questo effetto potrebbe derivare dalla riduzione del feedback uditivo o da migliori stati emotivi legati alla musica. Tuttavia, esiste un'importante lacuna conoscitiva: non è chiaro se ridurre il feedback uditivo della ventilazione durante l'aumento della resistenza inspiratoria influisca sulla percezione della respirazione e sulla funzione cognitiva. Lo studio valuterà l'impatto di diverse condizioni di feedback uditivo della ventilazione (normale, eliminato tramite distrazione sonora e amplificato) sulla funzione cognitiva sotto alta resistenza inspiratoria. Si ipotizza che ridurre il feedback uditivo della ventilazione non altererà il lavoro respiratorio, ma diminuirà la percezione della respirazione e migliorerà le prestazioni cognitive rispetto al feedback standard o amplificato.

I partecipanti completeranno due visite di studio: una visita di screening/familiarizzazione (Giorno di studio 0) seguita da una visita sperimentale (Giorno di studio 1). Ai partecipanti verrà chiesto di evitare caffeina, alcol, farmaci stimolanti, farmaci antidolorifici/antinfiammatori, cannabis e prodotti correlati alla cannabis e esercizio fisico intenso per almeno 24 ore prima delle visite sperimentali. Il Giorno di studio 0, i partecipanti completeranno un breve compito di familiarizzazione respiratoria in cui respireranno per 10 minuti attraverso un foro di 8-10 mm alla fine di un dispositivo personalizzato, generando una resistenza inspiratoria predeterminata di 6-9,5 centimetri di acqua per litro al secondo (cmH2O/L/s). Durante il compito respiratorio, verranno misurate le risposte dell'attività cerebrovascolare, cardiovascolare e autonomica. Ogni 5 minuti durante il test respiratorio, ai partecipanti verrà chiesto di valutare l'intensità e lo sgradevolezza della respirazione e di eseguire una manovra di capacità inspiratoria. Le valutazioni cognitive verranno somministrate ogni 10 minuti. Dopo il compito respiratorio, i partecipanti completeranno test di funzionalità polmonare e muscolare respiratoria.

Prima del Giorno di studio 1 (la visita sperimentale), i partecipanti verranno randomizzati all'ordine in cui sono esposti alle condizioni interventistiche (feedback uditivo ambientale/normale, feedback uditivo migliorato o feedback uditivo rimosso con sostituzione di una playlist musicale autoselezionata). All'arrivo, verrà posizionato un palloncino esofageo per misurare la pressione intorno al cuore e ai polmoni. I partecipanti completeranno quindi tre compiti respiratori completi, in cui inspirano contro un carico resistivo predeterminato per 60 minuti, con condizioni uditive nell'ordine della randomizzazione. Il monitoraggio biometrico, i compiti cognitivi e le valutazioni dei partecipanti durante i compiti respiratori saranno completati con la stessa frequenza del Giorno di studio 0. Verrà osservato un periodo di riposo di 1 ora tra i compiti respiratori.