Kun je je een weg banen naar een betere gezondheid?

Studieontwerp:

Deze studie maakt gebruik van een quasi-gerandomiseerd controle-onderzoeksontwerp, waarbij n = 36 willekeurig wordt toegewezen aan een van de drie groepen. Deze groepen zullen bestaan ​​uit de HIG (n = 12), CHG (n = 12) en COG (n = 12). Elke deelnemer ontvangt een identificatienummer wanneer hij zich inschrijft voor het onderzoek en wordt vervolgens quasi-willekeurige gewenste manier toegewezen (met gelijke mannen en vrouwen in elke groep) aan een van de drie groepen door een onderzoeker die niet direct met de studie is geassocieerd. Deze persoon zal de Excel -randomisatieprocedure gebruiken. Een overzicht van de studie wordt gepresenteerd in figuur 1 hieronder. Deelnemers worden willekeurig toegewezen in een van de drie interventiegroepen: 1) Hoge intensiteitsgroep (HIG, N = 12), 2) Breathe retentiegroep (CHG, N = 12), 3) Controlegroep (COG, N = 12).

Figuur 1. Overzicht van studiebezoeken

Figuur 1: Studieoverzicht Deze studie zal bestaan ​​uit drie interventiegroepen aangeduid als HIG (HIIT -groep), BRG (Breath Retention Group) en COG (controlegroep). Na voltooiing van de pre-interventiegegevensverzamelingsbezoeken worden deelnemers in een van de drie interventiegroepen geplaatst met behulp van een quasi-gerandomiseerde volgorde. Onderzoekers die toezicht houden op de studie zorgden ervoor dat alle drie interventiegroepen naar beste vermogen werden geëvenaard. Een totaal van vier testbezoeken, 2 pre-interventie en 2 post-interventies. De kleurcodering die wordt gebruikt voor de bovenstaande omtrekbezoeken toont de overeenkomsten tussen gegevensverzamelingsbezoeken. Soortgelijke methoden voor gegevensverzameling voor bezoek 1 en Visit 3 worden gebruikt, evenals bezoek 2 en bezoek 4, zoals hierboven beschreven.

Deelnemers:

Gezonde deelnemers bestaande uit mannen en vrouwen (n = 60, HIG = 20, BRG = 20, con = 20) in de leeftijd van 18 jaar komen in aanmerking voor deze studie. Deelnemers worden aangeworven met behulp van flyers en mond -tot -mondreclame aan de Universiteit van Noord -Colorado. De leeftijdscategorie van de deelnemers is van 18 jaar tot 50 jaar oud. Deelnemers moeten de vragenlijst over fysieke activiteit Readiness (PAR-Q+) invullen om de veiligheid tijdens het sporten te waarborgen. Inclusie- en uitsluitingscriteria worden gepresenteerd in tabel 1. Om de effectiviteit van de interventie te beoordelen om mogelijk stress te verminderen, zullen deelnemers worden uitgesloten op basis van hun depressie, angst en stressschaal (DASS-21) subcategorie-scores en moeten ze milde tot extreem ernstige depressie, angst en stress 3 ervaren3. Deelnemers moeten een 10 of hoger scoren voor depressie, een 8 of hoger voor angst en een 14 of hoger voor stress op de DASS-21.

Tabel 1: Inclusie- en uitsluitingscriteria Inclusiecriteria Leeftijd 18-50 jaar Geslachtsmannelijk en vrouwelijk geïnformeerde toestemming, de capaciteit en bereidheid om schriftelijke geïnformeerde toestemming te geven, de uitsluitingscriteria te begrijpen en om de gerandomiseerde groepstoewijzing te accepteren is vereist.

PAR-Q+, de mogelijkheid en bereidheid om de vragenlijst van de fysieke activiteit gereedheid in te vullen, zonder medische goedkeuring.

Lichamelijke activiteit, deelnemers moeten afzien van reguliere HIIT en gestructureerde ademhalingsmethoden gedurende een maand voorafgaand aan deelname -depressie angst en stressschaal Subcategorie scoren, deelnemers moeten scoren in de milde of grotere categorie voor depressie, angst en stress. Depressie ≥ 10, angst ≥ 8 en stress ≥ 14.

Uitsluitingscriteria:

Age Individuals under 18 years and over 50 years Significant Respiratory Conditions including but not limited to asthma, chronic obstructive pulmonary disease, Significant Cardiovascular Disease, participants with a known cardiovascular condition such as a previous myocardial infarction, congestive heart failure, stroke or transient ischemia attack, cardiomyopathy, serious arrythmias, peripheral vascular disease, untreated atherosclerosis, or Hypertensie Significante musculoskeletale ziekte, inclusief maar niet beperkt tot osteopenie, osteoporose, reumatoïde artritis en cognitieve en geestelijke gezondheid van sarcopenie, inclusief maar niet beperkt tot onbehandelde angst, onbehandelde depressie, post-traumatische stressstoornis, gedachten van suicide.

Bezoek 1/Visit 3 -enquêtes bij aankomst in Gunter Hall 1610, onderwerpen krijgen tijd om het toestemmingsformulier op papier te beoordelen dat op dit moment zal worden geleverd. De onderzoeker zal het experimentele protocol uitleggen en de deelnemer uitnodigen om vragen te stellen. Als het onderwerp ermee instemt deel te nemen aan het onderzoek, zullen het onderwerp en de onderzoeker twee kopieën van de geïnformeerde toestemming ondertekenen. Eén kopie wordt aan de deelnemer geleverd, het tweede exemplaar blijft in de onderzoekersrecords. Onderwerpen zullen ook op de hoogte worden gebracht dat hun volledige naam en adres worden verzameld om een ​​vergoeding te ontvangen aan het einde van dit onderzoek per universitair beleid.

Deelnemers worden vervolgens gevraagd om enquêtes in te vullen om de gezondheid van de deelnemers te beoordelen voordat de interventie wordt gestart. Enquêtes zijn onder meer PAR-Q+, DASS-21, Pittsburg Sleep Quality Index (PSQI) en Wisconsin Upper Respiratory Symptom Survey (WURSS). Een beschrijving van de enquêtes wordt hieronder gegeven. Deze enquêtes zullen aan elke deelnemer worden verstrekt in zowel digitale als fysieke vorm en deelnemers zullen alle enquêtevragen voltooien. Na de voltooiing van de enquêtes zal het onderzoeksteam een ​​bloedmonster van de deelnemer verzamelen via een veneuze punctie door een getrainde flebotomist voor immuunfunctieanalyse en hormoonsamenstelling. Een online versie van de enquêtes wordt gegenereerd met Qualtrics (Qualtrics.com, Seattle, WA).

Fysieke activiteit Readiness-vragenlijst voor iedereen (Par-Q+): Par-Q+ maakt gebruik van ja of geen algemene gezondheidsvragen om deelnemers te screenen die geïnteresseerd zijn in een oefenprogramma voor de noodzaak van medische goedkeuring en arts-release. De PAR-Q+ heeft 7 algemene gezondheidsvragen, variërend van "Voelt u pijn in uw borst in rust, tijdens uw dagelijkse activiteiten of leven, of wanneer u lichamelijke activiteit doet?" Om "uw arts ooit heeft gezegd dat u alleen medisch onder toezicht moet houden van fysieke activiteit?" 4. Personen die in aanmerking komen voor dit onderzoek, vereisen geen verdere medische goedkeuring voordat ze deelnemen aan een oefenprogramma en moeten naar waarheid NEE beantwoorden aan elke vraag4.

Depressieangst en stressschaal (DASS-21): de DASS-21 bestaat uit 21 vragen en onderzoekt de depressie, angst en stress3,5 van de deelnemers. De vragenlijst zal de deelnemer vragen om na te denken over de afgelopen week en elke vraag zal worden beantwoord op een schaal van 0-3, met 0 wat betekent "helemaal niet op mij van toepassing" en 3 betekent "op mij meestal toegepast". Resultaten van de DASS-21 zullen afbreken in drie subcategorieën voor de parameters voor geestelijke gezondheid met 7 vragen die specifiek bijdragen aan elk van de categorieën. Voorbeelden van vragen die in de DASS-21 worden behandeld, zijn onder meer "Ik voelde zich neerslachtig of blauw", "Ik voelde dat ik dicht bij paniek was", en "Ik voelde dat ik niet veel waard was als een persoon" 3,5. Subcategorieën zullen dan scoren om de ernst van depressie, angst en stress op een vijfpuntsschaal te bepalen van "normaal" tot "extreem ernstige" 3,5.

Pittsburg Sleep Quality Index (PSQI): de PSQI bestaat uit 19 vragen die de subjectieve slaapkwaliteit van de deelnemers aanpakken, slaaplatentie, slaapduur, efficiëntie van gebruikelijke slaap, slaapverstoring, het gebruik van slaapmedicijnen en dagdisfunctie6.

Wisconsin Upper Airative Symptom Survey (WURSS-21): The Wurss is een ziektespecifieke kwaliteit van leven meten, met als doel de impact van de verkoudheid te beoordelen (acute infectie van de bovenste luchtwegen). De WursS-21 bestaat uit 21 vragen die de perceptie van ziekte onderzoeken, de ernst van ziektegerelateerde symptomen in de afgelopen 24 uur, de mate dat ziekte het vermogen heeft belemmerd om de afgelopen 24 uur duidelijk te denken en dagelijkse taken te volbrengen en de vergelijking van ziekte met de dag voorafgaand 7.

Dieetbeoordeling: de voedingsgewoonten van de deelnemers worden beoordeeld met een 24-uurs dieetherinnering. Elke deelnemer zal registreren wat hij aten en 24 uur dronken voorafgaand aan bezoek 1 en zal worden geïnstrueerd om hetzelfde voedsel en drankjes te eten en te drinken op dezelfde tijden voorafgaand aan een bezoek aan 4.

¬antropomorfe beoordelingen Lichaamsgewicht en hoogtevoordeel: Deelnemers zullen worden geïnstrueerd om hun schoenen, sokken en extra kleding te verwijderen dan hun basislaag voorafgaand aan de beoordeling van het gewicht en de hoogte. Beide metingen zullen worden verkregen via een stadiometer SECA 220 (Chino, Californië, VS) en de Detecto Standing Digital Scale (Webb City, Missouri, VS). Deze maatregel zal worden gebruikt voor beschrijvende doeleinden en is alleen voltooid in bezoek 1.

Luchtverplaatsing Plethysmografie: lichaamssamenstelling zal worden beoordeeld via luchtverplaatsing plethysmografie door gebruik van de BODPOD (Cosmed USA Inc., Concord, CA). De verkregen metingen zijn onder meer lichaamssamenstelling, magere lichaamsmassa (LBM) en percentage lichaamsvet (BF%). Deelnemers zullen worden geïnstrueerd om hun schoenen, sokken, sieraden en extra kleding anders dan hun basislaag te verwijderen. Deelnemers worden geïnstrueerd om een ​​analyse van de zwemdop en lichaamssamenstelling te dragen, zal worden uitgevoerd volgens de richtlijnen van de fabrikant8. Deze maatregel zal worden gebruikt voor beschrijvende doeleinden en is alleen voltooid in bezoek 1.

Fysiologische beoordelingen Hydratatiebeoordeling: Na het voltooien van de online informatie -toestemming en enquêtes, voor bezoek 1 en aan het begin van bezoek 2, bezoek 3, en bezoek 4 urineonderzoek worden voltooid. Deelnemers zullen worden geïnstrueerd om hun blaas te ongeldig maken in een specimencollectiecontainer. Het verstrekte urinemonster zal worden geanalyseerd op urine-soortelijk gewicht met behulp van de PAL-10's (4410) Urine-specifieke gewichtsverkerij (Atago, Tokyo, Japan). Een hydratatie afgesneden met worden ingesteld op urine -soortelijk gewicht (USG) <1.020. Deelnemers komen aan in een uitgedroogde staat (USG> 1.020) wordt geïnstrueerd om te hydrateren, als dat niet mogelijk is, wordt de deelnemer opnieuw gepland en geïnstrueerd om op een later tijdstip terug te keren.

Lichamelijke activiteit en slaap volgen: de whoop -band 4.09. zal worden gebruikt om deze gegevens te verzamelen. Maatregelen verkregen uit de whoop -riem omvatten continue hartslagmonitoring, HRV, slaapcyclus, slaapstadium en fysieke activiteitsgegevens. De HRV-meting van de whoop-band zal vervolgens worden vergeleken met de HRV-analyse uitgevoerd met behulp van de standaardafwijking van normaal-tot-normale beat-methode10. Deze riem wordt gedurende de gehele interventieperiode van 2 weken gedragen.

Immunologische beoordelingen bloedbemonstering: alle in deze studie van bloedverzameling die in deze studie worden uitgevoerd, worden uitgevoerd door een getrainde flebotomist in een gecontroleerde omgeving. Bloedafnames zullen plaatsvinden bij bezoek 1 en bezoek 3, respectievelijk bij de tijd voor interventie en post -interventie. Alle monsters worden verzameld met de deelnemer in een vaste toestand tussen de uren van 0600 - 1000. Deelnemers zullen worden gevraagd om hun inname van de dieet van de voorgaande dagen bekend te maken en zullen worden gevraagd om 24 uur hetzelfde dieet te consumeren voorafgaand aan hun bloedbemonstering na interventie. Bij elke bloedafname doneert de deelnemer ongeveer 40 ml bloed via intraveneus bloedmonster (ongeveer 2,5 eetlepels bloed). Bloed zal worden verzameld uit een armader met behulp van veiligheidslok vlindernaalden verzameld in vacutainer-verzamelflesjes. Bloedmonsters zullen worden geëvalueerd op biomarkers van ontsteking, hersengezondheid en stress en gebruikt om de immuunfunctie te beoordelen.

Bezoek 2/Bezoek 4:

Hydratatiebeoordeling: zoals hierboven beschreven. Hartslagvariabiliteit: HRV zal worden gemeten, zowel met behulp van de whoop-band (whoop-Inc., Boston, MA) en gevalideerd door handmatige beoordeling9-11. Deelnemers zullen worden bevestigd aan telemetrie en de standaardafwijking van de normale tot normale hartslagmethode voor HRV-beoordeling zal worden gebruikt. De HRV-meting zal worden uitgevoerd door de deelnemer te bevestigen aan een 12 lood elektrocardiogram (ECG) en een opname van 5 minuten zal plaatsvinden.11 Elektroden worden geplaatst in overeenstemming met de Normal 12 Lead ECG, inclusief de volgende leads: rechterarm (RA), linkerarm (LA), rechterbeen (RL), linkerbeen (LL), V1, V2, V3, V4, V5 en V6. Lead II zal worden gebruikt en de standaardafwijking van normale hartslag naar normale hartslag zal worden beoordeeld en zal worden gerapporteerd in milliseconden (MS). Deelnemers worden vervolgens gecategoriseerd door hun HRV-bereik: HRV onder 50ms worden als ongezond beschouwd, 50-100ms hebben een gecompromitteerde gezondheid en boven 100 ms wordt als gezond beschouwd12. HRV zal worden beoordeeld als een klinische indicator van de systemische stressstatus en zal worden gemeten op respectievelijk de pre -interventie- en post -interventietijd. De totale tijd voor de voorbereiding van de deelnemers en de ECG -opname duurt minder dan 10 minuten.

Vo-2Max¬: Deze maatregel zal worden beoordeeld op een cyclusergometer (Monark Ergomedic 895E, Monark, Varberg, Zweden) met behulp van een TrueOne 2400 metabolisch meetsysteem (MMS-2400) (Parvomedics, Sandy, UT, VS) 13. Deelnemers worden uitgerust met een polaire hartslagsensor H1 (Polar Electro Inc., Bethpage, NY, VS) en geïnstrueerd om rustig in een zittende positie te rusten met benen gedurende 5 minuten losgekruist. Na de rust van 5 minuten, baseline rust hartslag (RHR), rustend bloedlactaat (RBL) via de lactaat plus (Nova Biomedical, VS) en rustende bloeddruk (RBP) met behulp van een Littman stethoscoop (3 m Centennial, Co, VS) en sphygmomanometer (American Diagnostic Corp., Hauppauge, NY, USA) zal worden verkregen 13. Nadat vitalen zijn verkregen, zal de cyclusergometer worden aangepast aan de specificaties van de deelnemers en zal de deelnemer een korte warming -up uitvoeren bij een weerstand van 0,5 kP, een cadans van 60 tpm gedurende 5 minuten13. Onmiddellijk na de opwarming worden de deelnemers geïnstrueerd om hun pedaalcadans te verhogen tot 75-85 tpm om fase 113 te beginnen. Aan het begin van elke fase van 3 minuten wordt vervolgens 0,5 kP weerstand toegevoegd aan Cycle Ergometer Weight Basket13. Aan het einde van elke fase zal de hartslag (HR), bloeddruk (BP), bloedlactaat (BL) en snelheid van waargenomen inspanning (RPE) worden gemeten13. Nadat BL het begin van lactaataccumulatie (OBLA;> 4mmol) bereikte, zal de incrementele werklast met 0,2 kP toenemen om te zorgen voor maximale ¬vo2max13. Beëindiging van de test zal plaatsvinden als reactie op volitatieve vermoeidheid of een afname van de pedaalcadans onder 75rpm14. Dit is een beschrijvende maatregel en wordt alleen bepaald in Visit 2.

Interventie -inzicht:

Oefeningsinterventie: tijdens de oefening wordt HR gemeten via polaire hartslagriem (Kempele, Finland). De trainingssessies bestaan ​​uit zes, 90-seconden hoge intensiteitscycling (HIC) sprints uitgevoerd op een cyclus-ergometer (Monark Ergomedic 895E, Monark, Varberg, Zweden) op 80-90% VO2Max, gevolgd door 180 seconden lage intensiteitscycling (lic) bij 50-60% van Vo2max. Tijdens zowel HIC- als LIC -intensiteiten worden de deelnemers aan RPE gevraagd, die worden vergeleken met de hartslag van de deelnemers tijdens de oefeningen. Dit begeleide trainingsprotocol vereist 9 minuten HIC op 80-90% VO2MAX en 18 minuten LIC op 50-60% VO2Max. De fietsensessie begint met een korte opwarming en eindigt met een afkoeling van in totaal de hele begeleide trainingssessie gedurende 30 minuten. Trainingssessies worden 48 uur uitgevoerd na de vorige trainingssessie voor een totaal van 3 keer per week op maandag, woensdag en vrijdag. Onmiddellijk na voltooiing van de eerste en zesde trainingssessie wordt HR Recovery (HRR) beoordeeld gedurende gestandaardiseerde duur van 5 minuten.

Ademende interventie: de ademhalingsinterventie zal bestaan ​​uit een eenmaal daags ademhalingsoefening van ongeveer 5 tot 10 minuten gedurende 5 dagen per week. Ademhalingspraktijk is een vorm van cyclische hyperventilatie bestaande uit 30 ademhaling (inhalatie en uitademing) herhalingen gevolgd door een uitgeademde ademhaling gedurende 15 seconden gedurende de eerste week en tot 30 seconden tijdens de tweede week. In totaal worden 3 rondes uitgevoerd door de deelnemers. Deelnemers zullen worden geïnstrueerd om ademende herhalingen op een gecontroleerde en consistente manier uit te voeren terwijl ze zitten of liggen. Deelnemers ontvangen begeleide instructie via een video over wachtrijen voor ademcyclus, die de deelnemers informeren wanneer ze moeten inhaleren, uitademen en wanneer ze hun adem moeten behouden terwijl ze door het onderzoeksteam worden begeleid via zoom call9. Na voltooiing van de adem trainingssessies zal het onderzoeksteam een ​​geleide cooldown uitvoeren en inchecken met alle deelnemers om ervoor te zorgen dat ze geen nadelige bijwerkingen voelen door de ademhalingsoefening. De geleide cooldown zal bestaan ​​uit een lid van het onderzoeksteam dat deelnemers instrueert om geleidelijk terug te keren naar hun normale ademhalingspercentage na voltooiing van het ademhalingsprotocol door vragen, zoals we nu wat ontspannende diepe ademhalingen zullen nemen, volledige inhalatie door de neus, gevolgd door volledige aanleiding door de mond, terwijl de duur van zowel inhale en exhale. Het optreden van nadelige symptomen of gebeurtenissen die verband houden met de interventie zullen worden geregistreerd. Alle deelnemers zullen eraan worden herinnerd dat hun betrokkenheid bij de trainingsinterventie vrijwillig is en dat ze zich op elk gewenst moment kunnen terugtrekken. Onmiddellijk na voltooiing van de eerste en tiende CHR -sessie wordt HRR gedurende een gestandaardiseerde duur van 5 minuten beoordeeld.

Controlegroep: de controlegroep zal dezelfde testprocedures ondergaan die hierboven zijn beschreven, maar ze zullen worden gevraagd om hun huidige activiteitsniveau en normale dagelijkse gewoonten te handhaven voor de duur van de interventie.

ANALYSE:

Alle gegevens worden verzameld en gepresenteerd als groepsmiddelen en standaardafwijking. Statistische analyse zal worden uitgevoerd om te bepalen of er significante verschillen zijn tussen interventiegroepen op het tijdstip van pre-interventies. Alle gegevens worden geëvalueerd op de onafhankelijkheid van observaties, normale verdeling van monsters en variantie tussen monsters. Vervolgens zullen een 3 (groep) x 2 (tijdstip) herhaalde metingen ANOVA worden gebruikt om de statistische significantie tussen en binnen deelnemers van elke groep te beoordelen. De significantie zal worden vastgesteld op P <0,05.