Kan du puste deg til bedre helse?

Studiedesign:

Denne studien bruker en kvasi-randomisert kontrollforsøksdesign, der n = 36 vil bli tilfeldig tildelt en av tre grupper. Disse gruppene vil bestå av HIG (n = 12), CHG (n = 12) og COG (n = 12). Hver deltaker vil motta et identifikasjonsnummer når de melder seg inn i studien og deretter vil bli kvasi-tilfeldig tildelt på en balansert måte (med like hanner og kvinner i hver gruppe) til en av de tre gruppene av en forsker som ikke er direkte tilknyttet studien. Denne personen vil bruke Excel -randomiseringsprosedyren. En oversikt over studien er presentert i figur 1 nedenfor. Deltakerne vil bli tilfeldig tildelt en av de tre intervensjonsgruppene: 1) gruppe med høy intensitet (HIG, n = 12), 2) Breathe Retention Group (CHG, n = 12), 3) kontrollgruppe (COG, n = 12).

Figur 1. Oversikt over studiebesøk

Figur 1: Studieoversikt Denne studien vil bestå av tre intervensjonsgrupper betegnet som HIG (HIIT -gruppe), BRG (Breath Retention Group) og COG (kontrollgruppe). Etter fullføring av besøkene før intervensjonen, vil deltakerne bli plassert i en av de tre intervensjonsgruppene ved hjelp av en kvasi-randomisert ordre. Forskere som hadde tilsyn med studien sørget for at alle tre intervensjonsgrupper ble matchet etter beste evne. Totalt fire testbesøk, 2 pre-intervensjon og 2 etterintervensjoner. Fargekodingen som brukes til disposisjonsbesøkene ovenfor, viser likhetene mellom datainnsamlingsbesøk. Lignende datainnsamlingsmetoder for besøk 1 og besøk 3 vil bli brukt, samt besøk 2 og besøk 4, som beskrevet ovenfor.

Deltakere:

Friske deltakere som består av menn og kvinner (n = 60, HIG = 20, BRG = 20, CON = 20) over 18 år er kvalifisert for denne studien. Deltakerne vil bli rekruttert ved hjelp av flygeblad og jungeltelegrafen ved University of Northern Colorado. Deltakernes aldersområde vil være fra 18 år til 50 år gammel. Deltakerne vil bli pålagt å fylle ut spørreskjemaet for fysisk aktivitet (PAR-Q+) for å sikre sikkerhet mens du trener. Inkludering og eksklusjonskriterier er presentert i tabell 1. For å vurdere effektiviteten av intervensjonen for potensielt redusere stress, vil deltakerne bli ekskludert basert på deres depresjon, angst og stressskala (DASS-21) underkategori-score og må oppleve mild til ekstremt alvorlig depresjon, angst og stress3. Deltakerne må score en 10 eller høyere for depresjon, en 8 eller høyere for angst, og en 14 eller høyere for stress på DASS-21.

Tabell 1: Inkludering og eksklusjonskriterier Inkluderingskriterier alder 18-50 år Kjønn Mann og kvinnelig informert samtykke, evnen og viljen til å gi skriftlig informert samtykke, å forstå eksklusjonskriteriene og å akseptere den randomiserte gruppeoppgaven er påkrevd.

PAR-Q+, evnen og viljen til å fullføre spørreskjemaet for fysisk aktivitet, uten medisinsk klaring.

Fysisk aktivitet, deltakerne må avstå fra regelmessig HIIT og strukturert pustepraksis i en måned før deltakelse av depresjonsangst og stressskala underkategori -scoring. Deltakerne må score i den milde eller større kategorien for depresjon, angst og stress. Depresjon ≥ 10, angst ≥ 8 og stress ≥ 14.

Eksklusjonskriterier:

Aldersindivider under 18 år og over 50 år betydelige luftveisforhold inkludert, men ikke begrenset til astma, kronisk obstruktiv lungesykdom, betydelig hjerte- og karsykdommer, deltakere med en kjent kardiovaskulær tilstand som en tidligere hjerteinfarkt, kongestiv hjertesvikt, hjerneslag eller forbigående ischemi angrep, kardiomyopatisk permaserosk, alvorlig arrythythhththththtient ischemia angrep Hypertensjon Betydelig muskel- og skjelettsykdom, inkludert, men ikke begrenset til osteopeni, osteoporose, revmatoid artritt og sarkopeni kognitiv og mental helse, inkludert, men ikke begrenset til ubehandlet angst, ubehandlet depresjon, posttraumatisk stressforstyrrelse, tanker om selvmord.

Besøk 1/Besøk 3 undersøkelser Ved ankomst til Gunter Hall 1610 vil fagene få tid til å gjennomgå samtykkeskjemaet på papir som vil bli levert på dette tidspunktet. Etterforskeren vil forklare den eksperimentelle protokollen og invitere deltakeren til å stille spørsmål. Hvis emnet samtykker i å delta i studien, vil emnet og forskeren signere to eksemplarer av det informerte samtykke. Én kopi vil bli levert til deltakeren, den andre kopien vil forbli i etterforskerens poster. Fagene vil også bli varslet om at deres fulle navn og adresse vil bli samlet inn for å motta kompensasjon på slutten av denne studien per universitetspolitikk.

Deltakerne vil da bli bedt om å fylle ut undersøkelser for å vurdere deltakerens helse før de starter intervensjonen. Undersøkelser inkluderer PAR-Q+, DASS-21, Pittsburg Sleep Quality Index (PSQI) og Wisconsin Upper Respiratory Symptom Survey (WURSS). En beskrivelse av undersøkelsene er gitt nedenfor. Disse undersøkelsene vil bli gitt til hver deltaker i både digital og fysisk form og deltakerne vil fullføre alle spørsmål om undersøkelser. Etter gjennomføringen av undersøkelsene, vil forskerteamet samle en blodprøve fra deltakeren via en venøs punktering av en trent flebotomist for immunfunksjonsanalyse og hormonsammensetning. En online versjon av undersøkelsene vil bli generert ved hjelp av Qualtrics (Qualtrics.com, Seattle, WA).

Fysisk aktivitetsberedskapsspørreskjema for alle (PAR-Q+): PAR-Q+ Bruker ja eller ingen generaliserte helsemessige spørsmål for å screene deltakere som er interessert i å delta i et treningsprogram for behov for medisinsk klaring og legeutgivelse. Par-Q+ har 7 generelle helsespørsmål som spenner fra "Føler du smerter i brystet i ro, under dine daglige aktiviteter eller bor, eller når du gjør fysisk aktivitet?" til "Har legen din noen gang sagt at du bare skal gjøre medisinsk overvåket fysisk aktivitet?" 4. Personer som er kvalifisert for denne undersøkelsen, krever ingen ytterligere medisinsk klaring før de deltar i et treningsprogram og bør sannelig svare nei til alle spørsmål4.

Depresjonsangst og stressskala (DASS-21): DASS-21 består av 21 spørsmål og utforsker deltakerne depresjon, angst og stress3,5. Spørreskjemaet vil be om at deltakeren reflekterer over den siste uken, og hvert spørsmål vil bli besvart i en 0-3 skala, med 0 betydning "gjaldt ikke meg i det hele tatt" og 3 som betyr "brukt meg veldig mesteparten av tiden". Resultatene fra DASS-21 vil bryte ned i tre underkategorier for parametrene for mental helse med 7 spørsmål som bidrar spesifikt til hver av kategoriene. Eksempler på spørsmål dekket i DASS-21 inkluderer "Jeg følte meg nedhjertet eller blå", "Jeg følte at jeg var nær panikk", og "Jeg følte at jeg ikke var verdt mye som en person" 3,5. Underkategorier vil da score for å bestemme alvorlighetsgraden av depresjon, angst og stress på en fem-punkts skala fra "normal" til "ekstremt alvorlig" 3,5.

Pittsburg Sleep Quality Index (PSQI): PSQI består av 19 spørsmål som adresserer deltakerne subjektiv søvnkvalitet, søvnforsinkelse, søvnvarighet, effektivitet av vanlig søvn, forstyrrelse av søvn, bruk av sovemedisiner og dagtid dysfunksjon6.

Wisconsin Upper Respiratory Symptom Survey (WURSS-21): WursS er en sykdomsspesifikk livskvalitet, med det formål å vurdere virkningen av forkjølelse (akutt øvre luftveisinfeksjon). Wurss-21 er sammensatt av 21 spørsmål som undersøker oppfatningen av sykdom, alvorlighetsgraden av sykdomsrelaterte symptomer i løpet av det siste døgnet, omfanget av sykdommen har hindret evnen til å tenke tydelig og utføre daglige oppgaver det siste døgnet, og sammenligningen av sykdom til dagen før 7.

Kostholdsvurdering: Deltakernes kostholdsvaner vil bli vurdert med en 24-timers kostholdsinnstilling. Hver deltaker vil registrere hva de spiste og drakk i 24 timer før du besøker 1 og vil bli instruert om å spise og drikke de samme matene og drikken til samme tid før du besøker 4. 24-timers kostholdsinnkalling vil bli omgjort til forskerteamet på Visit 1 og besøke 4.

¬antropomorfe vurderinger Kroppsvekt og høydevurdering: Deltakerne vil bli instruert om å fjerne sko, sokker og ekstra klær enn deres basislag før vekt- og høydevurderingen. Begge målingene vil bli oppnådd via et stadiometer SECA 220 (Chino, California, USA) og Detecto Standing Digital Scale (Webb City, Missouri, USA). Dette tiltaket vil bli brukt til beskrivende formål og vil bare være fullført i besøk 1.

Luftforskyvning PLETHYSMOGRAFI: Kroppssammensetning vil bli vurdert via luftforskyvningspletysmografi gjennom bruk av BODPOD (Cosmed USA Inc., Concord, CA). Målinger oppnådd inkluderer kroppssammensetning, mager kroppsmasse (LBM) og prosent kroppsfett (BF%). Deltakerne vil bli instruert om å fjerne sko, sokker, smykker og eventuelle ekstra klær enn baselaget. Deltakerne vil bli instruert om å bruke en svømmehette og kroppssammensetningsanalyse vil bli utført i henhold til produsentens retningslinjer8. Dette tiltaket vil bli brukt til beskrivende formål og vil bare være fullført i besøk 1.

Fysiologiske vurderinger Hydreringsvurdering: Etter å ha fullført online informasjonen samtykke og undersøkelser, for besøk 1 og i begynnelsen av besøk 2, besøk 3 og besøk 4 urinalyse vil være fullført. Deltakerne vil bli instruert om å annullere blæren sin i en eksemplarsamlingsbeholder. Urinprøven som følger med vil bli analysert for urinspesifikk tyngdekraft ved bruk av PAL-10S (4410) urinspesifikk tyngdekraft refraktometer (Atago, Tokyo, Japan). En hydrering avskåret med å bli satt til urinspesifikk tyngdekraft (USG) <1.020. Deltakere som ankommer en dehydrert tilstand (USG> 1.020) vil bli instruert om å hydrere, hvis det ikke er mulig, vil deltakeren bli planlagt og instruert om å komme tilbake på et senere tidspunkt.

Fysisk aktivitet og søvnsporing: The Whoop Strap 4.09. vil bli brukt til å samle inn disse dataene. Tiltak oppnådd fra Whoop Strap inkluderer kontinuerlig hjertefrekvensovervåking, HRV, søvnsyklus, søvnstadium og fysisk aktivitetsdata. HRV-målingen fra Whoop Strap blir deretter sammenlignet med HRV-analysen utført ved bruk av standardavviket for normal-til-normal Beat-metode10. Denne stroppen vil bli slitt i hele 2 ukers intervensjonsperiode.

Immunologiske vurderinger Blodprøvetaking: Alle blodinnsamlingsprosedyrer utført i denne studien vil bli utført av en trent flebotomist i et kontrollert miljø. Blodstrekninger vil oppstå ved besøk 1 og besøk 3, henholdsvis ved inngripen og etter intervensjonens tidspunkt. Alle prøver vil bli samlet med deltakeren i en fast tilstand mellom 0600 - 1000 timer. Deltakerne vil bli bedt om å røpe deres foregående dager kostholdsinntak og vil bli bedt om å konsumere det samme kostholdet i 24 timer før prøvetakingen etter intervensjonen. Med hvert blodtrekk vil deltakeren donere omtrent 40 ml blod via intravenøs blodprøve (omtrent 2,5 ss blod). Blod vil bli samlet fra en armvenen ved hjelp av sikkerhetslok-sommerfugl nåler samlet inn i Vacutainer-samlingsflasker. Blodprøver vil bli evaluert for biomarkører av betennelse, hjernehelse og stress samt brukt til å vurdere immunfunksjonen.

Besøk 2/Besøk 4:

Hydreringsvurdering: Som skissert ovenfor. Hjertefrekvensvariabilitet: HRV vil bli målt både ved bruk av Whoop Strap (Whoop-Inc., Boston, MA) og validert ved manuell vurdering9-11. Deltakerne vil være knyttet til telemetri og standardavviket for normal-til-normal hjerteslagsmetode for HRV-vurdering vil bli brukt. HRV-målingen vil bli utført ved å feste deltakeren til et 12 blyelektrokardiogram (EKG) og en 5-minutters opptak vil finne sted.11 Elektroder vil bli plassert i samsvar med den normale 12 bly -EKG, inkludert følgende ledninger: høyre arm (RA), venstre arm (LA), høyre ben (RL), venstre ben (LL), V1, V2, V3, V4, V5 og V6. Bly II vil bli brukt og standardavvik for normal hjerteslag til normal hjerteslag vil bli vurdert og vil bli rapportert i millisekunder (MS). Deltakerne vil deretter bli kategorisert etter HRV-serien: HRV under 50ms regnes som usunne, 50-100ms har kompromittert helse, og over 100 ms regnes som sunt12. HRV vil bli vurdert som en klinisk indikator på systemisk stresstilstand og vil bli målt ved henholdsvis pre -intervensjon og etter intervensjonspunktet. Den totale tiden for deltakerforberedelse og EKG -opptak vil ta mindre enn 10 minutter.

Vo¬¬2Max‐: Dette tiltaket vil bli vurdert på et syklus ergometer (Monark ergomedic 895E, Monark, Varberg, Sverige) ved bruk av et TrueOne 2400 metabolsk målesystem (MMS-2400) (Parvomedics, Sandy, UT, USA) 13. Deltakerne vil være utstyrt med en polar hjertefrekvenssensor H1 (Polar Electro Inc., Bethpage, NY, USA) og instruert om å hvile i en sittende stilling stille med ben som ikke er krysset i 5 minutter13. Etter 5 -minutters hvile, Baseline Resting Heart Proses (RHR), hvilende blodlaktat (RBL) via laktatet pluss (Nova Biomedical, USA) og hvilende blodtrykk (RBP) ved bruk av et Littman Stethoscop (3 M Centennial, CO, USA) og SPHYGMOMOMANUMET (Americany Achixing1. Etter at det er oppnådd vitals, vil syklus ergometeret bli montert på deltakernes spesifikasjoner, og deltakeren vil utføre en kort oppvarming med en motstand på 0,5 kp, en tråkkfrekvens på 60 rpm i 5 minutter13. Umiddelbart etter oppvarmingen vil deltakerne bli instruert om å øke pedalkadensen til 75-85 rpm for å begynne trinn 113. I starten av hver 3-minutters trinn, vil 0,5 kp motstand blir deretter lagt til for å sykle ergometer vektkurv13. På slutten av hvert trinn vil hjertefrekvens (HR), blodtrykk (BP), blodlaktat (BL) og frekvensen av opplevd anstrengelse (RPE) måles13. Når BL nådde utbruddet av laktatakkumulering (OBLA;> 4mmol), vil trinnvis arbeidsmengde øke med 0,2 kp for å sikre maksimal ¬vo2max13. Avslutning av testen vil oppstå som svar på volitasjonell tretthet eller en reduksjon av pedalkadens under 75 rpm14. Dette er et beskrivende tiltak og vil bare bli bestemt i besøk 2.

Intervensjonsinnsikt:

Treningsinngrep: Under treningsøkten vil HR bli målt via polar hjerterytme (Kempele, Finland). Treningsøktene vil bestå av seks, 90 sekunders sykling (HIC) med høy intensitet (HIC) utført på et syklus ergometer (Monark ergomedic 895e, Monark, Varberg, Sverige) ved 80-90% VO2max, fulgt av 180 sekunder med lav intensitet. Under både HIC- og LIC -intensiteter vil deltakerne bli spurt om RPE, som vil bli sammenlignet med deltakernes hjertefrekvens gjennom treningsøktene. Denne overvåkede treningsprotokollen vil kreve 9 minutters HIC ved 80-90% VO2MAX og 18 minutter LIC på 50-60% VO2max. Syklingsøkten begynner med en kort oppvarming og slutter med en avkjøling på totalt hele øvelse av øvelsen i 30 minutter. Treningsøkter vil bli utført 48 timer etter den forrige treningsøkten for totalt 3 ganger per uke på mandager, onsdager og fredager. Umiddelbart etter fullføring av den første og sjette treningsøkten vil HR Recovery (HRR) bli vurdert for standardisert varighet på 5 minutter.

Pusteinngrep: Pusteinngrepet vil bestå av en en gang daglig pustepraksis som varer i omtrent 5 til 10 minutter i 5 dager per uke. Pustepraksis er en form for syklisk hyperventilering bestående av 30 pust (inhalasjon og utpust) repetisjoner etterfulgt av en utpustet pustetensjon i 15 sekunder i løpet av den første uken og opptil 30 sekunder i løpet av den andre uken. Totalt 3 runder vil bli utført av deltakerne. Deltakerne vil bli instruert om å utføre puste repetisjoner på en kontrollert og konsistent måte mens de enten sitter eller ligger. Deltakerne vil motta guidet instruksjon via en video om pustesyklus -køer, informere deltakerne når de skal inhalere, puste ut og når de skal beholde pusten mens de blir overvåket av forskerteamet via Zoom Call9. Etter fullføring av pusteopplæringsøktene vil forskerteamet gjennomføre en guidet nedkjøling og sjekke inn med alle deltakerne for å sikre at de ikke føler noen negative bivirkninger fra pusteøvelsen. Den guidede nedkjølingen vil bestå av et medlem av forskerteamet som instruerer deltakerne om gradvis å gå tilbake til sin normale respirasjonsrate etter fullføring av pusteprotokollen gjennom spørsmål som nå skal vi ta litt avslappende dype pust, full innånding gjennom nesen, etterfulgt av full utpusning gjennom munnen, samtidig som gradvis øker varigheten av både inhalen og ekshalert. Forekomsten av bivirkninger eller hendelser assosiert med intervensjonen vil bli registrert. Alle deltakerne vil bli påminnet om at deres engasjement i treningsintervensjonen er frivillig, og at de kan trekke seg når som helst. Umiddelbart etter fullføring av den første og tiende CHR -økten vil HRR bli vurdert for en standardisert varighet på 5 minutter.

Kontrollgruppe: Kontrollgruppen vil gjennomgå de samme testprosedyrene som er beskrevet ovenfor, men de vil bli bedt om å opprettholde sitt nåværende aktivitetsnivå og normale daglige vaner i løpet av intervensjonens varighet.

ANALYSE:

Alle data vil bli samlet inn og presentert som gruppemidler og standardavvik. Statistisk analyse vil bli utført for å avgjøre om det er signifikante forskjeller mellom intervensjonsgrupper på pre-intervensjonspunktet. Alle data vil bli evaluert for uavhengighet av observasjoner, normalfordeling av prøver og varians blant prøver. Deretter vil en 3 (gruppe) x 2 (tidspunkt) gjentatte tiltak ANOVA bli brukt til å vurdere statistisk betydning mellom og innen deltakere i hver gruppe. Betydning vil bli satt til p <0,05.