Kombinert tDCS og pneumatisk kompresjon for restitusjon etter en 10K-løp

Formålet med denne studien er å undersøke effektene av kombinert transkraniell likestrømsstimulering (tDCS) og pneumatisk kompresjon (PC) på rehabilitering hos erfarne mannlige langdistanseløpere etter et 10-kilometers løp. Studien har også som mål å undersøke om disse intervensjonene kan forkorte rehabiliteringstiden og forhindre prestasjonsnedgang etter langvarig og intens trening.

Denne studien vil bli gjennomført som en randomisert, kontrollert, krysset studie med en blandet eksperimentell design. Hver deltaker vil gjennomgå fire forskjellige rehabiliteringsprotokoller i en tilfeldig rekkefølge, med en ukes mellomrom mellom øktene. Randomisering vil bli utført ved hjelp av Research Randomizer, som tildeler deltakerne til en av fire sekvenser (f.eks. B-A-D-C). Deltakerne vil kun bli identifisert med numeriske koder for å sikre blindering og opprettholde konfidensialitet. Hver deltaker vil oppleve alle protokollene, noe som muliggjør sammenligninger innenfor samme deltaker og minimerer rekkefølge-relatert skjevhet.

De fire rehabiliteringsprotokollene er:

(A) tDCS-gruppe: kun transkraniell likestrømsstimulering (B) PC-gruppe: kun pneumatisk kompresjon (PC) (C) tDCS + PC-gruppe: samtidig bruk av både tDCS og PC (D) Kontrollgruppe: passiv hvile uten intervensjon

tDCS- og PC-intervensjonene representerer de uavhengige variablene, mens de avhengige variablene inkluderer Velvære-spørreskjemaet (WBQ), Total Quality Recovery (TQR), hjertefrekvensvariabilitet (HRV), prestasjon på Stroop-testen, vertikal hopphøyde og maksimal frivillig isometrisk kontraksjon (MVIC) med elektromyografi (EMG)-registreringer.

Deltakerne vil være 35 mannlige erfarne langdistanseløpere i alderen 40-55 år, bosatt i Bursa, Tyrkia, med minst fem års jevn trening. Deltakerne vil trene fem dager i uken i omtrent 90 minutter per dag og må oppfylle aerobe kondisjonskriterier etablert av American College of Sports Medicine, inkludert fullføring av et offisielt 10-kilometers løp på under 50 minutter innen de siste seks månedene og opprettholdelse av en ukentlig løpevolum på 60-80 kilometer. Frivillige vil bli rekruttert fra det lokale langdistanseløpermiljøet som er kjent for hovedforskeren, Hilal Oruç Kaya.

Deltakere vil bli ekskludert hvis de har brukt vanlige medisiner innen de siste seks månedene; inntatt stimulanter, koffein eller alkohol innen 24 timer før testing; røyker; har opplevd muskelskjelettskader innen de siste seks månedene; er under fysikalsk behandling; eller har nevrologiske tilstander som epilepsi eller en historie med anfall, eller har hjerte-, hjerne- eller andre elektroniske implantater. Ytterligere ekskluderingskriterier inkluderer åpne sår eller dermatologiske tilstander på hodet, sirkulasjonsforstyrrelser som dyp venetrombose, perifer arteriell sykdom, alvorlige åreknuter, eller tidligere eksponering for tDCS- eller PC-intervensjoner. Deltakere kan frivillig trekke seg, ikke møte opp til økter, eller bli fjernet hvis kardiovaskulære, nevrologiske eller ortopediske komplikasjoner oppstår under trening eller intervensjoner, eller hvis de opplever overdreven ubehag eller bivirkninger fra tDCS- eller PC-prosedyrer. Skriftlig informert samtykke vil bli innhentet etter at deltakerne er informert om studiens formål, prosedyrer, potensielle risikoer og fordeler.

Utvalgsstørrelsen ble beregnet ved hjelp av G*Power versjon 3.1.9.7 for gjentatte målinger variansanalyse med innenfor-mellom interaksjon, forutsatt en effektstørrelse på f = 0,30, et alfanivå på 0,05 og en statistisk styrke på 0,80, noe som resulterte i en nødvendig utvalgsstørrelse på 28 deltakere. For å ta hensyn til potensielle frafall, vil totalt 35 deltakere bli rekruttert.

Screening og innføringsøkt

Deltakerne vil gjennomgå antropometriske målinger (kroppsmasse, kroppsfettprosent og høyde) ved hjelp av en Tanita BC 418 MA kroppssammensetningsanalysator og en Seca stadiometer. Fysisk form vil bli evaluert ved hjelp av en 12-minutters Cooper-test utført på en 400-meters utendørs bane under kontrollerte miljøforhold (temperatur 20-24°C, relativ fuktighet 50-70%, vindhastighet ≤10 km/t). En standardisert 20-minutters oppvarming, inkludert jogging, akselerasjoner, hopp og strekkøvelser, vil gå forut for testen. Avstander vil bli registrert ved hjelp av en Polar V3 global posisjoneringssystem (GPS)-klokke.

Deltakerne vil også fullføre en innføringsøkt med 10-kilometers løpebanen, tDCS- og PC-enhetene, Stroop-testen, MVIC-prosedyrer og vertikale hoppvurderinger for å sikre forståelse av alle studieprosedyrer.

Eksperimentelle økter

Før-løpsmålinger (T1): Deltakerne vil fullføre Velvære-spørreskjemaet (WBQ) og Total Quality Recovery (TQR)-skalaene. Hjertefrekvens (HR) og hjertefrekvensvariabilitet (HRV) vil bli registrert i 10 minutter ved hjelp av en Polar V3 GPS-klokke og en H10 hjertefrekvensmåler. Kognitiv prestasjon vil bli vurdert ved hjelp av Stroop-testen, vertikal hopphøyde vil bli målt, og MVIC av quadriceps-musklene vil bli registrert med elektromyografi (EMG).

10-Kilometers løp: Deltakerne vil fullføre et 10-kilometers løp med 75% treningsintensitet beregnet ved hjelp av Karvonen-formelen. Treningsintensitet vil bli overvåket ved hjelp av GPS- og HR-data. Opplevd anstrengelse vil bli vurdert ved hjelp av Borgs 20-punkts skala for opplevd anstrengelse ved 5-kilometersmerket og umiddelbart etter fullføring av løpet.

Etter-løpsmålinger (T2): Alle målinger innhentet ved T1 vil bli gjentatt umiddelbart etter 10-kilometers løpet.

Intervensjoner

Deltakerne vil bli tilfeldig tildelt en av de fire rehabiliteringsprotokollene:

tDCS: 20 minutter med 2 mA stimulering påført F3- og F4-regionene i dorsolateral prefrontalcortex i en halvliggende stilling ved hjelp av Brain Premier-enheten

PC: 20 minutter med sekvensiell pneumatisk kompresjon påført nedre ekstremiteter ved hjelp av Normatec pneumatisk kompresjonssystem, med kompresjonstrykk justerbart mellom 20 og 100 mmHg, etter standardiserte trykk- og tidsprotokoller

tDCS + PC: samtidig påføring av begge intervensjoner i 20 minutter

Kontroll: passiv hvile i en halvliggende stilling i 20 minutter

Deltakere i tDCS-tilstandene vil rapportere følelser og opplevd intensitet av stimulering (f.eks. kløe, brenning, ubehag) ved hjelp av et strukturert spørreskjema.

Etter-intervensjonsmålinger (T3): Alle målinger innhentet ved T1 vil bli gjentatt umiddelbart etter intervensjonen.

Resultatmål

Subjektive rehabiliteringsmål: Velvære-spørreskjemaet (WBQ) og Total Quality Recovery (TQR)

Autonome mål: hjertefrekvensvariabilitet (HRV) og GPS-avledede data

Kognitiv prestasjon vurdert ved hjelp av Stroop-testen

Vertikal hopphøyde vurdert ved hjelp av My Jump-applikasjonen

MVIC av quadriceps-musklene registrert med elektromyografi (EMG) i henhold til Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM)-retningslinjene

Statistisk analyse

Data vil bli analysert ved hjelp av IBM SPSS Statistics versjon 29. Normalitet vil bli vurdert ved hjelp av Shapiro-Wilk-testen, homogenitet av varianser ved hjelp av Levenes test, og sfærisitet ved hjelp av Mauchlys test. En toveis gjentatte målinger variansanalyse (4 Tid × 4 Tilstand) vil bli brukt til å evaluere interaksjonseffekter, med Bonferroni-justerte post hoc-sammenligninger brukt når det er passende. Effektstørrelser vil bli rapportert ved hjelp av partiell eta kvadrat (ηp²), med verdier >0,01 ansett som små, >0,06 middels og >0,14 store. Statistisk signifikans vil bli satt til p < 0,05.