Czy możesz oddychać na lepsze zdrowie?

Projekt badania:

W tym badaniu wykorzystano quasi-randomizowany projekt badania kontrolnego, w którym n = 36 zostanie losowo przypisane do jednej z trzech grup. Grupy te będą składać się z HIG (n = 12), CHG (n = 12) i COG (n = 12). Każdy uczestnik otrzyma numer identyfikacyjny, gdy zapisuje się do badania, a następnie zostanie quasi-losowo przypisany w sposób zrównoważony (z równymi mężczyznami i kobietami w każdej grupie) do jednej z trzech grup przez badacza, który nie jest bezpośrednio związany z badaniem. Ta osoba zastosuje procedurę randomizacji Excel. Przegląd badania przedstawiono na rycinie 1 poniżej. Uczestnicy zostaną losowo przypisani do jednej z trzech grup interwencyjnych: 1) grupy o wysokiej intensywności (HIG, n = 12), 2) grupa retencyjna oddychania (CHG, n = 12), 3) grupa kontrolna (COG, n = 12).

Rysunek 1. Przegląd wizyt w badaniu

Rycina 1: Przegląd badania Badanie to będzie składać się z trzech grup interwencyjnych oznaczonych jako HIG (Grupa HIIT), BRG (grupa retencyjna oddechu) i COG (grupa kontrolna). Po zakończeniu wizyt w zakresie gromadzenia danych przed interwencją uczestnicy zostaną umieszczone w jednej z trzech grup interwencyjnych przy użyciu quasi-lodomizowanej kolejności. Naukowcy nadzorujący badanie zapewnili, że wszystkie trzy grupy interwencyjne zostały dopasowane do ich najlepszych umiejętności. W sumie cztery wizyty testowe, 2 przed interwencją i 2 po interwencji. Kodowanie kolorów zastosowane podczas powyższych wizyt zarysowych pokazuje podobieństwa między wizytami gromadzenia danych. Zastosowane zostaną podobne metody gromadzenia danych do wizyty 1 i wizyty 3, a także Visit 2 i Visit 4, jak opisano powyżej.

Uczestnicy:

Zdrowi uczestnicy składający się z mężczyzn i kobiet (n = 60, HIG = 20, Brg = 20, con = 20) w wieku 18 lat kwalifikują się do tego badania. Uczestnicy będą rekrutowani przy użyciu ulotek i ustnej na University of Northern Colorado. Zakres wiekowy uczestników będzie miał od 18 lat do 50 lat. Uczestnicy będą musieli wypełnić kwestionariusz gotowości aktywności fizycznej (PAR-Q+), aby zapewnić bezpieczeństwo podczas ćwiczeń. Kryteria włączenia i wykluczenia przedstawiono w tabeli 1. Aby ocenić skuteczność interwencji w celu potencjalnego zmniejszenia stresu, uczestnicy zostaną wykluczeni na podstawie wyników podkategorii depresji, lęku i skali stresu (DASS-21) i muszą doświadczać łagodnej do wyjątkowo ciężkiej depresji, lęku i stresu3. Uczestnicy muszą zdobyć 10 lub więcej za depresję, 8 lub wyższy dla lęku i 14 lub wyższy dla stresu na DASS-21.

Tabela 1: Kryteria włączenia i wykluczenie kryteria włączenia w wieku 18–50 lat seks płci męskiej i żeńskiej świadomie zgoda, zdolność i chęć wyrażania pisemnej świadomej zgody, zrozumienia kryteriów wykluczenia oraz przyjęcia randomizowanego przypisania grupy jest wymagane.

PAR-Q+, zdolność i gotowość do wypełnienia kwestionariusza gotowości aktywności fizycznej, bez konieczności prześwitu medycznego.

Aktywność fizyczna, uczestnicy muszą powstrzymać się od regularnych praktyk oddychania HIIT i ustrukturyzowanego oddychania przez miesiąc przed uczestnictwem lęku na depresji i podkategorii skali stresu, uczestnicy muszą zdobyć w kategorii łagodnej lub większej kategorii depresji, lęku i stresu. Depresja ≥ 10, lęk ≥ 8 i stres ≥ 14.

Kryteria wykluczenia:

Osoby wiekowe poniżej 18 lat i ponad 50 lat znaczące warunki oddechowe, w tym między innymi astmę, przewlekłą obturacyjną chorobę płuc, znaczącą chorobę sercowo -naczyniową, uczestnicy o znanych stanach sercowo -naczyniowych, takich jak poprzedni zawał mięśnia sercowego, storonowe niewydolność serca, udar lub przejściowe niedokrwienie niedokrwienia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia, kardiomiopatia lub przemijanie niedokrwienne. Choroba mięśniowo-szkieletowa, w tym między innymi osteopenii, osteoporoza, reumatoidalne zapalenie stawów oraz zdrowie poznawcze i psychiczne sarkopenii, w tym między innymi nieleczonego lęku, nieleczonej depresji, zaburzenia stresu pourazowego, myśli samobójstwa.

Odwiedź 1/Odwiedź 3 ankiety Po przybyciu do Gunter Hall 1610, badani będą miały czas na sprawdzenie formularza zgody na papierze, który zostanie w tym czasie dostarczony. Badacz wyjaśni protokół eksperymentalny i zaprosi uczestnika do zadawania pytań. Jeżeli podmiot zgodzi się wziąć udział w badaniu, podmiot i badacz podpiszą dwie kopie świadomej zgody. Jedna kopia zostanie dostarczona uczestnikowi, druga kopia pozostanie w aktach śledczych. Zostaną również powiadomieni, że ich pełna nazwa i adres zostaną zebrane w celu otrzymania odszkodowania na końcu tego badania według polityki uniwersyteckiej.

Uczestnicy zostaną następnie poproszeni o wypełnienie ankiet w celu oceny zdrowia uczestników przed rozpoczęciem interwencji. Ankiety obejmują PAR-Q+, DASS-21, wskaźnik jakości snu w Pittsburgu (PSQI) i badanie objawów oddechowych w Wisconsin (WURSS). Opis ankiet znajduje się poniżej. Te ankiety zostaną przekazane każdemu uczestnikowi zarówno formy cyfrowej, jak i fizycznej, a uczestnicy wypełnią wszystkie pytania ankietowe. Po zakończeniu ankiet zespół badawczy zbierze próbkę krwi od uczestnika poprzez nakłucie żylne przez wyszkolonego flebotomisty do analizy funkcji immunologicznych i składu hormonalnego. Online wersja ankiet zostanie wygenerowana za pomocą Qualtrics (Qualtrics.com, Seattle, WA).

Kwestionariusz gotowości do aktywności fizycznej dla wszystkich (PAR-Q+): PAR-Q+ wykorzystuje tak lub nie uogólnione pytania zdrowotne dla uczestników badań zainteresowanych angażowaniem się w program ćwiczeń w zakresie wymagania odprawy medycznej i uwolnienia lekarzy. Par-Q+ ma 7 ogólnych pytań zdrowotnych, od „Czy odczuwasz ból w klatce piersiowej w spoczynku, podczas codziennych czynności lub życia, czy podczas aktywności fizycznej?” „Czy twój lekarz powiedział kiedyś, że powinieneś wykonywać tylko medycznie nadzorowaną aktywność fizyczną?” 4. Osoby kwalifikujące się do tego dochodzenia nie wymagają dalszego zezwolenia medycznego przed udziałem w programie ćwiczeń i powinny prawnie odpowiedzieć nie na każde pytanie 4.

Skala lęku depresji i stres (DASS-21): DASS-21 składa się z 21 pytań i bada depresję uczestników, lęk i stres 3,5. Kwestionariusz poprosi uczestnika refleksję nad minionym tygodniem, a na każde pytanie zostanie odpowiedzone w skali 0-3, z 0, co oznacza „w ogóle nie dotyczyło mnie”, a 3 oznaczające „zastosowane do mnie przez większość czasu”. Wyniki DASS-21 podzielą się na trzy podkategorie dla parametrów zdrowia psychicznego z 7 pytaniami, które przyczyniają się konkretnie do każdej z kategorii. Przykłady pytań omówionych w DASS-21 obejmują „Czułem się w dół lub niebieski”, „Czułem, że jestem blisko paniki”, a „Czułem, że nie jestem warta jako osoba” 3,5. Podkategorie będą następnie oceniać, aby określić nasilenie depresji, lęku i stresu w pięciopunktowej skali od „normalnej” do „wyjątkowo ciężkiej” 3,5.

Wskaźnik jakości snu w Pittsburgu (PSQI): PSQI składa się z 19 pytań, które dotyczą uczestników subiektywna jakość snu, opóźnienie snu, czas trwania snu, wydajność zwykłego snu, zaburzenie snu, stosowanie leków snu i zaburzenia w ciągu dnia 6.

Wisconsin Górne badanie objawów oddechowych (WURSS-21): WURSS jest specyficzną dla choroby pomiaru życia, w celu oceny wpływu przeziębienia zwykłego (ostre zakażenie górnych oddechowych). WURSS-21 składa się z 21 pytań badających postrzeganie choroby, nasilenie objawów związanych z chorobą w ciągu ostatnich 24 godzin, stopień, w jakim choroba utrudniała możliwość jasnego myślenia i wykonywania codziennych zadań w ciągu ostatnich 24 godzin oraz porównanie choroby do dnia wcześniejszego.

Ocena diety: nawyki dietetyczne uczestników zostaną ocenione za pomocą 24-godzinnego wycofania diety. Każdy uczestnik zapisuje to, co zjadł i pili przez 24 godziny przed wizytą 1 i zostanie poinstruowany, aby jeść i pić te same potrawy i napoje w tym samym czasie przed wizytą 4. 24-godzinne wycofanie diety zostanie przekształcone w zespół badawczy podczas wizyty 1 i wizyty 4.

¬ Assessment ocen antropomorficznych Ocena ciała i wysokość: Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby usunąć buty, skarpetki i dodatkowe odzież inne niż warstwa podstawowa przed oceną wagi i wysokości. Oba pomiary zostaną uzyskane za pośrednictwem stadiometru SECA 220 (Chino, Kalifornia, USA) i detecto stojącej skali cyfrowej (Webb City, Missouri, USA). Środek ten zostanie wykorzystany do celów opisowych i zostanie ukończona dopiero podczas wizyty 1.

Pletyzmografia przesunięcia powietrza: Skład ciała zostanie oceniony za pomocą listy przemieszczenia powietrza poprzez wykorzystanie BODPOD (Cosmed USA Inc., Concord, CA). Otrzymane pomiary obejmują skład ciała, chudą masę ciała (LBM) i procent tkanki tłuszczowej (BF%). Uczestnicy zostaną pouczeni, aby usunąć buty, skarpetki, biżuterię i wszelkie dodatkowe ubrania inne niż warstwa podstawowa. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby nosić czapkę pływacką, a analiza składu ciała zostanie przeprowadzona zgodnie z wytycznymi producenta 8. Środek ten zostanie wykorzystany do celów opisowych i zostanie ukończona dopiero podczas wizyty 1.

Oceny fizjologiczne Ocena nawodnienia: Po zakończeniu internetowego informowania i ankiet, na wizytę 1 oraz na początku wizyty 2, wizyta 3 i wizyta 4 analiza moczu zostaną zakończone. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby unieważnić pęcherz w kontenerowi kolekcji próbki. Podana próbka moczu zostanie przeanalizowana pod kątem grawitacji właściwości moczu przy użyciu refraktometru właściwego właściwościowego moczu (4410) (Atago, Tokio, Japonia). Odcięte nawodnienie za pomocą grawitacji właściwego moczu (USG) <1,020. Uczestnicy przybywający do stanu odwodnionego (USG> 1.020) zostanie poinstruowany, aby nawodnić, jeśli nie będzie to możliwe, uczestnik zostanie przełożony i poinstruowany, aby wrócić w późniejszym terminie.

Aktywność fizyczna i śledzenie snu: Pasek Whoop 4.09. zostanie użyty do zebrania tych danych. Środki uzyskane z paska WHOOP obejmują ciągłe monitorowanie tętna, HRV, cykl snu, stadium snu i dane aktywności fizycznej. Pomiar HRV z paska WHOOP zostanie następnie porównany z analizą HRV przeprowadzoną przy użyciu standardowego odchylenia metody rytmu normalnego do normalnego. Ten pasek będzie noszony przez cały 2 -tygodniowy okres interwencji.

Oceny immunologiczne pobieranie próbek krwi: Wszystkie procedury gromadzenia krwi przeprowadzone w tym badaniu będą wykonywane przez wyszkolonego flebotomisty w kontrolowanym środowisku. Losowanie krwi nastąpi podczas wizyty 1 i wizyty 3, odpowiednio w punkcie czasowym przed interwencją i po interwencji. Wszystkie próbki zostaną zebrane z uczestnikiem stanu na czczo między godzinami 0600 - 1000. Uczestnicy zostaną poproszeni o ujawnienie swoich poprzednich dni spożycia diety i zostaną poproszeni o spożywanie tej samej diety przez 24 godziny przed próbkowaniem krwi po interwencji. Z każdym losowaniem krwi uczestnik przekazuje około 40 ml krwi za pomocą dożylnej próbki krwi (około 2,5 łyżki krwi). Krew zostanie zebrana z żyły ramiennej za pomocą igieł motyla bezpieczeństwa-let-lok zebranych w fiolki zbiórki wakutainów. Próbki krwi zostaną ocenione pod kątem biomarkerów stanu zapalnego, zdrowia mózgu i stresu, a także zastosowane do oceny funkcji immunologicznej.

Odwiedź 2/Odwiedź 4:

Ocena nawodnienia: jak przedstawiono powyżej. Zmienność tętna: HRV będzie mierzony zarówno za pomocą paska WHOOP (Whoop-Inc., Boston, MA), jak i zatwierdzony przez Manual Assessment9-11. Uczestnicy będą przywiązani do telemetrii, a standardowe odchylenie standardowej metody normalnej do normalnej bicia serca do oceny HRV. Pomiar HRV zostanie wykonany przez przymocowanie uczestnika do 12-letniej elektrokardiogramu (EKG) i odbędzie się 5-minutowe nagranie. 11 Elektrody zostaną umieszczone zgodnie z normalnym 12 -letnim EKG, w tym następujące przewody: prawe ramię (RA), lewe ramię (LA), prawą nogę (RL), lewą nogę (LL), V1, V2, V3, V4, V5 i V6. Ołów II zostanie wykorzystany, a standardowe odchylenie normalnego bicia serca do normalnego bicia serca zostanie ocenione i zostanie zgłoszone w milisekundach (MS). Uczestnicy zostaną następnie podzielone na kategorie według zakresu HRV: HRV poniżej 50 ms jest uważany za niezdrowy, 50-100 ms ma zagrożone zdrowie, a powyżej 100 ms jest uważane za zdrowe 12. HRV zostanie oceniony jako wskaźnik kliniczny stanu naprężenia ogólnoustrojowego i będzie mierzony odpowiednio w punkcie czasowym przed interwencją i po interwencji. Całkowity czas przygotowania uczestników i nagrywania EKG potrwa mniej niż 10 minut.

VoS2maxuz: Środek ten zostanie oceniony na ergometrze cyklu (Monark Ergomedic 895E, Monark, Varberg, Szwecja) przy użyciu Trueone 2400 Metabolic Pomiar System (MMS-2400) (Parvomedics, Sandy, UT, USA) 13. Uczestnicy zostaną wyposażeni w polarny czujnik tętna H1 (Polar Electro Inc., Bethpage, NY, USA) i poinstruowani, aby spokojnie odpocząć w pozycji siedzącej z nogami bez przełomu przez 5 minut13. Po 5 -minutowym odpoczynku, wyjściowe tętno spoczynkowe (RHR), spoczynkowe mleczan krwi (RBL) przez mleczan plus (Nova Biomedical, USA) i spoczynkowe ciśnienie krwi (RBP) przy użyciu stetoskopu Littmana (3 m stulecia, CO, USA), zostanie uzyskany 13. Po uzyskaniu witalności ergometr cyklu zostanie zamontowany do specyfikacji uczestników, a uczestnik wykonuje krótkie rozgrzewki przy oporności 0,5 kp, kadencję 60 obr / min przez 5 minut13. Natychmiast po rozgrzewce uczestnicy zostaną poinstruowani, aby zwiększyć kadencję pedałową do 75-85 obr./min, aby rozpocząć etap 113. Na początku każdego 3-minutowego etapu 0,5 kz rezystancji zostanie następnie dodane do koszyka ergometru Cycle Ergometr13. Na końcu każdego etapu mierzone będą szybkość serca (HR), ciśnienie krwi (BP), mleczanu krwi (BL) i szybkości postrzeganego wysiłku (RPE). Po osiągnięciu BL na początku akumulacji mleczanu (Obla;> 4mmol) przyrostowe obciążenie wzrośnie o 0,2 kp, aby zapewnić maksymalne ¬vo2max13. Zakończenie testu nastąpi w odpowiedzi na zmęczenie objętościowe lub spadek kadencji pedałowej poniżej 75 rpm14. Jest to miara opisowa i zostanie ustalona tylko podczas wizyty 2.

Wgląd interwencyjny:

Interwencja ćwiczeń: Podczas sesji ćwiczeń HR będzie mierzone za pomocą paska tętna polarnego (Kempele, Finlandia). Sesje treningowe będą składać się z sześciu, 90-sekundowych sprintów o wysokiej intensywności (HIC) wykonanych na ergometrze cyklu (Monark Ergomedic 895e, Monark, Varberg, Szwecja) przy 80-90% VO2MAX, a następnie 180 sekund cyklu o niskiej intensywności (LIC) w 50-60% VO2MAX. Podczas intensywności HIC i LIC uczestnicy zostaną poproszeni o RPE, które będą porównywane z tętnem uczestników podczas sesji ćwiczeń. Ten nadzorowany protokół szkoleniowy będzie wymagał 9 minut HIC przy 80-90% VO2MAX i 18 minut LIC przy 50-60% VO2MAX. Sesja rowerowa rozpocznie się od krótkiego rozgrzewki i zakończenia z chłodzeniem sumą całej nadzorowanej sesji ćwiczeń przez 30 minut. Sesje szkoleniowe będą wykonywane 48 godzin po poprzedniej sesji treningowej w sumie 3 razy w tygodniu w poniedziałki, środy i piątki. Natychmiast po zakończeniu pierwszej i szóstej sesji treningowej HR Odzyskiwanie (HRR) zostanie ocenione na znormalizowany czas trwania 5 minut.

Interwencja oddychania: interwencja oddechowa będzie składać się z codziennej praktyki oddychania trwającej około 5 do 10 minut przez 5 dni w tygodniu. Praktyka oddychania jest formą cyklicznej hiperwentylacji składającej się z 30 oddechów (wdychanie i wydech) powtórzeń, a następnie wydychana retencja oddechu przez 15 sekund w pierwszym tygodniu i do 30 sekund w drugim tygodniu. Uczestnicy wykonają 3 rundy. Uczestnicy zostaną poinstruowani, aby dokonywać powtórzeń oddechowych w kontrolowany i spójny sposób podczas siedzenia lub leżącego. Uczestnicy otrzymają instrukcje z przewodnikiem za pośrednictwem filmu o kolejkach cyklu oddechu, informując uczestników, kiedy wdychać, wydychać i kiedy zatrzymać oddech, będąc nadzorowanym przez zespół badawczy za pośrednictwem Zoom Call9. Po zakończeniu sesji treningów oddechu zespół badawczy przeprowadzi czas odnowienia z przewodnikiem i zamelduj się ze wszystkimi uczestnikami, aby upewnić się, że nie odczuwają niekorzystnych skutków ubocznych od ćwiczeń oddychania. Zwrócenie się z przewodnikiem będzie składać się z członka zespołu badawczego, który instruuje uczestników, aby stopniowo powrócili do normalnego wskaźnika oddychania po zakończeniu protokołu oddechowego przez pytania, takie jak teraz rozluźniające głębokie oddech, pełne wdychanie przez nos, a następnie pełne wydech przez usta, jednocześnie zwiększając czas wdania się i powietrza. Występowanie niepożądanych objawów lub zdarzeń związanych z interwencją zostanie zarejestrowane. Wszyscy uczestnicy otrzymają przypomnienie, że ich zaangażowanie w interwencję szkoleniową jest dobrowolne i mogą wycofać się w dowolnym momencie. Natychmiast po zakończeniu pierwszej i dziesiątej sesji CHR HRR zostanie oceniony na znormalizowany czas trwania 5 minut.

Grupa kontrolna: Grupa kontrolna przejdzie te same procedury testowe przedstawione powyżej, ale zostaną one poproszone o utrzymanie obecnego poziomu aktywności i normalnych codziennych nawyków na czas interwencji.

ANALIZA:

Wszystkie dane zostaną zebrane i przedstawione jako środki grupowe i odchylenie standardowe. Analiza statystyczna zostanie przeprowadzona w celu ustalenia, czy istnieją znaczące różnice między grupami interwencyjnymi w punkcie czasowym przed interwencją. Wszystkie dane zostaną ocenione pod kątem niezależności obserwacji, normalnego rozkładu próbek i wariancji między próbkami. Następnie, do oceny istotności statystycznej między uczestnikami każdej grupy zostanie wykorzystana 3 (grupa) x 2 (punkt czasowy) powtarzane pomiary ANOVA. Istotność zostanie ustawiona na p <0,05.