Połączona tDCS i kompresja pneumatyczna dla regeneracji po biegu na 10 km

Celem tego badania jest zbadanie wpływu łączonej przezczaszkowej stymulacji prądem stałym (tDCS) i kompresji pneumatycznej (PC) na regenerację u mężczyzn biegaczy masters po biegu na 10 kilometrów. Badanie ma również na celu sprawdzenie, czy te interwencje mogą skrócić czas regeneracji i zapobiec spadkowi wydolności po długotrwałym i intensywnym wysiłku.

Badanie będzie przeprowadzone jako randomizowane, kontrolowane, krzyżowe badanie z zastosowaniem mieszanego projektu eksperymentalnego. Każdy uczestnik przejdzie cztery różne protokoły regeneracji w losowej kolejności, z tygodniową przerwą między sesjami. Randomizacja zostanie przeprowadzona przy użyciu Research Randomizer, przydzielając uczestników do jednej z czterech sekwencji (np. B-A-D-C). Uczestnicy będą identyfikowani jedynie za pomocą kodów numerycznych w celu zapewnienia zaślepienia i zachowania poufności. Każdy uczestnik doświadczy wszystkich protokołów, co umożliwi porównania wewnątrzpodmiotowe i zminimalizuje błąd związany z kolejnością.

Cztery protokoły regeneracji to:

(A) Grupa tDCS: tylko przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (B) Grupa PC: tylko kompresja pneumatyczna (PC) (C) Grupa tDCS + PC: jednoczesne zastosowanie zarówno tDCS, jak i PC (D) Grupa kontrolna: bierny odpoczynek bez interwencji

Interwencje tDCS i PC reprezentują zmienne niezależne, podczas gdy zmienne zależne obejmują Kwestionariusz Samopoczucia (WBQ), Całkowitą Jakość Regeneracji (TQR), zmienność rytmu serca (HRV), wydajność w teście Stroopa, wysokość skoku pionowego oraz maksymalny dobrowolny skurcz izometryczny (MVIC) z rejestracją elektromiograficzną (EMG).

Uczestnikami będzie 35 mężczyzn biegaczy długodystansowych masters w wieku 40-55 lat, zamieszkujących Bursę w Turcji, z co najmniej pięcioletnim stażem regularnego treningu. Uczestnicy będą trenować pięć dni w tygodniu przez około 90 minut dziennie i muszą spełniać kryteria sprawności aerobowej ustalone przez American College of Sports Medicine, w tym ukończenie oficjalnego biegu na 10 kilometrów w czasie poniżej 50 minut w ciągu ostatnich sześciu miesięcy oraz utrzymanie tygodniowego przebiegu 60-80 kilometrów. Ochotnicy będą rekrutowani z lokalnej społeczności biegaczy długodystansowych znanej głównemu badaczowi, Hilal Oruç Kaya.

Uczestnicy zostaną wykluczeni, jeśli w ciągu ostatnich sześciu miesięcy stosowali regularne leki; spożywali środki pobudzające, kofeinę lub alkohol w ciągu 24 godzin przed testowaniem; palą papierosy; doświadczyli urazów układu mięśniowo-szkieletowego w ciągu ostatnich sześciu miesięcy; są obecnie poddawani fizjoterapii; lub mają schorzenia neurologiczne, takie jak padaczka lub historia napadów, lub posiadają implanty sercowe, mózgowe lub inne elektroniczne. Dodatkowe kryteria wykluczenia obejmują otwarte rany lub schorzenia dermatologiczne na głowie, zaburzenia krążenia, takie jak zakrzepica żył głębokich, choroba tętnic obwodowych, ciężkie żylaki, lub wcześniejszą ekspozycję na interwencje tDCS lub PC. Uczestnicy mogą dobrowolnie wycofać się, nie stawić się na sesje lub zostać usunięci, jeśli wystąpią powikłania sercowo-naczyniowe, neurologiczne lub ortopedyczne podczas ćwiczeń lub interwencji, lub jeśli doświadczą nadmiernego dyskomfortu lub działań niepożądanych z procedur tDCS lub PC. Pisemną świadomą zgodę uzyska się po poinformowaniu uczestników o celu, procedurach, potencjalnych ryzykach i korzyściach badania.

Wielkość próby została obliczona przy użyciu G*Power wersja 3.1.9.7 dla analizy wariancji z powtarzanymi pomiarami z interakcją wewnątrz-miedzy, przy założeniu wielkości efektu f = 0,30, poziomie alfa 0,05 i mocy statystycznej 0,80, co dało wymaganą wielkość próby 28 uczestników. Aby uwzględnić potencjalne rezygnacje, zostanie zrekrutowanych łącznie 35 uczestników.

Sesja Przesiewowa i Zapoznawcza

Uczestnicy przejdą pomiary antropometryczne (masa ciała, procent tkanki tłuszczowej i wysokość) przy użyciu analizatora składu ciała Tanita BC 418 MA i stadiometru Seca. Sprawność fizyczna zostanie oceniona przy użyciu 12-minutowego testu Coopera przeprowadzonego na 400-metrowej otwartej bieżni w kontrolowanych warunkach środowiskowych (temperatura 20-24°C, wilgotność względna 50-70%, prędkość wiatru ≤10 km/h). Standardowa 20-minutowa rozgrzewka, obejmująca trucht, przyspieszenia, skoki i ćwiczenia rozciągające, poprzedzi test. Dystanse będą rejestrowane przy użyciu zegarka GPS Polar V3.

Uczestnicy przejdą również sesję zapoznawczą z trasą biegu na 10 kilometrów, urządzeniami tDCS i PC, testem Stroopa, procedurami MVIC oraz ocenami skoku pionowego, aby zapewnić zrozumienie wszystkich procedur badania.

Sesje Eksperymentalne

Pomiary Przed Biegiem (T1): Uczestnicy wypełnią Kwestionariusz Samopoczucia (WBQ) i skale Całkowitej Jakości Regeneracji (TQR). Tętno (HR) i zmienność rytmu serca (HRV) będą rejestrowane przez 10 minut przy użyciu zegarka GPS Polar V3 i monitora tętna H10. Wydajność poznawcza zostanie oceniona przy użyciu testu Stroopa, zmierzona zostanie wysokość skoku pionowego, a MVIC mięśni czworogłowych zostanie zarejestrowany za pomocą elektromiografii (EMG).

Bieg na 10 Kilometrów: Uczestnicy wykonają bieg na 10 kilometrów przy 75% intensywności wysiłku obliczonej przy użyciu wzoru Karvonena. Intensywność wysiłku będzie monitorowana przy użyciu danych GPS i HR. Percepcja wysiłku będzie oceniana przy użyciu 20-punktowej skali Borga Rating of Perceived Exertion na 5-kilometrowym znaku i bezpośrednio po ukończeniu biegu.

Pomiary Po Biegu (T2): Wszystkie pomiary uzyskane w T1 zostaną powtórzone bezpośrednio po biegu na 10 kilometrów.

Interwencje

Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednego z czterech protokołów regeneracji:

tDCS: 20 minut stymulacji 2 mA zastosowanej do regionów F3 i F4 grzbietowo-bocznej kory przedczołowej w pozycji półleżącej przy użyciu urządzenia Brain Premier

PC: 20 minut sekwencyjnej kompresji pneumatycznej zastosowanej do kończyn dolnych przy użyciu systemu kompresji pneumatycznej Normatec, z ciśnieniem kompresji regulowanym między 20 a 100 mmHg, zgodnie ze standaryzowanymi protokołami ciśnienia i czasu

tDCS + PC: jednoczesne zastosowanie obu interwencji przez 20 minut

Kontrola: bierny odpoczynek w pozycji półleżącej przez 20 minut

Uczestnicy w warunkach tDCS będą zgłaszać odczucia i postrzeganą intensywność stymulacji (np. swędzenie, pieczenie, dyskomfort) przy użyciu ustrukturyzowanego kwestionariusza.

Pomiary Po Interwencji (T3): Wszystkie pomiary uzyskane w T1 zostaną powtórzone bezpośrednio po interwencji.

Miary Wyników

Subiektywne miary regeneracji: Kwestionariusz Samopoczucia (WBQ) i Całkowita Jakość Regeneracji (TQR)

Miary autonomiczne: zmienność rytmu serca (HRV) i dane pochodzące z GPS

Wydajność poznawcza oceniona przy użyciu testu Stroopa

Wysokość skoku pionowego oceniona przy użyciu aplikacji My Jump

MVIC mięśni czworogłowych zarejestrowany za pomocą elektromiografii (EMG) zgodnie z wytycznymi Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM)

Analiza Statystyczna

Dane zostaną przeanalizowane przy użyciu IBM SPSS Statistics wersja 29. Normalność zostanie oceniona przy użyciu testu Shapiro-Wilka, jednorodność wariancji przy użyciu testu Levene'a, a sferyczność przy użyciu testu Mauchly'ego. Dwukierunkowa analiza wariancji z powtarzanymi pomiarami (4 Czas × 4 Warunek) zostanie użyta do oceny efektów interakcji, z zastosowaniem porównań post hoc skorygowanych Bonferroniego, gdy będzie to odpowiednie. Wielkości efektów będą raportowane przy użyciu częściowej eta kwadrat (ηp²), z wartościami >0,01 uznawanymi za małe, >0,06 średnie i >0,14 duże. Istotność statystyczna zostanie ustalona na p < 0,05.