Комбинированная tDCS и пневматическая компрессия для восстановления после 10-километрового забега

Целью данного исследования является изучение влияния комбинированной транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) и пневматической компрессии (PC) на восстановление у опытных бегунов-мужчин после 10-километрового забега. Исследование также направлено на изучение того, могут ли эти вмешательства сократить время восстановления и предотвратить снижение производительности после длительных и интенсивных физических нагрузок.

Это исследование будет проводиться в виде рандомизированного контролируемого перекрестного исследования с использованием смешанного экспериментального дизайна. Каждый участник пройдет четыре различных протокола восстановления в случайном порядке, с интервалом в одну неделю между сеансами. Рандомизация будет проводиться с использованием Research Randomizer, присваивая участникам одну из четырех последовательностей (например, B-A-D-C). Участники будут идентифицированы только по числовым кодам для обеспечения ослепления и сохранения конфиденциальности. Каждый участник пройдет все протоколы, что позволит проводить внутрисубъектные сравнения и минимизировать смещение, связанное с порядком.

Четыре протокола восстановления:

(A) Группа tDCS: только транскраниальная стимуляция постоянным током (B) Группа PC: только пневматическая компрессия (PC) (C) Группа tDCS + PC: одновременное применение tDCS и PC (D) Контрольная группа: пассивный отдых без вмешательства

Вмешательства tDCS и PC представляют собой независимые переменные, в то время как зависимые переменные включают Опросник благополучия (WBQ), Общее качество восстановления (TQR), вариабельность сердечного ритма (HRV), результаты теста Струпа, высоту вертикального прыжка и максимальное произвольное изометрическое сокращение (MVIC) с записями электромиографии (EMG).

Участниками будут 35 мужчин-стайеров в возрасте 40-55 лет, проживающих в Бурсе, Турция, с как минимум пятилетним стажем регулярных тренировок. Участники будут тренироваться пять дней в неделю примерно по 90 минут в день и должны соответствовать критериям аэробной подготовленности, установленным Американским колледжем спортивной медицины, включая завершение официального 10-километрового забега менее чем за 50 минут в течение последних шести месяцев и поддержание недельного объема бега 60-80 километров. Добровольцы будут набираться из местного сообщества бегунов на длинные дистанции, знакомых главному исследователю Хилал Оруч Кая.

Участники будут исключены, если они принимали регулярные лекарства в течение последних шести месяцев; употребляли стимуляторы, кофеин или алкоголь в течение 24 часов до тестирования; курят; имели травмы опорно-двигательного аппарата в течение последних шести месяцев; в настоящее время проходят физиотерапию; или имеют неврологические состояния, такие как эпилепсия или история судорог, или имеют кардиостимуляторы, мозговые или другие электронные имплантаты. Дополнительные критерии исключения включают открытые раны или дерматологические состояния на голове, нарушения кровообращения, такие как тромбоз глубоких вен, заболевание периферических артерий, тяжелое варикозное расширение вен или предыдущий опыт вмешательств tDCS или PC. Участники могут добровольно выйти из исследования, не явиться на сеансы или быть исключены, если во время упражнений или вмешательств возникнут сердечно-сосудистые, неврологические или ортопедические осложнения, или если они испытывают чрезмерный дискомфорт или побочные эффекты от процедур tDCS или PC. Письменное информированное согласие будет получено после того, как участники будут проинформированы о цели исследования, процедурах, потенциальных рисках и преимуществах.

Размер выборки был рассчитан с использованием G*Power версии 3.1.9.7 для дисперсионного анализа с повторными измерениями с взаимодействием внутри-между, предполагая размер эффекта f = 0,30, уровень альфа 0,05 и статистическую мощность 0,80, что привело к требуемому размеру выборки в 28 участников. Для учета возможных выбываний будет набрано в общей сложности 35 участников.

Сессия скрининга и ознакомления

Участники пройдут антропометрические измерения (масса тела, процент жира в организме и рост) с использованием анализатора состава тела Tanita BC 418 MA и ростомера Seca. Физическая подготовленность будет оцениваться с помощью 12-минутного теста Купера, проводимого на 400-метровой открытой дорожке в контролируемых условиях окружающей среды (температура 20-24°C, относительная влажность 50-70%, скорость ветра ≤10 км/ч). Перед тестом будет проведена стандартная 20-минутная разминка, включающая бег трусцой, ускорения, прыжки и упражнения на растяжку. Дистанции будут записываться с использованием GPS-часов Polar V3.

Участники также пройдут ознакомительную сессию с 10-километровой беговой трассой, устройствами tDCS и PC, тестом Струпа, процедурами MVIC и оценками вертикального прыжка, чтобы обеспечить понимание всех процедур исследования.

Экспериментальные сессии

Измерения перед забегом (T1): Участники заполнят Опросник благополучия (WBQ) и шкалы Общего качества восстановления (TQR). Частота сердечных сокращений (ЧСС) и вариабельность сердечного ритма (HRV) будут записываться в течение 10 минут с использованием GPS-часов Polar V3 и монитора сердечного ритма H10. Когнитивная производительность будет оцениваться с помощью теста Струпа, будет измеряться высота вертикального прыжка, и MVIC четырехглавых мышц будет записываться с помощью электромиографии (EMG).

10-километровый забег: Участники выполнят 10-километровый забег с интенсивностью 75%, рассчитанной по формуле Карвонена. Интенсивность упражнений будет контролироваться с использованием данных GPS и ЧСС. Воспринимаемое усилие будет оцениваться с использованием 20-балльной шкалы воспринимаемого усилия Борга на отметке 5 километров и сразу после завершения забега.

Измерения после забега (T2): Все измерения, полученные на T1, будут повторены сразу после 10-километрового забега.

Вмешательства

Участники будут случайным образом распределены в один из четырех протоколов восстановления:

tDCS: 20 минут стимуляции 2 мА, применяемой к областям F3 и F4 дорсолатеральной префронтальной коры в полулежачем положении с использованием устройства Brain Premier

PC: 20 минут последовательной пневматической компрессии, применяемой к нижним конечностям с использованием системы пневматической компрессии Normatec, с давлением компрессии, регулируемым в диапазоне от 20 до 100 мм рт.ст., следуя стандартизированным протоколам давления и времени

tDCS + PC: одновременное применение обоих вмешательств в течение 20 минут

Контроль: пассивный отдых в полулежачем положении в течение 20 минут

Участники в условиях tDCS будут сообщать об ощущениях и воспринимаемой интенсивности стимуляции (например, зуд, жжение, дискомфорт) с использованием структурированного опросника.

Измерения после вмешательства (T3): Все измерения, полученные на T1, будут повторены сразу после вмешательства.

Исходные показатели

Субъективные меры восстановления: Опросник благополучия (WBQ) и Общее качество восстановления (TQR)

Автономные меры: вариабельность сердечного ритма (HRV) и данные, полученные с GPS

Когнитивная производительность, оцениваемая с помощью теста Струпа

Высота вертикального прыжка, оцениваемая с использованием приложения My Jump

MVIC четырехглавых мышц, записанный с помощью электромиографии (EMG) в соответствии с рекомендациями Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM)

Статистический анализ

Данные будут анализироваться с использованием IBM SPSS Statistics версии 29. Нормальность будет оцениваться с помощью теста Шапиро-Уилка, однородность дисперсий с помощью теста Левена, а сферичность с помощью теста Мочли. Двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями (4 Время × 4 Условие) будет использоваться для оценки эффектов взаимодействия, с применением поправки Бонферрони для пост-хок сравнений, когда это уместно. Размеры эффектов будут сообщаться с использованием частичного эта-квадрата (ηp²), со значениями >0,01, считающимися малыми, >0,06 средними и >0,14 большими. Статистическая значимость будет установлена на уровне p < 0,05.