יישום מותאם אישית לסמארטפון כדי להנחות צימוד לוקומוטורי-נשימתי בשטח באמצעות צלילי נשימה אדפטיביים צעד

Summary

צימוד לוקומוטורי-נשימתי (LRC) עשוי להיות יתרון עבור רצים, אך עשוי להיות קשה לביצוע. אנו מציגים פתרון מותאם אישית המיושם בטלפון חכם כדי להתאים אישית ולהדריך רצים לקראת LRC.

Abstract

בעוד ריצה היא בין הפעילויות הפופולריות ביותר לתחרות ופנאי, על פי הערכות, 20-40% מהרצים עלולים לסבול ממגבלות נשימה. חלק מהרצים הללו עשויים להפיק תועלת מטכניקות נשימה לשיפור הביצועים או להקלה על אי נוחות נשימתית. טכניקה אחת כזו היא צימוד מוטורי-נשימתי (LRC), סנכרון תדר ופאזה של נשימה לצעד. מחקרים הוכיחו כי LRC עשוי להועיל ליעילות האוורור באמצעות "זרימות מונעות צעדים", וכמה מומחים טענו כי ניתן להשתמש בו לקצב, פעילות גופנית או הגברת מצבים רגשיים חיוביים. עם זאת, זה עלול להיות קשה לבצע ללא אימון או הדרכה. כאן אנו מציעים RunRhythm, יישום סמארטפון מותאם אישית כדי לספק הנחיית צליל מסונכרנת צעדים עבור LRC. תפיסה זו מתבססת על ראיות קודמות לכך שהדרכה קולית יכולה להיות יעילה ומשלבת תכונות כדי למקסם את הדבקות והאינדיבידואליזציה. תוצאות ראשוניות מראות כי יישום זה הוא שיטה מבטיחה ויעילה המתאימה למחקר על LRC בתרגיל שדה. המלצות לשימוש ופיתוח נוסף נדונות כדי להמשיך לפתח תפיסה זו לטובת אוכלוסייה רחבה יותר.

Introduction

ריצה היא אולי צורת הפעילות הגופנית הנפוצה ביותר, בין היתר בשל נגישותה ומגוון היתרונות הבריאותיים הפיזיים והנפשיים שלה ^1,2. עם זאת, רצים שאפתנים רבים מתקשים להתחיל או לשמור על הרגלי ריצה. זה יכול להיות בגלל קשיי נשימה, אשר משפיעים על 20-40% מהרצים ^3,4,5. הפחתת קוצר נשימה כתוצאה מפעילות גופנית אפשרית באופן תיאורטי באמצעות שימוש בטכניקות נשימה ספציפיות, אך השיטות, הסיכונים והיתרונות המדויקים של פעולה זו אינם ברורים. בעוד ששיפור הכושר ו/או נשימה איטית במנוחה עשויים להקל על אי נוחות נשימתית במהלך פעילות גופנית ^6,7, פתרונות אלה לוקחים שבועות או חודשים כדי לממש את היתרונות. כמה מחקרים שיערו כי יישום ישיר של טכניקות נשימה במהלך פעילות גופנית עשוי להיות יעיל יותר בהפקת יתרונות חריפים⁸, אם כי חקירות כאלה מוגבלות. ייתכן שיהיה צורך בכלים דיגיטליים המאפשרים הוראה פרטנית כדי לבצע מחקרים כאלה בפורמט התערבות יעיל.

צימוד לוקומוטורי-נשימתי (LRC) הוא תופעת סנכרון שבה הנשימה והתנועה מסונכרנות בתדירות ו/או בפאזה. בתרגילים ספציפיים כגון ריצה, LRC מציין יחס שלם בין נשימה (BR) וקצב צעד (SR), כמו גם נעילת פאזה של מכת רגל לתחילת נשימה (כלומר, דריכה מדויקת על השראה). LRC יכול לבוא לידי ביטוי באופן רצוני או אוטומטי ועשוי להופיע כהתנהגות נלמדת עם אימון גופני⁹. בני אדם מסנכרנים באופן טבעי את ההליכה עם רעשי שמיעה מפריעים (כולל נשימה), אולי כדי להפחית את הגירוי השמיעתי, מה שמרמז של-LRC יש פנומנולוגיה אבולוציונית¹⁰. דיווחים מסוימים מצביעים על כך ש- LRC מועיל לכלכלת התנועה ולביצועים, ומפחית קוצר נשימה 11,12,13,14,15. חלק מהמחקרים דיווחו על תועלת זניחה 16,17,18. כל היתרונות הפיזיולוגיים יכולים להיות קשורים ל"זרימות מונעות צעדים": כל מכת רגל יוצרת מומנטום כלפי מטה של תוכן הבטן ("הבוכנה הקרבית"), אשר כאשר מסונכרן עם תחילת השאיפה או הנשיפה יכול להיות תוסף לאוורור.

Daley et ^al.19 מדדו את זרימת האוורור ואת כוחות ההשפעה במהלך ריצת הליכון ושיערו כי זרימות מונעות צעדים יכולות לתרום עד 10-12% לאוורור הכולל. הם גם דיווחו כי זה יכול להאיץ את מעברי ההנשמה. מנגנונים נוירומכניים אחרים עשויים לקיים אינטראקציה עם תופעה זו⁹. בעוד שהבוכנה הקרבית היא תוצאה של צימוד פאזה מדויק, צימוד תדרים עשוי להיות בעל ערך עצמאי, במיוחד עבור הרץ המתחיל. BR קשור קשר הדוק למאמץ בעוצמות אימון שונות²⁰. מכיוון ש-SR הוא בדרך כלל יציב ומקושר למהירות^{ריצה 21}, LRC עשוי לתמוך במודעות עצמית ולאפשר קצב קל של BR ולכן עצימות לאורך כל הריצה. לבסוף, LRC ביחסים לא אחידים (למשל, 5:1 צעדים לכל נשימה) יכול לעזור למנוע כאבי בטן חולפים הקשורים לפעילות גופנית ("תפר צד"). רוב הרצים חווים את הסימפטום הזמני אך המסיח והכואב הזה בכל שנה^22, מה שמוביל לעתים קרובות לצורך שלהם להפסיק לרוץ. תיאוריה אחת של אטיולוגיה של תפר צד היא שנשימה חוזרת ונשנית באותה מכת רגל צדדית עלולה לגרות את העצב הפרני. לכן, LRC עשוי להימנע מכך ביחסים לא אחידים, מה שמוביל לנשימה על רגליים לסירוגין.

דיווחים מעטים דנו כיצד לתמוך ברצים בביצוע LRC. לפחות שני מחקרים הציגו שיטות בסגנון ביופידבק^14,23 בעוד שרבים השתמשו באימון מילולי פשוט^24,25. בעוד שיטות אלה הראו הבטחה לעורר LRC בחריפות, הם סטנדרטיים מאוד דורשים ציוד מיוחד. ככאלה, סביר להניח שהם אינם מתאימים ליישומי שטח, ואינם נגישים לרוב הרצים. בכל מקרה, הנחיה קולית היא בחירה טבעית מכיוון שבני אדם מסנכרנים באופן אינטואיטיבי תנועה לאירועים שמיעתיים צפויים (מטרונום או מוזיקה)²⁶. לכן, יישומים צריכים לשקול בזהירות את קצב ומבנה הצליל בהקשר של למידה מוטורית. בעוד ששמע פשוט וקבוע הוא צפוי ויעיל לגירוי האימונים, הוא סותר את ההתנהגות הלא ליניארית הטבעית של מקצבי צעד ונשימה אצל רצים בריאים^27,28. שינוי ה-SR המועדף על הרץ עשוי להפחית את כלכלת הריצה ²⁹ או לשנות את גורמי הסיכון לפציעות³⁰. לכן, יש להתאים הוראות קוליות באופן רציף בזמן אמת כדי לעקוב אחר SR³¹ של הרץ.

לאחרונה הצגנו קונספט המשלב את ההמלצות הנ"ל באפליקציית סמארטפון פשוטה, ידידותית למשתמש ומותאמת אישית³². האיטרציה הראשונה מאפשרת להורות על בחירת יחס LRC יחיד לאורך כל הריצה. אלגוריתם SR של מלאי הטלפון ממונף כדי לספק מידע SR בזמן אמת ליישום. לאחר מכן, מופקים צלילים מסונכרנים המציינים מתי הרץ צריך לנשוף ולשאוף: צליל גבוה לצעדים במהלך שאיפה, וצליל נמוך במהלך התפוגה. יחסי LRC שנקבעו נגזרו מביקור ביקורת ללא הוראת נשימה. מצאנו עלייה גדולה ב-LRC מ-26.3 ±-10.7% ל-69.9% ±-20.0% מהריצה עם הוראת היישום במהלך ריצה תת-מקסימלית בחוץ. המגבלות שצוינו בפרוטוקול וביישום כוללות היכרות נרחבת נדרשת, גודל מדגם מוגבל והוראת קול קבועה. לפיכך, פותחה גרסה חדשה של יישום זה כדי לשפר את חוויית המשתמש ולאפשר בדיקות וניסויים רחבים יותר בתרגילי שטח. יישום זה נקרא RunRhythm מכיוון שמטרתו המיועדת היא לתמוך ברצים במציאת ושמירה על קצב במהלך הריצה. היא תיקרא להלן האפליקציה.

מטרת דוח זה היא להציג כלי דיגיטלי חדש וגישה מתודולוגית המאפשרת הדרכה אינטואיטיבית ומוכנה בשטח של LRC למחקרים הכוללים רצים מנוסים או שאפתנים. האפליקציה היא אפליקציה ברמת מחקר בבדיקות בטא למכשירי אנדרואיד. פונקציות הליבה של היישום הן זיהוי SR והנחיית LRC. כאשר מזוהה ריצה, נוצרים קולות נשימה בהתאם להגדרות שנבחרו בממשק המשתמש. היישום מחשב SR ממד התאוצה של הטלפון באמצעות אחד משני אלגוריתמים: אלגוריתם SR של היצרן המיושם על ידי יצרן המכשיר או אלגוריתם SR מותאם אישית שנוצר על ידי יצרן היישום. שני האלגוריתמים מייצרים שידור חי קבוע של SR, אשר לאחר מכן מוחלק על ממוצע נע על פי חלון אדפטיבי. גודל החלון דינמי כדי לאזן תגובתיות והחלקה חריגה. התוצאה היא ערך המתעדכן כל הזמן של SR חי.

מכיוון שהאפליקציה מחשבת SR מתנועת המכשיר, מיקום הטלפון על הגוף הוא בעל חשיבות עליונה. רוב האלגוריתמים של SR מלאי הם אגנוסטיים למיקום, ולכן ניתן למקם אותם על כל חלק בגוף במהלך הריצה כדי להפיק ערכי SR מדויקים. האלגוריתם המותאם אישית המיושם כאן גם מתנהג ככזה. עם זאת, מיקום יציב קרוב יותר למרכז המסה עשוי לשפר את יציבות זיהוי SR, וכתוצאה מכך, את איכות הצליל המפיקה האפליקציה. בדיקות פיילוט מראות כי מיקומים עם תנודה חד-ממדית (כלומר, אנכית למעלה ולמטה כגון בכיס החזה או בחבילת המותניים) עשויים להשיג ביצועים טובים יותר מאלה עם תנועה דו-ממדית (כלומר, נדנדה כגון בכיס הירך או סרט הזרוע).

נתוני SR מוזנים למנוע קול משולב (ראה טבלת חומרים). צלילי צעד מושמעים רק אם המערכת מזהה SR > 0. כאשר ה-SR נמצא מעל סף מוגדר מראש (שנקבע בהגדרות backend [פרוטוקול סעיף 3.6]; כלומר, 120), היישום מבין שהמשתמש פועל ומפעיל את תחילת צלילי הנחיית הנשימה. לאחר מכן, ערך SR חי זה משמש לקביעת קצב הצעד וצלילי הנחיית הנשימה כל עוד נשמר ערך SR "רץ". כאשר SR > סף, הצלילים המופקים תואמים את הקצב של SR כברירת מחדל. היוצא מן הכלל הוא כאשר הגדרת הקצה העורפי "קצב צליל" משתנה (נקבעת בהגדרות backend [פרוטוקול סעיף 3.5]). לדוגמה, עם גבול עליון נבחר של 180, גם אם הרץ מתחיל לרוץ ב-SR גבוה יותר של 185, קצב הצליל לא יעלה על 180. כאשר הם מורידים את ה-SR שלהם ל-175, הצלילים יורדים ל-175, ומתכווננים ברציפות בגבולות שנקבעו מראש. כמתואר בשלב 3.5 של הפרוטוקול, מחוונים אלה מאפשרים למשתמש או לחוקר להגדיר מגבלות על קצב הצליל המינימלי והמרבי (פעימות לדקה). האפליקציה מאפשרת לבחור יחסי LRC שונים (שלב:נשימה) לפני או לשנות במהלך הריצה. ניתן לשנות את מספר הצעדים לשלב הנשימה מ -2 ל -9; כלומר, יחס של 2:3 משקף 2 צעדים לכל שאיפה ו-3 צעדים לכל נשיפה.

"נופי קול" שונים תוכננו לספק חוויית שמע נעימה לרצים רבים יותר עם טעם מוזיקלי מגוון, בהתבסס על משוב משתמשים וניסויים מוקדמים במעבדה³³. יש להם צלילים שונים הממופים לקצב הצעדים בזמן אמת, שלבי הנשימה המודרכים ורעשי הסביבה ברקע. צלילי צעד הם פעימות פשוטות המתנגנות בקצב של כל מכה (כלומר, צעדים ימינה ושמאלה). צלילי נשימה משלבים מספר אלמנטים קוליים ומנגנים בקצב איטי בהרבה בהתאם ליחס LRC שנבחר. נופי הצליל הזמינים הם שבטיים: אורגניים ואינסטרומנטליים עם מעברי נשימה חדים וצלילי צעד; מרגיע: אור בהשראת האוקיינוס עם מעברים חלקים וצלילי צעד; ממריץ: אלקטרוני ונהיגה עם מעברים חדים וצלילי צעדים; מינימלי: פשוט וחלק עם צלילי נשימה בלבד (ללא צלילי צעד).

תכונת הקריינות מוסיפה רמזים קוליים פשוטים המתאימים לממצאי מחקר שיטות עבודה מומלצות בנוגע להכרת LRC. הוא מספק סדרה של הוראות בתחילת הריצה ולאחר מכן כל 5 דקות לאחר מכן. ראשית, הוא מציין את יחס LRC שנבחר. לאחר מכן, הוא מציין את שלב הנשימה המיועד בסנכרון עם רמזי הקול עבור שלושת מחזורי הנשימה הראשונים. לאחר מכן הוא מזכיר למשתמש, "מצא את קצב הצעדים שלך, וצעד לפי הקצב". עבור כל ריצה, משולב שאלון לפני ואחרי הריצה כדי להוסיף נתוני תחושה סובייקטיבית לכל ריצה. החיוניות הסובייקטיבית בסולם³⁴ שואל פריט אחד לגבי הרגשתו של הרץ מ-0 עד 10. דירוג 0-10 של סולם העייפות מבקש מהמשתמש לדרג את מצב העייפות הנוכחי שלו. לבסוף, סולם 0-10 מדרג את מידת קוצר הנשימה הנחווה כיום. כל הסולמות האלה נשאלים לפני ואחרי כל ריצה. רק לאחר הריצה, המשתמש מתבקש לדרג את החוויה שלו לגבי עוצמת הריצה (כלומר, אור, בינוני, גבוה, אינטרוולים). משתמשים יכולים לשנות את יחס LRC ואת הזמניות במהלך הריצה באמצעות הממשק שעל המסך או פקדי אוזניות. זה עשוי לעזור למשתמשים להרגיש סוכנות במהלך הריצה ומאפשר לבחון התאמה אישית. בנוסף, ייתכן שיהיה צורך לשנות את היחס במהירות בתגובה לאירועי ריצה (למשל, גבעות, עייפות). פרוטוקול זה כולל תיאור של אופן הריצה עם האפליקציה והמלצות מאוחרות יותר לשימוש בה במסגרת פרוטוקולי מחקר מסוגים שונים (כלומר, פנימי, חיצוני, התערבותי, חתך).

Protocol

מחקר זה קיבל אישור אתי על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת זלצבורג (מספר סימוכין: GZ 13/2021), והמשתתפים נתנו את הסכמתם מדעת.

1. תחילת העבודה עם RunRhythm

1. בקשו מהמשתתפים למלא שאלון מקדים שיכלול מידע דמוגרפי, כמו גם ריצה, ספורט וניסיון נשימה.
2. הורד את היישום לטלפון חכם פעיל עם Android 8.0 ואילך.
   הערה: בדיקות משתמשים סגורות והורדות יישומים נגישות רק למשתמשים נבחרים עם חשבונות Google Play שהודעות הדוא"ל שלהם מתווספות לרשימת המשתמשים המאושרים. הבדיקה היא למוזמנים בלבד. שלח בקשות גישה למחבר המתאים.
3. ודא שהמשתמש צפה בערכת הלימוד לפני השימוש הראשון ביישום (איור 1).

איור 1: ערכת לימוד לאפליקציות. RunRhythm מספק מדריך היכרות עם פתיחתו הראשונה, כולל פרטים על צימוד מוטורי-נשימתי, אנימציה המראה כיצד היישום עובד, וטיפים לשימוש. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

2. פונקציונליות בסיסית

1. בחרו את נוף הצלילים הרצוי באמצעות המתג הדו-מצבי האופקי (איור 2B).
   הערה: ניתן לשנות זאת רק לפני ההפעלה.
2. שנה את יחס ה-LRC הרצוי (צעדים לשאיפה: צעדים לנשיפה) באמצעות המתגים למעלה או למטה (איור 2A); נעל את המתג הדו-מצבי באמצעות סמל המנעול. כאשר המסך נעול, השתמש בחיפוש () מאוזניות תואמות כדי לשנות את היחס למעלה ולמטה.
   הערה: נעילת היחס פועלת כדי לשמור על הפרש יחס קבוע בעת שינוי היחס. לדוגמה, אם 2:3 נעול, החלפת "למעלה" תשנה את היחס ל- 3:4 (שמירה על צעד אחד יותר לכל נשיפה לעומת שאיפה).
3. שנו את הגדרות הזמניות באמצעות המתג הדו-מצבי בממשק (איור 2C). כאשר המסך נעול, השתמש בהפעלה והשהיה () מאוזניות תואמות.
   הערה: ניתן לעבור בין זמניות מלאה (תמיד מופעלת), הנחיה בינונית (דקה דולקת/5 דקות כבויה) וללא הדרכה.
4. החלף את תכונת הקריינות עם מתג הממשק בפינה השמאלית התחתונה (איור 2D ו- 5A).
5. בחר התחל הפעלה כדי להתחיל. בעת השימוש בפעם הראשונה, לחץ על אפשר כדי לאפשר להתקן רישום של תנועה ומיקום.
6. השלימו את השאלונים שעל המסך לפני ואחרי כל ריצה על-ידי לחיצה על המספרים המתאימים לתחושה הנוכחית שחווה הרץ (איור 3).

איור 2: ממשק האפליקציה הראשי. (A) ניתן לשנות את יחס הצימוד המוטורי-נשימתי מממשק המשתמש עם ספינרים בטווח שבין 2 ל-9. כל ערך מייצג את מספר הצעדים לשלב הנשימה; כלומר, 2:3 מייצג 2 צעדים לכל שאיפה: 3 צעדים לכל נשיפה. ניתן להשתמש בסמל המנעול כדי לתקן את הפרש היחס; כלומר, כאשר ננעלים ב-2:3, הזזה "למעלה" משנה את היחס ל-3:4 (שמירה על הפרש של צעד אחד יותר בכל נשיפה). (B) בחירת Soundscape מאפשרת למשתמש לבחור מבין ארבע שכבות צליל קבועות מראש: שבטית, מרגיעה, אלקטרונית ומינימלית. (C) המתג הדו-מצבי Temporality מאפשר למשתמש לבחור מבין שלוש הגדרות קבועות מראש עבור תדירות הנחיה: מלאה, בינונית וכבויה. (D) מתג Voiceover מאפשר למשתמש להפעיל או לכבות רמזים קוליים. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: שאלונים לפני ואחרי השאלונים. שאלונים זהים מוצגים בתחילת כל ריצה ובסופה. יש לענות להם כדי להתחיל או לסיים את הריצה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

3. הגדרות קצה עורפי

הערה: ניתן לשנות פרמטרים עיקריים המשפיעים על פונקציונליות היישום על-ידי הקשה על שלוש הנקודות בפינה השמאלית העליונה של הממשק הראשי. ערכי ברירת המחדל משקפים את הערכים המומלצים, אך ניתן לשנותם. מסך זה (איור 4) מכיל את ההגדרות הבאות:

איור 4: הגדרות קצה עורפי. הגדרות עורפיות כוללות השהיה אוטומטית, מתג דו-מצבי לזיהוי שלבים וקודי מזהה. (A) הגדרות סף קצב הצליל מאפשרות בחירה מדויקת של ספי קצב הצעדים התוחמים את קצב הנחיית הצליל שיצרו קצב. לדוגמה, בחירת סף תחתון של 155 וסף עליון של 180 מבטיחה שהנחיית הקול לא תחרוג מהמרווח [155, 180], ללא קשר ל- SR שזוהה בפועל. ברירת המחדל היא [0, 200]. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

1. הפעל את ה-GPS וה-GPX כדי לתעד את מרחק הריצה, מהירות הריצה והמעקב אחר המסלול.
   הערה: כאשר הוא מופעל, הוא רושם קואורדינטות של מערכת מיקום גלובלית (GPS) במהלך ההפעלה מפלט היצרן מההתקן. כאשר הוא כבוי, הוא אינו מבצע רישום.
2. השהיה אוטומטית: העבר את מצב "מופעל" לקבלת הביצועים הטובים ביותר.
   הערה: כאשר הוא מופעל, הוא מפסיק את רישום ה-GPS כאשר המהירות שזוהתה קרובה ל-0. כאשר הוא כבוי, הוא ממשיך להתחבר ללא קשר למהירות.
3. העבר את פקדי האוזניות למצב "מופעל" בעת שימוש באוזניות עם פקדי מוסיקה.
   הערה: כאשר תכונה זו מופעלת, תכונה זו מאפשרת לאוזניות תואמות (קוויות או אלחוטיות, עם פקדים) לשנות פרמטרים מרכזיים במהלך ההפעלה (ראה שלב 2.4). כאשר שלב זה כבוי, שלב זה משבית את פקדי האוזניות משינוי הפרמטרים של היישום.
4. זיהוי שלב מערכת: שנה הגדרה זו כאשר היישום מתנהג בצורה מוזרה; כלומר, אם קצב הצליל אינו תואם את קצב הצעד.
   הערה: כאשר תכונה זו מופעלת, היא משתמשת באלגוריתם SR של היצרן של יצרן ההתקן עבור כל פונקציות היישום. כאשר הוא כבוי, הוא משתמש באלגוריתם המותאם אישית של מפתח היישום. מכיוון שלהתקנים יש ביצועי זיהוי SR שונים במפעל בהתבסס על פרמטרים של היצרן כגון ערכת שבבים, ניתן להחליף זאת כדי לשפר את ביצועי היישום.
5. קצב הצליל: כוונו את מחווני קצב הצליל לספי SR הרצויים (איור 4A).
   הערה: הגדר לחלון ספציפי (כלומר, 160-180) כדי ליצור גבול תחתון ו/או עליון לקצב הצלילים שנוצרו. המינימום התחתון = 0 והמקסימום העליון = 200.
6. הפעלה מינימלית של Steprate: שנה סף זה לכל מספר שלם 0-200 כדי לשנות את SR
   סף המשמש להפעלת צלילי ההנחיה של LRC.
   הערה: ברירת המחדל של היישום היא 120 כאשר SR שבו מזוהה "פועל" והצלילים מתחילים להתנגן .
7. הפעל משוב נשימה: העבר את "מופעל" עבור פונקציונליות ליבה של יישומים.
   הערה: בעת הפעלה, ניתן לצפות לפונקציונליות רגילה של היישום עם צלילי צעד ונשימה במהלך הריצה. כאשר היא כבויה, הגדרה זו מונעת יצירה של צלילי נשימה. זה משמש למטרות בדיקה, או כאשר רק צלילי צעד רצויים.
8. הפעל מחדש מבוא: לחץ על טקסט כדי להפעיל שוב את ערכת הלימוד לקליטת עובדים.
9. הגנה על נתונים: לחץ על טקסט כדי להציג את הצהרת הגנת הנתונים של יצרן היישום.
10. מזהי
    1. מזהה התקנה: רשום ערך זה, המייצג את המזהה הייחודי עבור התקן זה וגירסת Build של יישום. זה משתקף בקבצי יומן שנוצר לאחר כל ריצה.
    2. גירסה: רשום ערך זה, המייצג את גירסת build של היישום.
    3. יצרן/דגם: רשום ערך זה, המייצג את מזהה ההתקן עבור יצרן ודגם.

4. ריצה עם האפליקציה

1. תתחילו לרוץ!
   1. ראשית, כאשר הצעד נשמע פעיל; הקשיבו היטב וצעדו לפי הקצב. לאחר מכן, הנחיית הנשימה תופעל; התאימו השראה ותפוגה בדיוק לצליל.
2. ממשק בריצה: במהלך הריצה, שנה את יחס ה-LRC ואת הזמניות באמצעות המתגים בממשק שעל המסך (איור 5A).
3. דוח לאחר הפעלה: לחץ על End Run כדי לעצור את היישום. מסך סיכום מציג מדדי מפתח הכוללים מרחק כולל, קצב ממוצע וקצב צעדים ממוצע (איור 5B).

איור 5: ממשק בתוך ואחרי הפעלה. (A) במהלך הריצה, ממשק פשוט זמין המאפשר למשתמש לשנות פרמטרים מרכזיים, כולל יחס צימוד לוקומוטורי-נשימתי וזמניות. הוא גם מציג את קצב הריצה הנוכחי ואת קצב הצעדים. (B) לאחר הריצה, מסך סיכום מציג מדדי מפתח הכוללים מרחק כולל, קצב ממוצע וקצב צעדים ממוצע. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

5. מחקר באמצעות האפליקציה

הערה: הפונקציות לעיל פותחו כדי למקסם את חוויית המשתמש ולאפשר מחקרים של LRC בהקשרים מגוונים. השלבים המפורטים להלן מתארים כיצד לשלב את האפליקציה במחקר משלב ההיכרות הראשונית ועד להפעלת יומני יישומים. שיטות מחקר אלה נבדקו ואושרו לניסויים בבני אדם על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת לודרון זלצבורג בפריז (EK-GZ 29/2023).

1. לפני שתדונו או תנחו את LRC עם האפליקציה, בצעו כיול פרטני כדי לקבוע את יחס ה-LRC הטבעי של הרץ. בחר משימה פועלת המייצגת את הקשר הפעילות והלימוד ורשום SR ו- BR במהלך תקופת הניסיון. חשב את יחס LRC השלם הקרוב ביותר מהמנה שלהם (SR/BR = יחס LRC; כלומר, 160/30 = 5.3 = יחס מומלץ 5 צעדים לנשימה).
2. הנח את הטלפון בכיס בגדים, בחבילת מותניים או ברצועת זרוע הצמודים היטב לגוף.
3. השתמש באוזניות במהלך ריצה בחוץ כדי לשפר את העברת הוראות הצליל ולאפשר פקדי אוזניות. לחלופין, השתמש ברמקול Bluetooth במהלך היכרות עם חוקר כדי לעקוב אחר הוראות LRC יחד.
4. הכירו לרץ את LRC ואת האפליקציה.
   הערה: בעוד האפליקציה לא צריכה לדרוש היכרות עם חוקר, למטרות מחקר, זה עשוי להיות מועיל עבור חוקר להסביר LRC, היישום, המטרה שלה, ולהדגים את הפונקציונליות שלה. LRC צריך להיות מוצג באמצעות רמזים מילוליים של Coates ו Kowalchik³⁵.
   1. התחילו בטפיחה קצבית על כף הרגל בישיבה או בשכיבה והוראות לנשום ביחס נתון (בדרך כלל 2:2) בסנכרון עם כפות הרגליים.
   2. חזור על הפעולה תוך כדי הליכה.
   3. חזור על הפעולה תוך כדי ריצה במקום.
   4. הצג את היישום ותאר בקצרה את ממשק המשתמש.
   5. הדקו את המכשיר לגוף הרץ בהתאם להמלצות לעיל (סעיף 7.2).
   6. לחץ על Start run and run in place.
   7. עודדו את הרץ להמשיך לצעוד בקצב שלו בזמן שהצלילים מסתגלים ל-SR שלו.
   8. אשרו מילולית שגם קולות הנשימה נשמעים.
   9. יש להנחות את הרץ לנשום בהתאם לקולות.
   10. המשך לדרוך ולנשום עם הצלילים לפחות 30-60 שניות.
   11. חזור על התהליך עם הגדרות יישום שונות (כלומר, יחסי LRC, זמניות, קריינות) כדי לאשר את ההבנה.
   12. בקשו מהחוקר והרץ לרוץ יחד ולהשמיע את צלילי ההנחיה דרך רמקול Bluetooth כדי לחזק את יסודות LRC (איור 6).
       הערה: הצלילים מופעלים כאשר היישום מזהה SR פועל. צלילי הצעד יתאימו באופן אוטומטי ל- SR של המשתמש עם עיכוב מסוים.
5. השתמש במערך חיישנים זעיר פולשני המאפשר זיהוי צעדים ונשימה כדי לאשר את דבקות הרץ בהוראות LRC.
   הערה: לדוגמה, החולצה החכמה של Hexoskin יכולה למדוד במדויק צעדים והתחלות נשימה במהלך ריצה עם הפרעה מינימלית לרץ³⁶.
6. הגדרת זמניות: השתמש בהנחיית המדיום בשילוב עם יישומי מוסיקה אחרים, ואפשר להשמיע את המוסיקה של המשתמש במהלך פרקי זמן של 5 דקות כאשר הנחיות היישום שקטות.
   הערה: ההגדרה ללא הנחיות עדיין מתעדת שאלונים, GPS ו-SR, מה שעשוי להועיל למטרות מחקר מסוימות.
7. יומני רישום: הורד קבצי יומן רישום כדי לגשת לנתונים עם חותמת זמן של פרמטרי ההפעלה והיישום.
   הערה: קובצי יומן .csv מתעדים מטא-נתונים של הפעלת מפתחות וכל אינטראקציה עם האפליקציה, כולל: מכות רגל עם חותמת זמן, יחס LRC שנבחר ושינויים ותגובות לשאלונים. הם מאוחסנים בשרתים תואמי GDPR וכותרתם עם המזהה, התאריך והשעה הייחודיים של האפליקציה.

תרשים 6: הכרת החוקרים. בהקשרים מחקריים, מומלץ להכיר את החוקר הראשי כדי להבטיח הבנה מושגית של צימוד לוקומוטורי-נשימתי ושימוש נכון ביישום. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

תוצאות

האפליקציה היא האיטרציה השנייה של יישום זה שנועד לתמוך ב- LRC ולספק חווית הנחיית נשימה קולית. מחקרי פיילוט רבים ופרסום אחד בכתב עת בוצעו התומכים ביעילותו ומאשרים חוויית משתמש חיובית. במחקר חתך רוחב שחקר את ההשפעות החריפות של הוראת LRC (המוזכרת במבוא), נמצא כי ריצה עם הדרכה הג?...

Discussion

מתודולוגיה זו מציגה את אחד הכלים הדיגיטליים הראשונים מבוססי ראיות ומוכנים בשטח להדרכת LRC לרצים. תוצאות מוקדמות מצביעות על כך שהוא יעיל לא רק בלמידה מהירה ובדבקות ב-LRC, אלא גם ניתן ללמד אותו לאורך זמן ולשמור עליו. בעוד LRC עשוי להופיע באופן טבעי עם ניסיון ריצה מוגברת, טירוני?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Android smartphone	Samsung or Google		Minimum Android 8.0 required for application functionality
FMOD engine	Firelight Technologies Pty Ltd		Sound engine
Hexoskin smart shirt	Carré Technologies		Wearable sensor shirt
RunRhythm application for Android	adidas GmbH and abios GmbH