بروتوكول تدريب فتري عالي الكثافة في العالم الحقيقي لتحسين اللياقة القلبية التنفسية
Summary
تقدم هذه الدراسة بروتوكول تدريب فتري عالي الكثافة منخفض التكلفة وسهل التنفيذ “في العالم الحقيقي” (HIIT) للبحث العلمي وتناقش كفاءته للياقة القلبية التنفسية.
Abstract
برز التدريب الفتري عالي الكثافة (HIIT) كنهج مثير للاهتمام وفعال من حيث الوقت لزيادة الالتزام بالتمارين الرياضية وتحسين الصحة. ومع ذلك ، فقد اختبرت دراسات قليلة كفاءة بروتوكولات HIIT في بيئة “العالم الحقيقي” ، على سبيل المثال ، بروتوكولات HIIT المصممة للمساحات الخارجية بدون معدات متخصصة. تقدم هذه الدراسة بروتوكول تدريب “العالم الحقيقي” ، يسمى “تدريب الصفارة” ، وتقارن كفاءة فوج HIIT بفوج التدريب المستمر التقليدي طويل الأمد متوسط الكثافة (MICT) باستخدام بروتوكول تدريب الصفارة هذا على VO2 max من الرجال غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن. قام اثنان وعشرون شخصا بالجري في الهواء الطلق باستخدام MICT (n = 11) أو HIIT (n = 11). تم تقييم اللياقة القلبية التنفسية قبل وبعد بروتوكولات التدريب باستخدام محلل التمثيل الغذائي. تم تنفيذ كلا بروتوكولي التدريب 3 أيام في الأسبوع لمدة 8 أسابيع باستخدام نتائج اختبار الصفارة. نفذت مجموعة MICT برنامج التمرين بنسبة 60٪ -75٪ من السرعة القصوى لاختبار المكوك 20 م (Vmax) ومع تقدم المسافة من 3500-5000 م. أجرت مجموعة HIIT التمرين الفاصل الزمني مع 7-10 نوبات من 200 متر بنسبة 85٪ -100٪ من السرعة القصوى لاختبار المكوك 20 م (Vmax) ، تتخللها دقيقة واحدة من الانتعاش السلبي. على الرغم من أن مجموعة HIIT قدمت حجم تدريب أقل بكثير من مجموعة MICT (p < 0.05) بعد 8 أسابيع من التدريب على إصدار الصافرات ، إلا أن HIIT كانت متفوقة على MICT في تحسين VO2 max (MICT: ~ 4.1٪; HIIT: ~ 7.3 ٪ ؛ ص < 0.05). فوج HIIT "في العالم الحقيقي" القائم على بروتوكول تدريب الصفارة هو بروتوكول فعال من حيث الوقت ومنخفض التكلفة وسهل التنفيذ للرجال غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن.
Introduction
أظهرت أدلة قوية أن التدريب الفتري عالي الكثافة (HIIT) يحفز تكيفات فسيولوجية إيجابية مماثلة أو حتى متفوقة من التدريب المستمر التقليدي طويل الأمد المعتدل الكثافة (MICT) 1،2،3. تتكون جلسة HIIT من نوبات قصيرة من التمارين عالية الكثافة تتخللها تمارين منخفضة الكثافة (التعافي النشط) أو الراحة (التعافي السلبي). في حين أن الجلسة اليومية مع بروتوكول MICT تستمر من 30 إلى 60 دقيقة ، في المتوسط ، قد تستغرق الجلسة اليومية مع HIIT نصف الوقت أو أقل من جلسة MICT. بعد ذلك ، بالنظر إلى أن الأفراد المستقرين قد أشاروا إلى ضيق الوقت باعتباره العائق الرئيسي أمام الانخراط في برنامج تمرين بدني منتظم4 ، قد يكون HIIT نهجا مثيرا للاهتمام وفعالا من حيث الوقت لزيادة الالتزام بالتمارين الرياضية وتحسين الصحة5.
ومع ذلك ، على الرغم من الأدلة المتزايدة التي تشير إلى الفوائد الصحية ل HIIT ، فقد صممت معظم الدراسات بروتوكولات HIIT لبيئات المختبرات التي يتم التحكم فيها جيدا باستخدام معدات متخصصة عالية التكلفة ، مثل أجهزة المشي ومقاييس إرغومتر الدورة. في السنوات ال 5 الماضية ، أكدت بعض الدراسات على أهمية الدراسات الجديدة التي تؤكد الفوائد الصحية ل HIIT باستخدام بروتوكولات التمرين للعالم الحقيقي ، على سبيل المثال ، بروتوكولات HIIT التي يتم إجراؤها في الأماكن الخارجية بدون معدات متخصصة6. ومع ذلك ، فإن صعوبة تصميم دراسات جيدة التحكم لاختبار بروتوكولات HIIT في بيئات غير مختبرية كانت التحدي الرئيسي للباحثين في هذا المجال.
استجابة لهذا التحدي ، تم تطوير بروتوكول HIIT في العالم الحقيقي هنا للبحث العلمي وتم اختبار كفاءته في اللياقة القلبية التنفسية. تم تطوير بروتوكول تدريب باستخدام اختبار المكوك الذي اقترحه Leger et al.7 (المسمى باسم Beep Training) ، وتمت مقارنة آثار أفواج HIIT و MICT بناء على تدريب Beep هذا على VO2 max في الرجال غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن. باختصار ، على الرغم من أن مدة الجلسات اليومية مع HIIT كانت نصف مدة بروتوكول MICT تقريبا ، إلا أن تدريب Beep مع HIIT كان متفوقا على تدريب Beep مع MICT في زيادة VO2 max. وبالتالي ، فإن تدريب Beep مع HIIT هو نهج فعال من حيث الوقت وممكن لتحسين اللياقة القلبية التنفسية لدى الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن / السمنة الأصحاء على ما يبدو. علاوة على ذلك ، يمكن لعامة الناس بسهولة ممارسة بروتوكول تدريب الصفارة لأنه تدريب بدني منخفض التكلفة وسهل التنفيذ في سيناريو العالم الحقيقي.
Protocol
Representative Results
Discussion
أصبح HIIT بديلا فعالا من حيث الوقت ل MICT التقليدي. تقدم هذه الدراسة بروتوكول HIIT منخفض التكلفة وسهل التنفيذ لإعداد العالم الحقيقي. أثبتت معظم الدراسات الفوائد الصحية ل HIIT باستخدام بروتوكولات HIIT القائمة على المختبرات 6,10 ، وفي الآونة الأخيرة ، حققت دراسات قليلة في آثار بروتوكولات H…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
بفضل المركز المتكامل للدراسة والدراسات العليا (CIPq-Saúde) من الجامعة الاتحادية للجامعات المقاتلة (UFVJM) لتوفير المعدات والدعم التقني للتجارب. بفضل مؤسسة إنفاذ الحقوق الدستورية (PESQUISA do Estado de Minas Gerais) (رموز التمويل APQ-00214-21 و APQ-00583-21 و APQ-00938-18 و APQ-03855-16 و APQ-01728-18) والمجلس الوطني للتنمية المدنية والتكنولوجية (CNPq) (رمز التمويل 438498/2018-6) و Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) (رمز التمويل 001) لتقديم الدعم المالي.
Materials
| Beep Test software | Bitworks | N/A | version 2.0 |
| Exercise Physiology Measurement & Analysis System | ADI INSTRUMENT | PL3508B80 | PowerLab 8/35 and LabChart Pro software (which includes the Metabolic Module for calculating metabolic parameters such as VCO2, VO2, respiratory exchange ratio (RER) and minute ventilation) Bio Amp Gas Analyzer Gas Mixing Chamber Spirometer Thermistor Pod Exercise Physiology Accessory Kit |
| GraphPad Software | GraphPad Prism | N/A | version 7.00 |
| Heart Rate monitor | Polar | N/A | RS800 Running Computer: The running computer displays and records your heartrate and other exercise data during exercise. 2. Polar WearLink W.I.N.D. transmitter: The transmitter sends the heart rate signal to the running computer. The transmitterconsists of a connector and a strap. |
| Sound Forge PRO software | Sound Forge | N/A | version 14.00 |
| Treadmill | IMBRASPORT | N/A | Speed from 0 to 24 km/h. Elevation from 0 to 26%. Weight capacity for users up to 220 kg. 4 hp motor (220 v). Automatic lubrication system. With Safety Key and Emergency Stop Button. Runs 14 preset protocols: Bruce, Modified Bruce, mini Bruce, Naughton Ellestad, Balke, Balke-Ware, Astrand, Cooper, Kattus, Male Mader, Female Mader, Stanford and Modified Stanford. Run RAMP PROTOCOL. |
References
- Gibala, M. J., Little, J. P., Macdonald, M. J., Hawley, J. A. Physiological adaptations to low-volume, high-intensity interval training in health and disease. The Journal of Physiology. 590 (5), 1077-1084 (2012).
- Gist, N. H., Fedewa, M. V., Dishman, R. K., Cureton, K. J. Sprint interval training on aerobic capacity: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine. 44 (2), 269-279 (2014).
- Gillen, J. B., Gibala, M. J. Is high-intensity interval training a time-efficient exercise strategy to improve health and fitness. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 39 (3), 409-412 (2014).
- Fowles, J. R., O’Brien, M. W., Solmundson, K., Oh, P. I., Shields, C. A. Exercise is Medicine Canada physical activity counselling and exercise prescription training improves counselling, prescription, and referral practices among physicians across Canada. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 43 (5), 535-539 (2018).
- Batacan, R. B., Duncan, M. J., Dalbo, V. J., Tucker, P. S., Fenning, A. S. Effects of high-intensity interval training on cardiometabolic health: a systematic review and meta-analysis of intervention studies. British Journal of Sports Medicine. 51 (6), 494-503 (2017).
- Gray, S. R., Ferguson, C., Birch, K., Forrest, L. J., Gill, J. M. High-intensity interval training: key data needed to bridge the gap from laboratory to public health policy. British Journal of Sports Medicine. 50 (20), 1231-1232 (2016).
- Leger, L. A., Mercier, D., Gadoury, C., Lambert, J. The multistage 20 metre shuttle run test for aerobic fitness. Journal of Sports Sciences. 6 (2), 93-101 (1988).
- Olds, T., Tomkinson, G., Léger, L., Cazorla, G. Worldwide variation in the performance of children and adolescents: an analysis of 109 studies of the 20-m shuttle run test in 37 countries. Journal of Sports Sciences. 24 (10), 1025-1038 (2006).
- Ainsworth, B. E., et al. Compendium of physical activities: a second update of codes and MET values. Medicine and Science in Sports and Exercise. 43 (8), 1575-1581 (2011).
- Roy, M., et al. HIIT in the real world: outcomes from a 12-month intervention in overweight adults. Medicine and Science in Sports and Exercise. 50 (9), 1818-1826 (2018).
- Medina-Mirapeix, F., Escolar-Reina, P., Gascon-Canovas, J. J., Montilla-Herrador, J., Collins, S. M. Personal characteristics influencing patients’ adherence to home exercise during chronic pain: a qualitative study. Journal of Rehabilitation Medicine. 41 (5), 347-352 (2009).
- Medina-Mirapeix, F., et al. Predictive factors of adherence to frequency and duration components in home exercise programs for neck and low back pain: an observational study. BMC Musculoskeletal Disorders. 10 (1), 1-9 (2009).
- Palazzo, C., et al. Barriers to home-based exercise program adherence with chronic low back pain: Patient expectations regarding new technologies. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 59 (2), 107-113 (2016).
- Lunt, H., et al. High intensity interval training in a real world setting: a randomized controlled feasibility study in overweight inactive adults, measuring change in maximal oxygen uptake. PloS One. 9 (1), 83256 (2014).
- Jung, M. E., et al. Cardiorespiratory fitness and accelerometer-determined physical activity following one year of free-living high-intensity interval training and moderate-intensity continuous training: a randomized trial. International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity. 17 (1), 1-10 (2020).
- Taylor, J. L., et al. Guidelines for the delivery and monitoring of high intensity interval training in clinical populations. Progress in Cardiovascular Diseases. 62 (2), 140-146 (2019).
- Grip, F., et al. HIIT is superior than MICT on cardiometabolic health during training and detraining. European Journal of Applied Physiology. 121 (1), 159-172 (2021).
