Een real-world intervaltrainingsprotocol met hoge intensiteit voor cardiorespiratoire fitnessverbetering
Summary
Deze studie presenteert een goedkoop en eenvoudig te implementeren “real-world” high-intensity interval training (HIIT) protocol voor wetenschappelijk onderzoek en bespreekt de efficiëntie ervan voor cardiorespiratoire fitness.
Abstract
High-Intensity Interval Training (HIIT) is naar voren gekomen als een interessante tijdsefficiënte aanpak om de therapietrouw te verhogen en de gezondheid te verbeteren. Er zijn echter maar weinig studies die de efficiëntie van HIIT-protocollen in een “echte wereld” -omgeving hebben getest, bijvoorbeeld HIIT-protocollen die zijn ontworpen voor buitenruimtes zonder gespecialiseerde apparatuur. Deze studie presenteert een “real-world” trainingsprotocol, genaamd “beep training”, en vergelijkt de efficiëntie van een HIIT regiment versus een traditioneel langdurig Moderate-Intensity Continuous Training (MICT) regiment met behulp van dit pieptrainingsprotocol op VO2 max van ongetrainde mannen met overgewicht. Tweeëntwintig proefpersonen deden buiten hardlopen met MICT (n = 11) of HIIT (n = 11). Cardiorespiratoire fitheid werd beoordeeld voor en na trainingsprotocollen met behulp van een metabole analyzer. Beide trainingsprotocollen werden 3 dagen per week gedurende 8 weken uitgevoerd met behulp van de Beep Test-resultaten. De MICT-groep voerde het oefenprogramma uit op 60%-75% van de maximale snelheid van de 20 m shuttle test (Vmax) en met een progressie van de afstand van 3.500-5.000 m. De HIIT-groep voerde de intervaloefening uit met 7-10 bouten van 200 m bij 85%-100% van de maximale snelheid van de 20 m shuttletest (Vmax), afgewisseld met 1 minuut passief herstel. Hoewel de HIIT-groep na 8 weken pieptraining een significant lager trainingsvolume vertoonde dan de MICT-groep (p < 0,05), was HIIT superieur aan MICT in het verbeteren van VO2 max (MICT: ~4,1%; HIIT: ~ 7,3%; p < 0,05). Het "echte wereld" HIIT-regiment op basis van het pieptrainingsprotocol is een tijdsefficiënt, goedkoop en gemakkelijk te implementeren protocol voor ongetrainde mannen met overgewicht.
Introduction
Robuust bewijs heeft aangetoond dat High-Intensity Interval Training (HIIT) vergelijkbare of zelfs superieure positieve fysiologische aanpassingen induceert dan een traditionele langdurige Moderate-Intensity Continuous Training (MICT)1,2,3. Een HIIT-sessie bestaat uit korte periodes van hoge intensiteitsoefeningen afgewisseld met oefeningen met lage intensiteit (actief herstel) of rust (passief herstel). Hoewel een dagelijkse sessie met een MICT-protocol gemiddeld 30 tot 60 minuten duurt, kan een dagelijkse sessie met HIIT de helft of minder tijd van een MICT-sessie in beslag nemen. Vervolgens, gezien het feit dat sedentaire personen tijdgebrek hebben aangegeven als de belangrijkste barrière om deel te nemen aan een regelmatig lichaamsbewegingsprogramma4, kan HIIT een interessante tijdsefficiënte aanpak zijn om de therapietrouw te verhogen en de gezondheid te verbeteren5.
Ondanks het groeiende bewijs dat wijst op de gezondheidsvoordelen van HIIT, hebben de meeste studies HIIT-protocollen ontworpen voor goed gecontroleerde laboratoriumomgevingen met behulp van dure gespecialiseerde apparatuur, zoals loopbanden en fietsergometers. In de afgelopen 5 jaar hebben sommige studies het belang benadrukt van nieuwe studies die de gezondheidsvoordelen van HIIT bevestigen met behulp van trainingsprotocollen voor de echte wereld, bijvoorbeeld HIIT-protocollen uitgevoerd in buitenruimtes zonder gespecialiseerde apparatuur6. De moeilijkheid bij het ontwerpen van goed gecontroleerde studies om HIIT-protocollen in niet-laboratoriumomgevingen te testen, is echter de grootste uitdaging geweest voor onderzoekers op dit gebied.
Als antwoord op deze uitdaging werd hier een real-world HIIT-protocol ontwikkeld voor wetenschappelijk onderzoek en werd de efficiëntie ervan in cardiorespiratoire fitness getest. Een trainingsprotocol werd ontwikkeld met behulp van de shuttletest voorgesteld door Leger et al.7 (genaamd Beep Training), en de effecten van HIIT- en MICT-regimenten op basis van deze Beep-training op VO2 max werden vergeleken bij ongetrainde mannen met overgewicht. Kortom, hoewel de duur van de dagelijkse sessies met HIIT bijna de helft was van de duur van het MICT-protocol, was de Beep Training met HIIT superieur aan de Beep Training met MICT in het verhogen van VO2 max. Pieptraining met HIIT is dus een tijdsefficiënte en haalbare aanpak om de cardiorespiratoire conditie te verbeteren bij ogenschijnlijk gezonde personen met overgewicht / obesitas. Bovendien kunnen algemene mensen het pieptrainingsprotocol gemakkelijk oefenen, omdat het een goedkope en gemakkelijk te implementeren fysieke training is in een real-world scenario.
Protocol
Representative Results
Discussion
HIIT is een tijdbesparend alternatief geworden voor het traditionele MICT. Deze studie presenteert een goedkoop, eenvoudig te implementeren HIIT-protocol voor een real-world setting. De meeste studies hebben de gezondheidsvoordelen van HIIT bewezen met behulp van laboratoriumgebaseerde HIIT-protocollen 6,10, en onlangs hebben weinig studies de effecten van echte HIIT-protocollen onderzocht bij ongetrainde personen met overgewicht10,14…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Met dank aan het Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde, (CIPq-Saúde) van de Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) voor het leveren van apparatuur en technische ondersteuning voor experimenten. Met dank aan de Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) (financieringscodes APQ-00214-21, APQ-00583-21, APQ-00938-18, APQ-03855-16, APQ-01728-18), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (financieringscode 438498/2018-6), en Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) (Financieringscode 001) voor het verlenen van financiële steun.
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).
