פרוטוקול אימון אינטרוולים בעצימות גבוהה בעולם האמיתי לשיפור כושר לב-ריאה
Summary
מחקר זה מציג פרוטוקול אימון אינטרוולים בעצימות גבוהה (HIIT) בעלות נמוכה וקל ליישום עבור מחקר מדעי ודן ביעילותו עבור כושר לב-ריאה.
Abstract
אימון אינטרוולים בעצימות גבוהה (HIIT) התגלה כגישה מעניינת וחסכונית בזמן להגברת ההקפדה על פעילות גופנית ולשיפור הבריאות. עם זאת, מחקרים מעטים בחנו את היעילות של פרוטוקולי HIIT בסביבה של “העולם האמיתי”, למשל, פרוטוקולי HIIT המיועדים לחללים חיצוניים ללא ציוד מיוחד. מחקר זה מציג פרוטוקול אימון “בעולם האמיתי”, הנקרא “אימון צפצוף”, ומשווה את היעילות של גדוד HIIT לעומת גדוד אימון רציף (MICT) מסורתי בעל משך זמן ארוך באמצעות פרוטוקול אימון צפצוף זה על VO2 מקסימום של גברים לא מאומנים הסובלים מעודף משקל. עשרים ושניים נבדקים ביצעו ריצה בחוץ עם MICT (n = 11) או HIIT (n = 11). כושר לב-ריאה הוערך לפני ואחרי פרוטוקולי האימון באמצעות מנתח מטבולי. שני פרוטוקולי האימון בוצעו 3 ימים בשבוע במשך 8 שבועות באמצעות תוצאות מבחן הצפצוף. קבוצת MICT ביצעה את תוכנית האימונים ב-60%-75% מהמהירות המרבית של מבחן המעבורת ל-20 מ’ (Vmax) ועם התקדמות המרחק של 3,500-5,000 מ’. קבוצת HIIT ביצעה את תרגיל האינטרוולים עם 7-10 התקפים של 200 מ ‘ב 85%-100% מהמהירות המרבית של מבחן המעבורת 20 מ ‘ (Vmax), משולב עם דקה אחת של התאוששות פסיבית. למרות שקבוצת HIIT הציגה נפח אימונים נמוך משמעותית מקבוצת MICT (p < 0.05) לאחר 8 שבועות של אימוני צפצוף, HIIT היה עדיף על MICT בשיפור VO2 max (MICT: ~ 4.1%; HIIT: כ-7.3%; עמ’ < 0.05). גדוד HIIT "בעולם האמיתי" המבוסס על פרוטוקול אימון צפצוף הוא פרוטוקול יעיל בזמן, בעלות נמוכה וקל ליישום עבור גברים לא מאומנים הסובלים מעודף משקל.
Introduction
ראיות חזקות הראו כי אימון אינטרוולים בעצימות גבוהה (HIIT) גורם להתאמות פיזיולוגיות חיוביות דומות או אפילו טובות יותר מאשר אימון רציף מסורתי בעצימות בינונית (MICT) 1,2,3. אימון HIIT מורכב מהתקפים קצרים של פעילות גופנית בעצימות גבוהה המשולבת בפעילות גופנית בעצימות נמוכה (התאוששות אקטיבית) או מנוחה (התאוששות פסיבית). בעוד שהפעלה יומית עם פרוטוקול MICT נמשכת 30 עד 60 דקות, בממוצע, הפעלה יומית עם HIIT עשויה להימשך מחצית מהזמן או פחות מפגישת MICT. לאחר מכן, בהתחשב בכך שאנשים יושבניים הצביעו על חוסר זמן כמחסום העיקרי לעיסוק בתוכנית אימונים גופנית קבועה4, HIIT עשויה להיות גישה מעניינת ויעילה בזמן להגברת ההקפדה על פעילות גופנית ולשיפור הבריאות5.
עם זאת, למרות הראיות ההולכות וגדלות המצביעות על היתרונות הבריאותיים של HIIT, רוב המחקרים תכננו פרוטוקולי HIIT לסביבות מעבדה מבוקרות היטב תוך שימוש בציוד מיוחד בעלות גבוהה, כגון הליכונים וארגומטרים מחזוריים. ב-5 השנים האחרונות, כמה מחקרים הדגישו את החשיבות של מחקרים חדשים המאשרים את היתרונות הבריאותיים של HIIT באמצעות פרוטוקולי פעילות גופנית לעולם האמיתי, למשל, פרוטוקולי HIIT המבוצעים בחללים חיצוניים ללא ציוד מיוחד6. עם זאת, הקושי בתכנון מחקרים מבוקרים היטב לבדיקת פרוטוקולי HIIT בסביבות שאינן מעבדתיות היה האתגר העיקרי עבור חוקרים בתחום זה.
בתגובה לאתגר זה, פותח כאן פרוטוקול HIIT בעולם האמיתי למחקר מדעי ונבחנה יעילותו בכושר לב-ריאה. פרוטוקול אימונים פותח באמצעות מבחן המעבורת שהוצע על ידי Leger et al.7 (שנקרא אימוני ביפ), וההשפעות של גדודי HIIT ו- MICT המבוססים על אימון ביפ זה על VO2 max הושוו בקרב גברים לא מאומנים הסובלים מעודף משקל. בקצרה, למרות שמשך המפגשים היומיים עם HIIT היה כמעט מחצית ממשך פרוטוקול MICT, אימון הצפצוף עם HIIT היה עדיף על אימון הצפצוף עם MICT בהגדלת VO2 מקסימום. לפיכך, אימון צפצוף עם HIIT הוא גישה יעילה בזמן וישימה לשיפור כושר לב-ריאה אצל אנשים בריאים לכאורה הסובלים מעודף משקל/השמנת יתר. יתר על כן, אנשים כלליים עשויים לתרגל בקלות את פרוטוקול אימון הצפצוף מכיוון שמדובר באימון גופני בעלות נמוכה וקל ליישום בתרחיש בעולם האמיתי.
Protocol
Representative Results
Discussion
HIIT הפכה לחלופה חסכונית בזמן ל-MICT המסורתי. מחקר זה מציג פרוטוקול HIIT בעלות נמוכה וקל ליישום עבור הגדרה בעולם האמיתי. רוב המחקרים הוכיחו את היתרונות הבריאותיים של HIIT באמצעות פרוטוקולי HIIT מבוססי מעבדה 6,10, ולאחרונה, מעטים המחקרים שחקרו את ההשפעות של פרוטוקולי HIIT…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
תודה ל- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde, (CIPq-Saúde) מהאוניברסיטה הפדרלית של האוניברסיטה הפדרלית של דוס ואלס דו ג’קיטינהונה e Mucuri (UFVJM) על אספקת ציוד ותמיכה טכנית לניסויים. הודות ל- Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) (קודי כספים APQ-00214-21, APQ-00583-21, APQ-00938-18, APQ-03855-16, APQ-01728-18), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (קוד פיננסי 438498/2018-6), ו- Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) (קוד פיננסי 001) על מתן תמיכה פיננסית.
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).
