مقالة منهجية

بروتوكول التدريب المتقطع المتراكم عالي الكثافة: نهج جديد لدراسة العلامات الصحية في فئران الويستار

DOI:

10.3791/63328

⸱

فبراير 2, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Faculdade de Ciências Biológicas e Saúde (FCBS), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), 2Programa de Pós-Graduação em Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PMPGCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), 3Grupo de Estudos em Neurociências e Exercício (GENE), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), 4Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde (PPGCS), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), 5Centro Integrado de Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا ، نقدم بروتوكولات التدريب المتقطع عالي الكثافة المتراكمة (HIIT) ، والتي قد تكون استراتيجية أكثر جدوى وفعالية من حيث الوقت من بروتوكولات HIIT التقليدية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) والتمارين المتراكمة هما برنامجان فعالان من حيث الوقت لتحسين صحة البشر والنماذج الحيوانية. ومع ذلك ، حتى الآن ، لا توجد دراسات حول ما إذا كان HIIT الذي يتم إجراؤه بطريقة متراكمة بنفس فعالية HIIT التقليدي الذي يتم إجراؤه مع جلسات يومية واحدة في تحسين العلامات الصحية. تقدم هذه الورقة تأثيرات بروتوكول HIIT جديد ، يسمى HIIT المتراكم ، على زيادة وزن الجسم ، واستهلاك الأكسجين الأقصى (VO2max) ، وتضخم القلب في فئران الويستار الصغيرة.

تم تعيين ذكور فئران الويستار البالغة من العمر ستين يوما إلى ثلاث مجموعات: غير مدربين (الأمم المتحدة ؛ ن = 16) ، HIIT يتم إجراؤه بجلسات يومية واحدة (1-HIIT ؛ ن = 16) ، و HIIT التي تم إجراؤها بثلاث جلسات يومية (3-HIIT ؛ ن = 16). تم تسجيل وزن الجسم و VO2max قبل وبعد فترة التدريب. تم أخذ قياسات VO2max باستخدام محلل التمثيل الغذائي بأقصى سرعة تشغيل (Vmax). تم إجراء التدريب لكلتا المجموعتين HIIT خمسة أيام في الأسبوع على مدار ثمانية أسابيع بنفس التقدم الأسبوعي لشدة التمرين (85-100٪ Vmax). أجرت مجموعة 1-HIIT جلسات يومية واحدة (6 نوبات من 1 دقيقة تتخللها دقيقة واحدة من التعافي السلبي). أجرت مجموعة 3-HIIT ثلاث جلسات يومية (نوبتان مدة كل منهما دقيقة واحدة تتخللها دقيقة واحدة من التعافي السلبي مع فاصل 4 ساعات بين النوبات). بعد آخر اختبار VO2max ، تم القتل الرحيم للفئران ، وتم حصاد قلوبها ووزنها.

أظهرت النتائج أن 3-HIIT له آثار مفيدة مماثلة ل 1-HIIT في منع زيادة وزن الجسم ، وتحسين VO2max ، وإحداث تضخم القلب. تكشف هذه النتائج لأول مرة عن فعالية بروتوكول HIIT المتراكم على العلامات الصحية لفئران الويستار الصغيرة. قد يكون بروتوكول HIIT الجديد هذا أكثر جدوى من بروتوكولات HIIT التقليدية حيث يمكن تقسيم التمرين إلى جلسات قصيرة جدا على مدار اليوم في هذا النهج الجديد.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نمط الحياة الخامل هو أحد عوامل الخطر الرئيسية لتطور الأمراض المزمنة غير المعدية1. ومع ذلك ، حتى مع وجود أدلة قوية على الآثار المفيدة المتعددة لممارسة الرياضة على الصحة ، لا يزال جزء كبير من سكان العالممستقرين 2،3. ممارسة الرياضة البدنية المنتظمة لها العديد من الآثار الإيجابية على القلب والأوعية الدموية4،5 والصحة العقلية6،7،8،9. في الآونة الأخيرة ، تم اقتراح برامج مختلفة للتمارين البدنية10 ، مثل HIIT11 والتمرين المتراكم12 ، لزيادة الالتزام بالتمارين البدنية وتحسين الصحة.

HIIT هو نهج فعال من حيث الوقت يتميز بفترات قصيرة من التمارين البدنية عالية الكثافة تتخللها فترات من التمارين البدنية منخفضة الكثافة (التعافي النشط) أو الراحة (التعافي السلبي)4. أظهرت العديد من الدراسات أن HIIT له تأثيرات صحية مماثلة أو حتى متفوقة من التدريب المستمر التقليدي طويل الأمد (MICT) ، مع ميزة الالتزام الأكبر من قبل ممارسيه4،12،13. كما تم اقتراح التمرين المتراكم كطريقة تمرين لزيادة الالتزام وتحسين الصحة. في هذا النهج ، يمكن تقسيم التمارين منخفضة إلى متوسطة الشدة إلى نوبتين أو أكثر على مدار يوم واحد (على سبيل المثال ، نوبتان أو ثلاث نوبات من 5-10 دقائق يوميا)14. أظهر كوستا بيريرا وآخرون 14 أن بروتوكول التمرين المتراكم (ثلاث جلسات يومية بفاصل 4 ساعات بين الجلسات ، 10-20 دقيقة / جلسة ، بنسبة 50-60٪ من السعة القصوى ، خمسة أيام / أسبوع ، خلال ثمانية أسابيع) كان له آثار إيجابية أكبر على العلامات الصحية في فئران الويستار الصغيرة من MICT التقليدي (نفس بروتوكول التمرين ولكن يتم إجراؤه بجلسات يومية واحدة من 30-60 دقيقة).

ومع ذلك ، حتى الآن ، ركزت الدراسات على العواقب الفسيولوجية للتمارين المتراكمة التي يتم إجراؤها بنوبات قصيرة من الشدة المنخفضة إلى المتوسطة. وبالتالي ، هناك نقص في الأدلة التي تفحص ما إذا كان HIIT الذي يتم إجراؤه بطريقة متراكمة (أي مع نوبات قصيرة متعددة من التمارين عالية الكثافة على مدار اليوم) فعال مثل HIIT التقليدي الذي يتم إجراؤه مع جلسات يومية واحدة في تحسين العلامات الفسيولوجية للصحة.

قررنا استخدام فئران المختبر الخاضعة للرقابة للتغلب على المزالق المنهجية في الدراسات التي أجريت على أفراد يعيشون أحرارا مع أنشطة بدنية يومية مميزة وتناول الطعام. علاوة على ذلك ، فإن استخدام التجارب يسمح للباحثين بإجراء تحليلات جراحية (على سبيل المثال ، خزعة العضلات والقلب) ، وهي صعبة أو حتى مستحيلة في الدراسات البشرية.

افترضنا أنه إذا مارست الفئران بروتوكول HIIT المتراكم (يتم إجراؤه بثلاث جلسات يومية قصيرة) ، فقد يحسنون اللياقة القلبية التنفسية على غرار الفئران التي تمارس الرياضة باستخدام بروتوكول HIIT التقليدي (يتم إجراؤه بجلسات يومية واحدة). وبالتالي ، هدفت هذه الدراسة إلى التحقيق والمقارنة بين تأثيرات HIIT التي يتم إجراؤها مع جلسات يومية واحدة مقابل HIIT التي يتم إجراؤها بثلاث جلسات يومية أقصر على VO2max وتضخم القلب لفئران الويستار.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

اتبعت جميع الإجراءات المستخدمة في هذه الدراسة "مبادئ رعاية المختبر" بالاتفاق مع إرشادات ARRIVE وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات واستخدام في الجامعة الفيدرالية dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (بروتوكول UFVJM رقم 031/2016). ارجع إلى جدول المواد للحصول على تفاصيل حول جميع المواد المستخدمة في هذا البروتوكول.

1. التصميم التجريبي

  1. استخدم 48 من الذكور ، 60 يوما من فأر الوستار ، تزن 250 جراما ، في المتوسط.
  2. قسم الفئران بشكل عشوائي إلى ثلاث مجموعات: غير مدربين (الأمم المتحدة ؛ ن = 16) ؛ تم إجراء HIIT بجلسات يومية واحدة (1-HIIT ؛ ن = 16) ؛ وإجراء HIIT بثلاث جلسات يومية (3-HIIT ؛ ن = 16).
  3. ضع الفئران في أقفاص فردية في بيئة خاضعة للرقابة (22-23 درجة مئوية ، رطوبة 50٪) مع دورة مقلوبة مقلوبة من 12 ساعة: 12 ساعة من الضوء والظلام (الأضواء مضاءة في الساعة 6:00 مساء) مع حرية الوصول إلى كريات الطعام المختبرية القياسية والمياه.
  4. تعرف الفئران على جهاز المشي قبل أسبوع واحد من بدء بروتوكول التدريب على التمرين.
  5. قم بوزن الفئران باستخدام ميزان رقمي إلكتروني دقيق قبل 48 ساعة و48 ساعة بعد بروتوكول التدريب.
  6. قم بإجراء اختبار VO2max مع الفئران من جميع المجموعات قبل 48 ساعة من تهيئة بروتوكولات HIIT ، فينهاية الأسبوع الرابع من التدريب (لضبط سرعة الجري) ، و 48 ساعة بعد بروتوكولات HIIT.
  7. قم بالقتل الرحيم للفئران بعد 24 ساعة من آخر اختبار VO2max عن طريق حقن 400 IO هيبارين ، وقم بإزالة ووزن القلوب والبطينين الأيسر (انظر الخطوة 5).

2. التعرف على معدات جهاز المشي

  1. اضبط ميل جهاز المشي على 0 درجة (مسطحة).
  2. قم بتشغيل جهاز المشي.
  3. اضبط مقبض جهاز المشي على سرعة 6 م / دقيقة.
  4. اضبط مفتاح صدمة جهاز المشي على 0.25 مللي أمبير.
  5. أمسك من الذيل وضعه على جهاز المشي لمدة 10 دقائق في الساعة 8:00 صباحا.
  6. كرر هذا الإجراء لمدة خمسة أيام متتالية.

3. اختبار VO2ماكس

  1. تعديلات البرامج (الشكل 1)
    1. افتح برنامج التمثيل الغذائي.
    2. انقر فوق ملف لفتح سجل جديد.
    3. في نوع معلمة الأقفاص ، حدد جهاز المشي ، 1 قفص ، وفي وقت التبديل ، حدد 2 (دقيقة).
    4. في التجربة، حدد قياس التأكسي | جديد.
    5. اضغط لإدخال رقم التعريف ووزن. تحديد بيانات المشروع. انتقل إلى وحدة التحكم في جهاز المشي وقم بتعيين معلمات الاختبار.
      1. ابدأ الاختبار بسرعة 5 م / دقيقة.
      2. اضبط مفتاح صدمة جهاز المشي على 0.25 مللي أمبير. اضغط على ابدأ.
    6. انقر فوق قبول.
    7. أغلق غطاء الأكريليك لجهاز المشي.
    8. أدخل القيم المرجعية لغاز المعايرة.
      ملاحظة: القيم المرجعية للغاز هي 0 مم زئبق (CO2) و 20 مم زئبق (O2). يشار إلى هذه القيم من قبل الشركة المصنعة.
    9. انتظر لمدة 10 دقائق.
  2. اختبر
    1. قم بتشغيل جهاز المشي.
    2. اضبط مقبض جهاز المشي على سرعة 3 م / دقيقة.
    3. اضبط مفتاح صدمة جهاز المشي على 0.25 مللي أمبير.
    4. اضبط ميل جهاز المشي على 0 درجة (مسطحة).
    5. أمسك من الذيل وضعه على جهاز المشي وأغلق غطاء الأكريليك في جهاز المشي.
    6. قم بزيادة سرعة جهاز المشي بمقدار 3 م / دقيقة كل دقيقتين حتى الإرهاق (يتم إنشاؤه عندما يلمس قاع الخليج خمس مرات في غضون دقيقة واحدة).
    7. أخرج من جهاز المشي وضعه في قفصه.
    8. سجل السرعة القصوى (Vmax) التي وصل إليها.
      ملاحظة: بالنسبة لحساب VO2max ، يحسب البرنامج الفرق بين O2 المستنشق وثاني أكسيدالكربون 2 الزفير من قبل في Vmax ، ويتم إجراء الحساب النهائي وفقا لوزن الجسم الفردي لكل فأر.

4. بروتوكولات HIIT (الشكل 2)

  1. قم بتشغيل جهاز المشي.
  2. اضبط مقبض جهاز المشي على سرعة 50٪ Vmax (الإحماء).
  3. اضبط مفتاح صدمة جهاز المشي على 0.25 مللي أمبير.
  4. اضبط ميل جهاز المشي على 0 درجة (مسطحة).
  5. أمسك من الذيل وضعه على جهاز المشي لمدة 3 دقائق.
  6. أخرج من جهاز المشي واضبط مقبض جهاز المشي على السرعة المقابلة للأسبوع (الأسبوع 1: 85٪ Vmax ؛ الأسابيع 2-3: 90٪ Vmax ؛ الأسابيع 4-5: 95٪ Vmax ؛ الأسابيع 6-8: 100٪ Vmax).
  7. ضع على جهاز المشي لمدة 1 دقيقة.
    1. تأكد من أن كلتا المجموعتين تمارسان HIIT 5 أيام / أسبوع لمدة 8 أسابيع: يجب أن تقوم مجموعة 1-HIIT بإجراء جلسات يومية واحدة من 6 نوبات من 1 دقيقة تتخللها دقيقة واحدة من التعافي السلبي ، ويجب على مجموعة 3-HIIT أداء ثلاث جلسات يومية أقصر من نوبتين مدة كل منهما دقيقة واحدة تتخللها دقيقة واحدة من التعافي السلبي مع فاصل 4 ساعات بين النوبات.
    2. بالنسبة لمجموعة 3-HIIT ، قم بإجراء الجلسات التدريبية في الساعة 8:00 صباحا و 12:00 ظهرا و 4:00 مساء.
    3. قسم مجموعة 1-HIIT إلى ثلاث مجموعات تبدأ الجلسات التدريبية في نفس الساعة (أي 8:00 صباحا و 12:00 ظهرا و 4:00 مساء) كمجموعة 3-HIIT للقضاء على أي تأثير يومي محتمل على تكيفات التدريب على التمرين.
    4. التأكد من وضع فريق الأمم المتحدة على جهاز المشي يوما واحدا في الأسبوع لمدة 10 دقائق بسرعة 10 أمتار / دقيقة في نفس الغرفة التي تمارس فيها مجموعات HIIT.
  8. أخرج من جهاز المشي وضعه في قفصه لمدة 1 دقيقة (التعافي السلبي).

5. القتل الرحيم وسجل وزن القلب

  1. بعد حقن 400 وحدة دولية من الهيبارين ، قتل الجرذ عن طريق قطع الرأس بالمقصلة.
  2. افتح صدر الجرذ بعناية ، وأزل القلب ، واغسله بمحلول ملحي ، وزنه ، وافصل البطين الأيسر ووزنه.
  3. تخلص من جثة في الفريزر المناسب.

6. التحليل الإحصائي

  1. عبر عن جميع البيانات كمتوسط ± انحراف معياري.
  2. تحقق من طبيعية البيانات باستخدام اختبار Shapiro-Wilk.
  3. تحليل البيانات باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه متبوعا باختبار Tukey اللاحق ؛ اضبط مستوى الأهمية على 5٪.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعرض الشكل 3 تأثيرات بروتوكولات 1-HIIT و 3-HIIT على VO2max (الشكل 3 أ) ، ووزن الجسم (الشكل 3 ب) ، وتناول الطعام (الشكل 3 ج). قبل بروتوكولات التدريب ، قدمت جميع المجموعات VO2كحد أقصى (الأمم المتحدة: 52.19 ± 5.27 ؛ 1-HIIT: 48.32 ± 3.92 ؛ 3-HIIT: 51.24 ± 5.84 مل من O 2.kg-1. min-1) وزن الجسم (UN: 242.62 ± 15.89 ؛ 1-HIIT: 259.06 ± 13.90 ؛ 3-HIIT: 251.43 ± 13.84 جم) وتناول الطعام (الأمم المتحدة: 118.26 ± 9.94 ؛ 1-HIIT: 116.51 ± 3.86 ؛ 3-HIIT: 119.01 ± 9.02 جم / يوم). بعد فترة التدريب ، قدمت مجموعات HIIT فقط زيادة في VO2كحد أقصى (الأمم المتحدة: 49.73 ± 3.13 ؛ 1-HIIT: 67.39 ± 4.22 ؛ 3-HIIT: 67.23 ± 2.86 مل من O 2.kg-1. دقيقة 1 ؛ التدريب المسبق مقابل ما بعد التدريب: الأمم المتحدة ، P = 0.99 ؛ 1-HIIT ، P = 0.001 ؛ 3-HIIT ، P = 0.001) ، مما يؤكد فعالية بروتوكولات التدريب. بعد فترة التدريب ، أظهرت جميع المجموعات زيادة في وزن الجسم. ومع ذلك ، عند مقارنتها بالأمم المتحدة ، قدمت كلتا المجموعتين HIIT وزنا أقل للجسم (الأمم المتحدة: 384.37 ± 27.25 ؛ 1-HIIT: 349.31 ± 14.49 ؛ 3-HIIT: 341.68 ± 23.78 g; الأمم المتحدة مقابل 1-HIIT، P = 0.022؛ الأمم المتحدة مقابل 3-HIIT، P = 0.001) على الرغم من تناول الطعام المماثل (الأمم المتحدة: 124.34 ± 3.70؛ 1-HIIT: 122.09 ± 8.68؛ 3-HIIT: 122.09 ± 5.40 غ/يوم).

يوضح الشكل 4 تأثيرات بروتوكولات 1 و 3-HIIT على تضخم القلب. بالمقارنة مع مجموعة الأمم المتحدة ، تسبب كلا بروتوكولي HIIT في تضخم القلب كما هو موضح من خلال الزيادة في وزن القلب / الجسم (الأمم المتحدة: 3.59 ± 0.24 مقابل 1-HIIT: 4.82 ± 0.34 مقابل 3-HIIT: 5.01 ± 0.50 مجم / جم ؛ الشكل 4 أ ؛ الأمم المتحدة مقابل 1-HIIT، P = 0.001؛ نسب الأمم المتحدة مقابل 3-HIIT، P = 0.001) ونسب البطين الأيسر/وزن الجسم (الأمم المتحدة: 1.76 ± 0.22 مقابل 1-HIIT: 2.68 ± 0.51 مقابل 3-HIIT: 2.85 ± 0.23 ملغم/غرام؛ الشكل 4 ب ؛ الأمم المتحدة مقابل 1-HIIT، P = 0.001؛ الأمم المتحدة مقابل 3-HIIT، P = 0.001).

figure-results-1
الشكل 1: تعديلات البرامج لاختبار VO2max. (أ) تسجيل تجربة جديدة. (ب) البيانات الحيوانية. (ج) معايرة الغازات. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: رسم تخطيطي لبروتوكولات HIIT. (أ) بروتوكولات 1-HIIT و (B) 3-HIIT. اختصار: HIIT = تدريب متقطع عالي الكثافة. 1-HIIT = HIIT يتم إجراؤه بجلسات يومية واحدة. 3-HIIT = HIIT يتم إجراؤه مع 3 جلسات يومية قصيرة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: تأثيرات بروتوكولات 1-HIIT و 3-HIIT على العلامات الصحية. (أ) VO2max ، (B) وزن الجسم ، و (C) تناول الطعام. وتعرض البيانات كمتوسط ± SD؛ ن = 16 لكل مجموعة من المجموعات الثلاث. ANOVA أحادي أو ثنائي الاتجاه متبوعا باختبار Tukey. تشير الحروف المختلفة إلى الاختلافات الإحصائية. P < 0.05. الاختصارات: HIIT = تدريب متقطع عالي الكثافة. VO2max = الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين ؛ pre-tr = ما قبل التدريب ؛ post-tr = ما بعد التدريب ؛ الأمم المتحدة = غير مدربين. 1-HIIT = HIIT يتم إجراؤه بجلسات يومية واحدة. 3-HIIT = HIIT يتم إجراؤه مع 3 جلسات يومية قصيرة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: آثار بروتوكولات 1 و 3-HIIT على تضخم القلب. (أ) نسبة وزن القلب / الجسم. (ب) نسبة البطين الأيسر / وزن الجسم. وتعرض البيانات كمتوسط ± SD؛ ن = 16 لكل مجموعة من المجموعات الثلاث. ANOVA أحادي أو ثنائي الاتجاه متبوعا باختبار Tukey. تشير الحروف المختلفة إلى الاختلافات الإحصائية. P < 0.05. الاختصارات: HIIT = تدريب متقطع عالي الكثافة. الأمم المتحدة = غير مدربين. 1-HIIT = HIIT يتم إجراؤه بجلسات يومية واحدة. 3-HIIT = HIIT يتم إجراؤه مع 3 جلسات يومية قصيرة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تسلط هذه الورقة الضوء على فعالية بروتوكول HIIT المتراكم للفئران لأول مرة. كان بروتوكول HIIT المتراكم فعالا مثل بروتوكول HIIT التقليدي الذي يتم إجراؤه مع جلسات يومية واحدة في منع زيادة الوزن ، وتحسين VO2max ، وإحداث تضخم القلب في فئران الويستار الذكور الشابة. يعد التحسن في VO2max وتطور تضخم القلب من أكثر التكيفات شهرة لتدريب التمارين الهوائية وهي مؤشرات حيوية صحيةمهمة 17.

باستخدام بروتوكول MICT مع فئران Wistar من نفس عمر تلك المستخدمة في الدراسة الحالية ، وجد Costa-Pereira et al.14 أيضا أن بروتوكول التمرين المتراكم (ثلاث جلسات يومية بفاصل زمني مدته 4 ساعات بين الجلسات ، 10-20 دقيقة / جلسة ، بنسبة 50-60٪ من السعة القصوى ، خمسة أيام / أسبوع على مدى ثمانية أسابيع) كان بنفس كفاءة بروتوكول التمرين الذي يتم إجراؤه مع جلسات يومية واحدة (جلسات يومية واحدة ، 30-60 دقيقة / جلسة ، بنسبة 50-60٪ من السعة القصوى ، خمسة أيام / أسبوع على مدى ثمانية أسابيع) في منع زيادة الوزن وإحداث تضخم القلب14. وجد Costa-Pereira et al. انخفاضا بنسبة 5.12 و 9.85٪ في كتلة الجسم وزيادة بنسبة 16.22 و 18.61٪ في نسبة وزن القلب / الجسم في مجموعات MICT المتراكمة والفردية ، على التوالي ، مقارنة بالمجموعة الضابطة غير المدربة.

هنا ، وجدنا نتائج فائقة باستخدام HIIT. أظهرت مجموعتا 1-HIIT و 3-HIIT انخفاضا بنسبة 9.12 و 11.10٪ في كتلة الجسم ، وزيادة قدرها 35.51 و 35.19٪ في VO2كحد أقصى ، وزيادة قدرها 34.26 و 39.55٪ في نسبة وزن القلب / الجسم ، على التوالي ، مقارنة بالمجموعة غير المدربة. أظهرت بعض الدراسات أن بروتوكولات HIIT التقليدية تتفوق على بروتوكولات MICT في زيادة حجم خلايا الدم الحمراء ، والحد الأقصى للنتاج القلبي (بشكل أساسي من خلال طرد القلب و / أو الانقباض) ، وكثافة الميتوكوندريا العضلية الهيكلية18. يبدو أن هذه التكيفات الفسيولوجية تفسر تفوق بروتوكولات HIIT التقليدية (مقارنة ببروتوكولات MICT) في زيادة القدرة الهوائية وإحداث تضخم القلب الفسيولوجي. تشير نتائج الدراسة الحالية والدراسة التي أجراها Costa Periera et al.14 إلى أن هذا التفوق بين HIIT مقابل MICT يمكن ملاحظته عندما يتم تنفيذ هذه الطرائق بنوبات قصيرة من التمرين على مدار اليوم.

تتمثل أهم قوة في بروتوكول HIIT المتراكم هذا في أن جلساته تستمر 5 دقائق فقط ، ثلاث مرات في اليوم. نقاط القوة الأخرى هي سهولة تعديلات إعداد جهاز المشي والتعامل مع. بمجرد الحصول على السرعة القصوى من اختبار VO2max ، يتم ضبط جهاز المشي على ميل مسطح. السرعة هي نفسها لكل نوبة وفقا للشدة الموصوفة لأسبوع التدريب المحدد. جانب إيجابي آخر هو أنه خلال جميع الدورات التدريبية ، يكون للنوبات نفس العدد والمدة: 6 نوبات من 1 دقيقة تتخللها دقيقة واحدة من التعافي السلبي التي يتم إجراؤها في جلسات يومية واحدة لمجموعة 1-HIIT. و 2 نوبات من 1 دقيقة تتخللها 1 دقيقة من التعافي السلبي يتم إجراؤها ثلاث مرات في اليوم مع فاصل 4 ساعات بين نوبات لمجموعة 3-HIIT. أخيرا ، يعد اختيار الاسترداد السلبي منشأة أخرى حيث يقوم الباحث بعد نهاية كل نوبة بإزالة من جهاز المشي ووضعه في قفصه حتى بدء النوبة التالية. وبالتالي ، بعد ضبط تعديلات جهاز المشي في بداية كل جلسة تمرين ، ولا يلزم إجراء تعديلات إضافية خلال جلسة التمرين بأكملها.

الدراسة الحالية لها أيضا بعض القيود. لا تحتوي جميع المختبرات على محلل غاز لقياس الحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين. ومع ذلك ، يمكن التغلب على هذا القيد باستخدام بروتوكولات السعة البدنية القصوى التي لا تستخدم المطاحن الأيضية لتحديد VO2max لوصفة شدة التمرين ، بما في ذلك بروتوكول HIIT19 المنشور سابقا. هناك قيد آخر وهو أنه بالمقارنة مع البروتوكولات التي تستخدم تمرينا مستمرا منخفض إلى متوسط الشدة ، فإن تواجه صعوبة أكبر في الحفاظ على سرعة الجري لأنها مرتفعة بالفعل في بداية كل نوبة. وبالتالي ، قد يكون استخدام الصدمة في هذا البروتوكول المتراكم أعلى منه في بروتوكول MICT. يتطلب هذا مزيدا من الاهتمام من الباحث ، لأنه من غير المناسب إجراء جلسة تمرين مع خمسة فئران أو أكثر في وقت واحد.

أخيرا ، تم تصميم بروتوكول التمرين البدني هذا لفئران الويستار الشابة الأصحاء. يجب أن تختبر الدراسات المستقبلية هذا البروتوكول باستخدام الفئران من مختلف الأعمار والظروف الصحية. علاوة على ذلك ، على الرغم من أن التوصيف الكامل للتكيفات الفسيولوجية لبروتوكول HIIT المتراكم خارج نطاق الدراسة الحالية ، إلا أنه يستدعي تحقيقا مستقبليا. مجتمعة ، تكشف هذه النتائج ، لأول مرة ، عن تأثيرات بروتوكول HIIT المتراكم على التكيفات الفسيولوجية للتدريب على ممارسة الرياضة في فئران الوستار الصغيرة. قد يكون بروتوكول HIIT الجديد هذا استراتيجية أكثر جدوى من بروتوكولات HIIT التقليدية حيث يمكن تقسيم التمرين في هذا النهج الجديد إلى جلسات قصيرة جدا على مدار اليوم.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نشكر Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde ، (CIPq-Saúde) من الجامعة الفيدرالية dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM) على توفير المعدات والدعم الفني للتجارب. نشكر مؤسسة أمبارو في Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) (أرقام التمويل APQ-00214-21 ، APQ-00583-21 ، APQ-00938-18 ، APQ-03855-16 ، APQ-01728-18) ، Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (رقم 438498/2018-6) ، و Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) - الرمز المالي 001 لتوفير الدعم المالي.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
برنامج GraphPadGraphPad Prism 7.0: الإصدار 7.00 لنظام التشغيل Mac OS X ، برنامج GraphPad ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكيةN / Aالبرنامج الإحصائي
محلل التمثيل الغذائيOxyleptro ، جهاز هارفارد ، إسبانياN / Aمحلل التمثيل الغذائي
Rats Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e MucuriN / A32 ذكر فئران ويستار جهاز
المشيالبصيرةN / Aمفرغه
الوزن مقياسرقمي إلكتروني دقيق لوزن الفئران
مقياس

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Tremblay, M. S., Colley, R. C., Saunders, T. J., Healy, G. N., Owen, N. Physiological and health implications of a sedentary lifestyle. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. 35 (6), 725-740 (2010).
  2. De Sousa, R. A. L., Improta-caria, A. C., Aras-júnior, R., De Oliveira, E. M., Soci, ÚP. R., Cassilhas, R. C. Physical exercise effects on the brain during COVID-19 pandemic links between mental and cardiovascular health. Neurological Sciences. 42 (4), 1325-1334 (2021).
  3. Improta-Caria, A. C., Soci, ÚP. R., Pinho, C. S., Júnior, R. A., De Sousa, R. A. L., Bessa, T. C. B. Physical exercise and immune system: perspectives on the COVID-19 pandemic. Revista da Associação Médica Brasileira. 67, Suppl 1 102-107 (2021).
  4. Gripp, F., et al. HIIT is superior than MICT on cardiometabolic health during training and detraining. European Journal of Applied Physiology. 121 (1), 159-172 (2020).
  5. De Sousa, R. A. L., Hagenbeck, K. F., Arsa, G., Pardono, E. Moderate / high resistance exercise is better to reduce blood glucose and blood pressure in middle-aged diabetic subjects. Revista Brasileira de Educação Física e Esporte. 34 (1), 165-175 (2020).
  6. Cassilhas, R. C., et al. Indoor aerobic exercise reduces exposure to pollution, improves cognitive function , and enhances BDNF levels in the elderly. Air Quality, Atmosphere and Health. , 1-11 (2021).
  7. De Sousa, R. A. L., et al. Molecular mechanisms of physical exercise on depression in the elderly: a systematic review. Molecular Biology Reports. 48 (4), 3853-3862 (2021).
  8. Cavalcante, B. R. R., Improta-caria, A. C., de Melo, V. H., De Sousa, R. A. L. Exercise-linked consequences on epilepsy. Epilepsy & Behavior: E&B. 121 (108079), Pt A (2021).
  9. Sousa, R. A. L. D., Improta-Caria, A. C., Souza, B. S. deF. Exercise-linked irisin: Consequences on mental and cardiovascular health in type 2 diabetes. International Journal of Molecular Sciences. 22 (4), 2199(2021).
  10. De Sousa, R. A. L., et al. Physical exercise protocols in animal models of Alzheimer ' s disease a systematic review. Metabolic Brain Disease. 36 (1), 85-95 (2021).
  11. Riebe, D., Ehrman, J., Liguori, G., Magal, M. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Pescription. , Editorial Philadelphia: Wolters Kluwer. (2018).
  12. Murphy, M. H., Lahart, I., Carlin, A., Murtagh, E. The effects of continuous compared to accumulated exercise on health: a meta-analytic review. Sports Medicine. 49 (10), 1585-1607 (2019).
  13. Gibala, M. J., et al. Short-term sprint interval versus traditional endurance training: Similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance. Journal of Physiology. 575 (3), 901-911 (2006).
  14. Costa-Pereira, L. V., et al. Distinct beneficial effects of continuous vs accumulated exercise training on cardiovascular risk factors in Wistar rats. Scandinavian Journal of Medicine and Science in Sports. 27 (11), 1384-1394 (2016).
  15. Freitas, D., et al. High-intensity interval training improves cerebellar antioxidant capacity without affecting cognitive functions in rats. Behavioural Brain Research. 376, 112181(2019).
  16. Melo, C. S., et al. A single session of high-intensity interval exercise increases antioxidants defenses in the hippocampus of Wistar rats. Physiology and Behavior. 211, 112675(2019).
  17. Rodrigues, B., et al. Maximal exercise test is a useful method for physical capacity and oxygen consumption determination in streptozotocin-diabetic rats. Cardiovascular Diabetology. 6, 38(2007).
  18. 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).
  19. Seldeen, K. L., et al. Short session high-intensity interval training and treadmill assessment in aged mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (144), e59138(2019).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

VO2max
الفيديو قريباً

مقالات ذات صلة