Method Article

심장 호흡기 피트니스 개선을위한 실제 고강도 간격 훈련 프로토콜

DOI:

10.3791/63708

⸱

February 22nd, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Physical Education, Federal University of the Jequitinhonha and Mucuri Valleys, 2Multicenter Graduate Program in Physiological Sciences, Federal University of the Jequitinhonha and Mucuri Valleys, 3Graduate Program in Health Sciences, Federal University of the Jequitinhonha and Mucuri Valleys, 44Department of Health, Exercise, and Sports Sciences, University of New Mexico

In This Article

Summary

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

이 연구는 과학 연구를위한 저렴하고 구현하기 쉬운 "현실 세계"고강도 인터벌 트레이닝 (HIIT) 프로토콜을 제시하고 심장 호흡 피트니스에 대한 효율성에 대해 논의합니다.

Abstract

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

고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)은 운동 순응도를 높이고 건강을 개선하기 위한 흥미로운 시간 효율적인 접근법으로 부상했습니다. 그러나 특수 장비가없는 실외 공간을 위해 설계된 HIIT 프로토콜과 같은 "현실 세계"환경에서 HIIT 프로토콜의 효율성을 테스트 한 연구는 거의 없습니다. 이 연구는 "삐 훈련"이라는 "현실 세계"훈련 프로토콜을 제시하고 과체중 훈련을받지 않은 남성의 VO2 max에서이 삐걱 거리는 훈련 프로토콜을 사용하여 HIIT 연대와 전통적인 장기 중강도 연속 훈련 (MICT) 연대의 효율성을 비교합니다. 스물두 명의 피험자가 MICT (n = 11) 또는 HIIT (n = 11)로 야외 달리기를 수행했습니다. 심장 호흡 적합성은 대사 분석기를 사용하여 훈련 프로토콜 전후에 평가되었다. 두 훈련 프로토콜 모두 비프음 테스트 결과를 사용하여 8주 동안 일주일에 3일간 수행되었다. MICT 그룹은 20m 셔틀 테스트 (Vmax)의 최대 속도의 60 % -75 %에서 운동 프로그램을 수행하고 3,500-5,000m 거리의 진행으로 운동 프로그램을 수행했습니다. HIIT 그룹은 20m 셔틀 테스트 (Vmax)의 최대 속도의 85 % -100 %에서 200m의 7-10 시합으로 간격 운동을 수행했으며 1 분의 수동 회복으로 산재 해 있습니다. HIIT 그룹은 비프음 훈련 8주 후에 MICT 그룹(p < 0.05)보다 유의하게 낮은 훈련 부피를 나타내었지만, HIIT는VO2max 를 개선하는데 있어서 MICT보다 우수하였다(MICT: ~4.1%; 안녕 : ~ 7.3 %; p < 0.05). 비프음 훈련 프로토콜을 기반으로 한 "현실 세계"HIIT 연대는 과체중 훈련을받지 않은 남성을위한 시간 효율적이고 저렴하며 구현하기 쉬운 프로토콜입니다.

Introduction

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

강력한 증거에 따르면 고강도 인터벌 트레이닝 (HIIT)은 전통적인 장기 중등도 연속 훈련 (MICT)1,2,3보다 유사하거나 심지어 우수한 긍정적 인 생리 적응을 유도합니다. HIIT 세션은 저강도 운동 (능동적 인 회복) 또는 휴식 (수동 회복)과 산재 된 고강도 운동의 짧은 시합으로 구성됩니다. MICT 프로토콜을 사용한 일일 세션은 평균 30분에서 60분 정도 지속되지만, HIIT와의 일일 세션은 MICT 세션에서 절반 이하의 시간이 소요될 수 있습니다. 그런 다음, 앉아있는 개인이 정기적 인 신체 운동 프로그램4에 참여하는 주요 장벽으로 시간 부족을 나타 냈다는 것을 고려할 때, HIIT는 운동 순응도를 높이고 건강을 향상시키는 흥미로운 시간 효율적인 접근법 일 수 있습니다5.

그러나 HIIT의 건강상의 이점을 지적하는 증거가 늘어나고 있음에도 불구하고 대부분의 연구는 러닝 머신 및 사이클 인체 측정기와 같은 고비용 특수 장비를 사용하여 잘 제어 된 실험실 환경을위한 HIIT 프로토콜을 설계했습니다. 지난 5 년 동안 일부 연구는 특수 장비없이 실외 공간에서 수행되는 HIIT 프로토콜과 같이 현실 세계를위한 운동 프로토콜을 사용하여 HIIT의 건강상의 이점을 확인하는 새로운 연구의 중요성을 강조했습니다 6. 그러나 실험실이 아닌 환경에서 HIIT 프로토콜을 테스트하기 위해 잘 제어 된 연구를 설계하는 데 어려움이이 분야의 연구원에게 주요 과제였습니다.

이러한 도전에 대응하여 과학적 연구를 위해 실제 HIIT 프로토콜이 개발되었으며 심장 호흡 적합성의 효율성이 테스트되었습니다. 훈련 프로토콜은 Leger et al.7 (Beep Training으로 명명 됨)이 제안한 셔틀 테스트를 사용하여 개발되었으며,이 삐삐 훈련에 기초한 HIIT 및 MICT 연대의 효과는 VO2 max에 대한 과체중 훈련을받지 않은 남성에서 비교되었습니다. 간단히 말해서, HIIT와의 일일 세션 기간은 MICT 프로토콜 기간의 거의 절반 이었지만 HIIT를 사용한 비프음 훈련은 VO2 최대를 증가시키는 MICT를 사용한 비프음 훈련보다 우수했습니다. 따라서 HIIT를 사용한 비프음 훈련은 분명히 건강한 과체중 / 비만 한 개인의 심장 호흡 적합성을 향상시키는 시간 효율적이고 실현 가능한 접근 방식입니다. 또한 일반 사람들은 비프음 훈련 프로토콜이 실제 시나리오에서 저렴하고 구현하기 쉬운 신체 훈련이기 때문에 쉽게 연습 할 수 있습니다.

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Protocol

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

이 연구는 Jequitinhonha Federal University of the Jequitinhonha와 Mucuri Valleys Ethics and Research Committee의 승인을 받았습니다. 모든 참가자는 연구의 연구 목표 및 실험 절차에 대한 정보를 얻었으며 참여하기 전에 서면 정보에 입각 한 동의서에 서명했습니다.

1. 실험 설계

  1. 포함 기준을 충족하는 개인을 선택하십시오 : 체질량 지수 (BMI)가 ≥25 kg · m-2이고 최대 산소 소비량이 50mL O 2·kg-1·min-1 미만인 30 세에서 50 세 사이의 금연 건강한 개인을 선택하고 지난 3 개월 동안 일주일에 2 일 이하의 정기적 인 신체 운동 연습에 참여하십시오.
  2. 신체 활동 준비 설문지 (PARq)8 를 적용하여 심혈관 질환, 대사 또는 신체 운동 연습을 방해하는 임의의 다른 상태의 징후 또는 증상을 계층화하십시오.
  3. 참가자들을 먼저 BMI로, 두 번째로 최대 산소 섭취량(VO2 max)으로 짝을 짓고, 무작위로 두 그룹인 중강도 연속 훈련 그룹(MICT; n = 11)과 고강도 인터벌 트레이닝 그룹(HIIT; n = 11)으로 나눕니다.
  4. MICT 또는 HIIT 프로토콜을 수행합니다(그림 1).
  5. 운동 훈련 프로토콜 전후에 VO2 max를 기록한다.

2. VO2 최대 테스트 (램프 프로토콜)

  1. 참가자들에게 테스트 전에 적어도 24 시간 동안 대사 분석기에 사용 된 러닝 머신과 마우스 피스를 숙지하십시오.
  2. 제조업체의 권장 사항에 따라 대사 분석기를 교정하십시오.
  3. 심박수 모니터를 사용하여 참가자의 심박수를 측정합니다.
  4. 재호흡하지 않는 일방적 인 마우스 피스를 환자에게 올려 놓고 참가자의 입과 코를 완전히 덮으십시오.
  5. 피험자의 신체 활동 수준을 사용하여 최대 대사 등가물(MET) 증분9의 속도와 정도를 프로그래밍한다.
  6. 러닝머신을 켜고 램프 프로토콜을 선택한 다음 피사체의 신체 활동 레벨(예: 예상 최대 MET)을 입력합니다.
  7. ON을 눌러 Ramp 프로토콜을 시작합니다.이 프로토콜은 5km / h에서 3 분의 워밍업으로 시작됩니다.
    참고 : 램프 프로토콜은 정보에 입각 한 피험자의 신체 활동 수준에 따라 테스트 진행을 추정하고 8 분에서 12 분 사이의 운동 테스트 기간을 계산합니다.
  8. 매 분마다 Borg 척도를 사용하여 심박수 (HR) 및 지각 된 운동 (RPE)의 등급을 기록하십시오.
  9. VO2max는 다음의 모든 기준이 충족될 때 달성된다는 것을 고려한다: 1.10보다 큰 호흡 환율(RER); 연령(220세)에 대해 예측된 최대 HR의 95% 초과의 HR; RPE가 18보다 크거나 같습니다.
  10. 디딜 방아 속도를 5km/h (워밍업 값)로 되돌리고 추가 3 분 동안 디딜 방아에 남아 있습니다.
  11. 러닝 머신을 끄고 참가자에게서 마우스 피스를 제거하십시오.

3. 삐삐 테스트 (레거 외 7)

  1. 그 사이의 거리가 20m인 원뿔 두 개를 놓을 수 있는 평평한 표면을 선택하십시오.
  2. 오리엔트 참가자는 이 테스트를 위해 개발된 특정 소프트웨어에 의해 생성된 비프음에 의해 신호되는 소정의 기간 내에 20m(원뿔로 표시됨)를 실행하도록 유도합니다.
  3. 소프트웨어로 컴퓨터에 연결된 사운드 장비를 조정하십시오.
  4. 참가자에게 시험에 익숙해지십시오.
  5. 테스트를 시작합니다.
    참고: 비프음 테스트 소프트웨어는 비프음 소리가 들리는 타이밍을 자동으로 줄여 테스트의 모든 단계에서 주행 속도가 0.5km/h만큼 증가합니다.
  6. 자원 봉사자가 비프음에 의해 규정 된 시간 내에 더 이상 20m 달리기를 완료 할 수 없을 때 테스트를 종료하십시오.

4. 교육 프로토콜

참고: 표 1 은 훈련 8주 동안의 운동 프로토콜(MICT 및 HIIT)의 진행을 요약한 것입니다.

  1. MICT 프로토콜
    1. 심박수 모니터의 GPS에 따라 운동 세션 동안 달리기 속도를 유지하도록 각 참가자의 방향을 지정합니다.
    2. 참가자들에게 각 운동 세션 전에 동적 스트레칭과 걷기를 수행하여 5 분 워밍업을 완료하도록 지시하십시오.
    3. 각 운동 세션 전에 GPS 추적이 장착 된 심박수 (HR) 모니터를 착용하십시오.
    4. 운동 세션을 시작합니다.
    5. 참가자들에게 심박수 모니터에서 시계의 속도와 거리를 주기적으로 확인하여 정확한 속도와 거리를 유지하도록 지시하십시오.
    6. 2 주, 일주일에 세 번 (월요일, 수요일 및 금요일), 20m 테스트 (Vmax) 동안 달성 된 개별 최대 속도의 60 %로 하루에 한 번 참가자를 훈련시키고 첫 번째 주에는 세션 당 3,500m, 두 번째 주에는 세션 당 4,000m의 거리를 커버합니다.
    7. 4 주 동안, 일주일에 세 번 (월요일, 수요일 및 금요일), Vmax의 65 %에서 하루에 한 번, 세 번째 주에는 세션 당 4,000m, 네 번째 및 다섯 번째 주에는 세션 당 4,500m, 여섯 번째 주에는 세션 당 5,000m의 거리를 커버합니다.
    8. 참가자들을 일주일에 세 번(월요일, 수요일, 금요일) 1주일, 세 번(월요일, 수요일, 금요일), 하루에 한 번 Vmax의 70%로 훈련시키고, 일곱 번째 주에 세션당 5,000m의 거리를 커버합니다.
    9. 참가자들을 일주일에 세 번(월요일, 수요일, 금요일) 1주일, 세 번(월요일, 수요일, 금요일), 하루에 한 번 Vmax의 75%로 훈련시키고, 여덟 번째 주에 세션당 5,000m의 거리를 커버합니다.
    10. 일곱 번째 주에 5,000m의 일일 거리를 커버하는 Vmax의 70 %에서 참가자를 훈련하십시오.
    11. 여덟 번째 주에 5,000m의 일일 거리를 커버하는 Vmax의 75 %에서 참가자를 훈련시킵니다.
    12. 아침이나 오후에 MICT 그룹을 훈련시킵니다.
    13. 각 운동 세션 후에 HR 모니터에 의해 기록된 데이터를 컴퓨터로 전송하여 규정된 거리와 달리기 속도에 도달했는지 확인합니다.
    14. 일주일 중 모든 교육 세션을 완료하지 않은 참가자를 제외합니다.
    15. 데이터를 분석하여 각 참가자가 규정 된 거리와 속도에 따라 각 훈련 요법을 수행하는지 확인하십시오.
  2. HIIT 프로토콜
    1. 각 운동 세션에 대해 규정된 Vmax%에 따라 20m마다 비프음 사이의 시간 간격을 계산합니다.
    2. Sound Forge PRO 소프트웨어를 엽니다.
    3. 비프음이 쏘아야 하는 시간(초), 각 연습 스프린트를 완료하기 위해 촬영이 필요한 횟수, 스프린트 사이의 간격 기간(수동 복구에 해당)과 같은 정보를 입력합니다.
    4. 개별 사운드 파일을 MP3 형식으로 다운로드하십시오.
    5. 비프음 소리 파일을 각 참가자의 휴대 전화로 보냅니다.
    6. 20m마다 원뿔이있는 차선을 표시하십시오.
    7. 참가자에게 비프음 소리의 명령을 따르도록 지시하고(헤드폰을 통해 들을 때), 각 피사체가 원뿔에 도달해야 하는 정확한 순간을 안내합니다(20m 떨어진 곳에 배치).
    8. 참가자들에게 각 운동 세션 전에 동적 스트레칭과 걷기를 수행하여 5 분 워밍업을 완료하도록 지시하십시오.
    9. 각 운동 세션 전에 GPS 추적이 장착 된 심박수 (HR) 모니터를 착용하십시오.
    10. 운동 세션을 시작합니다.
    11. Vmax의 85 %에서 200m의 일곱 스프린트 (첫 번째 주)와 8 개의 스프린트 (두 번째 주)로 참가자를 훈련시키고 스프린트 사이의 수동 복구를 1 분 동안 산재 해 있습니다.
    12. Vmax의 90 %에서 8 개의 스프린트 (세 번째 주), 아홉 번의 스프린트 (네 번째 및 다섯 번째 주) 및 200m의 10 스프린트 (여섯 번째 주)로 참가자를 훈련시키고 1 분의 수동 복구가 산재 해 있습니다.
    13. 수동 회복의 1 분에 의해 산재 된 Vmax의 95 %에서 200m의 10 스프린트 (일곱 번째 주)로 참가자를 훈련시킵니다.
    14. 수동 회복의 1 분에 산재 한 Vmax의 100 %에서 200m의 10 스프린트 (여덟 번째 주)로 참가자를 훈련시킵니다.
    15. HIIT 그룹을 하루에 한 번, 일주일에 세 번(월요일, 수요일, 금요일) 오전 또는 오후에 훈련시킵니다.
    16. HR 모니터에 의해 기록된 데이터를 각 운동 세션 후에 컴퓨터로 전송합니다.
    17. 일주일 중 모든 교육 세션을 완료하지 않은 참가자를 제외합니다.
    18. 데이터를 분석하여 각 참가자가 규정 된 거리와 속도에 따라 각 훈련 요법을 수행하는지 확인하십시오.

5. 통계 분석

  1. 모든 데이터를 평균 ± 표준 편차로 표현합니다.
  2. Shapiro-Wilk 테스트를 사용하여 데이터의 정상성을 확인합니다.
  3. 하나 또는 양방향 ANOVA를 사용하여 데이터를 분석한 후 Tukey의 사후 테스트를 수행합니다. 유의 수준을 5%로 설정합니다.

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Results

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

표 1은 HIIT 및 MICT 그룹의 거리, 속도, 휴식 시간, 세션 지속 시간 및 평균 심박수 데이터를 보여줍니다. 비프음 훈련 8주 동안, 달리기 거리와 지속 시간은 HIIT 그룹(p < 0.05)보다 MICT에서 더 높았고, 달리기 속도와 심박수는 MICT 그룹(p < 0.05)보다 HIIT에서 더 높았다. 이러한 데이터는 MICT와 HIIT 프로토콜 사이의 주요 차이점을 확인하는데, 즉, MICT는 장기간 중등도 연속 운동을 특징으로 하는 반면, HIIT는 단기간 고강도 인터벌 운동을 특징으로 한다.

그림 2는 비프음 훈련이VO2max에 미치는 영향을 보여줍니다. 훈련 전에,VO2max는 MICT와 HIIT 그룹 사이에서 유사하였다 (MICT: 45.01 ± 4.12mLO2· Kg-...

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Discussion

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

HIIT는 기존 MICT에 대한 시간 효율적인 대안이 되었습니다. 이 연구는 실제 환경을 위한 저렴하고 구현하기 쉬운 HIIT 프로토콜을 제시합니다. 대부분의 연구는 실험실 기반 HIIT 프로토콜 6,10을 사용하여 HIIT의 건강상의 이점을 입증했으며, 최근에는 과체중 미훈련 개인10,14에서 실제 HIIT 프로토콜의 효과를 조사한 연구는 거의 없습니다.

Roy et al.10은 과체중 인 개인에서 여러 운동 유형 (대다수는 체중 만 사용)으로 구성된 가정 기반 HIIT 프로토콜을 테스트했습니다. 참가자들은 12 개월 동안 일주일에 3 일 동안 가정 기반 HIIT를 수행했습니다. 8-10 (10 포인트 척도)의 RPE (Perc...

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Disclosures

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

저자는 선언 할 이해 상충이 없습니다.

Acknowledgements

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

실험을위한 장비 및 기술 지원을 제공 한 Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)의 Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde, (CIPq-Saúde) 덕분입니다. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) (금융 코드 APQ-00214-21, APQ-00583-21, APQ-00938-18, APQ-03855-16, APQ-01728-18), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (재무 코드 438498/2018-6) 및 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) (재무 코드 001) 덕분에 재정 지원을 제공합니다.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
경고음 테스트 소프트웨어 BitworksN/A버전 2.0
운동 생리학 측정 & 분석 시스템ADI INSTRUMENTPL3508B80PowerLab 8/35 및 LabChart Pro 소프트웨어(VCO2, VO2, 호흡 교환 비율(RER) 및 분 환기와 같은 대사 매개변수를 계산하기 위한 대사 모듈 포함)
Bio Amp
가스 분석기
가스 혼합 챔버
폐활량계
서미스터 포드
운동 생리학 액세서리 키트
GraphPad 소프트웨어GraphPad PrismN/A버전 7.00
심박수 모니터PolarN/ARS800 Running Computer: 러닝 컴퓨터는 운동 중 심박수 및 기타 운동 데이터를 표시하고 기록합니다. 2. Polar WearLink W.I.N.D. 송신기: 송신기는 실행 중인 컴퓨터에 심박수 신호를 보냅니다. 송신기는 커넥터와 스트랩으로 구성됩니다.
Sound Forge PRO 소프트웨어Sound ForgeN/A버전 14.00
트레드밀IMBRASPORT N/A속도 0에서 24km/h.
고도 0에서 26%.
최대 220kg의 사용자를 위한 무게 용량.
4 hp 모터(220v).
자동 윤활 시스템.
안전 키 및 비상 정지 버튼 포함.
14개의 사전 설정 프로토콜 실행: Bruce, Modified Bruce, mini Bruce, Naughton Ellestad, Balke, Balke-Ware, Astrand, Cooper, Kattus, Male Mader, Female Mader, Stanford 및 Modified Stanford.
RAMP 프로토콜 실행.

References

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