Реальный протокол высокоинтенсивных интервальных тренировок для кардиореспираторного улучшения физической формы

Summary

В этом исследовании представлен недорогой и простой в реализации «реальный» протокол высокоинтенсивной интервальной тренировки (HIIT) для научных исследований и обсуждается его эффективность для кардиореспираторной пригодности.

Abstract

Высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ) стали интересным эффективным по времени подходом к повышению приверженности к упражнениям и улучшению здоровья. Тем не менее, немногие исследования проверили эффективность протоколов HIIT в условиях «реального мира», например, протоколы HIIT, предназначенные для открытых пространств без специализированного оборудования. В этом исследовании представлен «реальный» тренировочный протокол, называемый «звуковой тренировкой», и сравнивается эффективность полка HIIT с традиционным длительным полком непрерывной тренировки умеренной интенсивности (MICT), использующим этот протокол тренировки звукового сигнала на VO₂ max нетренированных мужчин с избыточным весом. Двадцать два испытуемых выполнили бег на открытом воздухе с MICT (n = 11) или HIIT (n = 11). Кардиореспираторная пригодность оценивалась до и после протоколов тренировок с использованием метаболического анализатора. Оба тренировочных протокола выполнялись 3 дня в неделю в течение 8 недель с использованием результатов Beep Test. Группа MICT выполнила программу упражнений на 60%-75% от максимальной скорости 20-метрового челночного испытания (Vmax) и с прогрессией дистанции 3 500-5 000 м. Группа ВИИТ выполняла интервальное упражнение с 7-10 схватками по 200 м на 85%-100% от максимальной скорости 20-метрового челночного теста (Vmax), перемежаясь с 1 мин пассивного восстановления. Хотя группа ВИИТ показала значительно меньший объем тренировок, чем группа MICT (p < 0,05) после 8 недель обучения звуковому сигналу, ВИИТ превосходил MICT в улучшении VO₂ max (MICT: ~ 4,1%; ВИИТ: ~7,3%; p < 0,05). Полк ВИИТ «реального мира», основанный на протоколе тренировки звукового сигнала, является эффективным по времени, недорогим и простым в реализации протоколом для нетренированных мужчин с избыточным весом.

Introduction

Убедительные данные показали, что высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ) вызывают аналогичные или даже превосходящие положительные физиологические адаптации, чем традиционные длительные непрерывные тренировки умеренной интенсивности (MICT)^1,2,3. Сеанс ВИИТ состоит из коротких приступов высокоинтенсивных упражнений, перемежающихся с упражнениями низкой интенсивности (активное восстановление) или отдыхом (пассивное восстановление). В то время как ежедневный сеанс с протоколом MICT длится от 30 до 60 минут, в среднем, ежедневный сеанс с HIIT может занять половину времени или меньше от сеанса MICT. Затем, учитывая, что сидячие люди указали нехватку времени в качестве основного барьера для участия в регулярной программе физических упражнений⁴, ВИИТ может быть интересным эффективным по времени подходом для повышения приверженности к упражнениям и улучшения здоровья⁵.

Однако, несмотря на растущие фактические данные, указывающие на пользу ВИИТ для здоровья, большинство исследований разработали протоколы ВИИТ для хорошо контролируемых лабораторных условий с использованием дорогостоящего специализированного оборудования, такого как беговые дорожки и велоэргометры. За последние 5 лет некоторые исследования подчеркнули важность новых исследований, подтверждающих пользу для здоровья ВИИТ с использованием протоколов упражнений для реального мира, например, протоколов ВИИТ, выполняемых в открытых пространствах без специализированного оборудования⁶. Тем не менее, трудность в разработке хорошо контролируемых исследований для проверки протоколов ВИИТ в нелабораторных средах была основной проблемой для исследователей в этой области.

В ответ на этот вызов здесь был разработан реальный протокол ВИИТ для научных исследований, и его эффективность в кардиореспираторной пригодности была проверена. Тренировочный протокол был разработан с использованием челночного теста, предложенного Leger et ^al.7 (названного Beep Training), и эффекты полков HIIT и MICT, основанных на этой тренировке Beep на VO₂ max, сравнивались у нетренированных мужчин с избыточным весом. Короче говоря, хотя продолжительность ежедневных сеансов с ВИИТ составляла почти половину продолжительности протокола MICT, Бип-тренинг с ВИИТ превосходил Бип-тренинг с МИКТ в увеличении VO₂ max. Таким образом, тренировка звукового сигнала с ВИИТ является эффективным по времени и осуществимым подходом к улучшению кардиореспираторной пригодности у внешне здоровых людей с избыточным весом / ожирением. Кроме того, обычные люди могут легко практиковать протокол тренировки звукового сигнала, поскольку это недорогая и простая в реализации физическая тренировка в реальном мире.

Protocol

Это исследование было одобрено Федеральным университетом Комитета по этике и исследованиям долин Жекитиньонья и Мукури. Все участники были проинформированы о целях исследования и экспериментальных процедурах исследования и подписали письменную форму информированного согласия перед их участием.

1. Экспериментальное проектирование

1. Отбирайте лиц, отвечающих критериям включения: некурящих здоровых лиц в возрасте от 30 до 50 лет с индексом массы тела (ИМТ) ≥25 кг·^м-2 и максимальным потреблением кислорода менее 50 мл O₂·^кг-1·^мин-1 и занимайтесь регулярными физическими упражнениями не более 2 дней в неделю в течение последних 3 месяцев.
2. Примените опросник готовности к физической активности (PARq)⁸ для стратификации признаков или симптомов сердечно-сосудистых заболеваний, метаболических или любых других состояний, которые препятствуют физической тренировке.
3. Соедините участников, во-первых, по ИМТ, а во-вторых, по максимальному поглощению кислорода (VO₂ max) и случайным образом разделите их на одну из двух групп, группу непрерывной тренировки умеренной интенсивности (MICT; n = 11) и группу высокоинтенсивных интервальных тренировок (HIIT; n = 11).
4. Выполните протокол MICT или HIIT (рисунок 1).
5. Запишите VO₂ max до и после тренировочных протоколов.

2. Тест VO₂ max (протокол Ramp)

1. Ознакомите участников с беговой дорожкой и мундштуком, используемым на метаболическом анализаторе, в течение не менее 24 ч перед тестированием.
2. Откалибруйте метаболический анализатор в соответствии с рекомендациями производителей.
3. Используйте монитор сердечного ритма для измерения частоты сердечных сокращений участников.
4. Поместите односторонний мундштук без дыхания на пациента, чтобы полностью закрыть рот и нос участника.
5. Используйте уровень физической активности субъекта для программирования скорости и степени максимальных приращений метаболического эквивалента (MET)⁹.
6. Включите беговую дорожку, выберите протокол Ramp и введите уровень физической активности субъекта (т. Е. Расчетный максимальный MET).
7. Нажмите ON , чтобы запустить протокол Ramp, который начинается с прогрева 3 мин со скоростью 5 км/ч.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Протокол рампы оценивает прогрессию теста в соответствии с уровнем физической активности информированного субъекта и рассчитывает продолжительность теста упражнений от 8 до 12 минут.
8. Записывайте частоту сердечных сокращений (ЧСС) и оценку воспринимаемой нагрузки (RPE) с помощью шкалы Борга 6-20 каждый мин теста.
9. Учтите, что VO₂ max достигается при соблюдении всех следующих критериев: респираторный обменный курс (RER) более 1,10; ЧСС превышает 95% от максимального ЧСС, прогнозируемого для возраста (220 лет); и RPE, равный или превышающий 18.
10. Верните скорость беговой дорожки до 5 км/ч (разминочное значение) и оставайтесь на беговой дорожке еще 3 минуты.
11. Выключите беговую дорожку и снимите мундштук с участника.

3. Звуковой сигнал (Leger et ^al.7)

1. Выбирайте ровную поверхность, позволяющую разместить два конуса с расстоянием между ними 20 м.
2. Настройте участников на бег на 20 м (отмеченных конусами) в течение заранее определенного периода, сигнализируемого звуковым сигналом, производимым специальным программным обеспечением, разработанным для этого теста.
3. Отрегулируйте звуковое оборудование, подключенное к компьютеру с помощью программного обеспечения.
4. Ознакомьте участников с тестом.
5. Запустите тест.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Программное обеспечение Beep Test автоматически сокращает время звукового сигнала, так что скорость движения увеличивается на 0,5 км/ч на каждом этапе испытания.
6. Завершите тест, когда доброволец больше не может завершить пробег на 20 м в течение времени, предусмотренного звуковым сигналом.

4. Протоколы обучения

ПРИМЕЧАНИЕ: В таблице 1 обобщена прогрессия протоколов упражнений (MICT и HIIT) в течение 8 недель обучения.

1. Протокол MICT
   1. Ориентируйте каждого участника на поддержание скорости бега во время тренировок по GPS от монитора сердечного ритма.
   2. Проинструктируйте участников завершить 5-минутную разминку, выполняя динамические растяжки и ходьбу перед каждой тренировкой.
   3. Перед каждой тренировкой включите монитор сердечного ритма (ЧСС), оснащенный GPS-мониторингом.
   4. Начните тренировку.
   5. Проинструктируйте участников поддерживать правильную скорость и расстояние, периодически проверяя скорость и расстояние часов на мониторе сердечного ритма.
   6. Тренируйте участников в течение 2 недель, три раза в неделю (понедельник, среда и пятница), один раз в день на 60% индивидуальной максимальной скорости, достигнутой во время теста на 20 м (Vmax), преодолевая расстояние 3 500 м за сеанс в первую неделю и 4 000 м за сеанс во вторую неделю.
   7. Тренируйте участников в течение 4 недель, три раза в неделю (понедельник, среда и пятница), один раз в день на 65% Vmax, преодолевая расстояние 4000 м за сеанс на третьей неделе, 4 500 м за сеанс на четвертой и пятой неделе и 5 000 м за сеанс на шестой неделе.
   8. Тренируйте участников в течение 1 недели, три раза в неделю (понедельник, среда и пятница), один раз в день на 70% Vmax, преодолевая расстояние 5000 м за сеанс на седьмой неделе.
   9. Тренируйте участников в течение 1 недели, три раза в неделю (понедельник, среда и пятница), один раз в день на 75% Vmax, преодолевая расстояние 5000 м за сеанс на восьмой неделе.
   10. Тренируйте участников на 70% Vmax, преодолевая ежедневное расстояние в 5000 м на седьмой неделе.
   11. Тренируйте участников на 75% Vmax, преодолевая ежедневное расстояние в 5000 м на восьмой неделе.
   12. Тренируйте группу MICT утром или днем.
   13. Передавайте данные, записанные hr-монитором, на компьютер после каждой тренировки, чтобы проверить, были ли достигнуты предписанное расстояние и скорость бега.
   14. Исключить участников, которые не завершают все тренировки в течение недели.
   15. Проанализируйте данные, чтобы убедиться, что каждый участник выполняет соответствующий режим тренировок в соответствии с предписанной дистанцией и скоростью.
2. Протокол ВИИТ
   1. Рассчитайте временной интервал между звуковыми сигналами через каждые 20 м в соответствии с Vmax%, предписанным для каждой тренировки.
   2. Откройте программное обеспечение Sound Forge PRO.
   3. Введите такую информацию, как количество секунд звукового сигнала, сколько секунд должен звучать звуковой сигнал, сколько раз должны произойти выстрелы для завершения каждого спринта и интервальный период между спринтами (соответствующий пассивному восстановлению).
   4. Загрузите отдельные звуковые файлы в формате MP3.
   5. Отправьте звуковой файл звукового сигнала на мобильный телефон каждого участника.
   6. Отмечайте полосу конусами каждые 20 м.
   7. Попросите участника следовать команде звуковых сигналов (слушая их через наушники), направляя точный момент, когда каждый субъект должен достичь конуса (размещенного через каждые 20 м).
   8. Проинструктируйте участников завершить 5-минутную разминку, выполняя динамические растяжки и ходьбу перед каждой тренировкой.
   9. Перед каждой тренировкой включите монитор сердечного ритма (ЧСС), оснащенный GPS-мониторингом.
   10. Начните тренировку.
   11. Тренируйте участников семью спринтами (первая неделя) и восемью спринтами (вторая неделя) по 200 м на 85% Vmax, перемежаясь 1 минутой пассивного восстановления между спринтами.
   12. Тренируйте участников восемью спринтами (третья неделя), девятью спринтами (четвертая и пятая неделя) и 10 спринтами (шестая неделя) на 200 м на 90% Vmax, перемежающимися 1 минутой пассивного восстановления.
   13. Тренируйте участников 10 спринтами (седьмая неделя) по 200 м на 95% Vmax, перемежаясь 1 минутой пассивного восстановления.
   14. Тренируйте участников 10 спринтами (восьмая неделя) по 200 м на 100% Vmax, перемежаясь 1 мином пассивного восстановления.
   15. Тренируйте группу ВИИТ один раз в день, три раза в неделю (понедельник, среда и пятница) утром или днем.
   16. Передавайте данные, записанные hr-монитором, на компьютер после каждой тренировки.
   17. Исключить участников, которые не завершают все тренировки в течение недели.
   18. Проанализируйте данные, чтобы убедиться, что каждый участник выполняет соответствующий режим тренировок в соответствии с предписанной дистанцией и скоростью.

5. Статистический анализ

1. Выражайте все данные как среднее ± стандартного отклонения.
2. Проверьте нормальность данных с помощью теста Шапиро-Уилка.
3. Анализируйте данные с помощью одного или двухстороннего ANOVA с последующим пост-специальным тестом Tukey; установить уровень значимости на уровне 5%.

Results

В таблице 1 приведены данные о расстоянии, скорости, времени отдыха, продолжительности сеанса и средней частоте сердечных сокращений из групп ВИИТ и МИКТ. В течение 8 недель обучения звуковому сигналу дистанция и продолжительность бега были выше в MICT, чем в группе HIIT (p < 0,05), в то время как скорость бега и частота сердечных сокращений были выше в группе HIIT, чем в группе MICT (p < 0,05). Эти данные подтверждают основные различия между протоколами MICT и HIIT, т.е. в то время как MICT характ...

Discussion

ВИИТ стал эффективной по времени альтернативой традиционному MICT. Это исследование представляет собой недорогой, простой в реализации протокол HIIT для реальных условий. Большинство исследований доказали пользу для здоровья ВИИТ с использованием лабораторных протоколов ВИИТ ^6,10, и в последнее время лишь немногие исследования изучали влияние реальных протоколов ВИИТ на нетренированных людей с избыточным весом^10,14

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Программное обеспечение для тестирования звуковых сигналов	Bitworks	N/A	версия 2.0
Измерение физиологии упражнений и Аналитическая система	ADI INSTRUMENT	PL3508B80	программным обеспечением PowerLab 8/35 и программным обеспечением LabChart Pro (которое включает в себя метаболический модуль для расчета метаболических параметров, таких как VCO2, VO2, коэффициент дыхательного обмена (RER) и минутная вентиляция) Bio Amp Газоанализатор Газосмесительная камера Spirometer Thermistor Pod Физиология упражнений Комплект аксессуаров
Программное обеспечение GraphPad	GraphPad	N/A	Версия 7.00
Пульсометр	Polar	N/A	RS800 Беговой компьютер: Беговой компьютер отображает и записывает данные о пульсе и другие данные о тренировке во время тренировки. 2. Передатчик Polar WearLink W.I.N.D.: Передатчик отправляет сигнал частоты сердечных сокращений на работающий компьютер. Передатчик состоит из разъема и ремня.
Программное обеспечение Sound Forge PRO	Sound Forge	N/A	версия 14.00
Беговая дорожка	IMBRASPORT	N/A	Скорость от 0 до 24 км/ч.<чел/> Перепад высот от 0 до 26%.<чел/> Грузоподъемность для пользователей до 220 кг.<чел/> Мотор 4 л.с. (220 В).<чел/> Автоматическая система смазки.<чел/> с ключом безопасности и кнопкой аварийной остановки.<чел/> Выполняет 14 предустановленных протоколов: Брюс, модифицированный Брюс, мини Брюс, Нотон Эллестад, Балк, Балк-Уэр, Астранд, Купер, Каттус, Самец Мадер, Самка Мадер, Стэнфорд и модифицированный Стэнфорд.<бр/> Run RAMP PROTOCOL.