Summary
تقدم هذه الدراسة بروتوكول تدريب فتري عالي الكثافة منخفض التكلفة وسهل التنفيذ "في العالم الحقيقي" (HIIT) للبحث العلمي وتناقش كفاءته للياقة القلبية التنفسية.
Abstract
برز التدريب الفتري عالي الكثافة (HIIT) كنهج مثير للاهتمام وفعال من حيث الوقت لزيادة الالتزام بالتمارين الرياضية وتحسين الصحة. ومع ذلك ، فقد اختبرت دراسات قليلة كفاءة بروتوكولات HIIT في بيئة "العالم الحقيقي" ، على سبيل المثال ، بروتوكولات HIIT المصممة للمساحات الخارجية بدون معدات متخصصة. تقدم هذه الدراسة بروتوكول تدريب "العالم الحقيقي" ، يسمى "تدريب الصفارة" ، وتقارن كفاءة فوج HIIT بفوج التدريب المستمر التقليدي طويل الأمد متوسط الكثافة (MICT) باستخدام بروتوكول تدريب الصفارة هذا على VO2 max من الرجال غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن. قام اثنان وعشرون شخصا بالجري في الهواء الطلق باستخدام MICT (n = 11) أو HIIT (n = 11). تم تقييم اللياقة القلبية التنفسية قبل وبعد بروتوكولات التدريب باستخدام محلل التمثيل الغذائي. تم تنفيذ كلا بروتوكولي التدريب 3 أيام في الأسبوع لمدة 8 أسابيع باستخدام نتائج اختبار الصفارة. نفذت مجموعة MICT برنامج التمرين بنسبة 60٪ -75٪ من السرعة القصوى لاختبار المكوك 20 م (Vmax) ومع تقدم المسافة من 3500-5000 م. أجرت مجموعة HIIT التمرين الفاصل الزمني مع 7-10 نوبات من 200 متر بنسبة 85٪ -100٪ من السرعة القصوى لاختبار المكوك 20 م (Vmax) ، تتخللها دقيقة واحدة من الانتعاش السلبي. على الرغم من أن مجموعة HIIT قدمت حجم تدريب أقل بكثير من مجموعة MICT (p < 0.05) بعد 8 أسابيع من التدريب على إصدار الصافرات ، إلا أن HIIT كانت متفوقة على MICT في تحسين VO2 max (MICT: ~ 4.1٪; HIIT: ~ 7.3 ٪ ؛ ص < 0.05). فوج HIIT "في العالم الحقيقي" القائم على بروتوكول تدريب الصفارة هو بروتوكول فعال من حيث الوقت ومنخفض التكلفة وسهل التنفيذ للرجال غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن.
Introduction
أظهرت أدلة قوية أن التدريب الفتري عالي الكثافة (HIIT) يحفز تكيفات فسيولوجية إيجابية مماثلة أو حتى متفوقة من التدريب المستمر التقليدي طويل الأمد المعتدل الكثافة (MICT) 1،2،3. تتكون جلسة HIIT من نوبات قصيرة من التمارين عالية الكثافة تتخللها تمارين منخفضة الكثافة (التعافي النشط) أو الراحة (التعافي السلبي). في حين أن الجلسة اليومية مع بروتوكول MICT تستمر من 30 إلى 60 دقيقة ، في المتوسط ، قد تستغرق الجلسة اليومية مع HIIT نصف الوقت أو أقل من جلسة MICT. بعد ذلك ، بالنظر إلى أن الأفراد المستقرين قد أشاروا إلى ضيق الوقت باعتباره العائق الرئيسي أمام الانخراط في برنامج تمرين بدني منتظم4 ، قد يكون HIIT نهجا مثيرا للاهتمام وفعالا من حيث الوقت لزيادة الالتزام بالتمارين الرياضية وتحسين الصحة5.
ومع ذلك ، على الرغم من الأدلة المتزايدة التي تشير إلى الفوائد الصحية ل HIIT ، فقد صممت معظم الدراسات بروتوكولات HIIT لبيئات المختبرات التي يتم التحكم فيها جيدا باستخدام معدات متخصصة عالية التكلفة ، مثل أجهزة المشي ومقاييس إرغومتر الدورة. في السنوات ال 5 الماضية ، أكدت بعض الدراسات على أهمية الدراسات الجديدة التي تؤكد الفوائد الصحية ل HIIT باستخدام بروتوكولات التمرين للعالم الحقيقي ، على سبيل المثال ، بروتوكولات HIIT التي يتم إجراؤها في الأماكن الخارجية بدون معدات متخصصة6. ومع ذلك ، فإن صعوبة تصميم دراسات جيدة التحكم لاختبار بروتوكولات HIIT في بيئات غير مختبرية كانت التحدي الرئيسي للباحثين في هذا المجال.
استجابة لهذا التحدي ، تم تطوير بروتوكول HIIT في العالم الحقيقي هنا للبحث العلمي وتم اختبار كفاءته في اللياقة القلبية التنفسية. تم تطوير بروتوكول تدريب باستخدام اختبار المكوك الذي اقترحه Leger et al.7 (المسمى باسم Beep Training) ، وتمت مقارنة آثار أفواج HIIT و MICT بناء على تدريب Beep هذا على VO2 max في الرجال غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن. باختصار ، على الرغم من أن مدة الجلسات اليومية مع HIIT كانت نصف مدة بروتوكول MICT تقريبا ، إلا أن تدريب Beep مع HIIT كان متفوقا على تدريب Beep مع MICT في زيادة VO2 max. وبالتالي ، فإن تدريب Beep مع HIIT هو نهج فعال من حيث الوقت وممكن لتحسين اللياقة القلبية التنفسية لدى الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن / السمنة الأصحاء على ما يبدو. علاوة على ذلك ، يمكن لعامة الناس بسهولة ممارسة بروتوكول تدريب الصفارة لأنه تدريب بدني منخفض التكلفة وسهل التنفيذ في سيناريو العالم الحقيقي.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل الجامعة الفيدرالية للجنة الأخلاقيات والبحوث في Jequitinhonha و Mucuri Valleys. تم إبلاغ جميع المشاركين بأهداف الدراسة والإجراءات التجريبية للدراسة ووقعوا على نموذج موافقة خطية مستنيرة قبل مشاركتهم.
1. التصميم التجريبي
- اختيار الأفراد الذين يستوفون معايير الإدماج: الأفراد الأصحاء غير المدخنين الذين تتراوح أعمارهم بين 30 و 50 عاما مع مؤشر كتلة الجسم (BMI) من ≥25 كجم · م -2 والحد الأقصى لاستهلاك الأكسجين أقل من 50 مل O2 · كجم -1 · دقيقة - 1 وإشراكهم في ممارسات التمارين البدنية المنتظمة التي لا تزيد عن يومين في الأسبوع خلال الأشهر الثلاثة الماضية.
- تطبيق استبيان الاستعداد للنشاط البدني (PARq)8 لتحديد علامات أو أعراض أمراض القلب والأوعية الدموية أو التمثيل الغذائي أو أي حالة أخرى تعيق ممارسة التمارين البدنية.
- قم بإقران المشاركين أولا بواسطة مؤشر كتلة الجسم وثانيا حسب امتصاص الأكسجين الأقصى (VO2 max) ، وقسمهم عشوائيا إلى واحدة من المجموعتين ، مجموعة التدريب المستمر المعتدل الكثافة (MICT ؛ n = 11) ومجموعة التدريب الفتري عالي الكثافة (HIIT ؛ n = 11).
- قم بإجراء بروتوكول MICT أو HIIT (الشكل 1).
- سجل VO2 max قبل وبعد بروتوكولات التدريب على التمرين.
2. VO2 ماكس اختبار (بروتوكول المنحدر)
- تعرف المشاركين على جهاز المشي وقطعة الفم المستخدمة في محلل التمثيل الغذائي لمدة 24 ساعة على الأقل قبل الاختبار.
- معايرة محلل التمثيل الغذائي وفقا لتوصيات الشركات المصنعة.
- استخدم جهاز مراقبة معدل ضربات القلب لقياس معدل ضربات قلب المشاركين.
- ضع لسان حال عدم إعادة التنفس من جانب واحد على المريض لضمان تغطية فم المشارك وأنفه بالكامل.
- استخدم مستوى النشاط البدني للموضوع لبرمجة سرعة ودرجة الحد الأقصى للزيادات المكافئة الأيضية (MET)9.
- قم بتشغيل جهاز المشي ، وحدد بروتوكول المنحدر ، وأدخل مستوى النشاط البدني للموضوع (أي الحد الأقصى المقدر ل MET).
- اضغط على ON لبدء بروتوكول المنحدر ، والذي يبدأ بالإحماء لمدة 3 دقائق بسرعة 5 كم / ساعة.
ملاحظة: يقدر بروتوكول المنحدر تقدم الاختبار وفقا لمستوى النشاط البدني للشخص المطلع ويحسب مدة اختبار التمرين بين 8 و 12 دقيقة. - سجل معدل ضربات القلب (HR) وتصنيف الجهد المدرك (RPE) باستخدام مقياس بورغ 6-20 كل دقيقة من الاختبار.
- ضع في اعتبارك أن VO2 max يتحقق عند استيفاء جميع المعايير التالية: سعر الصرف التنفسي (RER) أكبر من 1.10 ؛ الموارد البشرية أكبر من 95٪ من الحد الأقصى للموارد البشرية المتوقعة للعمر (220 عاما) ؛ و RPE يساوي أو يزيد عن 18.
- أعد سرعة جهاز المشي إلى 5 كم / ساعة (قيمة الإحماء) وابق على جهاز المشي لمدة 3 دقائق إضافية.
- أوقف تشغيل جهاز المشي وأزل لسان حال المشارك.
3. اختبار صفارة (Leger et al.7)
- اختر سطحا مستويا يسمح بوضع مخاريط بمسافة 20 مترا بينهما.
- توجيه المشاركين للركض لمسافة 20 مترا (مميزة بالمخاريط) خلال فترة محددة مسبقا يشار إليها بصوت صفارة ينتجه برنامج معين تم تطويره لهذا الاختبار.
- اضبط جهاز الصوت المتصل بالكمبيوتر باستخدام البرنامج.
- تعريف المشاركين بالاختبار.
- ابدأ الاختبار.
ملاحظة: يعمل برنامج اختبار الصفارة تلقائيا على تقليل توقيت صوت الصفارة بحيث تزداد سرعة التشغيل بمقدار 0.5 كم/ساعة لكل مرحلة من مراحل الاختبار. - قم بإنهاء الاختبار عندما لم يعد بإمكان المتطوع إكمال مسافة 20 مترا في غضون الوقت المحدد في صوت الصفارة.
4. بروتوكولات التدريب
ملاحظة: يلخص الجدول 1 تطور بروتوكولات التمرين (MICT و HIIT) خلال 8 أسابيع من التدريب.
- بروتوكول MICT
- قم بتوجيه كل مشارك للحفاظ على سرعة الجري أثناء جلسات التمرين وفقا لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من جهاز مراقبة معدل ضربات القلب.
- اطلب من المشاركين إكمال الإحماء لمدة 5 دقائق من خلال إجراء تمارين التمدد الديناميكية والمشي قبل كل جلسة تمرين.
- ضع جهاز مراقبة معدل ضربات القلب (HR) مزودا بتتبع GPS قبل كل جلسة تمرين.
- ابدأ جلسة التمرين.
- اطلب من المشاركين الحفاظ على السرعة والمسافة الصحيحة من خلال التحقق بشكل دوري من سرعة الساعة والمسافة على جهاز مراقبة معدل ضربات القلب.
- تدريب المشاركين لمدة أسبوعين ، ثلاث مرات في الأسبوع (الاثنين والأربعاء والجمعة) ، مرة واحدة في اليوم بنسبة 60٪ من السرعة القصوى الفردية التي تم تحقيقها خلال اختبار 20 م (Vmax) ، وتغطي مسافة 3500 م لكل جلسة في الأسبوع الأول و 4000 م لكل جلسة في الأسبوع الثاني.
- تدريب المشاركين لمدة 4 أسابيع ، ثلاث مرات في الأسبوع (الاثنين والأربعاء والجمعة) ، مرة واحدة في اليوم بنسبة 65٪ من Vmax ، وتغطي مسافة 4000 متر لكل جلسة في الأسبوع الثالث ، و 4500 متر لكل جلسة في الأسبوع الرابع والخامس ، و 5000 متر لكل جلسة في الأسبوع السادس.
- تدريب المشاركين لمدة أسبوع 1 ، ثلاث مرات في الأسبوع (الاثنين والأربعاء والجمعة) ، مرة واحدة في اليوم في 70 ٪ من Vmax ، وتغطي مسافة 5000 متر لكل جلسة في الأسبوع السابع.
- تدريب المشاركين لمدة أسبوع 1 ، ثلاث مرات في الأسبوع (الاثنين والأربعاء والجمعة) ، مرة واحدة في اليوم في 75 ٪ من Vmax ، وتغطي مسافة 5000 متر لكل جلسة في الأسبوع الثامن.
- تدريب المشاركين في 70٪ من Vmax ، وتغطية مسافة يومية من 5000 متر في الأسبوع السابع.
- تدريب المشاركين في 75٪ من Vmax ، وتغطية مسافة يومية قدرها 5000 متر في الأسبوع الثامن.
- تدريب مجموعة MICT إما في الصباح أو بعد الظهر.
- انقل البيانات المسجلة بواسطة جهاز مراقبة الموارد البشرية إلى جهاز كمبيوتر بعد كل جلسة تمرين للتحقق مما إذا تم الوصول إلى المسافة المحددة وسرعة الجري.
- استبعاد المشاركين الذين لم يكملوا جميع الدورات التدريبية في الأسبوع.
- تحليل البيانات للتأكد من أن كل مشارك يؤدي نظام التدريب الخاص وفقا للمسافة والسرعة المحددة.
- بروتوكول HIIT
- احسب الفاصل الزمني بين أصوات الصفارة كل 20 مترا وفقا ل Vmax٪ الموصوف لكل جلسة تمرين.
- افتح برنامج Sound Forge PRO.
- أدخل المعلومات مثل عدد الثواني التي يجب أن يطلق فيها صوت الصفارة ، وعدد المرات التي يجب أن تحدث فيها البراعم لإكمال كل سباق تمرين ، والفترة الفاصلة بين السباقات (المقابلة للاسترداد السلبي).
- قم بتنزيل ملفات الصوت الفردية بتنسيق MP3.
- أرسل ملف صوت الصفارة إلى الهاتف الخليوي لكل مشارك.
- ضع علامة على ممر به مخاريط كل 20 مترا.
- اطلب من المشارك اتباع أمر أصوات الصفارة (من خلال الاستماع إليها من خلال سماعات الرأس) ، وتوجيه اللحظة الدقيقة التي يجب أن يصل فيها كل موضوع إلى المخروط (يوضع كل 20 مترا).
- اطلب من المشاركين إكمال الإحماء لمدة 5 دقائق من خلال إجراء تمارين التمدد الديناميكية والمشي قبل كل جلسة تمرين.
- ضع جهاز مراقبة معدل ضربات القلب (HR) مزودا بتتبع GPS قبل كل جلسة تمرين.
- ابدأ جلسة التمرين.
- تدريب المشاركين مع سبعة سباقات (الأسبوع الأول) وثمانية سباقات (الأسبوع الثاني) من 200 متر في 85٪ من Vmax ، تتخللها 1 دقيقة من الانتعاش السلبي بين السباقات السريعة.
- تدريب المشاركين مع ثمانية سباقات (الأسبوع الثالث) ، وتسعة سباقات (الأسبوع الرابع والخامس) ، و 10 سباقات (الأسبوع السادس) من 200 متر في 90 ٪ من Vmax ، تتخللها دقيقة واحدة من الانتعاش السلبي.
- تدريب المشاركين مع 10 سباقات (الأسبوع السابع) من 200 متر في 95٪ من Vmax تتخللها دقيقة واحدة من الانتعاش السلبي.
- تدريب المشاركين مع 10 سباقات (الأسبوع الثامن) من 200 متر في 100٪ من Vmax تتخللها دقيقة واحدة من الانتعاش السلبي.
- تدريب مجموعة HIIT مرة واحدة في اليوم ، ثلاث مرات في الأسبوع (الاثنين والأربعاء والجمعة) في الصباح أو بعد الظهر.
- انقل البيانات المسجلة بواسطة شاشة الموارد البشرية إلى جهاز كمبيوتر بعد كل جلسة تمرين.
- استبعاد المشاركين الذين لم يكملوا جميع الدورات التدريبية في الأسبوع.
- تحليل البيانات للتأكد من أن كل مشارك يؤدي نظام التدريب الخاص وفقا للمسافة والسرعة المحددة.
5. التحليل الإحصائي
- التعبير عن جميع البيانات كمتوسط ± الانحراف المعياري.
- تحقق من طبيعية البيانات باستخدام اختبار Shapiro-Wilk.
- تحليل البيانات باستخدام ANOVA واحد أو ثنائي الاتجاه متبوعا باختبار Tukey بعد التخصيص ؛ حدد مستوى الأهمية عند 5٪.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ويبين الجدول 1 بيانات المسافة والسرعة ووقت الراحة ومدة الجلسة ومتوسط معدل ضربات القلب من مجموعتي HIIT وMICT. خلال 8 أسابيع من التدريب على الصفارة ، كانت مسافة الجري والمدة أعلى في MICT منها في مجموعة HIIT (p < 0.05) ، في حين كانت سرعة الجري ومعدل ضربات القلب أعلى في HIIT منها في مجموعة MICT (p < 0.05). وتؤكد هذه البيانات الاختلافات الرئيسية بين بروتوكولي MICT و HIIT ، أي أنه في حين يتميز MICT بتمارين مستمرة متوسطة الكثافة طويلة الأجل ، يتميز HIIT بتمارين فاصلة قصيرة المدة عالية الكثافة.
يوضح الشكل 2 آثار تدريب Beep على VO2 max. قبل التدريب ، كان VO 2 max مشابها بين مجموعات MICT و HIIT (MICT: 45.01 ± 4.12 mL O2 · كجم-1·دقيقة-1; HIIT: 46.16± 3.10 مل O2· كجم-1·دقيقة-1; ع = 0.98). بعد التدريب ، زاد VO 2 max في كلتا المجموعتين (MICT: 49.12 ± 5.26 مل O2 · كجم-1·دقيقة-1; HIIT: 53.47 ± 3.86 مل O2· كجم-1·دقيقة-1; ص < 0.05)؛ ومع ذلك ، كانت الزيادة في VO2 max متفوقة في HIIT مقابل مجموعة MICT (MICT: ~ 4.1٪ ؛ HIIT: ~ 7.3 ٪ ؛ ص < 0.5 ؛ الشكل 2 ألف، باء).
| ميكروفون | هييت | |||||||||
| أسبوع | المسافة (م) | السرعة (Vmax) | الراحة (دقيقة) | المدة (دقيقة) | معدل ضربات القلب (bpm) | المسافة (م) | السرعة (Vmax) | الراحة (دقيقة) | المدة (دقيقة) | معدل ضربات القلب (bpm) |
| 1 | 3500 | 60% | -- | 27.8 ± 3.2 | 142 ± 11 | 7 × 200 | 85% | 1 | 14.8 ± 0.7* | 171 ± 11* |
| 2 | 4000 | 60% | -- | 31.4 ± 4.2 | 145 ± 13 | 8 × 200 | 85% | 1 | 16.7 ± 0.7* | 170 ± 10* |
| 3 | 4000 | 65% | -- | 29.4 ± 3.5 | 146 ± 10 | 8 × 200 | 90% | 1 | 16.2 ± 0.7* | 174 ± 11* |
| 4 | 4500 | 65% | -- | 31.9 ± 3.4 | 147 ± 10 | 9 × 200 | 90% | 1 | 18.2 ± 0.8* | 173 ± 11* |
| 5 | 4500 | 65% | -- | 31.2 ± 3.1 | 154 ± 9 | 9 × 200 | 90% | 1 | 18.0 ± 0.9* | 175 ± 10* |
| 6 | 5000 | 65% | -- | 32.9 ± 3.3 | 151 ± 9 | 10 × 200 | 90% | 1 | 19.9 ± 1.0* | 174 ± 11* |
| 7 | 5000 | 70% | -- | 33.4 ± 5.0 | 153 ± 10 | 10 × 200 | 95% | 1 | 19.4 ± 0.8* | 177 ± 10* |
| 8 | 5000 | 75% | -- | 32.2 ± 4.0 | 156 ± 10 | 10 × 200 | 100% | 1 | 19.1 ± 0.9* | 178 ± 9* |
| Vmax: الحد الأقصى لسرعة الجري المحددة باستخدام اختبار صفارة 20 مترا. | ||||||||||
| * فرق كبير بين MICT و HIIT. | ||||||||||
الجدول 1: مقارنة المسافة والسرعة ووقت الراحة ومدة الجلسة ومتوسط معدل ضربات القلب من مجموعات HIIT و MICT خلال 8 أسابيع من بروتوكولات التدريب. مقتبس من Gripp et al.17.
الشكل 1: التصميم التجريبي لبروتوكولات MICT و HIIT. مقتبس من Gripp et al.17. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: ذروة VO 2 قبل وبعد التدريب على الصفارة من مجموعات HIIT و MICT. (أ) ذروة VO2 قبل التدريب وبعده. (ب) ذروة دلتا (Δ) VO 2 (ذروة VO 2 بعد التدريب - ذروة VO2 قبل التدريب). الحروف المختلفة تعني فروق ذات دلالة إحصائية داخل نفس المجموعة. تشير العلامة النجمية إلى الفروق ذات الدلالة الإحصائية بين المجموعات. يتم عرض البيانات كمتوسط ± SD و p < 0.05. مقتبس من Gripp et al.17. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
أصبح HIIT بديلا فعالا من حيث الوقت ل MICT التقليدي. تقدم هذه الدراسة بروتوكول HIIT منخفض التكلفة وسهل التنفيذ لإعداد العالم الحقيقي. أثبتت معظم الدراسات الفوائد الصحية ل HIIT باستخدام بروتوكولات HIIT القائمة على المختبرات 6,10 ، وفي الآونة الأخيرة ، حققت دراسات قليلة في آثار بروتوكولات HIIT في العالم الحقيقي في الأفراد غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن 10,14.
اختبر Roy et al.10 بروتوكول HIIT المنزلي الذي يتكون من أنواع متعددة من التمارين (تستخدم الغالبية العظمى وزن الجسم فقط) في الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن. قام المشاركون بإجراء HIIT المنزلي 3 أيام في الأسبوع لمدة 12 شهرا. للوصول إلى مستويات عالية من كثافة التمرين التي تستهدف تصنيف المجهود المدرك (RPE) من 8-10 (مقياس من 10 نقاط) ، احتاج المشاركون إلى التقدم إلى خيارات تمرين أكثر تحديا (على سبيل المثال ، بروتوكول HIIT من نوع Wingate10) وسمح لهم باختيار برامج التمرين الخاصة بهم. لم تظهر أي تغييرات في VO2 max حتى بعد 1 سنة من برنامج التمرين. قد يكون أحد أسباب هذه النتيجة مرتبطا بانخفاض التزام المشارك (67٪). وفقا لذلك ، جادلت بعض الدراسات بأن هذا النوع من التمارين المنزلية لديه التزام منخفض على المدى الطويل لأنه من المعقد القيام به لمعظم الناس ، وخاصة الأفراد المستقرين 11،12،13. في نهج أكثر تشابها مع بروتوكول HIIT المقترح في هذه الدراسة ، اختبر Lunt et al.14 بروتوكول HIIT في الهواء الطلق في الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن. قام المشاركون بإجراء HIIT 3 أيام في الأسبوع لمدة 4 أشهر واستمرت الجلسات اليومية لمدة 15 دقيقة ، في المتوسط ، تتكون من الجري لمدة 4 دقائق بنسبة 85٪ -95٪ HR تليها 3 دقائق من الانتعاش النشط (المشي أو الركض). بعد التدريب ، تحسن VO2 max بنسبة ~ 10٪ ؛ ومع ذلك ، كان التزام المشارك 59٪ فقط (لا يزال أقل من التزام المشارك في دراسة روي10).
وينطوي بروتوكول التدريب على إصدار الصفارات هذا على مزايا هامة لبروتوكولات HIIT التي اقترحها روي وآخرون 9 ولونت وآخرون 14 في سياق البحث العلمي. في حين اقترح روي وآخرون 10 بروتوكول HIIT منزلي يستهدف RPE من 8-10 (مقياس من 10 نقاط) ، واقترح Lunt et al.14 بروتوكول HIIT في الهواء الطلق يستهدف 85٪ -95٪ HR ، يتم إنشاء طريقة أكثر موثوقية للتحكم في الكثافة هنا ، عبر بروتوكول HIIT خارجي سهل الأداء وممتع.
تم انتقاد استخدام RPE والنسبة المئوية لمعدل ضربات القلب الأقصى (HRmax) لمراقبة كثافة التمرين في البحث العلمي باستخدام بروتوكولات HIIT في الدراسات الحديثة15,16. على الرغم من تشجيع استخدام RPE لمراقبة شدة التمرين في مشهد سريري بسبب سهولة استخدامه ، إلا أن استخدام RPE في البحث مشكوك فيه بسبب صعوبة الأفراد في الإبلاغ عن الإدراك الذاتي للجهد بدقة15. يسلط تايلور وآخرون 16 الضوء على أن استخدام ٪ HRmax لوصفة شدة التمرين في بروتوكولات HIIT هو أيضا غير دقيق. من بين الأسباب العديدة ، فإنها تسلط الضوء على صعوبة تقدير أو حتى قياس HRmax للفرد بدقة في اختبار التمرين الأقصى. وبناء على ذلك، فإن متوسط الموارد البشرية التي تم التوصل إليها في التجارب السريرية عادة ما يكون أقل من الموارد البشرية المستهدفة الموصوفة لبروتوكولات HIIT.
يتم وصف شدة التمرين في بروتوكول تدريب الصفارة وفقا للسرعة القصوى الفردية التي تم تحقيقها خلال اختبار المكوك 20 م (Vmax) ، وهو اختبار يستخدم إلى حد كبير للممارسات الرياضية في الأطفال والبالغين8. خلال 8 أسابيع من التدريب ، تم تعيين كثافة الجري تدريجيا إلى 65٪ -75٪ و 85٪ -100٪ من Vmax لمجموعات MICT و HIIT ، على التوالي. بمجرد تسجيل الفرد ل Vmax ، يقوم مدرب مدرب بحساب الفاصل الزمني بين أصوات الصفارة كل 20 مترا وفقا ل Vmax٪ الموصوف لكل جلسة تمرين. ثم ، بمجرد التعرف على برنامج تدريب الصفارة ، حتى جهاز مراقبة معدل ضربات القلب ليس ضروريا. مجرد وجود هاتف خلوي وسماعة رأس ومخاريط أو أشياء مماثلة لترسيم مساحة 20 مترا يكفي لممارسة التمارين اليومية.
ومن المعالم البارزة الأخرى لبروتوكول تدريب Beep مقارنة ببروتوكولات HIIT التي استخدمها Roy et al.10 و Lunt et al.14 نتائج تدريب Beep للياقة القلبية التنفسية والالتزام بها. كان لجميع الدراسات خصائص عينة مماثلة (أي الأفراد غير المدربين الذين يعانون من زيادة الوزن). لم يكن لدى مجموعة HIIT من دراسة روي أي تغيير في VO 2 max وأظهرت التزاما بممارسة الرياضة بنسبة 67٪ في حين أن مجموعة HIIT من دراسة Lunt لديها زيادة بنسبة 10٪ في VO2 max والتزام بممارسة الرياضة بنسبة 59٪. بالمقارنة مع هذه النتائج ، في هذه الدراسة ، لوحظت زيادة بنسبة 7.3 ٪ في VO2 max والالتزام بممارسة الرياضة بنسبة 81 ٪ في مجموعة HIIT.
يحتوي بروتوكول تدريب Beep على بعض القيود. أولا ، يجب على المدرب المدرب مرافقة الممارسين مرة واحدة على الأقل في الأسبوع لإجراء تعديلات محتملة في وصفة التمرين. ثانيا ، المساحة الخارجية والحد الأدنى من المعدات (الهاتف الخليوي وسماعة الرأس والمخاريط (أو الأشياء المماثلة)) ضرورية أيضا. ومع ذلك ، فإن استخدام المراقبة عن بعد من قبل المدرب وتكييف المساحات الخارجية الصغيرة (على سبيل المثال ، مساحات 10 أمتار التي تسمح للممارس بالذهاب والعودة لإكمال 20 مترا المطلوبة للقطة صوت الصفارة) قد يحل بسهولة هذه القيود للسماح بممارسة التدريب على الصفارة. علاوة على ذلك ، قد يمارس العديد من الأفراد التمارين الرياضية في وقت واحد في نفس المساحات التي سيستخدمون فيها سماعات رأس فردية بأصوات فردية لوصفة التمرين الخاصة بهم. أخيرا ، هناك قيد آخر لبروتوكول التدريب وهو أن سرعة الجري المستخدمة أثناء أقسام التمرين تعتمد على اختبار الصفارة. في هذا الاختبار ، يحتاج الفرد إلى التباطؤ كل 20 مترا ليتحول إلى 180 درجة ، مما يؤدي إلى ضياع بعض الوقت (ربما مللي ثانية). خلال جلسات التمرين ، إذا لم يكن الفرد بحاجة إلى تحويل 180 درجة في مسار التدريب ، التقليل من شأن السرعة القصوى التي تم الوصول إليها في اختبار الصفير مقارنة بالسرعة القصوى الحقيقية التي سيتم الوصول إليها في مسار التدريب هذا.
في هذه الدراسة ، تم اقتراح فوج HIIT مجدي وفعال من حيث الوقت ومنخفض التكلفة وسهل التنفيذ استنادا إلى بروتوكول تدريب صفير مصمم ليتم ممارسته في بيئة واقعية. يجب إجراء دراسات مستقبلية لاختبار كفاءة وجدوى التدريب على إصدار الصافرات في الأفراد الأصحاء وغير الأصحاء من مختلف الأعمار.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان.
Acknowledgments
بفضل المركز المتكامل للدراسة والدراسات العليا (CIPq-Saúde) من الجامعة الاتحادية للجامعات المقاتلة (UFVJM) لتوفير المعدات والدعم التقني للتجارب. بفضل مؤسسة إنفاذ الحقوق الدستورية (PESQUISA do Estado de Minas Gerais) (رموز التمويل APQ-00214-21 و APQ-00583-21 و APQ-00938-18 و APQ-03855-16 و APQ-01728-18) والمجلس الوطني للتنمية المدنية والتكنولوجية (CNPq) (رمز التمويل 438498/2018-6) و Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) (رمز التمويل 001) لتقديم الدعم المالي.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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).
