Un protocolo de entrenamiento en intervalos de alta intensidad en el mundo real para la mejora de la aptitud cardiorrespiratoria

Resumen

Este estudio presenta un protocolo de entrenamiento en intervalos de alta intensidad (HIIT) de bajo costo y fácil de implementar para la investigación científica y analiza su eficiencia para la aptitud cardiorrespiratoria.

Resumen

El entrenamiento en intervalos de alta intensidad (HIIT) ha surgido como un enfoque interesante y eficiente en el tiempo para aumentar la adherencia al ejercicio y mejorar la salud. Sin embargo, pocos estudios han probado la eficiencia de los protocolos HIIT en un entorno del "mundo real", por ejemplo, protocolos HIIT diseñados para espacios al aire libre sin equipo especializado. Este estudio presenta un protocolo de entrenamiento del "mundo real", llamado "entrenamiento de pitidos", y compara la eficiencia de un regimiento HIIT versus un regimiento tradicional de entrenamiento continuo de intensidad moderada (MICT) de larga duración utilizando este protocolo de entrenamiento de pitidos en VO₂ max de hombres no entrenados con sobrepeso. Veintidós sujetos realizaron carreras al aire libre con MICT (n = 11) o HIIT (n = 11). La aptitud cardiorrespiratoria se evaluó antes y después de los protocolos de entrenamiento utilizando un analizador metabólico. Ambos protocolos de entrenamiento se realizaron 3 días a la semana durante 8 semanas utilizando los resultados de la prueba de pitido. El grupo MICT realizó el programa de ejercicios al 60%-75% de la velocidad máxima de la prueba de lanzadera de 20 m (Vmax) y con una progresión de la distancia de 3.500-5.000 m. El grupo HIIT realizó el ejercicio de intervalo con 7-10 episodios de 200 m al 85%-100% de la velocidad máxima de la prueba de lanzadera de 20 m (Vmax), intercalados con 1 min de recuperación pasiva. Aunque el grupo HIIT presentó un volumen de entrenamiento significativamente menor que el grupo MICT (p < 0,05) después de 8 semanas de entrenamiento con pitidos, HIIT fue superior al MICT en la mejora de VO₂ máx (MICT: ~ 4,1%; HIIT: ~ 7.3%; p < 0,05). El regimiento HIIT del "mundo real" basado en el protocolo de entrenamiento de pitidos es un protocolo eficiente en el tiempo, de bajo costo y fácil de implementar para hombres no entrenados con sobrepeso.

Introducción

La evidencia sólida ha demostrado que el entrenamiento en intervalos de alta intensidad (HIIT) induce adaptaciones fisiológicas positivas similares o incluso superiores a las de un entrenamiento continuo de intensidad moderada (MICT) tradicional de larga duración1,2,3. Una sesión de HIIT se compone de episodios cortos de ejercicio de alta intensidad intercalados con ejercicio de baja intensidad (recuperación activa) o descanso (recuperación pasiva). Mientras que una sesión diaria con un protocolo MICT dura de 30 a 60 minutos, en promedio, una sesión diaria con HIIT puede tomar la mitad del tiempo o menos de una sesión MICT. Luego, teniendo en cuenta que los individuos sedentarios han indicado la falta de tiempo como la principal barrera para participar en un programa de ejercicio físico regular⁴, HIIT puede ser un enfoque interesante y eficiente en el tiempo para aumentar la adherencia al ejercicio y mejorar la salud⁵.

Sin embargo, a pesar de la creciente evidencia que señala los beneficios para la salud de HIIT, la mayoría de los estudios han diseñado protocolos HIIT para entornos de laboratorio bien controlados utilizando equipos especializados de alto costo, como cintas de correr y cicloergómetros. En los últimos 5 años, algunos estudios han enfatizado la importancia de nuevos estudios que confirman los beneficios para la salud de HIIT utilizando protocolos de ejercicio para el mundo real, por ejemplo, protocolos HIIT realizados en espacios al aire libre sin equipo especializado⁶. Sin embargo, la dificultad en el diseño de estudios bien controlados para probar protocolos HIIT en entornos no de laboratorio ha sido el principal desafío para los investigadores en este campo.

En respuesta a este desafío, se desarrolló aquí un protocolo HIIT del mundo real para la investigación científica y se probó su eficiencia en la aptitud cardiorrespiratoria. Se desarrolló un protocolo de entrenamiento utilizando la prueba de lanzadera propuesta por Leger et ^al.7 (denominada Beep Training), y se compararon los efectos de los regimientos HIIT y MICT basados en este entrenamiento de Beep sobre VO₂ max en hombres no entrenados con sobrepeso. Brevemente, aunque la duración de las sesiones diarias con HIIT fue casi la mitad de la duración del protocolo MICT, el Beep Training con HIIT fue superior al Beep Training con MICT en el aumento de VO₂ máx. Por lo tanto, el entrenamiento de Pitidos con HIIT es un enfoque factible y eficiente en el tiempo para mejorar la aptitud cardiorrespiratoria en individuos aparentemente sanos con sobrepeso / obesidad. Además, las personas en general pueden practicar fácilmente el protocolo de entrenamiento de pitidos, ya que es un entrenamiento físico de bajo costo y fácil de implementar en un escenario del mundo real.

Protocolo

Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética e Investigación de la Universidad Federal de jequitinhonha y los valles de Mucuri. Todos los participantes fueron informados de los objetivos del estudio y los procedimientos experimentales del estudio y firmaron un formulario de consentimiento informado por escrito antes de su participación.

1. Diseño experimental

1. Seleccionar individuos que cumplan con los criterios de inclusión: individuos sanos no fumadores de entre 30 y 50 años con índice de masa corporal (IMC) de ≥25 kg·^m-2 y consumo máximo de oxígeno inferior a 50 mL O₂·^kg-1·^min-1 y participar en prácticas regulares de ejercicio físico no más de 2 días a la semana durante los últimos 3 meses.
2. Aplicar el cuestionario de preparación para la actividad física (PARq)⁸ para estratificar signos o síntomas de enfermedad cardiovascular, metabólica o cualquier otra condición que impida la práctica de ejercicio físico.
3. Emparejar a los participantes en primer lugar por IMC y en segundo lugar por la absorción máxima de oxígeno (VO₂ máx.), y dividirlos aleatoriamente en uno de los dos grupos, el grupo de Entrenamiento Continuo de Intensidad Moderada (MICT; n = 11) y el grupo de Entrenamiento en Intervalos de Alta Intensidad (HIIT; n = 11).
4. Realice el protocolo MICT o HIIT (Figura 1).
5. Registre el VO₂ max antes y después de los protocolos de entrenamiento con ejercicios.

2. Prueba VO₂ max (protocolo de rampa)

1. Familiarice a los participantes con la cinta de correr y la boquilla utilizada en el analizador metabólico durante al menos 24 horas antes de la prueba.
2. Calibre el analizador metabólico de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes.
3. Use un monitor de frecuencia cardíaca para medir la frecuencia cardíaca de los participantes.
4. Coloque la boquilla unilateral no re-re-reentreante sobre el paciente asegurándose de cubrir completamente la boca y la nariz del participante.
5. Utilice el nivel de actividad física del sujeto para programar la velocidad y el grado de incrementos máximos de equivalente metabólico (MET)⁹.
6. Encienda la cinta de correr, seleccione el protocolo rampa e ingrese el nivel de actividad física del sujeto (es decir, MET máximo estimado).
7. Pulse ON para iniciar el protocolo rampa, que comienza con un calentamiento de 3 min a 5 km/h.
   NOTA: El protocolo de rampa estima la progresión de la prueba de acuerdo con el nivel de actividad física del sujeto informado y calcula la duración de una prueba de ejercicio entre 8 y 12 min.
8. Registre la frecuencia cardíaca (FC) y la calificación del esfuerzo percibido (EPR) utilizando la escala de Borg de 6 a 20 cada minuto de la prueba.
9. Considere que vo₂ máx. se logra cuando se cumplen todos los siguientes criterios: tasa de cambio respiratorio (RER) superior a 1,10; HR superior al 95% de la HR máxima prevista para la edad (220 años); y RPE igual o superior a 18.
10. Devuelva la velocidad de la cinta de correr a 5 km / h (valor de calentamiento) y permanezca en la cinta de correr durante 3 minutos adicionales.
11. Apague la cinta de correr y retire la boquilla del participante.

3. Prueba de pitido (Leger et ^al.7)

1. Elige una superficie plana que permita colocar dos conos con 20 m de distancia entre ellos.
2. Orientar a los participantes para que corran 20 m (marcados por conos) dentro de un período predeterminado señalado por un pitido producido por un software específico desarrollado para esta prueba.
3. Ajuste el equipo de sonido conectado a la computadora con el software.
4. Familiarizar a los participantes con la prueba.
5. Inicie la prueba.
   NOTA: El software Beep Test reduce automáticamente el tiempo del pitido para que la velocidad de carrera aumente en 0,5 km/h para cada etapa de la prueba.
6. Termine la prueba cuando el voluntario ya no pueda completar la carrera de 20 m dentro del tiempo estipulado por el pitido.

4. Protocolos de entrenamiento

NOTA: La Tabla 1 resume la progresión de los protocolos de ejercicio (MICT y HIIT) durante las 8 semanas de entrenamiento.

1. Protocolo MICT
   1. Orientar a cada participante para mantener la velocidad de carrera durante las sesiones de ejercicio de acuerdo con el GPS del monitor de frecuencia cardíaca.
   2. Instruya a los participantes para que completen un calentamiento de 5 minutos realizando estiramientos dinámicos y caminando antes de cada sesión de ejercicio.
   3. Coloque un monitor de frecuencia cardíaca (FC) equipado con rastreo GPS antes de cada sesión de ejercicio.
   4. Comience la sesión de ejercicios.
   5. Instruya a los participantes para que mantengan la velocidad y la distancia correctas verificando periódicamente la velocidad y la distancia del reloj en el monitor de frecuencia cardíaca.
   6. Entrenar a los participantes durante 2 semanas, tres veces a la semana (lunes, miércoles y viernes), una vez al día al 60% de la velocidad máxima individual alcanzada durante la prueba de 20 m (Vmax), cubriendo una distancia de 3.500 m por sesión en la primera semana y 4.000 m por sesión en la segunda semana.
   7. Entrenar a los participantes durante 4 semanas, tres veces a la semana (lunes, miércoles y viernes), una vez al día al 65% de Vmax, cubriendo una distancia de 4.000 m por sesión en la tercera semana, 4.500 m por sesión en la cuarta y quinta semana, y 5.000 m por sesión en la sexta semana.
   8. Entrenar a los participantes durante 1 semana, tres veces a la semana (lunes, miércoles y viernes), una vez al día al 70% de Vmax, cubriendo una distancia de 5.000 m por sesión en la séptima semana.
   9. Entrenar a los participantes durante 1 semana, tres veces a la semana (lunes, miércoles y viernes), una vez al día al 75% de Vmax, cubriendo una distancia de 5.000 m por sesión en la octava semana.
   10. Entrenar a los participantes al 70% de Vmax, cubriendo una distancia diaria de 5.000 m en la séptima semana.
   11. Entrenar a los participantes al 75% de Vmax, cubriendo una distancia diaria de 5.000 m en la octava semana.
   12. Capacite al grupo MICT por la mañana o por la tarde.
   13. Transfiera los datos registrados por el monitor de recursos humanos a una computadora después de cada sesión de ejercicio para verificar si se alcanzó la distancia y la velocidad de carrera prescritas.
   14. Excluir a los participantes que no completen todas las sesiones de entrenamiento de la semana.
   15. Analizar los datos para asegurarse de que cada participante realiza el régimen de entrenamiento respectivo de acuerdo con la distancia y la velocidad prescritas.
2. Protocolo HIIT
   1. Calcule el intervalo de tiempo entre los pitidos cada 20 m de acuerdo con el Vmax% prescrito para cada sesión de ejercicio.
   2. Abra el software Sound Forge PRO.
   3. Ingrese la información, como cuántos segundos debe disparar el pitido, cuántas veces deben ocurrir los disparos para completar cada sprint de ejercicio y el período de intervalo entre los sprints (correspondiente a la recuperación pasiva).
   4. Descargue los archivos de sonido individuales en formato MP3.
   5. Enviar el archivo de sonido del pitido al celular de cada participante.
   6. Marque un carril con conos cada 20 m.
   7. Instruya al participante para que siga el comando de los sonidos de pitido (escuchándolos a través de auriculares), guiando el momento exacto en que cada sujeto debe llegar al cono (colocado cada 20 m de distancia).
   8. Instruya a los participantes para que completen un calentamiento de 5 minutos realizando estiramientos dinámicos y caminando antes de cada sesión de ejercicio.
   9. Coloque un monitor de frecuencia cardíaca (FC) equipado con rastreo GPS antes de cada sesión de ejercicio.
   10. Comience la sesión de ejercicios.
   11. Entrenar a los participantes con siete sprints (primera semana) y ocho sprints (segunda semana) de 200 m al 85% de Vmax, intercalados por 1 min de recuperación pasiva entre sprints.
   12. Entrenar a los participantes con ocho sprints (tercera semana), nueve sprints (cuarta y quinta semana) y 10 sprints (sexta semana) de 200 m al 90% de Vmax, intercalados por 1 min de recuperación pasiva.
   13. Entrenar a los participantes con 10 sprints (séptima semana) de 200 m al 95% de Vmax intercalados por 1 min de recuperación pasiva.
   14. Entrenar a los participantes con 10 sprints (octava semana) de 200 m al 100% de Vmax intercalados por 1 min de recuperación pasiva.
   15. Capacite al grupo HIIT una vez al día, tres veces a la semana (lunes, miércoles y viernes) por la mañana o por la tarde.
   16. Transfiera los datos registrados por el monitor de recursos humanos a una computadora después de cada sesión de ejercicio.
   17. Excluir a los participantes que no completen todas las sesiones de entrenamiento de la semana.
   18. Analizar los datos para asegurarse de que cada participante realiza el régimen de entrenamiento respectivo de acuerdo con la distancia y la velocidad prescritas.

5. Análisis estadístico

1. Expresar todos los datos como media ± desviación estándar.
2. Compruebe la normalidad de los datos mediante la prueba de Shapiro-Wilk.
3. Analizar los datos utilizando ANOVA de una o dos vías seguido de la prueba post-hoc de Tukey; establecer el nivel de significancia en 5%.

Resultados

La Tabla 1 muestra datos de distancia, velocidad, tiempo de descanso, duración de la sesión y frecuencia cardíaca media de los grupos HIIT y MICT. Durante las 8 semanas de entrenamiento con pitido, la distancia y la duración de la carrera fueron mayores en el grupo MICT que en el grupo HIIT (p < 0,05), mientras que la velocidad y la frecuencia cardíaca fueron mayores en HIIT que en el grupo MICT (p < 0,05). Estos datos confirman las principales diferencias entre los protocolos MICT y HIIT, es decir,...

Discusión

HIIT se ha convertido en una alternativa eficiente en el tiempo al MICT tradicional. Este estudio presenta un protocolo HIIT de bajo costo y fácil de implementar para un entorno del mundo real. La mayoría de los estudios han demostrado los beneficios para la salud del HIIT utilizando protocolos HIIT basados en laboratorio ^6,10 y, recientemente, pocos estudios han investigado los efectos de los protocolos HIIT del mundo real en individuos no entrenados con sobre...

Materiales

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.