Method Article
Burada, geleneksel HIIT protokollerinden daha uygulanabilir ve zaman açısından verimli bir strateji olabilecek birikmiş yüksek yoğunluklu aralıklı antrenman (HIIT) protokollerini sunuyoruz.
Yüksek Yoğunluklu Aralıklı Antrenman (HIIT) ve birikmiş egzersizler, insanlarda ve hayvan modellerinde sağlığı iyileştirmek için zaman açısından verimli iki programdır. Bununla birlikte, bugüne kadar, birikmiş bir şekilde gerçekleştirilen HIIT'in sağlık belirteçlerini iyileştirmede tek günlük seanslarla yapılan geleneksel bir HIIT kadar etkili olup olmadığına dair bir çalışma yoktur. Bu makale, genç Wistar sıçanlarında vücut ağırlığı artışı, maksimal oksijen tüketimi (VO2maks) ve kardiyak hipertrofi üzerine birikmiş HIIT adı verilen yeni bir HIIT protokolünün etkilerini sunmaktadır.
Altmış günlük erkek Wistar sıçanları üç gruba ayrıldı: eğitimsiz (UN; n = 16), tek günlük seanslarla yapılan HIIT (1-HIIT; n = 16) ve üç günlük seansla yapılan HIIT (3-HIIT; n = 16). Antrenman periyodundan önce ve sonra vücut ağırlığı ve VO2max kaydedildi. VO2max ölçümleri, maksimum çalışma hızında (Vmax) bir metabolik analizör kullanılarak alındı. Antrenman, her iki HIIT grubu için sekiz hafta boyunca haftada beş gün, egzersiz yoğunluğunun aynı haftalık ilerlemesi ile (%85-100 Vmax) gerçekleştirildi. 1-HIIT grubu tek günlük seanslar gerçekleştirdi (1 dakikalık pasif iyileşme ile serpiştirilmiş 1 dakikalık 6 nöbet). 3-HIIT grubu üç günlük seans gerçekleştirdi (nöbetler arasında 4 saat arayla 1 dakika pasif iyileşme ile serpiştirilmiş 1 dakikalık 2 nöbet). Son VO2max testinden sonra, sıçanlara ötenazi yapıldı ve kalpleri hasat edildi ve tartıldı.
Sonuçlar, 3-HIIT'in vücut ağırlığı artışını önlemede, VO2max'ı iyileştirmede ve kardiyak hipertrofiyi indüklemede 1-HIIT'e benzer yararlı etkilere sahip olduğunu gösterdi. Bu bulgular, birikmiş bir HIIT protokolünün genç Wistar sıçanlarının sağlık belirteçleri üzerindeki etkinliğini ilk kez ortaya koymaktadır. Bu yeni HIIT protokolü, geleneksel HIIT protokollerinden daha uygun olabilir, çünkü bu yeni yaklaşımda egzersiz bir gün boyunca çok kısa seanslara bölünebilir.
Hareketsiz bir yaşam tarzı, bulaşıcı olmayan kronik hastalıkların gelişimi için ana risk faktörlerinden biridir1. Bununla birlikte, egzersizin sağlık üzerindeki çoklu yararlı etkilerine dair sağlam kanıtlar olsa bile, küresel nüfusun büyük bir bölümü hala hareketsizdir 2,3. Düzenli fiziksel egzersizin kardiyometabolik 4,5 ve zihinsel sağlık 6,7,8,9 üzerinde birçok olumlu etkisi vardır. Son zamanlarda, fiziksel egzersiz uyumunu artırmak ve sağlığı iyileştirmek için HIIT11 ve birikmiş egzersiz12 gibi farklı zaman verimli fiziksel egzersiz programları10 önerilmiştir.
HIIT, düşük yoğunluklu fiziksel egzersiz (aktif iyileşme) veya dinlenme (pasif iyileşme) dönemleri ile serpiştirilmiş kısa süreli yüksek yoğunluklu fiziksel egzersiz ile karakterize edilen, zaman açısından verimli bir yaklaşımdır4. Birkaç çalışma, HIIT'in geleneksel uzun süreli Orta Yoğunluklu Sürekli Eğitimden (MICT) benzer ve hatta daha üstün sağlık etkilerine sahip olduğunu ve uygulayıcıları tarafından daha fazla bağlılık avantajı olduğunu göstermiştir 4,12,13. Birikmiş egzersiz, uyumu artırmak ve sağlığı iyileştirmek için bir egzersiz yöntemi olarak da önerilmiştir. Bu yaklaşımda, düşük ila orta yoğunluktaki egzersizler bir gün boyunca iki veya daha fazla kısa nöbete bölünebilir (örneğin, günde 5-10 dakikalık iki veya üç nöbet)14. Costa Pereira ve ark.14, birikmiş bir egzersiz protokolünün (seanslar arasında 4 saatlik aralıklarla üç günlük seans, 10-20 dakika / seans, maksimum kapasitenin% 50-60'ında, beş gün / hafta, sekiz hafta boyunca) genç Wistar sıçanlarında sağlık belirteçleri için geleneksel bir MICT'den (aynı egzersiz protokolü ancak 30-60 dakikalık tek günlük seanslarla gerçekleştirilir) daha fazla olumlu etkiye sahip olduğunu göstermiştir.
Bununla birlikte, bugüne kadar yapılan çalışmalar, düşük ila orta yoğunlukta kısa süreli nöbetlerle gerçekleştirilen birikmiş egzersizin fizyolojik sonuçlarına odaklanmıştır. Bu nedenle, birikmiş bir şekilde gerçekleştirilen HIIT'in (yani, gün boyunca birden fazla kısa yüksek yoğunluklu egzersiz nöbeti ile), sağlığın fizyolojik belirteçlerini iyileştirmede tek günlük seanslarla gerçekleştirilen geleneksel bir HIIT kadar etkili olup olmadığını inceleyen kanıt eksikliği vardır.
Farklı günlük fiziksel aktiviteleri ve gıda alımı olan serbest yaşayan bireylerle yapılan çalışmalarda metodolojik tuzakların üstesinden gelmek için kontrollü laboratuvar fareleri kullanmaya karar verdik. Ayrıca, deney hayvanlarının kullanımı, araştırmacıların insan çalışmalarında zor hatta imkansız olan invaziv analizler (örneğin, kas ve kalp biyopsisi) yapmalarına olanak tanır.
Sıçanlar birikmiş bir HIIT protokolü ile egzersiz yaparlarsa (üç kısa günlük seansla gerçekleştirilir), geleneksel bir HIIT protokolü ile egzersiz yapan sıçanlara benzer şekilde kardiyorespiratuar zindeliği iyileştirebileceklerini varsaydık (tek günlük seanslarla gerçekleştirilir). Bu nedenle, bu çalışma, Wistar sıçanlarının VO2max ve kardiyak hipertrofisi üzerine tek günlük seanslarla yapılan HIIT ile üç kısa günlük seansla yapılan HIIT'in etkilerini araştırmayı ve karşılaştırmayı amaçladı.
Bu çalışmada kullanılan tüm prosedürler, ARRIVE yönergelerine uygun olarak "Laboratuvar Hayvanları Bakımı İlkeleri"ni takip etti ve Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri'deki Etik ve Hayvan Kullanımı Komitesi tarafından onaylandı (UFVJM - protokol numarası 031/2016). Bu protokolde kullanılan tüm malzemelerle ilgili ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakın.
1. Deneysel tasarım
2. Koşu bandı ekipmanına aşina olma
3. VO2maksimum testi
4. HIIT protokolleri (Şekil 2)
5. Ötenazi ve kalp ağırlığı kaydı
6. İstatistiksel analiz
Şekil 3, 1-HIIT ve 3-HIIT protokollerinin VO2max (Şekil 3A), vücut ağırlığı (Şekil 3B) ve gıda alımı (Şekil 3C) üzerindeki etkilerini göstermektedir. Antrenman protokollerinden önce, tüm gruplar benzer VO2max (UN: 52.19 ± 5.27; 1-HIIT: 48.32 ± 3.92; 3-HIIT: 51.24 ± 5.84 mL O 2.kg-1. dk-1) vücut ağırlığı (UN: 242.62 ± 15.89; 1-HIIT: 259.06 ± 13.90; 3-HIIT: 251.43 ± 13.84 g) ve gıda alımı (UN: 118.26 ± 9.94; 1-HIIT: 116.51 ± 3.86; 3-HIIT: 119.01 ± 9.02 g / gün). Eğitim döneminden sonra, sadece HIIT grupları VO2maks'ta bir artış gösterdi (UN: 49.73 ± 3.13; 1-HIIT: 67.39 ± 4.22; 3-HIIT: 67.23 ± 2.86 mL O 2.kg-1. dk-1; eğitim öncesi ve eğitim sonrası: UN, P = 0.99; 1-HIIT, P = 0.001; 3-HIIT, P = 0.001), eğitim protokollerinin etkinliğini doğruladı. Eğitim döneminden sonra, tüm gruplar vücut ağırlığında bir artış gösterdi; bununla birlikte, UN ile karşılaştırıldığında, her iki HIIT grubu da daha düşük vücut ağırlığı gösterdi (UN: 384.37 ± 27.25; 1-HIIT: 349.31 ± 14.49; 3-HIIT: 341.68 ± 23.78 g; UN ve 1-HIIT, P = 0.022; Benzer gıda alımına rağmen (UN: 124.34 ± 3.70; 1-HIIT: 122.09 ± 8.68; 3-HIIT: 122.09 ± 5.40 g/gün) (UN'ye karşı 3-HIIT, P = 0.001).
Şekil 4 , 1 ve 3-HIIT protokollerinin kardiyak hipertrofi üzerindeki etkilerini göstermektedir. BM grubu ile karşılaştırıldığında, her iki HIIT protokolü de kalp/vücut ağırlığındaki artışla gösterildiği gibi kardiyak hipertrofiyi indükledi (UN: 3.59 ± 0.24'e karşı 1-HIIT: 4.82 ± 0.34'e karşı. 3-HIIT: 5.01 ± 0.50 mg / g; Şekil 4A; UN ve 1-HIIT, P = 0.001; UN ve 3-HIIT, P = 0.001) ve sol ventrikül/vücut ağırlığı oranları (UN: 1.76 ± 0.22'ye karşı 1-HIIT: 2.68 ± 0.51'e karşı 3-HIIT: 2.85 ± 0.23 mg/g; Şekil 4B; UN ve 1-HIIT, P = 0.001; UN ve 3-HIIT, P = 0.001).
Şekil 1: VO2max testi için yazılım ayarlamaları. (A) Yeni bir deneyin kaydedilmesi. (B) Hayvan verileri. (C) Gazların kalibrasyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: HIIT protokollerinin şematik diyagramı. (A) 1-HIIT ve (B) 3-HIIT protokolleri. Kısaltma: HIIT = yüksek yoğunluklu aralıklı antrenman; 1-HIIT = tek günlük seanslarla gerçekleştirilen HIIT; 3-HIIT = Günlük 3 kısa seans ile gerçekleştirilen HIIT. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: 1-HIIT ve 3-HIIT protokollerinin sağlık belirteçleri üzerindeki etkileri. (A) VO2maks, (B) vücut ağırlığı ve (C) gıda alımı. Veriler ortalama ± SD olarak sunulur; n = 16 üç grubun her biri için. Bir veya iki yönlü varyans analizi ve ardından Tukey testi. Farklı harfler istatistiksel farklılıkları gösterir. P < 0.05. Kısaltmalar: HIIT = yüksek yoğunluklu aralıklı antrenman; VO2max = maksimum oksijen tüketimi; pre-tr = Eğitim öncesi; post-tr = Eğitim sonrası; BM = eğitimsiz; 1-HIIT = tek günlük seanslarla gerçekleştirilen HIIT; 3-HIIT = Günlük 3 kısa seans ile gerçekleştirilen HIIT. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: 1 ve 3-HIIT protokollerinin kardiyak hipertrofi üzerine etkileri. (A) Kalp/vücut ağırlığı oranı; (B) sol ventrikül / vücut ağırlığı oranı. Veriler ortalama ± SD olarak sunulur; n = 16 üç grubun her biri için. Bir veya iki yönlü varyans analizi ve ardından Tukey testi. Farklı harfler istatistiksel farklılıkları gösterir. P < 0.05. Kısaltmalar: HIIT = yüksek yoğunluklu aralıklı antrenman; BM = eğitimsiz; 1-HIIT = tek günlük seanslarla gerçekleştirilen HIIT; 3-HIIT = Günlük 3 kısa seans ile gerçekleştirilen HIIT. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Bu makale, sıçanlar için birikmiş bir HIIT protokolünün etkinliğini ilk kez vurgulamaktadır. Birikmiş HIIT protokolü, kilo alımını önlemede, VO2max'ı iyileştirmede ve genç erkek Wistar sıçanlarında kardiyak hipertrofiyi indüklemede tek günlük seanslarla gerçekleştirilen geleneksel bir HIIT protokolü kadar etkiliydi. VO2max ve kardiyak hipertrofi gelişimindeki iyileşme, aerobik egzersiz eğitimine en iyi bilinen adaptasyonlardır ve önemli sağlık biyobelirteçleridir17.
Costa-Pereira ve ark.14 , bu çalışmada kullanılanlarla aynı yaştaki Wistar sıçanlarıyla bir MICT protokolü kullanarak, birikmiş bir egzersiz protokolünün (seanslar arasında 4 saatlik aralıklarla üç günlük seans, 10-20 dakika / seans, maksimum kapasitenin% 50-60'ında, sekiz hafta boyunca beş gün / hafta) tek günlük seanslarla (tek günlük seanslar, 30-60 dakika / seans, maksimum kapasitenin% 50-60'ında, sekiz hafta boyunca beş gün / hafta) kilo alımını önlemede ve kardiyak hipertrofiyi indüklemede14. Costa-Pereira ve ark. eğitimsiz kontrol grubuna göre birikmiş ve tek günlük seanslar MICT gruplarında vücut kütlesinde sırasıyla %5.12 ve %9.85 oranında azalma ve kalp/vücut ağırlığı oranında %16.22 ve %18.61 artış bulmuşlardır.
Burada, HIIT kullanarak üstün sonuçlar bulduk. 1-HIIT ve 3-HIIT grupları, vücut kütlesinde sırasıyla %9.12 ve %11.10'luk bir azalma, VO2max'ta %35.51 ve %35.19'luk bir artış ve kalp/vücut ağırlığı oranında %34.26 ve %39.55'lik bir artış gösterdi. Bazı çalışmalar, geleneksel HIIT protokollerinin kırmızı kan hücresi hacmini, maksimal kardiyak debiyi (esas olarak kardiyak ejeksiyon ve/veya kasılma yoluyla) ve iskelet kası mitokondriyal yoğunluğunu artırmada MICT protokollerinden daha üstün olduğunu göstermiştir18. Bu fizyolojik adaptasyonlar, aerobik kapasiteyi arttırmada ve fizyolojik kardiyak hipertrofisi indüklemede geleneksel HIIT protokollerinin (MICT protokollerine kıyasla) üstünlüğünü açıklıyor gibi görünmektedir. Bu çalışmadan ve Costa Periera ve ark.14 tarafından yapılan çalışmadan elde edilen sonuçlar, HIIT'in MICT'ye karşı bu üstünlüğünün, bu modaliteler bir gün boyunca kısa egzersizlerle gerçekleştirildiğinde gözlemlenebileceğini göstermektedir.
Bu birikmiş HIIT protokolünün en önemli gücü, oturumlarının günde üç kez sadece 5 dakika sürmesidir. Diğer güçlü yönler, koşu bandı ayar ayarlamalarının ve hayvanların kullanımının kolaylığıdır. VO2max testinden maksimum hız elde edildikten sonra, koşu bandı düz bir eğime ayarlanır. Hız, o belirli antrenman haftası için öngörülen yoğunluğa göre her maç için aynıdır. Diğer bir olumlu yön, tüm antrenman seansları sırasında, maçların aynı sayı ve süreye sahip olmasıdır: 1-HIIT grubu için tek günlük seanslarda gerçekleştirilen 1 dakikalık pasif toparlanma ile serpiştirilmiş 1 dakikalık 6 nöbet; ve 3-HIIT grubu için nöbetler arasında 4 saat arayla günde üç kez gerçekleştirilen 1 dakikalık pasif iyileşme ile serpiştirilmiş 1 dakikalık 2 nöbet. Son olarak, pasif iyileşme seçimi başka bir tesistir, çünkü her maçın bitiminden sonra araştırmacı hayvanı koşu bandından çıkarır ve bir sonraki maçın başlamasına kadar kafesine yerleştirir. Bu nedenle, koşu bandından sonra ayarlamalar her egzersiz seansının başında ayarlanır ve tüm egzersiz seansı boyunca ek bir ayarlama gerekmez.
Bu çalışmanın da bazı sınırlılıkları vardır. Tüm laboratuvarlarda maksimum oksijen tüketimini ölçmek için bir gaz analizörü yoktur. Bununla birlikte, daha önce yayınlanmış bir HIIT protokolü19 da dahil olmak üzere, egzersiz yoğunluğu reçetesi için VO2max'ı belirlemek için metabolik koşu bandı kullanmayan maksimum fiziksel kapasite protokolleri kullanılarak bu sınırlamanın üstesinden gelinebilir. Diğer bir sınırlama, düşük ila orta yoğunlukta, sürekli egzersiz kullanan protokollerle karşılaştırıldığında, hayvanların koşu hızını korumakta daha fazla zorluk çekmesidir, çünkü her maçın başında zaten yüksektir. Bu nedenle, bu birikmiş protokolde şok kullanımı bir MICT protokolünden daha yüksek olabilir. Bu, araştırmacının daha fazla dikkat etmesini gerektirir, çünkü aynı anda beş veya daha fazla sıçanla bir egzersiz seansı yapmak uygun değildir.
Son olarak, bu fiziksel egzersiz protokolü sağlıklı genç Wistar sıçanları için tasarlanmıştır; Gelecekteki çalışmalar, bu protokolü farklı yaş ve sağlık koşullarına sahip sıçanlar kullanarak test etmelidir. Ayrıca, birikmiş HIIT protokolüne fizyolojik adaptasyonların tam bir karakterizasyonu bu çalışmanın kapsamı dışında olsa da, gelecekteki araştırmaları garanti eder. Birlikte ele alındığında, bu bulgular ilk kez, birikmiş bir HIIT protokolünün genç Wistar sıçanlarında egzersiz eğitimine fizyolojik adaptasyonlar üzerindeki etkilerini ortaya koymaktadır. Bu yeni HIIT protokolü, geleneksel HIIT protokollerinden daha uygun bir strateji olabilir, çünkü bu yeni yaklaşımda egzersiz gün boyunca çok kısa oturumlara bölünebilir.
Yazarların beyan edebilecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri'den (UFVJM) Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde'ye (CIPq-Saúde) deneyler için ekipman ve teknik destek sağladığı için teşekkür ederiz. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais'e (FAPEMIG) (finans numaraları APQ-00214-21, APQ-00583-21, APQ-00938-18, APQ-03855-16, APQ-01728-18), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (sayı 438498/2018-6) ve Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-Finans kodu 001'e finansal destek sağladıkları için teşekkür ederiz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
GraphPad Software | GraphPad Prism 7.0: version 7.00 for Mac OS X, GraphPad Software, San Diego, CA, USA | N/A | Statistical program |
Metabolic analyzer | Oxyleptro, Harvard Apparatus, Spain | N/A | Metabolic analyzer |
Rats | Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri | N/A | 32 male Wistar rats |
Treadmill | Insight | N/A | Treadmill |
Weighing scale | precision electronic digital weighing scale to weigh rats |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır