Kardiyorespiratuar Fitness İyileştirme için Gerçek Dünyada Yüksek Yoğunluklu Aralıklı Antrenman Protokolü

Özet

Bu çalışma, bilimsel araştırmalar için düşük maliyetli ve uygulaması kolay bir "gerçek dünya" yüksek yoğunluklu aralıklı antrenman (HIIT) protokolü sunmakta ve kardiyorespiratuar uygunluk için etkinliğini tartışmaktadır.

Özet

Yüksek Yoğunluklu Aralıklı Eğitim (HIIT), egzersiz uyumunu artırmak ve sağlığı iyileştirmek için ilginç bir zaman verimli yaklaşım olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, çok az sayıda çalışma, HIIT protokollerinin verimliliğini "gerçek dünya" ortamında, örneğin özel ekipman olmadan dış mekanlar için tasarlanmış HIIT protokollerini test etmiştir. Bu çalışma, "bip eğitimi" adı verilen bir "gerçek dünya" eğitim protokolü sunmakta ve aşırı kilolu eğitimsiz erkeklerin VO₂ maksimumunda bu bip sesi eğitim protokolünü kullanarak geleneksel uzun süreli Orta Yoğunluklu Sürekli Eğitim (MICT) alayının verimliliğini karşılaştırmaktadır. Yirmi iki denek MICT (n = 11) veya HIIT (n = 11) ile açık havada koşu yaptı. Kardiyorespiratuar uygunluk, bir metabolik analizör kullanılarak antrenman protokollerinden önce ve sonra değerlendirildi. Her iki eğitim protokolü de Bip Testi sonuçları kullanılarak 8 hafta boyunca haftada 3 gün gerçekleştirildi. MICT grubu, egzersiz programını 20 m mekik testinin (Vmax) maksimum hızının% 60-75'inde ve 3.500-5.000 m mesafenin ilerlemesiyle gerçekleştirdi. HIIT grubu, aralıklı egzersizi, 20 m mekik testinin (Vmax) maksimum hızının% 85-100'ünde, 1 dakikalık pasif iyileşme ile serpiştirilmiş 200 m'lik 7-10 nöbetle gerçekleştirdi. HIIT grubu, 8 haftalık bip eğitiminden sonra MICT grubundan (p < 0.05) anlamlı derecede daha düşük bir eğitim hacmi sunmasına rağmen, HIIT, VO 2 maksimumunu (MICT: ~_% 4.1; HIIT: ~%7,3; p < 0.05). Bip eğitim protokolüne dayanan "gerçek dünya" HIIT alayı, aşırı kilolu eğitimsiz erkekler için zaman verimli, düşük maliyetli ve uygulaması kolay bir protokoldür.

Giriş

Sağlam kanıtlar, Yüksek Yoğunluklu Aralıklı Eğitimin (HIIT) geleneksel uzun süreli Orta Yoğunluklu Sürekli Eğitimden (MICT) benzer veya hatta daha üstün pozitif fizyolojik adaptasyonlara neden olduğunu ^{göstermiştir1,2,3}. Bir HIIT seansı, düşük yoğunluklu egzersiz (aktif iyileşme) veya dinlenme (pasif iyileşme) ile serpiştirilmiş kısa süreli yüksek yoğunluklu egzersiz nöbetlerinden oluşur. MICT protokolüne sahip günlük bir oturum ortalama 30 ila 60 dakika sürerken, ortalama olarak, HIIT ile günlük bir oturum, bir MICT oturumundan yarı yarıya veya daha az zaman alabilir. Daha sonra, hareketsiz bireylerin düzenli bir fiziksel egzersiz programına katılmanın önündeki ana engel olarak zaman eksikliğini belirttikleri göz önüne alındığında⁴, HIIT, egzersiz bağlılığını artırmak ve sağlığı iyileştirmek için ilginç bir zaman verimli yaklaşım olabilir⁵.

Bununla birlikte, HIIT'in sağlık yararlarına işaret eden artan kanıtlara rağmen, çoğu çalışma, koşu bantları ve döngü ergometreleri gibi yüksek maliyetli özel ekipmanlar kullanarak iyi kontrol edilen laboratuvar ortamları için HIIT protokolleri tasarlamıştır. Son 5 yılda, bazı çalışmalar, gerçek dünya için egzersiz protokollerini kullanarak HIIT'in sağlık yararlarını doğrulayan yeni çalışmaların önemini vurgulamıştır, örneğin, özel ekipman olmadan dış mekanlarda gerçekleştirilen HIIT protokolleri⁶. Bununla birlikte, laboratuvar dışı ortamlarda HIIT protokollerini test etmek için iyi kontrol edilen çalışmalar tasarlamanın zorluğu, bu alandaki araştırmacılar için ana zorluk olmuştur.

Bu zorluğa yanıt olarak, bilimsel araştırmalar için burada gerçek dünyada bir HIIT protokolü geliştirildi ve kardiyorespiratuar uygunluktaki etkinliği test edildi. Leger ve ^ark.7 (Bip Eğitimi olarak adlandırılır) tarafından önerilen mekik testi kullanılarak bir eğitim protokolü geliştirilmiştir ve bu Bip eğitimine dayanan HIIT ve MICT alaylarının VO₂ max üzerindeki etkileri aşırı kilolu eğitimsiz erkeklerde karşılaştırılmıştır. Kısaca, HIIT ile günlük seansların süresi MICT protokolünün süresinin neredeyse yarısı olmasına rağmen, HIIT ile Bip Eğitimi, VO₂ maksimumunu arttırmada MICT ile Bip Eğitiminden daha üstündü. Bu nedenle, HIIT ile Bip eğitimi, görünüşte sağlıklı aşırı kilolu / obez bireylerde kardiyorespiratuar zindeliği geliştirmek için zaman verimli ve uygulanabilir bir yaklaşımdır. Dahası, genel insanlar bip eğitimi protokolünü, gerçek dünyadaki bir senaryoda düşük maliyetli ve uygulanması kolay bir fiziksel eğitim olduğu için kolayca uygulayabilirler.

Protokol

Bu çalışma Jequitinhonha Federal Üniversitesi ve Mucuri Vadileri Etik ve Araştırma Komitesi tarafından onaylanmıştır. Tüm katılımcılar çalışmanın amaçları ve çalışmanın deneysel prosedürleri hakkında bilgilendirilmiş ve katılımlarından önce yazılı bir bilgilendirilmiş onam formu imzalanmıştır.

1. Deneysel tasarım

1. Dahil etme kriterlerini karşılayan bireyleri seçin: vücut kitle indeksi (VKİ) ≥25 kg · ^m-2 ve maksimum oksijen tüketimi 50 mL_{O 2} · kg-1 · ^min-1'den az olan 30 ila 50 yaş arasındaki sigara içilmeyen sağlıklı bireyler ve son 3 ay boyunca haftada en fazla 2 gün düzenli fiziksel egzersiz uygulamalarına katılın.
2. Fiziksel aktiviteye hazırlık anketini (PARq)⁸ kardiyovasküler hastalık, metabolik veya fiziksel egzersiz uygulamasını engelleyen diğer durumların belirtilerini veya semptomlarını katmanlaştırmak için uygulayın.
3. Katılımcıları öncelikle BMI ve ikinci olarak maksimum oksijen alımı (VO₂ max) ile eşleştirin ve rastgele iki gruptan birine, Orta Yoğunluklu Sürekli Eğitim grubuna (MICT; n = 11) ve Yüksek Yoğunluklu Aralıklı Eğitim grubuna (HIIT; n = 11) bölün.
4. MICT veya HIIT protokolünü gerçekleştirin (Şekil 1).
5. Egzersiz eğitim protokollerinden önce ve sonra VO₂ max'ı kaydedin.

2. VO₂ max testi (Rampa protokolü)

1. Testten önce katılımcıları koşu bandı ve metabolik analizörde kullanılan ağızlık ile en az 24 saat boyunca tanıştırın.
2. Metabolik analizörü üreticilerin tavsiyelerine göre kalibre edin.
3. Katılımcıların kalp atış hızını ölçmek için bir kalp atış hızı monitörü kullanın.
4. Tekrar nefes almayan tek taraflı ağızlığı hastanın üzerine yerleştirin ve katılımcının ağzını ve burnunu tamamen kapatmasını sağlayın.
5. Maksimum metabolik eşdeğer (MET) artışlarının hızını ve derecesini programlamak için deneğin fiziksel aktivite seviyesini kullanın⁹.
6. Koşu bandını açın, Rampa protokolünü seçin ve deneğin fiziksel aktivite seviyesini (yani, tahmini maksimum MET) girin.
7. 5 km/s hızla 3 dakikalık bir ısınma ile başlayan Rampa protokolünü başlatmak için AÇIK düğmesine basın.
   NOT: Rampa protokolü, testin ilerlemesini bilgilendirilmiş deneğin fiziksel aktivite seviyesine göre tahmin eder ve 8 ila 12 dakika arasında bir egzersiz testi süresi hesaplar.
8. Testin her dakikasında Borg ölçeği 6-20 kullanarak kalp atış hızını (HR) ve algılanan efor derecesini (RPE) kaydedin.
9. Aşağıdaki kriterlerin tümü karşılandığında VO₂ max'in elde edildiğini düşünün: solunum değişim hızı (RER) 1.10'dan büyük; İK, yaş (220 yaş) için öngörülen maksimum İK'nın %95'inden fazlası; ve RPE 18'e eşit veya daha büyük.
10. Koşu bandı hızını 5 km/s'ye (ısınma değeri) geri döndürün ve 3 dakika daha koşu bandında kalın.
11. Koşu bandını kapatın ve ağızlığı katılımcıdan çıkarın.

3. Bip testi (Leger ve ^ark.7)

1. Aralarındaki mesafenin 20 m'si olan iki koninin yerleştirilmesine izin veren düz bir yüzey seçin.
2. Katılımcıları, bu test için geliştirilen belirli bir yazılım tarafından üretilen bir bip sesi ile işaret edilen önceden belirlenmiş bir süre içinde 20 m (konilerle işaretlenmiş) koşmaya yönlendirin.
3. Yazılımla bilgisayara bağlı ses ekipmanını ayarlayın.
4. Katılımcıları testle tanıştırın.
5. Testi başlatın.
   NOT: Bip Testi yazılımı, bip sesinin zamanlamasını otomatik olarak azaltır, böylece testin her aşamasında çalışma hızı 0,5 km/s artar.
6. Gönüllü artık 20 m koşuyu bip sesinin öngördüğü süre içinde tamamlayamadığında testi sonlandırın.

4. Eğitim protokolleri

NOT: Tablo 1 , 8 haftalık eğitim süresince egzersiz protokollerinin (MICT ve HIIT) ilerlemesini özetlemektedir.

1. MICT protokolü
   1. Egzersiz seansları sırasında kalp atış hızı monitöründen GPS'e göre koşu hızını korumak için her katılımcıyı yönlendirin.
   2. Katılımcılara, her egzersiz seansından önce dinamik esnemeler yaparak ve yürüyerek 5 dakikalık bir ısınmayı tamamlamalarını söyleyin.
   3. Her egzersiz seansından önce GPS izleme ile donatılmış bir kalp atış hızı (HR) monitörü takın.
   4. Egzersiz seansını başlatın.
   5. Katılımcılara, kalp atış hızı monitöründe saatin hızını ve mesafesini periyodik olarak kontrol ederek doğru hızı ve mesafeyi korumalarını söyleyin.
   6. Katılımcıları 2 hafta boyunca, haftada üç kez (Pazartesi, Çarşamba ve Cuma), günde bir kez, 20 m testi (Vmax) sırasında elde edilen bireysel maksimum hızın %60'ında, ilk haftada seans başına 3.500 m ve ikinci haftada seans başına 4.000 m mesafeyi kapsayan bir mesafeyi kapsayacak şekilde eğitin.
   7. Katılımcıları 4 hafta boyunca, haftada üç kez (Pazartesi, Çarşamba ve Cuma), günde bir kez Vmax'ın% 65'inde, üçüncü haftada seans başına 4.000 m, dördüncü ve beşinci haftada seans başına 4.500 m ve altıncı haftada seans başına 5.000 m mesafeyi kapsayan bir mesafeyi kapsayacak şekilde eğitin.
   8. Katılımcıları 1 hafta boyunca, haftada üç kez (Pazartesi, Çarşamba ve Cuma), günde bir kez Vmax'ın% 70'inde, yedinci haftada oturum başına 5.000 m'lik bir mesafeyi kapsayacak şekilde eğitin.
   9. Katılımcıları 1 hafta boyunca, haftada üç kez (Pazartesi, Çarşamba ve Cuma), günde bir kez Vmax'ın% 75'inde, sekizinci haftada seans başına 5.000 m'lik bir mesafeyi kapsayacak şekilde eğitin.
   10. Katılımcıları, yedinci haftada günlük 5.000 m'lik bir mesafeyi kapsayan Vmax'ın% 70'inde eğitin.
   11. Katılımcıları, sekizinci haftada günlük 5.000 m'lik bir mesafeyi kapsayan Vmax'ın% 75'inde eğitin.
   12. MICT grubunu sabah veya öğleden sonra eğitin.
   13. Öngörülen mesafeye ve koşu hızına ulaşılıp ulaşılmadığını doğrulamak için her egzersiz seansından sonra İK monitörü tarafından kaydedilen verileri bir bilgisayara aktarın.
   14. Hafta içindeki tüm eğitim oturumlarını tamamlamayan katılımcıları hariç tutun.
   15. Her katılımcının ilgili eğitim rejimini öngörülen mesafe ve hıza göre gerçekleştirdiğinden emin olmak için verileri analiz edin.
2. HIIT protokolü
   1. Her egzersiz seansı için öngörülen Vmax% 'ye göre her 20 m'de bir bip sesleri arasındaki zaman aralığını hesaplayın.
   2. Sound Forge PRO yazılımını açın.
   3. Bip sesinin kaç saniye sürmesi gerektiği, her egzersiz sprintini tamamlamak için sürgünlerin kaç kez gerçekleşmesi gerektiği ve sprintler arasındaki aralık süresi (pasif kurtarmaya karşılık gelir) gibi bilgileri girin.
   4. Tek tek ses dosyalarını MP3 formatında indirin.
   5. Bip sesi dosyasını her katılımcının cep telefonuna gönderin.
   6. Her 20 m'de bir koni ile bir şeridi işaretleyin.
   7. Katılımcıya bip seslerinin komutlarını takip etmesini söyleyin (kulaklıklarla dinleyerek), her bir deneğin koniye ulaşması gereken tam anı yönlendirin (her 20 m uzağa yerleştirilir).
   8. Katılımcılara, her egzersiz seansından önce dinamik esnemeler yaparak ve yürüyerek 5 dakikalık bir ısınmayı tamamlamalarını söyleyin.
   9. Her egzersiz seansından önce GPS izleme ile donatılmış bir kalp atış hızı (HR) monitörü takın.
   10. Egzersiz seansını başlatın.
   11. Katılımcıları, Vmax'ın% 85'inde 200 m'lik yedi sprint (ilk hafta) ve sekiz sprint (ikinci hafta) ile eğitin, sprintler arasında 1 dakikalık pasif iyileşme ile serpiştirin.
   12. Katılımcıları, Vmax'ın% 90'ında sekiz sprint (üçüncü hafta), dokuz sprint (dördüncü ve beşinci hafta) ve 10 sprint (altıncı hafta) 200 m'lik 10 sprint (altıncı hafta) ile eğitin, 1 dakikalık pasif iyileşme ile serpiştirin.
   13. Katılımcıları, Vmax'ın% 95'inde 1 dakikalık pasif iyileşme ile serpiştirilmiş 200 m'lik 10 sprint (yedinci hafta) ile eğitin.
   14. Katılımcıları, 1 dakikalık pasif iyileşme ile serpiştirilmiş Vmax'ın% 100'ünde 200 m'lik 10 sprint (sekizinci hafta) ile eğitin.
   15. HIIT grubunu günde bir kez, haftada üç kez (Pazartesi, Çarşamba ve Cuma) sabah veya öğleden sonra eğitin.
   16. İK monitörü tarafından kaydedilen verileri her egzersiz seansından sonra bir bilgisayara aktarın.
   17. Hafta içindeki tüm eğitim oturumlarını tamamlamayan katılımcıları hariç tutun.
   18. Her katılımcının ilgili eğitim rejimini öngörülen mesafe ve hıza göre gerçekleştirdiğinden emin olmak için verileri analiz edin.

5. İstatistiksel analiz

1. Tüm verileri ortalama ± standart sapma olarak ifade edin.
2. Shapiro-Wilk testini kullanarak verilerin normalliğini kontrol edin.
3. Verileri bir veya iki yönlü ANOVA ve ardından Tukey'in post-hoc testini kullanarak analiz edin; anlamlılık düzeyini %5 olarak ayarlayın.

Sonuçlar

Tablo 1 , HIIT ve MICT gruplarından uzaklık, hız, dinlenme süresi, oturum süresi ve ortalama kalp atış hızı verilerini göstermektedir. 8 haftalık bip eğitimi sırasında, MICT'de koşu mesafesi ve süresi HIIT grubuna göre daha yüksekti (p < 0.05), koşu hızı ve kalp atış hızı HIIT'te MICT grubuna göre daha yüksekti (p < 0.05). Bu veriler, MICT ve HIIT protokolleri arasındaki temel farkları doğrulamaktadır, yani MICT, uzun süreli orta yoğunluklu sürekli egzersizlerle karakter...

Tartışmalar

HIIT, geleneksel MICT'ye zaman açısından verimli bir alternatif haline geldi. Bu çalışma, gerçek dünya ortamı için düşük maliyetli, uygulaması kolay bir HIIT protokolü sunmaktadır. Çoğu çalışma, laboratuvar tabanlı HIIT protokolleri 6,10 kullanarak HIIT'in sağlık yararlarını kanıtlamıştır ve son zamanlarda, az sayıda çalışma, aşırı kilolu eğitimsiz bireylerde gerçek dünyadaki HIIT protokollerinin etkilerini araştırmıştır^10,14

Malzemeler

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.