Теоретические основы и практические аспекты высокоинтенсивной интервальной тренировки
Шрифт:
Таблица 1.4. Сравнительный анализ показателей МПК в экспериментальной и контрольной группах в начале и в конце эксперимента (O.Eken et al., 2022)
Примечания: Значение р1; результат теста статистической значимости между измерениями, Значение р2; Результат межгруппового теста статистической значимости PERMANOVA, р3; результаты теста статистической значимости внутригруппового сравнения. МПК участников был рассчитан по результатам Yo-Yo теста по формуле: МПК = преодоленная дистанция (м) x 0.0084 + 36.4
Kendell B. с соавторами (B. Kendall et al., 2021) изучали влияние различных видов ВИТ на время двигательной реакции как в целом, так и с разделением на центральную и периферическую обработку сигналов
Lohman T. et al. (2022) оценили влияние использования ВИТ на транскриптомные предикторы возраста, что позволило определить изменение биологического возраста испытуемых под влиянием данных нагрузок.
В исследовании S. C. Kao et al (2023) изучалось влияние высокоинтенсивных интервальных тренировок в качестве альтернативы аэробным упражнениям умеренной интенсивности на поведенческие и нейроэлектрические показатели тормозного контроля у детей предподросткового возраста. В ходе проведенного экспериментального исследования было, в частности, выявлено, что у детей предподросткового возраста однократная высокоинтенсивная интервальная тренировка оказывает положительное влияние на скорость обработки данных, включая тормозной контроль, но не оказывает положительного влияния на нейроэлектрический индекс распределения внимания, который улучшается только при аэробных упражнениях умеренной интенсивности.
Сравнительный анализ срочного эффекта высокоинтенсивной интервальной тренировки и тренировки Табата на ингибиторный контроль и активацию коры головного мозга у молодых людей проводится X. Shao et al. (2023). Ингибиторный контроль – основной компонент исполнительных функций, относится к способности подавлять нерелевантную информацию и контролировать предоминирующие реакции, а также сопротивляться помехам отвлекающих стимулов. Он необходим для координации психических процессов и действий в соответствии с текущими целями и планами. Дефицит ингибиторного контроля связан с синдромами дефицита внимания и гиперактивности, различными «синдромами растормаживания» и др. В аспекте данного исследования оценивалась способность участников переключать когнитивное внимание на информацию, относящуюся к задаче (основанную на внутренней характеристике стимула, такой как цвет), подавляя автоматическую реакцию на информацию, не относящуюся к задаче (основанную на внешней характеристике стимула, такой как значение слова или позиция) во время выполнения заданий Струпа и Саймона (MacLeod, 1991; Проктор, 2011). Ключевой структурой в модуляции высокоуровневых исполнительных функций, таких как ингибиторный контроль является префронтальная кора головного мозга (ПФК) (Egner et al., 2005). Изменения активации коры головного мозга в ПФК оценивались с помощью одного из методов нейровизуализации – функциональной спектроскопией ближнего инфракрасного диапазона (fNIRS) (Kim et al., 2017; Herold et al., 2018), оптического и неинвазивного метода, который отслеживает церебральную гемодинамику оксигенированных и дезоксигенированных видов гемоглобина путем измерения изменений в ослаблении ближнего инфракрасного света, проходящего через ткани.
Результатами данного исследования, с одной стороны, показано, что от исходного уровня до пост-теста интенсивная тренировка ВИИТ и тренировка по протоколу Табата не приводят к положительному влиянию на эффективность ингибиторного контроля у молодых людей. Однако, несмотря на отсутствие различий в выполнении задач, получены убедительные новые эмпирические доказательства того, что срочными (острыми) эффектами ВИИТ и Табата-тренировки являются изменения в кортикальной активации, связанные с ингибиторным контролем у молодых людей. В частности, участники, распределенные в группу ВИИТ, продемонстрировали повышенную активацию во время конгруэнтного аспекта задачи Струпа и сниженную активация во время неконгруэнтного аспекта задачи Струпа, а группа Табата показала повышенную активацию во время конгруэнтного аспекта задачи Саймона по сравнению с контрольной группой. Это дало авторам основание для предположения, что функциональная нейровизуализация может быть более чувствительной, чем показатели производительности, к острым изменениям, вызванным физическими упражнениями. Механизмы, лежащие в основе различных паттернов вызванных физическими упражнениями изменений в активации мозга для этих двух задач, пока неизвестны и требуют дополнительных исследований.
В систематизированном обзоре, проведенном Way KL et al (2018), проводится мета-анализ данных, характеризующих влияние высокоинтенсивных интервальных тренировок (HIIT) в сравнении с непрерывными тренировками средней интенсивности (MICT) на жесткость артерий и 24-часовую реакцию артериального давления, являющихся индикаторами ухудшения состояния сердечно-сосудистой системы. Авторами
Результаты исследования T. Wang et al. (2024) представляют особый интерес с точки зрения сопоставления влияния высокоинтенсивной интервальной тренировки с нагрузками одинаковой продолжительности и интенсивности (по RPE-оценке), но двух разных видов – силовой и циклической (велоэргометрической) – на жесткость артрий, вегетативную модуляцию сердца и сердечные биомаркеры. В качестве последних использовались уровень сердечного тропонина-Т (cTnT), который связан с повышенным уровнем повреждения миокарда (в частности, было показано, что его уровень увеличивается после длительных и высокоинтенсивных физических упражнений у здоровых людей), а также аминоконцевой натрийуретический пептид про-В-типа (NT-proBNP), также являющийся биомаркером для диагностики повреждения миокарда и прогноза (повышенный уровень NT-proBNP отражает повышенную нагрузку на стенку миокарда). И если ранее проводились исследования, в которых оценивались изменения cTnT и NT-proBNP под влиянием тренировок на выносливость или соревнований (M. Zheng et al., 2022), то аналогичная оценка для разных режимов ВИИТ не проводилась.
Данная проблема заинтересовала авторов в первую очередь, в связи с тем, что в последние годы все большее внимание привлекает и все более широко используется на практике высокоинтенсивная интервальная тренировка с отягощениями (R-HIIT), включающая упражнения со свободными весами (штанги, гантели или гири), специализированным оборудованием и весом тела. При том, что существует явный недостаток исследований, изучающих специфические сердечно-сосудистые эффекты различных режимов тренировок ВИИТ. Таким образом, это исследование было направлено на экспериментальное сравнение острых эффектов высокоинтенсивных интервальных циклических тренировок (C-HIIT) и высокоинтенсивных интервальных тренировок с отягощениями (R-HIIT) на комплекс перечисленных выше показателей у здоровых молодых мужчин (n=11) в формате перекрестного рандомизированного исследования. Оценка эффектов проводилась на основе анализа динамики комплекса показателей, включавшего: изменение среднего арифметическое правого и левого сердечно-голеностопного сосудистого индекса (Cardio ankle vascular index – CAVI), вариабельность сердечного ритма (ВСР) и систолическое артериальное давление (САД), измерявшихся до, сразу после выполнения и через 30 минут после выполнения упражнений в C-HIIT и R-HIIT с использованием системы скрининга сосудов VaSera VS-1500 (Fukuda Denshi, Beijing, China). Кроме того, до тренировки, через 5 мин и через 35 мин после нее проводился отбор образцов крови на содержание сердечного тропонина-Т (cTnT) и амино-концевого натрийуретического пептида про-B-типа (NT-proBNP), которые оценивались с помощью ИФА. В обоих видах тренировки использовался одинаковый протокол ВИИТ (интервалы высокой интенсивности 10 x 60 секунд, разделенные 60 секундами активного восстановления). Программа C-ВИИТ с использованием велоэргометра состояла из 10 60-секундных рабочих интервалов при 90 % максимальной мощности (частота педалирования 6–65 об/мин), разделенных 60-секундными интервалами активного восстановления (при 25 % максимальной мощности).
Протокол R-ВИИТ состоял из 10 рабочих интервалов по 60 секунд, разделенных 60-секундными периодами восстановления. Во время рабочих интервалов участники выполняли приседания (сгибание ног в коленях до прямого угла) со штангой с нагрузкой 20 % веса тела. Эксцентрическая фаза каждого приседания длилась 1 секунду, концентрическая фаза выполнялась максимально быстро до положения стоя. Контроль темпа движений проводился с помощью метронома (60 ударов в минуту). Основные результаты эксперимента представлены в таблице 1.5.
Согласно результатам данного исследования, R-HIIT и C-HIIT вызывали схожие острые реакции в показателях сердечной вегетативной модуляции и сердечных биомаркерах. Тем не менее, R-HIIT был более эффективен в снижении артериальной жесткости у здоровых молодых мужчин. Кроме того, было установлено, что увеличение сердечных биомаркеров (cTnT, NT-proBNP), индуцированное тренировками в обоих режимах, было обратимым и не вызывали патологических изменений в миокарде.
Результатами целого ряда научных исследований убедительно продемонстрировано, что в расчете на единицу затраченного времени ВИИТ-тренировки более эффективны в производстве необходимых изменений в биохимии мышц для фитнеса и повышения производительности, чем тренировки с постоянной нагрузкой. Так, исследование, проведенное M. J. Gibala et al. (2006) показало, что 2,5 часа спринтерских интервальных тренировок (SIT) привели к таким же биохимическим изменениям в мышцах, как и 10,5 часов традиционных тренировок на выносливость (ET), т. е. при тех же результатах общий объем тренировок был на 90 % ниже для SIT по сравнению с ET.