HIIT vs Kontinuální Vytrvalostní Trénink: Bitva o Aerobní Titans
Micah Zuhl, Ph.d. a Len Kravitz, Ph.d.
Úvod
fitness průmysl je v současné době zažívá nárůst zájmu a růst v high intensity interval training (HIIT). Tento způsob přípravy zahrnuje opakované záchvaty vysoká míra úsilí, které se pohybují od 5 sekund do 8 minut následuje období zotavení pro různé délky času. Billat (2001) poukazuje na to, že již v roce 1912 Hannes Kolehmainen, slavný Dokončit Olympijský běžec na dlouhé tratě, byla využívající intervalový trénink v jeho tréninku. Jako poznání, že HIIT zvyšuje, cvičení vědci prokázali, že tento typ cvičení není pouze poskytuje výhody pro sportovce a zlepšuje zdraví rekreačních cvičenců, ale to může být také vhodnou alternativou pro vytrvalostní trénink, nebo kontinuální aerobní cvičení. Jak zlepšit kardiovaskulární fitness víra byla vždy zvýšit objem cvičení, ať už je to delší běhy, vyjížďky na kole, nebo delší dobu na aerobní stroje (např. stairstepper, eliptické, na kole, běžecký pás). Šířka současného výzkumu ukázala, že HIIT zlepšuje řadu fyziologických parametrů, často v kratším čase, když se měří proti vysokému objemu nepřetržitého cvičení (Daussin et al ., 2008). Proto, účelem tohoto článku je diskutovat a porovnat kardiovaskulární, kosterní sval, a metabolické adaptace na HIIT versus nepřetržité vytrvalostní cvičení. Kontinuální aerobní trénink je definován jako cvičení (např. běh, jízda na kole, plavání atd.) trvající déle než 20 minut a udržovaná v ustálené intenzitě po celou dobu záchvatu. Kromě toho, příklady výzkumu HIIT a kontinuální vytrvalostní trénink cvičení jsou zahrnuty v tomto článku.
Kardiovaskulární Fyziologie 101: Základní Reponses a Úpravy Aerobní Trénink
Před porovnáním HIIT a kontinuální vytrvalostní trénink, stručný přehled kardiovaskulární reakce a adaptace na chronické aerobní cvičení je opodstatněné, protože to je pro oba programy. Během aerobního cvičení je výkon srdce založen na srdeční frekvenci, množství čerpané krve na rytmus (objem mrtvice) a kontraktilitě srdce nebo síle každé kontrakce srdce. V kombinaci tyto proměnné zvyšují průtok krve a přísun kyslíku, aby splňovaly požadavky cvičících svalů. Kontrakce kosterního svalu také zvyšuje návrat žilního krevního toku do srdce, což zvyšuje plnění krve v komoře (nazývané předpětí). Toto zvýšené předpětí přispívá ke zvýšenému objemu mrtvice srdce během cvičení, což je hlavní determinant aerobního výkonu (Joyner a Coyle, 2008).
úpravy struktury srdečního svalu jsou běžné s postupně se zvyšujícím množstvím vytrvalostního tréninku. Tyto úpravy zahrnují zesílení srdečního svalu a zvýšení velikosti levé komory, které přispívají ke zlepšení funkce srdce během cvičení. V souladu záchvaty vytrvalostní cvičení jako je 30-60 minut nepřetržitého běhu nebo jízdě na kole provádět 3-7 dnů za týden vede k několika jiných kardiovaskulárních úpravy včetně následujících:
1. Zvýšená hmotnost srdečního svalu
2. Zvýšený objem zdvihu
3. Zvýšená likvidace metabolických odpadů
4. Zvýšené oxidační enzymy a účinnost
5. Rychlejší difúzní rychlosti kyslíku a paliva do svalu
6. Zvýšená dilatace levé komory a objem komory
7. Zvýšená úspora sacharidů (tedy větší využití tuku jako paliva)
8. Zvýšení mitochondrií (energetická továrna buňky)
9. Zvýšení buněčných regulačních mechanismů metabolismu
10. Zvýšená oxidace tuků
11. Zvýšená exprese únavě-odolnost proti pomalé škubnutí svalových vláken
(Joyner a Coyle, 2008; Pavlík, Hlavní, Varga-Pintér, Jeserich, & Kneffel, 2010)
HIIT vs. Kontinuální Vytrvalostní Cvičení: Kardiovaskulární Adaptace
Nedávná práce ukazuje, že kardiovaskulární úpravy HIIT jsou podobné a v některých případech lepší než ty, kontinuální vytrvalostní trénink (Helgerud et al., 2007; Wisløff, Ellingsen, & Kemi, 2009). Helgerud et al. ukázal, že 4 opakování 4 minuty běží na 90-95% heart rate max (HRmax), následuje 3 minut aktivního zotavení na úrovni 70% HRmax provádět 3 dny za týden po dobu 8 týdnů měla za následek 10% větší zlepšení v tepový objem, když ve srovnání s pomalou, vzdálenost tréninkové skupiny. Další výzkum Slordahl et al. (2004) prokázala, že vysoká intenzita aerobní trénink na 90-95% maximální spotřeby kyslíku (VO2max) zvýšená levé komory srdeční hmoty o 12% a srdeční kontraktility o 13%, což je srovnatelné s kardiovaskulární změny pozorované v kontinuální aerobní cvičení.
Maximální spotřeba kyslíku (VO2max) je považován za nejvyšší schopnost těla konzumovat, distribuovat a využívat kyslík pro výrobu energie. Běžně se nazývá maximální aerobní kapacita a je dobrým prediktorem výkonu cvičení. Zlepšení kardiovaskulární funkce zvýší něčí VO2max. Některé výzkumy naznačují, že vylepšení VO2max s HIIT jsou lepší než vylepšení s vytrvalostním tréninkem. Daussin et al. (2007) měřila odpovědi VO2max u mužů a žen, kteří se účastnili 8týdenního HIIT a nepřetržitého kardiovaskulárního tréninkového programu. Zvýšení VO2max bylo vyšší u programu HIIT (15%) ve srovnání s kontinuálním aerobním tréninkem (9%). Zlepšení kardiovaskulárních funkcí a zvýšení VO2max jsou hlavními cíli pacientů trpících kardiovaskulárními chorobami. Z tohoto důvodu některé srdeční rehabilitační centra začínají zahrnout intervalový trénink sezení s pacienty se srdečním onemocněním (Bartels, Bourne, & Dwyer, 2010). Výsledky ukazují podobná zlepšení jako tradiční cvičení s nízkou intenzitou, ale v kratším čase a méně relacích.
HIIT vs. Kontinuální Vytrvalostní Cvičení: Kosterní Sval Úpravy
Zvýšená mitochondrií (energetické továrny buňky) velikost a číslo se stává znakem adaptace na HIIT (Gibala, 2009). Toto se označuje jako zvýšení hustoty mitochondrií a mnoho let se předpokládá, že se vyskytuje pouze z chronického vytrvalostního tréninku. Mitochondrie používají kyslík k výrobě ATP (energetické molekuly buňky) na vysokých úrovních rozkladem sacharidů a tuků během aerobního cvičení. Se zvýšenou hustotou mitochondrií je pro pracovní svaly k dispozici více energie, aby produkovaly větší sílu ,a po delší dobu (tj. V 6týdenní tréninkové studii Burgomaster et al. (2008) ukázal, podobný nárůst v oxidačních enzymů (proteinů v mitochondriích, které urychlují biologické reakce na osvobození ATP) mezi subjekty, které provádí HITT program s čtyři až šest 30-druhé maximální cyklistické sprinty (následuje 4.5 minuty zotavení záchvaty) na 3 dny/týden a subjekty, které úspěšně absolvováno 40-60 minut nepřetržitého vytrvalost stabilní jízda na kole na 65% VO2max na 5 dní/týden. Zvýšení těchto mitochondriálních oxidačních enzymů vede k účinnějšímu rozkladu tuků a sacharidů pro palivo. Související práce provedené Macdougallem a kol. (1998) prokázal zvýšenou kosterních svalů oxidačních enzymů pro citrát syntázu (36%), malát dehydrogenázy (29%) a sukcinát dehydrogenázy (65%) u zdravých mužských vysokoškolských studentů účast v 7 týdnech HIIT cyklistické sprinty. Tři dny za týden předmětů provádí mezi čtyři až deset 30-druhé maximální cyklistické sprinty následuje čtyři minuty zotavení. Vyšší hladiny mitochondriálních enzymů pozorované u subjektů vedly ke zlepšení metabolické funkce kosterního svalstva.
došlo k nárůstu současného výzkumu vysvětlujícího složité molekulární dráhy, které vedou ke zvýšené mitochondriální hustotě. HIIT může vést k analogickým fyziologickým změnám, které jsou pozorovány v tradičním vytrvalostním tréninku, přesto je toho dosaženo různými signálními cestami zpráv.
sekce zaměření molekulární biologie. Signální dráhy nepřetržitého vytrvalostního tréninku a HIIT
zdroj: Laursen 2010. V tomto modelu kalcium-kalmodulin kinázy (CaMK) a adenosin monofosfát kinázy (AMPK) jsou signální dráhy, která aktivuje peroxisome tiazolidindionom-activated receptor-g coactivator-1alpha (PGC-1 alpha). PGC-1alpha je jako „hlavní spínač“, o kterém se předpokládá, že se podílí na podpoře rozvoje zobrazených funkcí kosterního svalstva. Zdá se, že trénink s velkým objemem bude pravděpodobně fungovat cestou CaMK a zdá se, že trénink s vysokou intenzitou bude s větší pravděpodobností signalizovat cestou AMPK.
HIIT vs. kontinuální vytrvalostní cvičení: Metabolické adaptace
zvyšující se mitochondriální hustotu lze považovat za kosterní sval a metabolickou adaptaci. Jedním z ústředních bodů zájmu pro metabolické adaptace je metabolismus tuku pro palivo během cvičení. Vzhledem k povaze cvičení s vysokou intenzitou byla účinnost tohoto typu tréninku pro spalování tuků pečlivě zkoumána. Perry a kol. (2008) ukázalo, že oxidace tuků nebo spalování tuků byla významně vyšší a oxidace sacharidů (spalování) výrazně nižší po 6 týdnech intervalového tréninku. Podobně, ale za pouhé dva týdny Talanian et al. (2007) ukázal významný posun v oxidaci mastných kyselin pomocí HIIT. Horowitz a Klein (2000) ve svém výzkumném přehledu shrnují, že zvýšení oxidace mastných kyselin je pozoruhodná adaptace pozorovaná při nepřetržitém vytrvalostním cvičení.
dalším metabolickým přínosem tréninku HIIT je zvýšení výdajů na energii po cvičení označované jako nadměrná spotřeba kyslíku po cvičení (E. P. O. C.). Po cvičení zůstává spotřeba kyslíku (a tím i kalorický výdaj) zvýšená, protože pracovní svalové buňky obnovují fyziologické a metabolické faktory v buňce na úroveň před cvičením. To se promítá do vyšších a delších kalorických výdajů po cvičení. V jejich článku přezkumu, LaForgia, Kohoutku, & Gore (2006) všimněte si, že intenzita cvičení studie ukazují vyšší. E. P. O. C. hodnoty s HIIT trénink ve srovnání s kontinuální aerobní trénink.
konečný verdikt: A vítěz bitvy aerobních Titánů je
hlavními cíli většiny vytrvalostních cvičebních programů je zlepšení funkce kardiovaskulárních, metabolických a kosterních svalů v těle. Po celá léta je zvolenou metodou k dosažení těchto cílů nepřetržité aerobní cvičení. Výzkum však ukazuje, že HIIT vede k podobným a v některých případech lepším zlepšením v kratších časových obdobích s některými fyziologickými markery. Začlenění HIIT (na odpovídající úrovni intenzity a frekvence) do kardiovaskulárního tréninku klienta umožňuje nadšencům cvičení dosáhnout svých cílů velmi časově efektivním způsobem. A protože oba HIIT a kontinuální aerobní cvičení programy zlepšit všechny tyto významné fyziologické a metabolické funkce lidského těla, zahrnující rovnováhu obou programů pro klienty v jejich vzdělávání je jednoznačně win win přístup pro úspěšné kardiovaskulární cvičení zlepšení a výkon. Jít HIIT a jít vytrvalost!
boční lišta 1. HIIT Programu Rozvoje
Při vývoji HIIT program, trvání, intenzity a frekvence interval musí být zváženy spolu s délkou recovery interval. Doba trvání práce (vysoká intenzita úsilí) záchvat by měl být mezi 5 sekund až 8 minut. Síla sportovci mají tendenci provádět kratší pracovní intervaly (5 sec – 30 sekund), zatímco vytrvalostní sportovci rozšíří vysoká intenzita práce intervalu (30 sec – 8 min) (Kubukeli, Noakes & Dennis, 2002). Intenzita při vysoké intenzitě práce by se měla pohybovat od 80% do více než 100% maximální spotřeby kyslíku (VO2max), maximální tepové frekvence nebo maximálního výkonu. Intenzita obnovy, interval se pohybuje od pasivní zotavení (málo pohybu) nebo aktivní zotavení (což je častější) o 50-70% z výše popsaných intenzita opatření.
uvažuje se také o vztahu pracovního a zotavovacího intervalu. Mnoho studií používá poměr cvičení k zotavení, například poměr 1: 1 může být 30sekundový interval následovaný 30sekundovým zotavením. Poměr 1: 2 by byl 30sekundový interval následovaný 1minutovým odpočinkem. Obvykle jsou poměry navrženy tak, aby zpochybňovaly určitý energetický systém těla.
Přečtěte si ukázkové tréninky, které následují. Tyto tréninky byly použity v předchozích výzkumných studiích k vyvolání změn kardiovaskulárních i kosterních svalů. Každá součást tréninku je zahrnuta.
ukázka 1: Track workout
Warm-up: Light 10-min běh kolem trati.
Interval: 800 metrů běží přibližně 90% maximální tepové frekvence (na základě odhadu tepové frekvence max = 220 let). Každý interval 800 metrů by měl být načasován.
interval odpočinku: lehký běh nebo chůze po stejnou dobu, jakou trvalo běh každého 800 metrů
poměr práce / odpočinku: poměr 1: 1. Čas pro interval (800 metrů) a interval odpočinku by měl být stejný.
frekvence: Zkuste dokončit 4 opakování této sekvence.
ochladit: 10-min snadné jogging.
Komentáře: vzdálenost intervalu lze nastavit od 200 metrů do 1000 metrů. Také lze nastavit délku intervalu odpočinku.
převzato z Musa et al. (2009).
Program 2: Sprint training workout
rozcvička: 10 min lehkého běhu.
Interval: 20sekundové sprinty při maximální rychlosti běhu.
interval odpočinku: 10 sekund odpočinku mezi každým sprintem. Lehký jogging nebo chůze
poměr práce / odpočinku: poměr 2: 1. Pracovní interval je 20 sekund a interval odpočinku je 10 sekund.
frekvence: 3 skupiny nebo sady 10-15 intervalů. Vezměte 4 min odpočinku mezi každou sadou
ochladit: 10 min easy jog
Komentáře: Toto je sprint cvičení. Prvních několik intervalů by mělo být pomalejší, aby se svaly přizpůsobily tréninku. Je důležité, aby bylo bezpečné a pečlivé vyhýbání se poškození svalů při maximálním sprintu cvičení. Zahřívací sezení je velmi důležité.
převzato z Tabata et al. 1996.
Program 3: běžecký pás cvičení
Warm-up: 10 min lehkého joggingu.
Interval: nastavte sklon běžeckého pásu na 5% stupeň a rychlost na 3 mph. Během každého intervalu vysoké intenzity zvyšte rychlost na 5 mph-6,5 mph, při zachování stupně na 5%. Délka intervalu by měla být 1 min.
interval odpočinku: 2minutový interval odpočinku s rychlostí chůze nastavenou na 3 mph. Neupravujte sklon.
poměr práce / odpočinku: poměr 1 ku 2. Pracovní interval je 1 minuta a interval odpočinku je 2 minuty
frekvence: 6-8 opakování této sekvence.
ochladit: 5-10-minut snadné jogging
Komentáře: Jedná se o hill running interval session. Během intervalové relace lze nastavit sklon, rychlost jízdy, délku intervalu a interval odpočinku.
převzato z Seiler a Hetlelid, 2005.
Postranní Panel 2: Čtyři Velké Vytrvalostní Programy Nápady
následující 4 vytrvalostní cvičební programy jsou přizpůsobeny z výzkumného šetření přezkoumána LaForgia, Kohoutku, & Gore, 2006. Proveďte odpovídající zahřátí (~10 min lehkého cvičení) a ochlazení (~5-10 min cvičení s nízkou intenzitou) pro každý program. Všechny níže uvedené tréninky lze provádět v jakémkoli aerobním režimu.
1) maximální cvičení v rovnovážném stavu laktátu.
Maximální cvičení v rovnovážném stavu laktátu (MLSS) je nejvyšší pracovní zátěž, kterou může cvičenec udržovat po určitou dobu. MLSS cvičení pracovní záchvaty může trvat mezi 20 a 50 minut. Řekněte klientovi, aby pracoval v maximálním ustáleném stavu cvičení po požadovanou dobu (mezi 20 a 50 minutami).
2) střídavé aerobní režimy vytrvalostní cvičení.
alternativní aerobní režimy (tj., běžecký pás a eliptický trenažér) každých 20 až 40 minut aerobní cvičení udržet intenzitu cvičení &Mac179;70% z tepové frekvence max. Udržujte čas na každém režimu cvičení stejný. Počet střídavých režimů je závislý na kondici klienta.
3) krok-moudrý vytrvalostní cvičení.
S krok-moudrý vytrvalostní cvičení klient postupuje od 10 minut (v &Mac179;50% heart rate max) do 10 minut (v &Mac179;60% srdeční frekvence max) do 10 minut (v &Mac179;70% srdeční frekvence max) v jakémkoli aerobním režimu. Pro mírnou úpravu může mít osobní trenér klienta krok-moudrý v intenzitě a také krok-moudrý v tomto tréninku. Po dokončení 10 minut při 70% srdeční frekvenci max by se klient přepnul na 10 minut při 60% srdeční frekvenci max a poté na 10 minut při 50% srdeční frekvenci max.
4) smíšené vytrvalostní cvičení.
na zvoleném způsobu cvičení náhodně měnit trvání vytrvalosti (tj., 5 min, 10 min, 15 min bloky času) a intenzita cvičení. Například, 45 minut vytrvalostní běžecký trénink mohl začít s 10 min na 50% heart rate max, pak sekvence do 5 min na 70% heart rate max, pak 15 min na 60% tepové frekvence max, pak 10 min. na 75% srdeční frekvence, max, a dokončit s 5 min v 50% srdeční frekvence max.
Fact Box 1: Sedm pozoruhodných vytrvalostních výkonů
1. Oficiální Mezinárodní Asociace Atletických Federací světový Maratonský rekord u mužů je 2:03:59, stanovené Haile Gebreselassie Etiopie na září 28, 2008 na Berlínském Maratonu.
zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Marathon_world_record_progression
2. Držitelkou ženského rekordu v maratonu je Paula Radcliffeová z Velké Británie v čase 2: 15: 25.
zdroj: http://en.wikipedia.org/wiki/Marathon_world_record_progression
3. Předpokládaná lidská schopnost maratonu na základě fyziologických charakteristik, jak popisuje Joyner (1991), je 1:57:58. To se rovná rychlosti 4: 30 na míli.
4. Nejdelší certifikovaný silniční závod na světě na 3100 mil Self-Transcendence Race v New Yorku, které se koná kolem půl míle městského bloku v Queensu, NY. Závod dokončilo pouze 30 běžců, což vyžaduje, aby každý soutěžící dokončil 2 maratony denně po dobu 50 dnů.
zdroj: http://3100.srichinmoyraces.org/
5. Nejdelší cyklistický závod je Tour d ‚ Afrique, což je 12 000 km (7500 mil) a 120 dní cestování z egyptské Káhiry do Kapského Města v Jižní Africe.
zdroj: http://www.africa-ata.org/sports3.htm