HIIT vs Kontinuerlig udholdenhedstræning: Slaget ved de aerobe titaner
Micah Suhl, Ph. D. og Len Kravits, Ph. D.
introduktion
fitnessindustrien oplever i øjeblikket en stigning i interesse og vækst i højintensitetsintervaltræning (HIIT). Denne metode til træning indebærer gentagne anfald af høj intensitet indsats, der spænder fra 5 sekunder til 8 minutter efterfulgt af restitutionsperioder af varierende længder af tid. Billat (2001) påpeger, at allerede i 1912 Hannes Kolehmainen, berømt slut olympisk langdistanceløber, beskæftigede intervalltræning i sine træningsprogrammer. Efterhånden som kendskabet til HIIT steg, viste træningsforskere, at denne type træning ikke kun giver præstationsfordele for atleter og forbedrer sundheden for rekreative motionister, men det kan også være et passende alternativ til udholdenhedstræning eller kontinuerlig aerob træning. For at forbedre kardiovaskulær kondition har troen altid været at øge træningsvolumenet, uanset om det er længere løb, cykelture eller længere tid på en aerob maskine (f.eks. Bredden af den nuværende forskning har afsløret, at HIIT forbedrer adskillige fysiologiske parametre, ofte på kortere tid målt mod kontinuerlig træning med højt volumen (Daussin et al., 2008). Derfor er formålet med denne artikel at diskutere og sammenligne kardiovaskulære, skeletmuskulatur og metaboliske tilpasninger til HIIT versus kontinuerlig udholdenhedstræning. Kontinuerlig aerob træning er defineret som motion (f.eks.) varer mere end 20 minutter og holdes ved konstant intensitet under hele kampen. Derudover er forskningseksempler på HIIT og kontinuerlig udholdenhedstræning inkluderet i denne artikel.
kardiovaskulær fysiologi 101: grundlæggende reaktioner og tilpasninger af aerob træning
Før sammenligning af HIIT og kontinuerlig udholdenhedstræning er en kort gennemgang af de kardiovaskulære reaktioner og tilpasninger til kronisk aerob træning berettiget, fordi det er centralt for begge programmer. Under aerob træning er hjertets ydeevne baseret på hjertefrekvens, mængden af blod pumpet pr.slag (slagvolumen) og hjertekontraktilitet eller kraften i hver hjertekontraktion. Kombineret øger disse variabler blodgennemstrømningen og iltforsyningen for at imødekomme kravene fra de trænende muskler. Sammentrækningen af skeletmuskulaturen øger også venøs blodgennemstrømning tilbage til hjertet, hvilket øger ventrikelblodpåfyldning (kaldet forbelastning). Denne boostede preload bidrager til hjertets forbedrede slagvolumen under træning, hvilket er en vigtig determinant for aerob ydeevne (Joyner og Coyle, 2008).tilpasninger af Hjertemuskelstrukturen er almindelige med gradvist stigende mængder udholdenhedstræning. Disse tilpasninger omfatter fortykkelse af hjertemusklen og øget venstre ventrikelstørrelse, som bidrager til forbedret hjertefunktion under træning. Konsekvente anfald af udholdenhedstræning såsom 30-60 minutters kontinuerlig løb eller cykling udført 3-7 dage om ugen fører til flere andre kardiovaskulære tilpasninger, herunder følgende:
1. Øget hjertemuskelmasse
2. Øget slagvolumen
3. Øget bortskaffelse af metabolisk affald
4. Øget iltning og effektivitet
5. Hurtigere diffusion af ilt og brændstof til muskler
6. Øget dilatation af venstre ventrikel og kammervolumen
7. Øget kulhydrat besparende (dermed større brug for fedt som brændstof)
8. Stigning i mitokondrier (energifabrik af celle)
9. Forøgelse af cellereguleringsmekanismer for metabolisme
10. Øget fedtforbrændingen
11. Øget ekspression af træthedsmodstand langsom trækning muskelfibre
(Joyner og Coyle, 2008; Pavlik, Major, Varga-pint Kartr, Jeserich, & Kneffel, 2010)
HIIT vs. kontinuerlig udholdenhedsøvelse: kardiovaskulære tilpasninger
nyligt arbejde viser, at de kardiovaskulære tilpasninger til HIIT ligner og i nogle tilfælde bedre end dem ved kontinuerlig udholdenhedstræning (Helgerud et al., 2007; Kristian, Ellingsen ,& Kemi, 2009). Helgerud et al. viste, at 4 gentagelser af 4 minutters kørsler ved 90-95% af hjertefrekvensen maks (Hrmaks) efterfulgt af 3 minutters aktiv bedring ved 70% hrmaks udført 3 dage om ugen i 8 uger resulterede i en 10% større forbedring i slagvolumen sammenlignet med en lang, langsom fjerntræningsgruppe. Yderligere forskning foretaget af Slordahl et al. (2004) viste, at aerob træning med høj intensitet ved 90-95% af det maksimale iltforbrug (Vo2maks) øgede hjertemassen i venstre ventrikel med 12% og hjertekontraktilitet med 13%, hvilket kan sammenlignes med kardiovaskulære ændringer observeret ved kontinuerlig aerob træning.
maksimalt iltforbrug (Vo2maks) betragtes som kroppens øverste evne til at forbruge, distribuere og udnytte ilt til energiproduktion. Det kaldes almindeligvis maksimal aerob kapacitet og er en god forudsigelse for træningspræstation. Forbedringer i kardiovaskulær funktion vil øge ens Vo2maks. Nogle undersøgelser tyder på, at Vo2maks forbedringer med HIIT er bedre end dem med udholdenhedstræning. Daussin et al. (2007) målte Vo2maks-reaktioner blandt mænd og kvinder, der deltog i et 8-ugers HIIT og et kontinuerligt hjerte-kar-træningsprogram. Vo2maks-stigninger var højere med HIIT-programmet (15%) sammenlignet med den kontinuerlige aerobe træning (9%). Forbedring af kardiovaskulær funktion og stigende Vo2maks er vigtige mål for patienter, der lider af hjerte-kar-sygdomme. Af denne grund begynder nogle hjerterehabiliteringscentre at omfatte intervalltræning med hjertesygdomspatienter (Bartels, Bourne, & Dvyer, 2010). Resultaterne viser lignende forbedringer som traditionel træning med lav intensitet, men på kortere tid og færre sessioner.
HIIT vs. kontinuerlig udholdenhedsøvelse: Skeletmuskeltilpasninger
øget mitokondrier (cellens energifabrik) størrelse og antal bliver en kendetegnende tilpasning til HIIT (Gibala, 2009). Dette kaldes en stigning i mitokondrier tæthed, og har været tænkt i mange år kun at forekomme fra kronisk udholdenhedstræning. Mitokondrier bruger ilt til at fremstille ATP (cellens energimolekyle) på høje niveauer gennem nedbrydning af kulhydrater og fedt under aerob træning. Med øget mitokondrieltæthed er der mere energi til rådighed for de arbejdende muskler til at producere større kraft og i længere tid (dvs.som at køre længere med en højere intensitet). I en 6-ugers træningsundersøgelse, Burgomaster et al. (2008) viste lignende stigninger i mitokondrier (proteiner i mitokondrier, der fremskynder biologiske reaktioner for at frigøre ATP) blandt forsøgspersoner, der udførte et HITT-program med fire til seks 30 sekunders maksimale cykelsprints (efterfulgt af 4,5 minutters restitution) på 3 dage/uge og forsøgspersoner, der afsluttede 40-60 minutters kontinuerlig udholdenhed af stabil cykling ved 65% Vo2maks på 5 dage/uge. En stigning i disse mitokondrielle iltningsmidler fører til en mere effektiv nedbrydning af fedt og kulhydrater til brændstof. Relateret arbejde udført af MacDougall et al. (1998) viste øgede niveauer af citratsyntase (36%), malatdehydrogenase (29%) og succinatdehydrogenase (65%) blandt raske mandlige bachelorstuderende, der deltager i 7 ugers HIIT-cykelsprints. Tre dage om ugen udførte forsøgspersonerne mellem fire til ti 30 sekunders maksimale cykelsprints efterfulgt af en fire minutters bedring. De højere niveauer af mitokondrielle symptomer, der blev set blandt forsøgspersonerne, førte til forbedret metabolisk funktion i skeletmuskulaturen.
der har været en stigning i den nuværende forskning, der forklarer de komplekse molekylære veje, der fører til øget mitokondrieltæthed. HIIT kan føre til analoge fysiologiske ændringer, der observeres i traditionel udholdenhedstræning, men dette opnås gennem forskellige meddelelsessignalveje.
Molekylærbiologi fokus Paragraphy. Signalveje for kontinuerlig udholdenhedstræning og HIIT
kilde: Laursen 2010. I denne model er calcium-calmodulin kinase (CaMK) og adenosinmonophosphat kinase (AMPK) signalveje, der aktiverer peroksisom proliferator-aktiveret receptor-g coactivator-1alpha (PGC-1 alpha). PGC-1alpha er som en “masterkontakt”, der menes at være involveret i at fremme udviklingen af de viste skeletmuskelfunktioner. Højvolumenstræning ser ud til at være mere tilbøjelig til at operere gennem CaMK-stien, og træning med høj intensitet ser ud til at være mere tilbøjelig til at signalere via AMPK-stien.
HIIT vs. kontinuerlig udholdenhedstræning: Metaboliske tilpasninger
øget mitokondrieltæthed kan betragtes som en skeletmuskulatur og metabolisk tilpasning. Et fokuspunkt af interesse for metaboliske tilpasninger er med metabolismen af fedt til brændstof under træning. På grund af karakteren af højintensiv træning er effektiviteten af denne type træning til fedtforbrænding blevet undersøgt nøje. Perry et al. (2008) viste, at fedtforbrændingen eller fedtforbrændingen var signifikant højere, og kulhydratforbrændingen (forbrændingen) signifikant lavere efter 6 ugers intervalltræning. Tilsvarende, men i så lidt som to uger Talanian et al. (2007) viste et markant skift i fedtsyre-iltning med HIIT. I deres forskningsanmeldelse opsummerer Klein og Klein (2000), at en stigning i fedtsyreoksidering er en bemærkelsesværdig tilpasning observeret med kontinuerlig udholdenhedsøvelse.
En anden metabolisk fordel ved HIIT-træning er stigningen i energiforbrug efter træning kaldet overskydende iltforbrug efter træning (E. P. O. C.). Efter en træningssession forbliver iltforbruget (og dermed kaloriforbruget) forhøjet, da de arbejdende muskelceller gendanner fysiologiske og metaboliske faktorer i cellen til niveauer før træning. Dette betyder højere og længere kalorieudgifter efter træning. I deres gennemgangsartikel, Laforgia, visner, & Gore (2006) bemærk, at træningsintensitetsundersøgelser indikerer højere E. P. O. C. værdier med HIIT-træning sammenlignet med kontinuerlig aerob træning.
endelig dom: Og vinderen af Battle of the aerobe Titans er
de vigtigste mål for de fleste udholdenhedstræningsprogrammer er at forbedre kardiovaskulær, metabolisk og skeletmuskelfunktion i kroppen. I årevis har kontinuerlig aerob træning været den valgte metode til at nå disse mål. Forskning viser imidlertid, at HIIT fører til lignende og i nogle tilfælde bedre forbedringer i kortere perioder med nogle fysiologiske markører. Inkorporering af HIIT (på det passende niveau af intensitet og frekvens) i en klients kardiovaskulære træning gør det muligt for træningsentusiaster at nå deres mål på en meget tidseffektiv måde. Og da både HIIT og kontinuerlige aerobe træningsprogrammer forbedrer alle disse meningsfulde fysiologiske og metaboliske funktioner i den menneskelige krop, er det klart at indarbejde en balance mellem begge programmer for klienter i deres træning. Gå HIIT og gå udholdenhed!
sidebjælke 1. HIIT-programudvikling
når du udvikler et HIIT-program, skal intervallets varighed, intensitet og frekvens overvejes sammen med længden af gendannelsesintervallet. Varigheden af arbejdet (høj intensitet indsats) bout bør være mellem 5 sekunder til 8 minutter. Kraftatleter har tendens til at udføre kortere arbejdsintervaller (5 sek – 30 sek), mens udholdenhedsatleter forlænger arbejdsintervallet med høj intensitet (30 sek – 8 min) (Kubukeli, Noakes & Dennis, 2002). Intensitet under arbejdet med høj intensitet bør variere fra 80% til mere end 100% af det maksimale iltforbrug (Vo2maks), puls maks.eller maksimal effekt. Intensiteten af genopretningsintervallet spænder fra passive inddrivelser (gør meget lidt bevægelse) eller aktive inddrivelser (hvilket er mere almindeligt) på omkring 50-70% af de ovenfor beskrevne intensitetsmål.
forholdet mellem arbejde og opsving interval er også en overvejelse. Mange undersøgelser bruger et forhold mellem træning og bedring, for eksempel kan et forhold på 1:1 være et interval på 30 sekunder efterfulgt af 30 sekunders bedring. Et forhold på 1: 2 ville være et interval på 30 sekunder efterfulgt af en 1-minutters hvile. Typisk er forholdene designet til at udfordre et bestemt energisystem i kroppen.
Læs gennem prøven træning, der følger. Disse øvelser er blevet brugt i tidligere undersøgelser for at fremkalde både kardiovaskulære og skeletmuskulaturændringer. Hver komponent i en træningssession er inkluderet.
prøve 1: spor træning
Opvarmning: Lys 10-min løb rundt på sporet.
Interval: 800 meter kører ved cirka 90% af den maksimale hjertefrekvens (baseret på estimering puls maks = 220-alder). Hvert 800 meter interval skal være tidsindstillet.
Hvileinterval: let jogge eller gå i samme tid, det tog at køre hver 800 meter
arbejde/hvileforhold: 1 til 1 forhold. Tiden for intervallet (800 meter) og hvileintervallet skal være det samme.
frekvens: prøv at fuldføre 4 gentagelser af denne sekvens.
køle ned: 10-min let løbetur.
Kommentarer: afstanden af intervallet kan justeres fra 200 meter til 1000 meter. Længden af hvileintervallet kan også justeres.
tilpasset fra Musa et al. (2009).
Program 2: Sprint træning træning
opvarmning: 10 min let løb.
Interval: 20 sekunders sprints ved maksimal kørehastighed.
Hvileinterval: 10 sekunders hvile mellem hver sprint. Let jogging eller gå
forhold mellem arbejde og hvile: 2 til 1 forhold. Arbejdsintervallet er 20 sek og hvileintervallet er 10 sek.
frekvens: 3 grupper eller sæt med 10-15 intervaller. Tag 4 min hvile mellem hvert sæt
køle ned: 10 min easy jog
Kommentarer: dette er en sprint træning. De første par intervaller skal være langsommere, så musklerne kan tilpasse sig træningen. Det er vigtigt at være sikker og forsigtig med at undgå muskelskader under maksimal sprintøvelse. Opvarmningssessionen er meget vigtig.
tilpasset fra Tabata et al. 1996.
Program 3: løbebånd træning
opvarmning: 10 min let jogging.
Interval: Indstil løbebåndshældning ved 5% klasse og hastighed ved 3 mph. Under hvert højintensitetsinterval øges hastigheden til 5 mph – 6,5 mph, mens karakteren holdes på 5%. Længden af intervallet skal være 1 min.
Hvileinterval: 2 minutters hvileinterval med ganghastigheden indstillet til 3 mph. Juster ikke hældningen.
arbejde / hvile forhold: 1 til 2 forhold. Arbejdsintervallet er 1 minut, og resten er 2 minutter
frekvens: 6-8 gentagelser af denne sekvens.
køle ned: 5-10-minutter af let jogging
Kommentarer: dette er en bakke kører interval session. Hældning, kørehastighed, intervallængde og hvileinterval kan justeres under intervalsessionen.
tilpasset fra Seiler og Hetlelid, 2005.
Side Bar 2: fire store Udholdenhedsprogrammer ideer
de følgende 4 udholdenhedstræningsprogrammer er tilpasset fra forskningsundersøgelserne gennemgået af LaForgia, manken, & Gore, 2006. Udfør en passende opvarmning (~10 min let træning) og afkøling (~5-10 min lavintensiv træning) for hvert program. Alle træningene nedenfor kan udføres på enhver aerob tilstand.
1) maksimal laktat steady state øvelse.
Den maksimale laktat steady state (mlss) træning er den højeste arbejdsbyrde en motionist kan opretholde over en bestemt periode. Mlss øvelse arbejde anfald kan vare mellem 20 og 50 minutter. Bed klienten om at arbejde på hans/hendes maksimale steady state af motion for den ønskede tid (mellem 20 og 50 minutter).
2) alternerende aerobe tilstande udholdenhedstræning.
Alternative aerobe tilstande (dvs. 20 Til 40 minutters aerob træning, der holder træningsintensiteten &Mac179;70% af hjertefrekvensen maks. Hold tiden på hver træningsform den samme. Antal skiftende tilstande er afhængig af fitness niveau af klient.
3) trinvis udholdenhedstræning.
med trinvis udholdenhedsøvelse skrider klienten fra 10 minutter (ved &Mac179;50% puls maks.) til 10 minutter (ved & Mac179;60% puls maks.) til 10 minutter (ved &mac179;70% puls maks.) på enhver aerob tilstand. For en lille ændring, kan den personlige træner have kunden trinvis op i intensitet og også trinvis ned på denne træning. Således, efter at have afsluttet 10 minutter ved en 70% puls maks klienten ville skifte til 10 minutter ved 60% puls maks og derefter 10 minutter ved 50% puls maks.
4) blandet tempo udholdenhedstræning.
på den valgte form for motion tilfældigt variere udholdenhed varighed (dvs., 5 min, 10 min, 15 min blokke af tid) og intensiteten af motion. For eksempel kan en 45 minutters udholdenhed løbebånd træning begynde med 10 min ved 50% puls maks., derefter sekvens i 5 min ved 70% puls maks., derefter 15 min ved 60% puls maks., derefter 10 min ved 75% puls maks. og Slut med 5 min ved 50% puls maks.
faktaboks 1: Syv bemærkelsesværdige Udholdenhedsfeats af interesse
1. Den officielle internationale sammenslutning af Atletikforbund verdensmaratonrekord for mænd er 2:03:59, sat af Haile Gebrselassie fra Etiopien den 28.September 2008 ved Berlin Marathon.
kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Marathon_world_record_progression
2. Kvindernes rekordindehaver i maraton er Paula Radcliffe fra Det Forenede Kongerige i en tid på 2: 15: 25.
kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Marathon_world_record_progression
3. Den forudsagte menneskelige evne til maraton baseret på fysiologiske egenskaber som beskrevet af Joyner (1991) er 1:57:58. Dette svarer til en 4:30 per mile tempo.
4. Det længste certificerede landevejsløb i verden er det 3100 kilometer lange Selvtranscendensløb, der finder sted omkring en halv kilometer byblok. Kun 30 løbere har afsluttet løbet, hvilket kræver, at hver deltager gennemfører 2 maratonløb om dagen i 50 dage.
kilde: http://3100.srichinmoyraces.org/
5. Den længste cykelløb er Tour D ‘ Africa, som er 12.000 km (7500 miles) og 120 dage rejser fra Kairo, Egypten til Kapstaden, Sydafrika.
kilde: http://www.africa-ata.org/sports3.htm