Найти тему
Alive medicine
16 подписчиков

Интервальные тренировки

13
14 мин
Интервальная тренировка - это спортивная методика, которая строится на упражнениях высокой интенсивности выполняемых с периодами упражнений низкой интенсивности или отдыха.

Введение
Общая классификация подразделяет этот метод на высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT; «субмаксимальные» нагрузки) и спринтерские интервальные тренировки (SIT; «сверхмаксимальные» нагрузки). HIIT в свою очередь, имеет различные подкатегории и обычно делится на тренировки с низким или большим объемом (в зависимости времени проведенного в активных интервалах)[1].
Обе формы интервальных тренировок вызывают классическую физиологическую адаптацию, характерную для непрерывных тренировок умеренной интенсивности (MICT), и повышают максимальное потребление кислорода (МПК; VO2max), а также содержание митохондрий в скелетных мышцах.
Любые упражнения традиционно направлены на развитие выносливости или силы. В соответствии с принципом специфичности тренировок, тренировка на выносливость связана с улучшением способности к аэробному энергетическому обмену и сопротивлению "закисления" организма, тогда как силовые тренировки связаны в первую очередь с гипертрофией мышц и повышением способности генерировать силу (импульс). Интервальные тренировки, которые можно охарактеризовать, как прерывистые периоды интенсивной нагрузки, разделенные периодами восстановления, занимают своего рода золотую середину. В зависимости от используемого протокола, этот тип тренировок может вызывать как силовую адаптацию, так и повышение выносливости. Например, интервальная тренировка с использованием повторяющихся нагрузок (по типу теста Вингейта) является мощным стимулом для увеличения содержания митохондрий в мышцах и пиковой аэробной способности, в то время как интервальные тренировки с отягощением способны увеличивать мышечную силу.

Доказанная эффективность
Научно доказано [1], что метод интервальных тренировок значительно улучшает:

  • Максимальное потребление кислорода (МПК/VO2max) [2].
  • Общую выносливость [3][4].
  • Общий и местный метаболизм [5].
  • Состав тела и значительно снижает процент жира в организме [6].
  • Чувствительность к инсулину [7][8].
  • Когнитивные функции [9][10] [11].

Кроме того, благоприятно сказывается на различных патологиях и снижает риски развития:

  • Сердечно-сосудистых заболеваний [12][13].
  • Рака молочной железы [14].
  • Метаболического синдрома [15].
  • Остеоартрита любой локализации [16][17].
  • Суставного синдрома на фоне ревматоидного артрита [18][19][20][21].

Клиническая значимость
Появляется все больше исследований с использованием интервальных тренировок при хронических заболеваниях [22].
Использование методики при сердечно-сосудистых заболеваниях являются наиболее изученной. Улучшение максимального потребления кислорода [23][24] является основным преимуществом HIIT у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Легочные заболевания и диабет 2 типа (СД2) с этой позиции изучены меньше. Однако, у пациентов с заболеваниями легких наблюдается значительное улучшение переносимости нагрузки, а также уменьшение одышки. Было доказано, что у пациентов с СД2 тренировки способствуют уменьшению процента жира в организме и увеличивают общий метаболизм [22].
В различных исследованиях также отмечаются: улучшение общего функционального восстановления [25][26][27], кардиореспираторных показателей [25][27], походки и координации [25][26][27][28][29][30] у пациентов, перенесших инсульт.

Физиология адаптации
Молекулярные и клеточные изменения, лежащие в основе адаптации к физическим упражнениям, являются фундаментальными аспектами биологии спорта. Реакции протекающие в организме в ответ на различные стимулы, создаваемые нагрузкой, имеют важное значение для понимания процессов, при которых люди адаптируются к физическим упражнениям.
Клеточный стресс пропорционален интенсивности упражнений и есть убедительные доказательства того, что более высокая интенсивность упражнений вызывает ускорение метаболических процессов, чем умеренная интенсивность [34]. Синтез/ресинтез АТФ выше при более высокой интенсивности тренировок, энергообмен которых строится на окисление углеводов и использует больше гликогена, чем низкоинтенсивные нагрузки. Следовательно, накопление внутриклеточного лактата, креатина, АМФ и АДФ увеличивается пропорционально интенсивности упражнений, что стимулирует деятельность внутриклеточных протеинкиназ. Данные метаболические реакции, ускоряющие синтез митохондриального белка, отражают более высокую скорость митохондриального метаболизма, а следовательно и общую работу скелетных мышц. Ряд указанных факторов запускает так называемый митохондриальный биогенез, который приводит к увеличению количества митохондрий в скелетных мышцах. Многочисленные исследования показали, что содержание митохондрий увеличилось на ∼25–35% уже после 6-7 тренировок (HIIT или SIT) [35][36][37].
Учитывая, что мышечная ткань выполняет основную роль в поддержании общего метаболизма в организме (в первую очередь за счет своих размеров), увеличение ее митохондриального потенциала и ускорение внутриклеточных реакций, способствует поддержанию нормальной структуры (состава) тела и развитие толерантности к физическим нагрузкам, в том числе за счет увеличения МПК/VO2max. Интервальные тренировки любого типа первично воздействуют на скелетную мышечную ткань и вызывают ее физиологическую адаптацию.

-2

Принцип построения интервальных тренировок
Для грамотного построения интервальной тренировки необходимы критерии оценки общего состояния. Обычно, для оценки состояния организма в режиме реального времени используется пульсометрия или шкала Борга 6-20 (рейтинг воспринимаемой нагрузки/RPE). В идеале рекомендуется совместное использование данных критериев, а для пациентов находящихся на разных этапах реабилитации и лечения рекомендуется дополнительный скрининг артериального давления до и после нагрузки.
В самом начале тренировочной программы необходимо выполнить тест с максимальной нагрузкой для оценки максимальной частоты сердечных сокращений (HRmax) и субъективных ощущений для прогнозирования последующей воспринимаемой нагрузки.
Целевая зона ЧСС для проведения высокоинтенсивной интервальной тренировки (HIIT) составляет 85-95% от максимальных значений (HRmax), а для рейтинга воспринимаемой нагрузки 17-18 RPE [31].
Упражнения подбираются исходя из задач и, как правило, задействуют крупные мышцы или зону мышц-агонистов. Тренировка может быть направлена изолированно на нижние/верхние конечности или быть комбинированной, в том числе full body. Время интервала работы и отдыха также может разниться (от 10 секунд до 4 минут). Обычно, отношение работы/отдыха составляет 1/1 или 1/3.
Спринтерские интервальные тренировки (SIT) чаще используются как специальная работа в различных видах спорта, таких как легкая атлетика, велоспорт и прочие. Принцип построения аналогичен HIIT, однако используется максимальная или сверхмаксимальная интенсивность упражнений. Примером может служить бег с максимальным ускорением в течение 8-10 секунд с периодами отдыха 16-20 секунд. При этом для SIT тренировок рекомендуется придерживаться 10-секундного интервала работы, так как самая энергоэффективная работа мышц осуществляется именно в этот период, за счет АТФ и креатинфосфатной системы.
Каждый сет любой интервальной тренировки, как правило, состоит из 16-30 интервалов (работы и отдыха) и может повторяться 2-3 за одну тренировку.

Пример интервальной тренировки

  1. Разминка 5 минут.
  2. Прыжки с разведением рук и ног (jumping jack) 30 секунд - отдых 30 секунд.
  3. Приседания 30 секунд - отдых 30 секунд.
  4. Отжимания от пола 30 секунд - отдых 30 секунд.
  5. Выпады 30 секунд - отдых 30 секунд.
  6. Бёрпи (burpe) 30 секунд - отдых 30 секунд.
  7. Повторить цикл упражнений 3 раза (пункт 2-6).
  8. Заминка 5 минут (ходьба, растягивания и прочее)

Показания к прекращению интервальной тренировки:

  • Такие симптомы, как давящая боль в области сердца, выраженная одышка, головокружение, спутанность сознани, цианоз кожных покровов.
  • Насыщение кислородом < 88%.
  • Повышение артериального давления > 220/105 мм рт.ст.
  • Падение систолического артериального давления на 10+ мм рт.ст. по сравнению с исходным.
  • Замедление сердечного ритма или аритмии [32].

Абсолютные противопоказания:

  • Стеноз левой коронарной артерий
  • Нестабильная стенокардия
  • Неконтролируемая аритмия
  • Острый эндокардит, миокардит или перикардит
  • Аортальный стеноз средней и тяжелой степени
  • Декомпенсированная сердечная недостаточность
  • Острая тромбоэмболия легочной артерии или тромбоз глубоких вен
  • Расслоение аорты
  • АВ блокада 2 и 3 степени
  • Гипертрофическая кардиомиопатия
  • Недавний инсульт или транзиторная ишемическая атака
  • Неконтролируемый диабет
  • Ретинопатия
  • Периферическая невропатия
  • Обострение системного заболевания или лихорадка
  • Острая или хроническая почечная недостаточность
  • Легочный фиброз или интерстициальное заболевание
  • Недавний инфаркт миокарда (<4 недели), аортокоронарное шунтирование (<4 недели) или чрескожное вмешательство (<3 недели) [32][33].

Литература и ресурсы:

  1. Atakan MM, Li Y, Koşar ŞN, Turnagöl HH, Yan X. Evidence-based effects of high-intensity interval training on exercise capacity and health: A review with historical perspective. International journal of environmental research and public health. 2021 Jul 5;18(13):7201.
  2. Batacan RB, Duncan MJ, Dalbo VJ, Tucker PS, Fenning AS. Effects of high-intensity interval training on cardiometabolic health: a systematic review and meta-analysis of intervention studies. British journal of sports medicine. 2017 Mar 1;51(6):494-503.
  3. Atakan MM, Güzel Y, Bulut S, Koşar ŞN, McConell GK, Turnagöl HH. Six high-intensity interval training sessions over 5 days increases maximal oxygen uptake, endurance capacity, and sub-maximal exercise fat oxidation as much as 6 high-intensity interval training sessions over 2 weeks. Journal of sport and health science. 2021 Jul 1;10(4):478-87.
  4. Rosenblat MA, Perrotta AS, Thomas SG. Effect of high-intensity interval training versus sprint interval training on time-trial performance: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine. 2020 Jun;50:1145-61.
  5. Talanian JL, Galloway SD, Heigenhauser GJ, Bonen A, Spriet LL. Two weeks of high-intensity aerobic interval training increases the capacity for fat oxidation during exercise in women. Journal of applied physiology. 2007 Apr 1.
  6. Sultana RN, Sabag A, Keating SE, Johnson NA. The effect of low-volume high-intensity interval training on body composition and cardiorespiratory fitness: a systematic review and meta-analysis. Sports Medicine. 2019 Nov;49:1687-721.
  7. Jelleyman, C.; Yates, T.; O’Donovan, G.; Gray, L.J.; King, J.A.; Khunti, K.; Davies, M.J. The effects of high-intensity interval training on glucose regulation and insulin resistance: A meta-analysis. Obes. Rev. 2015, 16, 942–961. [CrossRef]
  8. Babraj JA, Vollaard NB, Keast C, Guppy FM, Cottrell G, Timmons JA. Extremely short duration high intensity interval training substantially improves insulin action in young healthy males. BMC endocrine disorders. 2009 Dec;9(1):1-8.
  9. Drigny J, Gremeaux V, Dupuy O, Gayda M, Bherer L, Juneau M, Nigam A. Effect of interval training on cognitive functioning and cerebral oxygenation in obese patients: a pilot study. Journal of rehabilitation medicine. 2014 Nov 1;46(10):1050-4.
  10. Hsieh SS, Chueh TY, Huang CJ, Kao SC, Hillman CH, Chang YK, Hung TM. Systematic review of the acute and chronic effects of high-intensity interval training on executive function across the lifespan. Journal of Sports Sciences. 2021 Jan 2;39(1):10-22.
  11. Mekari, S.; Neyedli, H.F.; Fraser, S.; O’Brien, M.W.; Martins, R.; Evans, K.; Earle, M.; Aucoin, R.; Chiekwe, J.; Hollohan, Q.; et al. High-Intensity Interval Training Improves Cognitive Flexibility in Older Adults. Brain Sci. 2020, 10, 796. [CrossRef]
  12. Cassidy S, Thoma C, Houghton D, Trenell MI. High-intensity interval training: a review of its impact on glucose control and cardiometabolic health. Diabetologia. 2017 Jan;60(1):7-23.
  13. Weston KS, Wisløff U, Coombes JS. High-intensity interval training in patients with lifestyle-induced cardiometabolic disease: a systematic review and meta-analysis. British journal of sports medicine. 2014 Aug 1;48(16):1227-34.
  14. Mijwel S, Jervaeus A, Bolam KA, Norrbom J, Bergh J, Rundqvist H, Wengström Y. High-intensity exercise during chemotherapy induces beneficial effects 12 months into breast cancer survivorship. Journal of Cancer Survivorship. 2019 Apr 15;13:244-56.
  15. Dun Y, Thomas RJ, Smith JR, Medina-Inojosa JR, Squires RW, Bonikowske AR, Huang H, Liu S, Olson TP. High-intensity interval training improves metabolic syndrome and body composition in outpatient cardiac rehabilitation patients with myocardial infarction. Cardiovascular diabetology. 2019 Dec;18(1):1-1.
  16. Keogh, J.W.L.; Grigg, J.; Vertullo, C.J. Is Home-Based, High-Intensity Interval Training Cycling Feasible and Safe for Patients With Knee Osteoarthritis?: Study Protocol for a Randomized Pilot Study. Orthop. J. Sports Med. 2017, 5, 2325967117694334. [CrossRef]
  17. Smith-Ryan, A.E.; Blue, M.N.M.; Anderson, K.C.; Hirsch, K.R.; Allen, K.D.; Huebner, J.L.; Muehlbauer, M.J.; Ilkayeva, O.R.; Kraus, V.B.; Kraus, W.E.; et al. Metabolic and physiological effects of high intensity interval training in patients with knee osteoarthritis: A pilot and feasibility study. Osteoarthr. Cartil. Open 2020, 2, 100083. [CrossRef]
  18. Verbrugghe J, Agten A, Stevens S, Hansen D, Demoulin C, Eijnde BO, Vandenabeele F, Timmermans A. High intensity training to treat chronic nonspecific low back pain: Effectiveness of various exercise modes. Journal of Clinical Medicine. 2020 Jul 27;9(8):2401.
  19. Helmhout PH, Harts CC, Staal JB, Candel MJ, De Bie RA. Comparison of a high-intensity and a low-intensity lumbar extensor training program as minimal intervention treatment in low back pain: a randomized trial. European spine journal. 2004 Oct;13:537-47.
  20. da Cruz Fernandes IM, Pinto RZ, Ferreira P, Lira FS. Low back pain, obesity, and inflammatory markers: exercise as potential treatment. Journal of Exercise Rehabilitation.2018 Apr;14(2):168.
  21. Bartlett DB, Willis LH, Slentz CA, Hoselton A, Kelly L, Huebner JL, Kraus VB, Moss J, Muehlbauer MJ, Spielmann G, Kraus WE. Ten weeks of high-intensity interval walk training is associated with reduced disease activity and improved innate immune function in older adults with rheumatoid arthritis: a pilot study. Arthritis research & therapy. 2018 Dec;20:1-5.
  22. Ross LM, Porter RR, Durstine JL. High-intensity interval training (HIIT) for patients with chronic diseases. Journal of sport and health science. 2016 Jun 1;5(2):139-44.
  23. Guiraud T, Nigam A, Gremeaux V, Meyer P, Juneau M, Bosquet L. High-intensity interval training in cardiac rehabilitation. Sports medicine. 2012 Jul;42:587-605.
  24. Cornish AK, Broadbent S, Cheema BS. Interval training for patients with coronary artery disease: a systematic review. European journal of applied physiology. 2011 Apr;111:579-89.
  25. Jump up to:25.0 25.1 25.2 Boyne P, Dunning K, Carl D, Gerson M, Khoury J, Rockwell B, Keeton G, Westover J, Williams A, McCarthy M, Kissela B. High-intensity interval training and moderate-intensity continuous training in ambulatory chronic stroke: feasibility study. Physical therapy. 2016 Oct 1;96(10):1533-44.
  26. Askim T, Dahl AE, Aamot IL, Hokstad A, Helbostad J, Indredavik B. High‐intensity aerobic interval training for patients 3–9 months after stroke. A feasibility study. Physiotherapy research international. 2014 Sep;19(3):129-39.
  27. Ivar Gjellesvik T, Brurok B, Hoff J, Tørhaug T, Helgerud J. Effect of high aerobic intensity interval treadmill walking in people with chronic stroke: a pilot study with one year follow-up. Topics in stroke rehabilitation. 2012 Jul 1;19(4):353-60.
  28. Lau KW, Mak MK. Speed-dependent treadmill training is effective to improve gait and balance performance in patients with sub-acute stroke. Journal of rehabilitation medicine. 2011 Jul 1;43(8):709-13.
  29. Pohl M, Mehrholz J, Ritschel C, Rückriem S. Speed-dependent treadmill training in ambulatory hemiparetic stroke patients: a randomized controlled trial. Stroke. 2002 Feb 1;33(2):553-8.
  30. Crozier J, Roig M, Eng JJ, MacKay-Lyons M, Fung J, Ploughman M, Bailey DM, Sweet SN, Giacomantonio N, Thiel A, Trivino M. High-intensity interval training after stroke: an opportunity to promote functional recovery, cardiovascular health, and neuroplasticity. Neurorehabilitation and neural repair. 2018 Jun;32(6-7):543-56.
  31. Taylor JL, Holland DJ, Spathis JG, Beetham KS, Wisløff U, Keating SE, Coombes JS. Guidelines for the delivery and monitoring of high intensity interval training in clinical populations. Progress in cardiovascular diseases. 2019 Mar 1;62(2):140-6.
  32. Ferguson B. ACSM’s guidelines for exercise testing and prescription 9th Ed. 2014. The Journal of the Canadian Chiropractic Association. 2014 Sep;58(3):328.
  33. Fletcher GF, Ades PA, Kligfield P, Arena R, Balady GJ, Bittner VA, Coke LA, Fleg JL, Forman DE, Gerber TC, Gulati M. Exercise standards for testing and training: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2013 Aug 20;128(8):873-934.
  34. Egan B, O'Connor PL, Zierath JR & O'Gorman DJ (2013). Time course analysis reveals gene‐specific transcript and protein kinetics of adaptation to short‐term aerobic exercise training in human skeletal muscle. PLoS One 8, e74098.
  35. Talanian JL, Galloway SDR, Heigenhauser GJF, Bonen A & Spriet LL (2006). Two weeks of high‐intensity aerobic interval training increases the capacity for fat oxidation during exercise in women. J Appl Physiol 102, 1439–1447.
  36. Gillen JB, Martin BJ, MacInnis MJ, Skelly LE, Tarnopolsky MA & Gibala MJ (2016). Twelve weeks of sprint interval training improves indices of cardiometabolic health similar to traditional endurance training despite a five‐fold lower exercise volume and time commitment. PLoS One 11, e0154075.
  37. Gibala MJ, Little JP, van Essen M, Wilkin GP, Burgomaster KA, Safdar A, Raha S & Tarnopolsky MA (2006). Short‐term sprint interval versus traditional endurance training: similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance. J Physiol 575, 901–911.

И. И. Маришин, врач травматолог-ортопед, врач спортивной медицины, Alive medicine