Высокоинтенсивная интервальная тренировка ( HIIT ) — это протокол тренировки, в котором чередуются короткие периоды интенсивных или взрывных анаэробных упражнений с короткими периодами восстановления до точки истощения. [1] HIIT включает упражнения, выполняемые в виде повторяющихся быстрых всплесков с максимальным или почти максимальным усилием с периодами отдыха или низкой активности между подходами. Очень высокий уровень интенсивности, длительность интервала и количество подходов отличают его от аэробной (сердечно-сосудистой) активности, поскольку организм в значительной степени задействует анаэробные энергетические системы (хотя и не полностью исключая аэробные пути). [1] Таким образом, метод полагается на «систему высвобождения анаэробной энергии почти максимально». [1]
Хотя существуют различные формы тренировок в стиле HIIT, которые могут включать упражнения, связанные как с сердечно-сосудистой деятельностью, так и с силовыми тренировками , важнейшие особенности HIIT, такие как максимальное усилие, продолжительность и короткие периоды отдыха (тем самым запуская анаэробные пути выработки энергии), существенно отличают его от того, чтобы считаться формой сердечно-сосудистых упражнений. [2] Хотя не существует универсальной продолжительности сеанса HIIT, тренировка HIIT обычно длится менее 30 минут в общей сложности, поскольку она использует анаэробные энергетические системы, которые обычно используются для коротких, резких всплесков. Время варьируется в зависимости от текущего уровня физической подготовки участника. [3] Традиционные HIIT изначально были разработаны так, чтобы длиться не более 20 секунд с не более чем 10 секундами отдыха; однако интервалы усилий при выполнении упражнений, как правило, варьируются от 20 до 45 секунд, но не более 75 секунд, после чего включается аэробная система. [4]
Тренировки HIIT обеспечивают улучшение спортивных возможностей и состояния , а также улучшение метаболизма глюкозы . [5] По сравнению с более длительными сеансами, типичными для других режимов, HIIT может быть не столь эффективным для лечения гиперлипидемии и ожирения или улучшения мышечной и костной массы. [6] Однако исследования показали, что режимы HIIT привели к снижению жировой массы всего тела у молодых женщин, сопоставимому с длительными непрерывными тренировками средней интенсивности (MICT). [7] Некоторые исследователи также отмечают, что HIIT требует «чрезвычайно высокого уровня мотивации субъекта», и задаются вопросом, может ли население в целом безопасно или практически переносить экстремальный характер режима упражнений. [8]
Спринт интервальная тренировка (SIT) — это упражнение, проводимое аналогично HIIT, но вместо использования «почти максимального» усилия для периодов высокой интенсивности, «супрамаксимальные» или «полные» усилия используются в более коротких рывках. С физиологической точки зрения «почти максимальный» означает достижение 80–100% HR max , в то время как «супрамаксимальный» означает темп, который превышает тот, который вызвал бы пик VO2 . Режимы SIT обычно включают меньший объем общих упражнений по сравнению с режимами HIIT, а также более длительные периоды восстановления с меньшей активностью и создают большее гомеостатическое нарушение. [9] И HIIT, и SIT попадают в более широкий класс интервальных тренировок . [10] Различие между ними не всегда сохраняется, даже в академических кругах: например, Табата описывает свой режим 170% VO2 max как «супермаксимальный», но не использует термин SIT. [11]
Сеансы упражнений HIIT обычно состоят из периода разминки, за которым следуют повторения упражнений высокой интенсивности, разделенные упражнениями средней интенсивности для восстановления, затем период заминки. Упражнения высокой интенсивности должны выполняться с интенсивностью, близкой к максимальной. Упражнения средней интенсивности должны иметь интенсивность около 50%. Количество повторений и продолжительность каждого зависят от упражнения, но могут составлять всего три повторения с 20 секундами интенсивных упражнений. [12] Конкретные упражнения, выполняемые во время частей высокой интенсивности, различаются. Большинство исследований HIIT проводились с использованием велоэргометра, но другие упражнения, такие как гребной эргометр, бег, подъем по лестнице и ходьба в гору, также могут быть эффективными. [13]
Не существует конкретной формулы для HIIT. В зависимости от уровня развития сердечно-сосудистой системы человека, интенсивность умеренного уровня может быть такой же медленной, как ходьба. Типичная сессия HIIT использует соотношение работы и отдыха 2:1, например, 30–40 секунд интенсивного спринта чередуются с 15–20 секундами бега трусцой или ходьбы, повторяемыми до отказа.
Вся сессия HIIT может длиться от четырех до 30 минут, что означает, что это считается отличным способом максимизировать тренировку, ограниченную временными ограничениями. [14] Рекомендуется использовать часы или таймер для соблюдения точного времени, количества раундов и интенсивности.
Альтернативная форма HIIT, разработанная для тренировки сердечного ритма , включает 30-минутный период кардионагрузки, за которым следуют 30 минут силовых тренировок для всего тела, чтобы помочь максимально сжигать калории . [15] Идея заключается в объединении аэробных упражнений с интенсивными силовыми тренировками и тренировками с сопротивлением для достижения высокого уровня сердечного ритма в течение длительного периода времени, чтобы максимально увеличить силу и выносливость .
В 1970-х годах тренер по легкой атлетике Питер Ко использовал тип высокоинтенсивных интервальных тренировок с короткими периодами восстановления при назначении сессий для своего сына Себастьяна Ко . Вдохновленный принципами, предложенными немецким тренером и профессором университета Вольдемаром Гершлером и шведским физиологом Пер-Олофом Острандом , Ко назначал сессии, включающие повторные быстрые забеги на 200 метров с всего лишь 30-секундным восстановлением между каждым быстрым забегом. [16]
Версия HIIT основана на исследовании 1996 года [1] профессора университета Рицумейкан Изуми Табата (田畑泉) и др., первоначально с участием олимпийских конькобежцев . Исследование использовало 20 секунд сверхинтенсивных упражнений (с интенсивностью около 170% от VO2 max ) , за которыми следовали 10 секунд отдыха, повторяемых непрерывно в течение 4 минут (8 циклов). Упражнение выполнялось на велоэргометре с механическим тормозом . Табата назвал это протоколом IE1 . [17] В первоначальном исследовании спортсмены, использующие этот метод, тренировались 4 раза в неделю, плюс еще один день тренировок в устойчивом состоянии, в течение 6 недель и получили прирост, аналогичный группе спортсменов, которые выполняли тренировки в устойчивом состоянии (70% VO2 max ) 5 раз в неделю. Группа в устойчивом состоянии имела более высокий VO2 max в конце (от 52 до 57 мл/(кг•мин)). Однако группа Табата достигла сопоставимых аэробных улучшений, но занималась только 4 минуты в день в свои 4 дня HIIT по сравнению с 60 минутами для аэробной группы. Группа Табата также начала с более низких показателей и набрала больше в целом (с 48 до 55 мл/(кг•мин)). Кроме того, только группа Табата получила преимущества анаэробной емкости . (Поскольку протокол Табата является «супермаксимальным», [11] его режим технически попадает в область SIT.)
Профессор Мартин Гибала и его команда в Университете Макмастера в Канаде уже несколько лет изучают высокоинтенсивные упражнения. Их исследование 2010 года на студентах [18] использует 3 минуты для разминки, затем 60 секунд интенсивных упражнений (при 95% VO2 max ), за которыми следуют 75 секунд отдыха, повторяя 8–12 циклов (иногда называемых «Методом Литтла»). Испытуемые, использующие этот метод, тренируясь 3 раза в неделю на велотренажере, получили результаты, аналогичные тем, которые можно было бы ожидать от испытуемых, которые выполняли стационарные (50–70% VO2 max ) тренировки пять раз в неделю.
Группа Гибалы опубликовала менее интенсивную версию своего режима в статье 2011 года в журнале Medicine & Science in Sports & Exercise . Это было задумано как более мягкий вариант для людей, ведущих сидячий образ жизни и не занимавшихся спортом более года. Он включал 3 минуты разминки, 10 повторений 60-секундных всплесков на 60% пиковой мощности (80–95% резерва сердечного ритма ) каждый, за которыми следовали 60 секунд восстановления, а затем 5-минутное заминание. [19]
В 2011 году Хорхе Зунига, доцент кафедры физических упражнений в Университете Крейтона , решил определить, как вместить наибольший объем работы и потребление кислорода в наименьшее количество времени. Он обнаружил, что интервалы в 30 секунд при 90% выходной мощности при VO2 max с последующим 30-секундным отдыхом позволяют достичь наибольшего потребления VO2 и наибольшей продолжительности тренировки при указанной интенсивности. Альтернативные рассмотренные протоколы включали 100% максимальной выходной мощности в том же интервальном графике, аналогичном режиму Coe, и 90% максимальной выходной мощности в течение трех минут, аналогичном традиционной интервальной тренировке. [20]
Протокол Зуниги был успешно реализован его студентами, которые участвовали в программе подготовки офицеров запаса армии Крейтона . Курсанты, выполнявшие протокол дважды в неделю, отметили более высокие результаты в APFT , чем в прошлые годы. [ необходима цитата ] Протокол Зуниги обычно состоит из 10 повторений.
Доктор Нильс Воллар из Университета Стерлинга предположил, что когда высокоинтенсивные интервалы выполняются с интенсивностью «полной выносливости», сопутствующие преимущества для здоровья выходят на плато после выполнения 2 или 3 повторений спринта. Это привело к разработке 10-минутной программы упражнений, состоящей из легкого вращения педалей, перемежаемого двумя 20-секундными «полными выносливости» велосипедными спринтами. [21] В метаанализе 2017 года Воллар действительно показал, что общие протоколы с 6-10 повторениями 30-секундных «полных выносливости» спринтов не улучшают аэробную подготовку больше, чем протокол «2×20-с». Он изменил терминологию для своего протокола на SIT. [22] Утверждается, что этот короткий протокол может устранить многие недостатки, которые делают другие протоколы высокоинтенсивных интервальных тренировок непригодными для населения в целом. [23]
В программе BBC Horizon в феврале 2012 года Джейми Тиммонс, профессор системной биологии в Университете Лафборо , провел Майкла Мосли через этот режим велотренажера, каждый раз используя три спринта вместо двух. Этот протокол выполнялся три раза в неделю в общей сложности 30 минут упражнений в неделю (3 минуты интенсивных упражнений), плюс разминка и время на восстановление. [24]
Исследование сравнило HIIT из восьми 1-минутных подходов на 85% максимальных ватт (Wmax), перемежающихся 1-минутным активным восстановлением на 25% Wmax, с SIT из восьми 30-секундных подходов на 130% Wmax, перемежающихся 90-секундным активным восстановлением на 25% Wmax (общее время соответствовало 24 минутам, включая разминку и заминку). Его вывод был таким: «HIIT является рекомендуемой программой», но «величина различий в различных параметрах между режимами была небольшой; поэтому предпочтение той или иной модальности может зависеть от человека». [25]
Тренировки HIIT и традиционные тренировки на выносливость приводят к значительному улучшению сердечно-сосудистой выносливости у здоровых взрослых в возрасте 18–45 лет, но HIIT приводит к большему улучшению VO2 max . [26] Режимы HIIT в течение одного месяца или дольше эффективно улучшают сердечно-сосудистую выносливость у подростков и приводят к умеренным улучшениям состава тела. [27] HIIT (когда определяется как четыре интервала по четыре минуты при 85–95% от максимальной частоты сердечных сокращений с трехминутными интервалами при 60–70% от максимальной частоты сердечных сокращений) также более эффективны, чем непрерывные тренировки средней интенсивности, для улучшения функции кровеносных сосудов и маркеров здоровья кровеносных сосудов. [28]
Сравнивая HIIT с умеренной интенсивностью непрерывной тренировки (MICT) у людей с ишемической болезнью сердца , HIIT приводит к большему улучшению VO2 max , но MICT приводит к большему снижению веса тела и частоты сердечных сокращений. [29] Улучшение кардиореспираторной подготовки , измеряемое VO2 max , у людей с хроническими сердечно-сосудистыми или метаболическими заболеваниями, вызванными образом жизни (включая высокое кровяное давление , ожирение, сердечную недостаточность , ишемическую болезнь сердца или метаболический синдром ), которые завершили программу упражнений HIIT, может быть почти вдвое больше, чем у людей, которые завершили программу упражнений MICT (увеличение на 19,4% и 10,3% соответственно). [30]
Для людей, страдающих от ишемической болезни сердца или сердечной недостаточности , режим HIIT полезен для существенного улучшения обеих групп VO2 max и общей физической работоспособности; более интенсивные HIIT приводят к наибольшим улучшениям сердечно-сосудистой системы. [31] Сочетание правильной программы HIIT с активным восстановлением вместо пассивного восстановления наиболее полезно для улучшения сократимости сердца у людей с сердечной недостаточностью. [31]
HIIT значительно снижает резистентность к инсулину по сравнению с непрерывными тренировками или контрольными условиями и приводит к умеренному снижению уровня глюкозы в крови натощак и увеличению потери веса по сравнению с теми, кто не подвергается вмешательству физической активности. [32]
HIIT может привести к умеренному сокращению подкожного жира у молодых и здоровых людей, но более значительному сокращению у людей с избыточным весом. [33] HIIT, особенно бег, является эффективной по времени стратегией для уменьшения отложений абдоминальной и висцеральной жировой массы. [34]
Систематический обзор 2021 года изучал эффекты HIIT в сочетании с силовыми тренировками у подростков (в возрасте 10–19 лет), не предоставляя плана питания. Исследование показало, что 8–12 недель HIIT в сочетании с силовыми тренировками могут существенно уменьшить размер талии и процент жира в организме . Однако исследование не нашло убедительных доказательств того, что HIIT и силовые тренировки являются эффективным самостоятельным лечением диабета 2 типа или артериальной гипертензии , но обнаружило, что HIIT может снизить будущие сердечно-сосудистые проблемы у подростков. [35]
HIIT может вызвать краткосрочные улучшения работы мозга, подобные тем, которые обычно наблюдаются при аэробных упражнениях. [36]
Было показано, что HIIT увеличивает мышечную массу у подростков, особенно в среднем и позднем подростковом возрасте. [37] [38] [39] В случаях детского ожирения HIIT-тренировки могут использоваться как в качестве лечения, так и в качестве профилактической меры, поскольку они могут помочь снизить ИМТ (индекс массы тела), уменьшить процент жировой массы тела, уменьшить резистентность к инсулину и уменьшить количество липопротеинов низкой плотности в организме. [39] Снижение жировой массы и ИМТ в молодом возрасте создает эффекты против ожирения, которые также равнозначны профилактике других проблем со здоровьем, таких как диабет, ишемическая болезнь сердца и рак. [38] Было показано, что они увеличивают общую силу тела и тем самым улучшают способность к движению всего тела, что может уменьшить малоподвижность. [37] [38] [39]
Американский колледж спортивной медицины рекомендует проконсультироваться с врачом перед началом режима HIIT, особенно если в анамнезе есть ишемическая болезнь сердца . Это необходимо для того, чтобы убедиться в его безопасности и позволить пациенту наращивать интенсивность упражнений без причинения вреда. [40] Рекомендуется начинать с более низкой интенсивности и двигаться в собственном темпе. [41]
Высокоинтенсивные упражнения могут вызвать быстрое повышение системного артериального давления, которое может передаваться в мозг, что может привести к гиперперфузионному повреждению у групп риска, таких как взрослые, ведущие малоподвижный образ жизни. [42]
Существует риск получения травмы из-за усталости и перетренированности , поэтому рекомендуется выделить время на восстановление. [43] [44] Исследования Ратгерского университета показали, что колени, плечи и лодыжки были наиболее часто травмированными. В частности, растяжения коленей и лодыжек были очень распространены. Исходя из этого, рекомендуются программы нервно-мышечной тренировки и предварительного укрепления для улучшения гибкости , особенно перед упражнениями. [45]
Исследование 2007 года изучало физиологические эффекты HIIT на окисление жира у умеренно активных женщин. Участники исследования выполняли HIIT (определяемые как десять подходов 4-минутных всплесков езды на велосипеде с интенсивностью 90% VO2max, разделенных 2 минутами отдыха) через день в течение 2 недель. Исследование показало, что семь сеансов HIIT в течение 2 недель улучшили окисление жира во всем теле и способность скелетных мышц окислять жир у умеренно активных женщин. [46]
Исследование 2008 года показало, что HIIT более эффективно снижает уровень инсулина натощак, чем непрерывные тренировки средней интенсивности (снижение на 31% и 9% соответственно). [47]
Исследование 2017 года изучало влияние HIIT на когнитивные способности у группы детей. Авторы показывают, что HIIT полезен для когнитивного контроля и объема рабочей памяти по сравнению со «смесью настольных игр, компьютерных игр и викторин», и что этот эффект опосредован полиморфизмом BDNF . Они приходят к выводу, что исследование «предлагает многообещающую альтернативу для улучшения когнитивных способностей с помощью коротких и эффективных режимов упражнений». [48]
В клиническом исследовании 2019 года оценивалось влияние HIIT на здоровье сосудов у неактивных людей и было обнаружено, что HIIT оказывает благотворное влияние на сосуды, основываясь на наблюдаемом уменьшении толщины артериальной стенки и увеличении эндотелиальной функции. Исследование также показало, что HIIT оказывает более сильное влияние, чем непрерывная тренировка средней интенсивности (MICT), на усиление опосредованной потоком дилатации и снижение скорости пульсовой волны у неактивных взрослых из-за большего кровотока и вазодилатации кровеносных сосудов, стимулируемых HIIT. Увеличение опосредованной потоком дилатации обеспечивает большее открытие артерии и увеличение кровотока, что позволяет поставлять больше кислорода по всему телу во время активности. Скорость пульсовой волны используется для мониторинга артериальной жесткости ; которая увеличивается с возрастом и высоким кровяным давлением, что приводит к более высокой вероятности сердечно-сосудистых проблем, включая гипертонию или инсульт. [49]
Исследование 2019 года, посвященное значимости интенсивности упражнений при реабилитации поясницы, показало, что более высокая интенсивность имела большую эффективность при терапии спины , чем упражнения средней интенсивности. Участники группы HIIT отметили снижение интенсивности боли в спине и увеличение силы мышц спины . [50] В 2020 году аналогичное исследование объяснило высокую эффективность кардиореспираторных HIIT при лечении боли в пояснице в сочетании с другими формами HIIT или упражнениями на подвижность. [ необходима цитата ]
Исследование 2020 года изучало влияние HIIT и умеренной интенсивности непрерывной тренировки (MICT) на людей с избыточным весом путем измерения влияния на кардиореспираторную выносливость (CRF). Исследование показало, что обе формы тренировок были эффективны в улучшении CRF с увеличением VO2 max , однако не было никаких доказательств того, что какой-либо метод тренировки был более эффективен, чем другой, в улучшении кардиореспираторной выносливости. [51]
Согласно исследованию 2020 года, HIIT может использоваться в качестве предварительной реабилитации для мужчин, ожидающих операцию по удалению урологического рака, и может улучшить состояние сердца и легких в течение месяца до операции. [52] [53]
По сравнению с CON, HbA1c снизился на 0,19% (-0,36 до -0,03, P = 0,021), а масса тела снизилась на 1,3 кг (-1,9 до -0,7, P < 0,001).
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )