Frekvence cvičení během vytrvalostního tréninku: Kardiorespirační, hematologické a svalové oxidační adaptace

Otázky a hypotézy:

Primární výzkumná otázka této studie zní: "Vede méně časté cvičení ke zlepšení aerobní kondice, které není horší než zlepšení z častějšího cvičení, když se celkový objem cvičení a intenzita cvičení shodují?" Sekundární výzkumné otázky této studie zní: "Vede méně časté cvičení k podobným zlepšením v množství hemoglobinu, odolnosti proti neuromuskulární únavě a oxidační kapacitě kosterního svalstva ve srovnání s častějším cvičením, když se celkový objem cvičení a intenzita cvičení shodují?" Vyšetřovatelé předpokládají, že tréninkový program „víkendového válečníka“ vyvolá zlepšení kardiorespirační zdatnosti, která nebudou horší než zlepšení vyvolaná standardním tréninkovým protokolem. Výzkumníci předpokládají, že tato zlepšení budou řízena podobným zlepšením markerů mitochondriálního obsahu kosterního svalstva a hmoty hemoglobinu a odolnosti proti nervosvalové únavě mezi oběma tréninkovými protokoly.

Design a metody studie:

Celkem 32 účastníků (16 žen, 16 mužů; 8 od každého pohlaví na skupinu) bude náhodně rozděleno do skupin s nízkou nebo vysokou frekvencí a podstoupí fyziologické testy na začátku, po 4 týdnech a po 8 týdnech tréninku. Velikost vzorku 32 byla vypočtena na základě hodnoty alfa 0,05, mocniny 0,90, poměru alokace skupin 1:1 a míry opuštění 20 %. Vzhledem k tomu, že tato studie používá testování non-inferiority, vědci také stanovili přípustný rozdíl na 0 (nulová hypotéza), směrodatnou odchylku pro změnu primárního výsledku na 3 (na základě údajů z nedávno dokončené studie) a -rozmezí inferiority na 3,5 ml/kg/min, což odpovídá 1 metabolickému ekvivalentu úkolové jednotky (MET), standardní jednotce pro hodnocení kardiorespirační zdatnosti, která je často považována za klinicky významnou.

Nízkofrekvenční a vysokofrekvenční skupiny budou cvičit dva nebo čtyři dny v týdnu. Intenzita a trvání tréninkových relací se bude v průběhu studie zvyšovat, aby se zajistilo, že tréninkový stimul bude zachován, když se účastníci stanou fit. Intenzita tréninku bude individualizována na základě zátěžového testování.

Vyšetřovatelé budou měřit (i) maximální příjem kyslíku (V02max) a ventilační prahy pomocí přírůstkového zátěžového testu; (ii) oxidace substrátu a rozvoj neuromuskulární únavy během 30 minut cyklování konstantní pracovní frekvence v doméně vysoké intenzity, (iii) doba do selhání úkolu při 80 % špičkového výstupního výkonu (tj. "výkon") po tomto prodlouženém cvičení; (iv) hemoglobinovou hmotu pomocí techniky opětovného vdechování oxidu uhelnatého; (v) neinvazivní oxidační kapacita kosterního svalstva pomocí blízké infračervené spektroskopie (NIRS) (základní stav, 4 a 8 týdnů) Během tréninku budou zaznamenávány percepční reakce včetně hodnocení vnímané námahy a hodnocení celkové únavy, stejně jako cvičení srdeční frekvence a variabilita srdeční frekvence.

Celkem účastníci vysokofrekvenční skupiny navštíví laboratoř 25krát a účastníci nízkofrekvenční skupiny 40krát. Pro obě skupiny je celkový časový závazek ~37 hodin rozložených do 12 týdnů.

Školicí programy:

Účastníci skupin vysokofrekvenčního a nízkofrekvenčního tréninku navštíví laboratoř 31krát, respektive 16krát, aby dokončili svůj pohybový trénink. Celkem s konzervativním zaokrouhlením na nejbližší půlhodinu budou účastníci trénovat ~23 hodin po dobu 8 týdnů.

Účastníci nízkofrekvenční skupiny absolvují 2 tréninky týdně, zatímco účastníci vysokofrekvenční skupiny absolvují 4 tréninky týdně. Aby bylo zajištěno, že objem tréninku je ve skupinách stejný, bude nízkofrekvenční skupina provádět stejné tréninky jako vysokofrekvenční skupina; nicméně, oni budou provádět je "back-to-back" každý den. Veškerý pohybový trénink bude vycházet z výsledků jednotlivých zátěžových testů.

V případě vysoce intenzivního intervalového tréninku (HIIT) budou účastníci provádět 4 minuty cvičení se silnou intenzitou a následně 3 minuty cvičení se střední intenzitou. Každému HIIT tréninku bude předcházet 8minutové zahřátí. Pro nízkofrekvenční skupinu budou dva HIIT tréninky prováděny ve stejný den, ale budou proloženy stejným 8minutovým zahřátím, aby se zajistilo, že celkový objem cvičení bude mezi skupinami stejný.

Při kontinuálním tréninku (CONT) budou účastníci jezdit na kole s intenzitou rovnající se ~50 % rozdílu mezi prahem výměny plynů a bodem kompenzace dýchání. Všem CONT tréninkům bude předcházet stejné 8minutové zahřátí. Pro nízkofrekvenční skupinu budou dva tréninky CONT provedeny ve stejný den, ale budou proloženy stejným 8minutovým zahřátím, aby se zajistilo, že celkový objem cvičení bude mezi skupinami stejný.

Tréninková zátěž zůstane konstantní po dobu dvou týdnů, než se zvýší doba trvání (3. týden a týden 7) nebo intenzita (5. týden). Zvýšení intenzity bude založeno na středním testu V̇O2max, který nahradí 1 jednotku CONT tréninku pro obě skupiny.