8주간의 고강도 인터벌 트레이닝 또는 과체중 및 비만 성인 남성의 동시 트레이닝

이 연구는 두 개의 개별 참가자 그룹에 대한 세 가지 단계를 포함하는 무작위 통제 설계를 통합합니다. 참가자는 2개의 블록 크기를 사용하여 1:1 할당 비율로 전산화된 랜덤화기(Sealed Envelope Ltd., 2020)를 통해 4개 그룹 중 하나로 무작위로 할당됩니다. 이 그룹은 HIIT 그룹과 동시 교육 그룹으로 구성됩니다. 각 참가자에 대해 10주에 걸쳐 3단계가 진행됩니다.

• 1단계: 모든 그룹에 대한 기본 테스트(1주차)
• 2단계: 3개의 실험 그룹을 위한 8주 운동 개입(2주 - 9주)
• 3단계: 모든 그룹에 대한 개입 후 테스트(10주차). 참가자에게는 모든 연구 정보가 제공되며 정보에 입각한 동의를 제공하기 전에 연구원에게 질문할 기회가 주어집니다. 운동 테스트에 대한 ACSM(American College of Sports Medicine) 지침에 따라 전체 운동 전 선별 검사가 실시됩니다. 모든 참가자는 과체중 또는 비만(BMI > 25kg.m2)이고 활동적이지 않지만 운동 전 검사에서 다른 심혈관 질환 위험 요소가 강조 표시되는 경우 제외됩니다.

1단계: 기본 테스트 일단 연구에 포함되면 참가자는 두 그룹(HIIT 또는 동시) 중 하나로 무작위 배정됩니다. 두 그룹 모두 연구 기간의 1주차 동안 2일 동안 정확히 동일한 기본 테스트 절차를 수행합니다. 첫날 참가자는 12시간 금식을 완료하고 24시간 동안 카페인과 알코올 소비를 금하고 이전 72시간 동안 운동을 하지 않고 500ml의 물 1을 섭취한 후 선더랜드 대학교 운동 테스트 실험실에 도착합니다. 도착 1시간 전.

그런 다음 금식 혈액 샘플을 수집합니다. 혈장 포도당, 지질 프로필 및 HbA1C 농도는 손가락 끝 모세혈관 혈액 샘플을 통해 평가됩니다. 각 손가락 끝 모세관 샘플은 안전 란셋을 사용하여 수행됩니다. 혈액 샘플은 즉시 분석되어 임상 폐기물로 폐기됩니다. 샘플은 CardioChek PA 휴대용 지질 분석기, HemoCue Hb 분석기 및 Biosen 혈당 분석기를 통해 분석됩니다. 알코올 천으로 소독한 후에는 손가락 끝에만 피부 천공이 이루어지며 참가자는 요청 시 접착 드레싱이 제공됩니다. 그런 다음 짧은 휴식 시간(약 30분)이 주어지며 참가자는 총 75g 탄수화물을 구성하는 딸기 잼(40g)과 함께 구운 흰 빵(50g)의 가벼운 아침 식사를 제공받습니다. 아침 식사를 마친 참가자는 시각적 아날로그 척도를 통해 식욕을 평가합니다(Flint et al., 2000). 아침 식사는 참가자 간 및 참가자 내에서 운동 전 영양 상태를 표준화합니다.

운동 전 건강 검진은 미국 스포츠 의학 대학(ACSM) 및 선더랜드 대학 지침에 따라 완료됩니다. 이 스크리닝 절차에는 인체 측정(신장, 체중, 허리 및 엉덩이 둘레)뿐만 아니라 안정시 심박수(Polar 심박수 모니터 및 손목시계를 통해 결정) 및 안정시 혈압(자동 혈압계를 통해)이 포함됩니다. 참가자는 운동 금기 사항이 있는 경우 제외됩니다(ACSM, 2020). 이 외에도 BodyStat 1500 생체 전기 임피던스 장치를 통해 체지방을 측정합니다. 참가자가 어떤 형태의 심장박동기 장치를 가지고 있는 경우에는 발생하지 않습니다. 수화 상태는 Osmocheck 휴대용 분석기를 통해 생체 전기 임피던스 이전에 결정됩니다.

참가자는 Sunderland 대학 운동 테스트 체육관에서 근력 테스트 조치를 완료합니다. 각 참가자는 자격을 갖춘 체육관 강사의 감독 하에 바벨 스쿼트, 바벨 데드리프트, 바벨 체스트 프레스, 머신 숄더 프레스 등 각 운동에 대해 최대 8회 반복(8RM) 테스트를 완료합니다. 프로토콜은 Taylor와 Fletcher(2012)가 설정한 신뢰할 수 있고 유효한 방법을 따릅니다. 참가자는 각 운동에 익숙해지고 한 번의 반복으로 '다소 쉬운' 저항을 찾고 자격을 갖춘 체육관 강사에게 올바른 기술을 보여줄 때까지 연습합니다. 그 후 참가자가 올바른 기술을 사용하여 8번째 반복을 완료할 수 있지만 9번째 반복은 완료할 수 없을 때까지 점점 더 많은 부하가 추가됩니다. 8회 이상 반복할 수 있는 경우 부하가 5 - 10% 증가하고 시도 사이에 3분 휴식이 허용되고 운동 사이에 5분이 허용됩니다. 그립 강도는 휴대용 동력계를 통해 양손으로 평가됩니다. 강도 테스트는 간섭 효과의 영향을 최소화하기 위해 완료되는 첫 번째 운동 평가가 될 것입니다(Laursen and Buchheit, 2019). 이렇게 하면 기본 테스트의 첫째 날이 종료되며 완료하는 데 1.5~2시간이 소요됩니다.

두 번째 날 참가자는 첫 방문 후 최소 24시간 후에 선더랜드 대학교에 도착하여 12시간 단식을 완료하고 추가 운동을 하지 않으며 이전 72시간 동안 카페인과 알코올을 계속 금했습니다. 참가자는 인슐린 감수성과 포도당 흡수를 평가하기 위해 경구 포도당 내성 검사(OGTT)를 완료합니다. 참가자는 상업적으로 이용 가능한 포도당 용액의 형태로 75g의 탄수화물을 섭취하게 됩니다. 이는 관리하기에 안전하고 표준화된 양입니다(Belfiore et al., 1997). 그 후 참가자는 120분 동안 실험실에 머물며 손가락 끝 혈액 샘플을 휴식 상태에서 20분 간격으로 채취하여 혈장 포도당 농도를 결정합니다. 전체적으로 참가자는 7개의 손가락 끝 혈액 샘플을 갖게 됩니다. 혈액 샘플 사이의 20분 간격은 참여자들이 인지된 노력의 등급(RPE - Borg, 1982), 신체 활동 즐거움 척도(PACES, Kendzierski & DeCarlo, 1991)를 포함하여 연구 전반에 걸쳐 사용될 다양한 척도에 익숙해지는 데 사용됩니다. ) 및 감정 척도(Hardy & Rejeski, 1989). 참가자는 또한 선호도와 운동 강도의 내성을 이해하기 위한 PRETIE-Q 설문지를 작성합니다(Ekkekakis, 2005). 마찬가지로 참가자는 약 20분 동안 수석 연구원과 반구조화된 인터뷰를 완료합니다. 질문은 규칙적인 신체 활동과 이전 운동 경험에 대한 개인적인 장벽에 초점을 맞출 것입니다. 질문은 완료한 신체 활동의 양과 운동 참여의 장벽을 이해하려는 이전 연구를 기반으로 합니다(McIntosh et al., 2016; Willett et al., 2019). 이 인터뷰는 모든 정보가 익명으로 유지되도록 각 참가자가 연구 기간 동안 코드를 할당하여 녹음되고 전사됩니다. 기본 및 개입 후 인터뷰에 대한 템플릿은 첨부 파일에 포함되어 있습니다.

그런 다음 참가자는 운동 테스트 실험실에서 심폐 운동 테스트(CPET)를 완료합니다. Mason-Likar 전극 배치가 포함된 12-리드 심전계(ECG)는 휴식 중 및 운동 중에 측정됩니다. 참가자는 근골격계 부상을 방지하기 위해 60W에서 5분 워밍업을 포함하는 로드 사이클 에르고미터에서 CPET를 완료하고 자발적인 고갈(8 - 12분). 호흡 가스는 금속 분석기(Cortex, Metalyzer)를 통해 호흡별 측정으로 수집되고 분석 용이성을 위해 30초 평균으로 변환됩니다. 30초 평균으로 변환할 때 테스트 중에 도달한 최고 산소량(VO2) 값이 참가자 VO2peak로 사용됩니다. 혐기성 역치(AT)는 v-기울기 방법(Wasserman, 1986)을 사용하여 환기 속도(Ve)와 이산화탄소 부피(VCO2)가 산소 부피(VO2)와의 선형성을 깨는 지점으로 식별됩니다. 호흡별 평균 7회 중 중간 5회부터. CPET 후 참가자는 5분 동안 무부하 쿨다운을 거치며 그 동안 심혈관 측정이 계속 모니터링됩니다. 이것으로 기본 테스트의 2일차가 종료되며 방문 기간은 총 ~3시간입니다.

참가자는 또한 구조적 심장 적응을 결정하기 위해 표준 경흉부 심초음파(TTE)를 받게 됩니다. 초기 평가는 의과 대학의 Sunderland 대학에서 30분 이상 지속되지 않고 수행됩니다. 교육 프로그램이 끝나면 두 번째 평가가 완료됩니다. 벽 두께, 심실 박출률 및 좌심실 질량을 포함하여 일련의 심초음파 매개변수를 얻습니다. 검사는 자격을 갖춘 심장 생리학자가 수행합니다. 참가자는 심장 이상이 있는 경우 즉시 연구에서 제외되고 일반의에게 의뢰됩니다. TTE는 Sunderland 대학의 심장 전문의 및/또는 심초음파의 가용성에 따라 테스트 조치 당일에 실시될 수 있습니다. 참가자는 TTE가 열리는 날에 도착하기 전에 통지를 받습니다.

또한, 기본 테스트 주간 동안 습관적인 식단과 신체 활동 수준이 기록됩니다. 대표 3~4일 기간을 선택하여 모든 참가자가 다이어트 일기를 자가 보고하고 어떻게 완료해야 하는지 지시합니다. 평일 2일과 주말 1일은 최소로 완료됩니다. 이것은 연구원이 에너지 섭취와 상대적 다량 영양소 섭취에 대해 분석할 것입니다. 습관적인 신체 활동 수준은 ActiGraph wGT3X-BT(ActiGraph, USA) 활동 모니터를 통해 평가됩니다. 각 참가자는 허리 둘레에 모니터를 올바르게 배치하는 방법에 대해 지시를 받게 되며 기준선 테스트 일주일 동안 3~5일 동안 제자리에 고정됩니다(주중 최소 1회, 토요일과 일요일 모두). 원시 가속도계 데이터는 Actilife Software(ActiGraph, USA)에 업로드되며 여기에서 에너지 소비량과 중등도에서 격렬한 운동에 소요된 시간이 추출됩니다.

2단계: 운동 개입 3개 그룹이 주 2회, 8주 운동 훈련 프로그램을 받게 됩니다. 각 운동 세션은 회복을 돕고 근골격계 부상 발생을 방지하며 프로그램을 표준화하기 위해 최소 48시간으로 분리됩니다.

HIIT 그룹 HIIT 그룹의 참가자는 방문할 때마다 선더랜드 대학의 운동 테스트 실험실에 도착합니다. 심박수 및 혈압의 휴식 측정값이 수집됩니다. HIIT 프로토콜은 근골격계 부상을 방지하기 위해 스트레칭 기간이 뒤따르는 60W에서 5분 워밍업과 함께 Lode 사이클 에르고미터에서 완료됩니다. 프로토콜은 60s 휴식과 산재된 10 x 60s 간격으로 수정된 스타일의 HIIT 디자인을 따릅니다. HIIT 간격의 강도는 델타(Δ) 방법을 사용하여 설정되어 참여자별로 개별화된 워크로드를 생성하여 워크로드가 모든 개인에게 잘 맞도록 합니다. 여기에는 AT에서의 작업 부하, VO2peak 및 이 둘 사이의 간격 백분율을 사용하여 각 참가자의 CPET 결과를 기반으로 운동 강도를 설정하는 것이 포함됩니다. 모든 참가자는 총 20분 동안 60초 동안 80% Δ로 순환한 다음 60초 휴식합니다. 마지막 HIIT 간격 후 참가자는 쿨다운 단계에서 60W에서 5분 동안 사이클링을 계속합니다. 총 세션 시간은 30분입니다. 모든 HIIT 세션은 연구팀 구성원이 감독합니다.

동시 그룹 동일 세션 동시 교육 그룹의 참가자는 HIIT 및 저항 프로토콜의 50%를 포함하는 교육 세션을 수행합니다. 참가자는 매번 방문할 때마다 University of Sunderland의 운동 테스트 실험실과 체육관에 도착합니다. 심박수 및 혈압의 휴식 측정값이 수집됩니다. 참가자는 스트레칭 기간이 뒤따르는 사이클 에르고미터에서 60W로 5분 동안 사이클링 워밍업을 완료합니다. 저항 훈련 구성 요소는 간섭 효과의 영향을 최소화하기 위해 기본 테스트와 동일한 4가지 운동으로 먼저 완료됩니다. 그러나 참가자는 8RM을 4회 반복하고 30초 휴식을 취한 다음 8RM의 100%로 8회 반복 1세트를 완료하고 다음 운동으로 넘어가기 전에 60초 휴식을 취합니다. 이렇게 하면 각 운동에 150초가 소요되어 저항 운동에 총 10분이 소요됩니다. 그런 다음 참가자는 로드 사이클 에르고미터로 이동하여 교육 세션의 HIIT 측면을 완료합니다. 그들은 60초 휴식과 함께 80% Δ에서 5 x 60초 간격을 완료하여 총 10분의 HIIT를 완료합니다. 60W의 로드 사이클 에르고미터에서 5분의 사이클링 쿨다운은 다른 그룹과 동일한 방식으로 완료됩니다. 이렇게 하면 동시 교육 세션이 30분 동안 지속됩니다. 모든 동시 세션은 연구팀 구성원과 자격을 갖춘 체육관 강사가 감독합니다.

세 그룹 모두 참가자는 운동 내내 지속적인 측정을 위해 Polar Bluetooth 심박수 모니터를 착용하게 됩니다. 운동 세션 종료 5분 후 참가자는 인지된 노력(CR100 척도), PACES 즐거움 척도 및 감정 척도에 대한 세션 평가를 완료해야 합니다. 첫 번째, 네 번째 및 여덟 번째 주에는 훈련 세션 중 하나를 사용하여 프로그램 전반에 걸쳐 생리적 부하에 대한 추가 데이터를 수집합니다. HIIT 그룹은 운동 중에 호흡 가스를 분석하고, 저항 그룹은 운동 후 손가락 끝 모세혈관 혈액 샘플을 사용하여 Lactate Pro 2(Arkray, 일본)를 통해 젖산 농도를 결정합니다. 동시 그룹은 각각 저항 및 HIIT 측면 후에 평가된 호흡 가스 및 젖산 농도를 모두 갖게 됩니다.

3단계: 개입 후 테스트 개입 후 테스트는 모든 그룹에서 완료되며 기본 테스트 동안 2일 동안 수행된 모든 테스트를 복제합니다. 이 테스트에서 유일한 변경 사항은 반구조화된 인터뷰가 훈련 개입의 전반적인 경험, 참가자의 지속 욕구 및 자유 생활 조건에서 그러한 운동 개입을 사용할 가능성에 초점을 맞출 것이라는 것입니다. 통제 그룹의 모든 참가자를 위한 운동 후 반구조화된 인터뷰는 없을 것입니다.