Høyintensiv intervalltrening for eldre voksne

Eksperimentell: Total Body HIIT-program

Dette Total Body HIIT-programmet (krets- og sykkeltrening) vil involvere 3 økter per uke (35-40 minutter på ikke-påfølgende dager) i løpet av de 12 ukene. All økt vil bli ledet av studenter i treningsvitenskap eller doktorgradsstudenter i fysioterapi og overvåket av en fysioterapeut.

Annen: Total Body HIIT-program

Maksimum for én repetisjon (1RM) og kroppsvekt (BW) vil bli registrert før og etter 6 uker for å skreddersy programmet. Kretsen vil bli gjennomført to ganger i løpet av hver økt, og øvelsene vil inkludere: knebøy, medisinball fremover brystkast, medisinball overheadkast, farmers walk, sittende skulderpress, sittende rad sittende på en treningsball, aerobic stigerør step-ups, fot stigeøvelser, og vridende medisinballpasninger. Den anaerobe komponenten vil bli fullført én gang i løpet av en økt og på en stasjonær sykkel. Progresjonen av trening: hvilesekunder vil være 20:40 for uke 1-4, 30:30 for uke 5-8 og 40:20 for uke 9-12. Hver økt starter med 5 minutters oppvarming og avsluttes med 5 minutters nedkjøling. Deltakerne vil få tilbakemelding i sanntid om hjertefrekvens (målområde: 85-95 % HRmax) og treningsbevegelseshastighet. Deltakerne vil bli oppfordret til å overgå hastigheten til forrige repetisjon.

Endring i 6-minutters gangtestytelse fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

6MWT vil bli vurdert ved å telle antall runder en deltaker kan gå på en 100 fot rett sti. Delvis gjennomførte runder vil bli målt og lagt til den totale distansen. Deltakerne får ta stående hvilepauser ved behov, men tiden fortsetter i alle hvilepauser. Deltakerne vil bli instruert om å "dekke så mye bakken du kan på 6 minutter".

Endring i frivillige muskelstyrketester (isokinetikk) fra baseline til etter HIIT-intervensjon

Isokinetisk styrketesting på hamstrings, quadriceps femoris, biceps brachii og triceps brachii muskler ved sakte (60° per sekund), middels (180° per sekund), rask (300° per sekund) og rask uvektet (500° per sekund) hastigheter med tre maksimale repetisjoner utført for hver hastighet for å bestemme frivillige toppmomentproduksjonsevner ved hver hastighet ved hjelp av et dynamometer. Under styrketestingene vil hver enkelt person bli bedt om å skyve eller trekke "så hardt som mulig" mot en spakarm på dynamometeret til lemmet når slutten av bevegelsesområdet.

Endring i frivillige muskelstyrketester (isometriske) fra baseline til etter HIIT-intervensjon

Isometrisk styrke av hamstrings, quadriceps femoris, biceps brachii og triceps brachii muskler vil bli vurdert ved hjelp av et dynamometer. For maksimal frivillig isometrisk kontraksjonsvurdering, vil deltakerne fullføre to, 3- til 4-sekunders MVICs av hamstrings, quadriceps femoris, biceps brachii og triceps brachii. Deltakerne vil bli instruert om å "skyve eller trekke så hardt og fort som mulig" og holde mot dynamometeret for å oppnå maksimalt frivillig dreiemoment og hastighet på dreiemomentutvikling.

Endring i vurderinger av fremkalt muskelfunksjon: fremkalt toppkraft fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Fremkalt muskelfunksjon vil bli vurdert ved hjelp av elektrisk stimulering levert til den overfladiske quadriceps femoris via et katode-anode-arrangement, med katodeproben presset inn i femoral-trekanten over femoralnerven og anoden festet over den større trochanter. Manuelle trinnvise økninger i stimulering vil bli fullført til maksimal sammentrekning er oppnådd. Når maksimal sammentrekning er oppnådd, vil en maksimal, enkel og dublett stimulus administreres. Enkeltstimuleringen vil bli brukt til å fremkalle en maks M-bølgeamplitude (definert som maks M-bølge topp-til-topp amplitude). En dublettstimulus vil bli brukt for å drive muskelen til maksimal kontraksjonsevne for å undersøke muskelkontraksjonsevnen. For å undersøke maksimal kontraktilkapasitet, fremkalte dreiemoment produsert fra quadriceps femoris fra dynamometeret i løpet av de første 50 ms, toppkraft.

Endring i vurderinger av fremkalt muskelfunksjon: fremkalt topphastighet for kraftutvikling fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Fremkalt muskelfunksjon vil bli vurdert ved hjelp av elektrisk stimulering levert til den overfladiske quadriceps femoris via et katode-anode-arrangement, med katodeproben presset inn i femoral-trekanten over femoralnerven og anoden festet over den større trochanter. Manuelle trinnvise økninger i stimulering vil bli fullført til maksimal sammentrekning er oppnådd. Når maksimal sammentrekning er oppnådd, vil en maksimal, enkel og dublett stimulus administreres. Enkeltstimuleringen vil bli brukt til å fremkalle en maks M-bølgeamplitude (definert som maks M-bølge topp-til-topp amplitude). En dublettstimulus vil bli brukt for å drive muskelen til maksimal kontraksjonsevne for å undersøke muskelkontraksjonsevnen. For å undersøke maksimal kontraktil kapasitet, vil fremkalt topphastighet for kraftutvikling 0-50ms bli registrert som følge av en maksimal dublettstimulus fra quadriceps femoris.

Endring i hastighet av muskelaktivering fra baseline til etter HIIT-intervensjon

For å undersøke muskelaktivering vil overflateelektromyografiske (sEMG)-signaler samlet under de frivillige og fremkalte muskelkontraksjonene samles inn fra quadriceps femoris (vastus lateralis, rectus femoris og vastus medialis muskler), hamstrings (biceps femoris muskel), biceps brachii, og triceps brachii muskler. Maksimal muskelaktivering vil bli vurdert som topp sEMG-amplitude. Hastigheten for muskelaktivering vil bli vurdert i løpet av de første 50 ms etter at muskelaktiveringen starter.

Endring i frivillig elektromekanisk forsinkelse fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

For å undersøke muskelaktivering vil overflateelektromyografiske (sEMG)-signaler samlet under de frivillige og fremkalte muskelkontraksjonene samles inn fra quadriceps femoris (vastus lateralis, rectus femoris og vastus medialis muskler), hamstrings (biceps femoris muskel), biceps brachii, og triceps brachii muskler. Maksimal muskelaktivering vil bli vurdert som topp sEMG-amplitude. Frivillig elektromekanisk forsinkelse vil bli beregnet fra tidsforskjellen fra begynnelse av sEMG til begynnelse av kraft.

Endring i ultralydbasert muskelarkitektur: Tverrsnittsareal fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Det vil bli tatt ultralydbilder av vastus lateralis, rectus femoris, biceps femoris, vastus medialis, biceps brachii og triceps brachii. Muskeltverrsnittsareal for hver muskel vil bli vurdert.

Endring i ultralydbasert muskelarkitektur: ekkointensitet fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Det vil bli tatt ultralydbilder av vastus lateralis, rectus femoris, biceps femoris, vastus medialis, biceps brachii og triceps brachii. Ekkointensiteten for hver muskel vil bli vurdert.

Endring i muskelbiopsibasert muskelarkitektur fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Muskelbiopsier vil bli samlet for å bestemme myofiberstørrelsen fra quadriceps femoris (dvs. vastus lateralis). Etter nødvendige biopsiforberedelser vil fordelingen av myofibertype og størrelse bestemmes innenfor hver prøve.

Endring i V02-topp fra baseline til etter HIIT-intervensjon

Deltakerne vil gjennomføre en gradert treningstest (2-minutters etapper) på sykkelergometeret for å evaluere VO2-toppen. VO2-topp for hvert forsøksperson vil bli tatt som den høyeste enkeltstående VO2-verdien når minst to av de tre følgende testkriteriene er oppfylt: 1) En utjevning i VO2 til tross for en økning i kraftuttak, 2) maksimal hjertefrekvens innen 15 slag av alderspredikert maksimal hjertefrekvens (220-alder), og 3) respiratorisk utvekslingsforhold (RER) ≥1,1.

Endring i ganghastighet fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Ganghastighet vil bli vurdert med 10-meters gangtest (maksimal komfortabel ganghastighet).

Endring i funksjonell underkroppsstyrke fra baseline til etter HIIT-intervensjon

Funksjonell underkroppsstyrke vil bli vurdert med 5 ganger sitt-til-stå-testen. Denne testen krever at deltakerne reiser seg og setter seg ned 5 ganger uten bruk av overekstremiteter så raskt som mulig.

Endring i funksjonell overkroppsstyrke fra baseline til etter HIIT-intervensjon

Funksjonell overkroppsstyrke vil bli vurdert med håndgrepsstyrke. Tre repetisjoner med maksimalt 30 sekunders hold på hver hånd vil bli fullført.

Endring i balanse: Center of Pressure Excursion fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Deltakerne vil statisk stå på en kraftplate i tre forskjellige scenarier (føttene sammen øynene åpne, føttene sammen øynene lukket og enkeltbensstilling). Sentrum av trykkavvik vil bli beregnet for å bestemme statisk balanse.

Endring i balanse: Funksjonell gangvurdering fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Deltakerne skal fullføre funksjonsvurderingen, en klinisk vurdering av gangevnen under ulike forhold (f.eks. å tråkke over en hindring, gå baklengs, etc.). Poeng varierer fra 0-30 med høyere poengsum som indikerer bedre balanseytelse.

Endring i balanse: Berg Balance Skala fra baseline til følgende HIIT-intervensjon

Deltakerne skal fullføre Berg Balance Scale, en klinisk vurdering av statiske og dynamiske balanseevner. Berg Balance Scale Score varierer fra 0-56 med høyere score som indikerer bedre balanseytelse.

Endring i helserelatert livskvalitet fra baseline til etter HIIT-intervensjon

Deltakerne vil fullføre Short-Form Health Survey (SF-36) for å vurdere helserelatert livskvalitet.