Interwałowy trening obwodowy o wysokiej intensywności na spoczynkowe tempo metabolizmu u dorosłych z nadwagą

Według Światowej Organizacji Zdrowia nadwagę i otyłość definiuje się jako nieprawidłowe lub nadmierne nagromadzenie tkanki tłuszczowej, które stanowi zagrożenie dla zdrowia. Wskaźnik masy ciała (BMI) jest użyteczną miarą nadwagi i otyłości u dorosłych na poziomie populacji, definiowaną w następujący sposób: BMI = [waga (kg)] / [wzrost (m)^2]. Osoby z BMI >25 kg/m^2 uważa się za osoby z nadwagą, natomiast osoby z BMI >30 za otyłe. Im wyższy wskaźnik BMI, tym większe ryzyko rozwoju chorób niezakaźnych, takich jak choroby układu krążenia, cukrzyca i różne formy raka. Otyłość jest obecnie najbardziej rozpowszechnioną chorobą w krajach rozwiniętych. Szacuje się, że ponad 1,9 miliarda dorosłych (39% populacji) ma nadwagę, z czego 600 milionów (13% populacji) cierpi na otyłość. Wskaźniki te przekładają się na znaczący wpływ ekonomiczny na system opieki zdrowotnej hrabstwa; dlatego potrzebne są drastyczne środki. Główną przyczyną otyłości jest brak równowagi energetycznej między przyjmowanymi kaloriami a wydatkami energetycznymi na korzyść tych pierwszych. Tym samym zmiany stylu życia wpływające na bilans energetyczny, takie jak udział w programie ćwiczeń, mogą przyczynić się do zmniejszenia masy ciała, a tym samym przyczynić się do leczenia otyłości.

Zalecenie aktywności fizycznej w celu znacznej utraty wagi obejmuje przedłużone ćwiczenia o umiarkowanej lub wysokiej intensywności, która stopniowo wzrasta do ~250 minut tygodniowo. Zalecany jest również trening oporowy, ponieważ aktywuje układ nerwowo-mięśniowy i może poprawić sprawność funkcjonalną. Z drugiej strony proponuje się trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT), który obejmuje głównie strategię ćwiczeń sercowo-naczyniowych, naprzemiennie krótkie okresy intensywnych ćwiczeń beztlenowych z mniej intensywnymi okresami regeneracji, ponieważ są efektywne czasowo. Ponadto HIIT poprawia wydolność tlenową i skład ciała, co jest związane ze spoczynkowym tempem metabolizmu i metabolizmem mitochondrialnym mięśni szkieletowych zarówno u osób zdrowych, jak i dorosłych z nadwagą i otyłością. Zmiany spowodowane przez HIIT w funkcjonowaniu mitochondriów mogą wyjaśniać większą skuteczność w wywoływaniu pozytywnych adaptacji metabolicznych w porównaniu z tradycyjnymi protokołami wytrzymałościowymi lub oporowymi, nawet jeśli nie towarzyszą im dietetyczne strategie odchudzania.

Spoczynkowa przemiana materii jest definiowana jako wydatek energetyczny niezbędny do utrzymania prawidłowych procesów fizjologicznych organizmu w stanie spoczynku i stanowi 60-75% całkowitego dziennego wydatku energetycznego. Niewielki wzrost tempa metabolizmu spoczynkowego może mieć długoterminowy pozytywny wpływ na kontrolę masy ciała. Wydatek energetyczny wzrasta nie tylko w trakcie wysiłku, ale także przez kilka godzin po jego zakończeniu. Do tej pory zaobserwowano, że ten wzrost spoczynkowego tempa metabolizmu może trwać do 48 godzin po sesji ćwiczeń, zwłaszcza po treningu oporowym. Dokładniej, w badaniu, w którym 7 kobiet (w wieku 22-35 lat) uczestniczyło w programie treningu oporowego (100 minut na sesję, 10 ćwiczeń po 5 serii z 10-15 powtórzeniami w serii), zaobserwowano u nich wzrost metabolizmu spoczynkowego o 13% w ciągu pierwszych 3 godzin i wzrost o 4,2% w 16 godzin po sesji ćwiczeń. Z drugiej strony, 10-tygodniowy (3 sesje w tygodniu) program treningu siłowego z intensywnością 65-85% maksymalnego tętna w zależności od wieku (stopniowe zwiększanie intensywności) nie wydawał się powodować żadnych zmian w spoczynku tempo przemiany materii po sesji treningowej. Jednak w innym badaniu, w którym trening siłowy (protokół 3 serii z 10-15 powtórzeniami na serię na początku interwencji do 4-8 powtórzeń na końcu interwencji) łączono z treningiem wytrzymałościowym (65% do 85% z intensywnością 65-85% tętna maksymalnego w zależności od wieku, o rosnącym nasileniu), zaobserwowano, że spoczynkowa przemiana materii wzrosła po sesji ćwiczeń.

Należy zauważyć, że zgodnie z dostępną literaturą wykazano, że w badaniach treningowych badano zmiany tempa metabolizmu spoczynkowego tylko do 2-8 godzin po sesji ćwiczeń. Dlatego celem niniejszego badania jest zbadanie wpływu 12-tygodniowego protokołu HIICT ze sprzętem przenośnym na zmiany spoczynkowego tempa metabolizmu 24, 48 i 72 godziny po sesji ćwiczeń.

Przebieg projektu badawczego:

1. Linia bazowa: pomiary antropometryczne i fizjologiczne (w tym pomiar wskaźnika spoczynkowej przemiany materii (RMR) po nocnym poście).
2. Tygodniowy okres zapoznawczy: Wolontariusze wezmą udział w dwóch sesjach ćwiczeń w celu poznania odpowiednich technik. RMR zostanie zmierzony 24, 48 i 72 godziny po ostatniej sesji ćwiczeń. Ponadto uczestnicy otrzymają instrukcje, a następnie będą rejestrować swoją dietę przez 3 dni (2 dni tygodnia i jeden dzień weekendu).
3. Rozpoczęcie 12-tygodniowego programu HIICT: Program będzie nadzorowany i będzie używany przenośny sprzęt treningowy. Treningi odbywać się będą 3 razy w tygodniu (poniedziałek-środa-piątek). Program zostanie podzielony na 3 fazy (po 4 tygodnie każda faza), w których intensywność ćwiczeń będzie stopniowo wzrastać.
4. 1. faza: RMR będzie mierzona 24 godziny przed, a także 24, 48 i 72 godziny po ostatniej sesji ćwiczeń w fazie (np. pod koniec 4. tygodnia programu). Prowadzone będą również pomiary antropometryczne i fizjologiczne. Ponadto uczestnicy będą rejestrować swoją dietę przez 3 dni (2 dni tygodnia i jeden dzień weekendu).
5. 2. faza: Intensywność ćwiczeń wzrośnie. Zostaną przeprowadzone takie same pomiary jak w fazie 1.
6. 3. faza: Intensywność ćwiczeń wzrośnie. Zostaną przeprowadzone te same pomiary dla faz 1 i 2.