Częstotliwość ćwiczeń podczas treningu wytrzymałościowego: adaptacje sercowo-oddechowe, hematologiczne i oksydacyjne mięśni

Pytania i hipotezy:

Podstawowe pytanie badawcze tego badania brzmi: „Czy rzadsze ćwiczenia prowadzą do poprawy wydolności aerobowej, która nie jest gorsza niż poprawa wynikająca z częstszych ćwiczeń, gdy całkowita objętość ćwiczeń i intensywność ćwiczeń są dopasowane?” Drugorzędne pytania badawcze tego badania to: „Czy rzadsze ćwiczenia prowadzą do podobnej poprawy masy hemoglobiny, odporności na zmęczenie nerwowo-mięśniowe i zdolności oksydacyjnej mięśni szkieletowych w porównaniu z częstszymi ćwiczeniami, gdy całkowita objętość ćwiczeń i intensywność ćwiczeń są dopasowane?” Badacze postawili hipotezę, że program treningowy „weekendowego wojownika” spowoduje poprawę wydolności krążeniowo-oddechowej, która nie będzie gorsza niż poprawa wywołana standardowym protokołem treningowym. Badacze stawiają hipotezę, że te ulepszenia będą spowodowane podobną poprawą markerów zawartości mitochondriów w mięśniach szkieletowych i masy hemoglobiny oraz odporności na zmęczenie nerwowo-mięśniowe między obydwoma protokołami treningowymi.

Projekt badania i metody:

Łącznie 32 uczestników (16 kobiet, 16 mężczyzn; 8 płci na grupę) zostanie losowo przydzielonych do grup treningowych o niskiej lub wysokiej częstotliwości i przejdzie testy fizjologiczne na początku, po 4 tygodniach i po 8 tygodniach treningu. Wielkość próby 32 została obliczona na podstawie alfa 0,05, potęgi 0,90, współczynnika alokacji grup 1: 1 i wskaźnika rezygnacji 20%. Ponieważ w tym badaniu zastosowano test równoważności, badacze ustalili również dopuszczalną różnicę na 0 (hipoteza zerowa), odchylenie standardowe dla zmiany pierwotnego wyniku na 3 (na podstawie danych z niedawno zakończonego badania), a nie - margines niższości do 3,5 ml/kg/min, co odpowiada 1 metabolicznemu równoważnikowi jednostki zadaniowej (MET), standardowej jednostki do oceny wydolności krążeniowo-oddechowej, często uważanej za mającą znaczenie kliniczne.

Grupy o niskiej i wysokiej częstotliwości będą wykonywać ćwiczenia odpowiednio dwa lub cztery dni w tygodniu. Intensywność i czas trwania sesji treningowych będą wzrastać w trakcie badania, aby zapewnić utrzymanie bodźca treningowego, gdy uczestnicy staną się lepsi. Intensywność treningu zostanie dostosowana indywidualnie na podstawie testów wysiłkowych.

Badacze zmierzą (i) maksymalny pobór tlenu (V̇O2max) i progi wentylacji za pomocą przyrostowego testu wysiłkowego; (ii) utlenianie substratu i rozwój zmęczenia nerwowo-mięśniowego podczas 30 minut ciągłej zmiany tempa pracy w domenie o dużej intensywności, (iii) czas do niepowodzenia zadania przy 80% szczytowej mocy wyjściowej (tj. „wydajności”) po tej przedłużonej serii ćwiczeń; (iv) masa hemoglobiny techniką ponownego wdychania tlenku węgla; (v) nieinwazyjna zdolność oksydacyjna mięśni szkieletowych przy użyciu spektroskopii w bliskiej podczerwieni (NIRS) (poziom wyjściowy, 4 i 8 tygodni) Podczas treningu rejestrowane będą reakcje percepcyjne, w tym ocena postrzeganego wysiłku i ocena ogólnego zmęczenia, a także częstość akcji serca i zmienność rytmu serca.

W sumie uczestnicy z grupy o wysokiej częstotliwości odwiedzą laboratorium 25 razy, a uczestnicy z grupy o niskiej częstotliwości odwiedzą laboratorium 40 razy. Całkowity czas poświęcony obu grupom to ~37 godzin rozłożonych na 12 tygodni.

Programy szkoleniowe:

Uczestnicy grup treningowych o wysokiej i niskiej częstotliwości odwiedzą laboratorium odpowiednio 31 i 16 razy, aby ukończyć trening fizyczny. W sumie, z ostrożnym zaokrągleniem do najbliższych pół godziny, uczestnicy będą trenować przez ~23 godziny przez 8 tygodni.

Uczestnicy z grupy o niskiej częstotliwości ukończą 2 sesje treningowe tygodniowo, podczas gdy uczestnicy z grupy o wysokiej częstotliwości ukończą 4 sesje treningowe tygodniowo. Aby zapewnić równą objętość treningu w grupach, grupa o niskiej częstotliwości wykona te same sesje treningowe, co grupa o wysokiej częstotliwości; jednak będą je wykonywać „od tyłu” każdego dnia. Wszystkie treningi wysiłkowe będą oparte na wynikach indywidualnych prób wysiłkowych.

W przypadku treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) uczestnicy wykonują 4 minuty ćwiczeń o dużej intensywności, a następnie 3 minuty ćwiczeń o umiarkowanej intensywności. Każdy trening HIIT będzie poprzedzony 8-minutową rozgrzewką. W przypadku grupy o niskiej częstotliwości dwa treningi HIIT zostaną przeprowadzone tego samego dnia, ale będą przeplatane tą samą 8-minutową rozgrzewką, aby zapewnić, że całkowita objętość ćwiczeń będzie równa między grupami.

W przypadku treningu ciągłego (CONT) uczestnicy będą jeździć z intensywnością równą ~50% różnicy między progiem wymiany gazowej a punktem kompensacji oddychania. Wszystkie treningi CONT poprzedzone będą taką samą 8-minutową rozgrzewką. W przypadku grupy o niskiej częstotliwości dwa treningi CONT będą wykonywane tego samego dnia, ale będą przeplatane tą samą 8-minutową rozgrzewką, aby zapewnić równą całkowitą objętość ćwiczeń w obu grupach.

Obciążenie treningowe pozostanie stałe przez dwa tygodnie, po czym zwiększy się czas trwania (tydzień 3 i tydzień 7) lub intensywność (tydzień 5). Wzrost intensywności będzie oparty na teście środkowym V̇O2max, który zastępuje 1 jednostkę treningu CONT dla obu grup.