Различные программы тренировок (аэробные, силовые или смешанные) влияют на физиологические реакции (ТРЕНИНГ 2014) (TRAINING2014)

Изучение сердечно-сосудистой и кардиореспираторной связи (CVRC) является горячей темой в медицинской литературе, направленной на выявление синергизма, присутствующего в здоровой физиологии [7, 8]. Было исследовано несколько воздействий старения [9], заболеваний [8] или вмешательств на психическое состояние [10] на кардиореспираторную связь, однако, несмотря на потенциальный интерес, исследований влияния тренировочных программ и детренированности не проводилось.

Два основных типа тренировочных программ (аэробные – AT и резистивные – RT) широко исследовались в связи с их важными и различными физиологическими эффектами [11]. Его комбинация (АТ+ЛТ) недавно была рекомендована с оздоровительными целями для широких слоев населения [12-14].

Физиологические эффекты аэробных тренировочных программ традиционно оценивались по кардиореспираторному резерву и выявлению максимальных или пороговых переменных подсистемы [1]. Как сложная адаптивная система (САС) организм человека выступает как неделимое и единое целое, которое не может быть сведено к сумме функций его подсистем [2]. В этой КАС сердечно-сосудистая и кардиореспираторная подсистемы взаимозависимы и взаимодействуют динамически и нелинейно, т.е. непропорционально, к чему необходимо подходить с помощью нелинейных моделей [3], изучения временных рядов и методологий сложных систем (КС) [4]. ]. Поскольку CAS входит в каждую новую ситуацию с существующим набором возможностей [5] и постоянно обменивается информацией с окружающей средой, ее/его поведение является уникальным и неожиданным в краткосрочной перспективе (недели, месяцы) [6], обычная продолжительность обычных программ обучения .

Чтобы изучить связи и координацию между несколькими переменными в CAS, подходы CS предлагают обнаружение так называемых параметров порядка, коллективных или координационных переменных, поскольку они фиксируют порядок или координацию системы [3, 15]. Анализ основных компонентов (PC) — это распространенный статистический метод, который использовался для распознавания таких координационных переменных в обширной области биологических исследований, таких как: двигательный контроль [16], динамика мозга [17], репликация ДНК [18] или белок. складной [19]. ПК-анализ уменьшает размерность данных сильно связанных систем, извлекая наименьшее количество компонентов, которые объясняют большую часть вариаций в исходных многомерных данных, и суммирует их с небольшой потерей информации. ПК извлекаются в порядке убывания важности, так что на первый ПК приходится как можно большая вариация, а на каждый последующий компонент приходится чуть меньшая [20]. Количество ПК отражает размерность системы, являясь уменьшением количества ПК, свидетельствующим о большей связи (меньше размерности) и наоборот. Количество ПК изменяется, когда система претерпевает нелинейное изменение, то есть качественную или координационную реконфигурацию. Техника ПК, примененная к кинематическим переменным, успешно использовалась для изучения эффектов двигательных процессов обучения [16], но еще не применялась для изучения эффектов тренировки на физиологические переменные.

Цель данного исследования заключалась в изучении размерных изменений CVCRC до и после 6-недельного периода различных тренировочных режимов (AT, RT и AT+RT) и 3-х недель после детренировки у здоровых молодых мужчин.

Материал и методы Участники. Для определения размера выборки был проведен анализ мощности. Используя размер эффекта d = 0,80, альфа < 0,05, мощность (1 - бета) = 0,95, с тремя повторяющимися окнами мы оценили размер выборки = 32 [21]. Тридцать два здоровых физически активных мужчины, студенты физкультуры (возраст 21,2 ± 2,4 года, рост 177,1 ± 0,66 см, средняя масса тела 71,0 ± 5,1 кг, средний индекс массы тела 22,6 ± 1,7 кг·м-2) без спортивная специализация, но занимающаяся широким спектром аэробных упражнений не менее трех раз в неделю вызвалась участвовать в этом исследовании. После исходных тестов они были распределены на четыре рандомизированные группы на 6 недель тренировок: аэробные (АТ), резистивные (РТ), аэробные + резистентные (АТ+РТ) и контрольные (К).

Процедура. Участники заполнили стандартную медицинскую анкету для подтверждения своего состояния здоровья и подписали форму информированного согласия. Все экспериментальные процедуры были одобрены местным комитетом по биоэтике и проводились в соответствии с этическими принципами, изложенными в Хельсинкской декларации. После базового кардиореспираторного тестирования и тестов на максимальную силу и мощность (см. ниже) они 3 раза в неделю выполняли назначенную им специальную программу тренировок:

1. Группа AT (n = 8): они крутили педали 60 минут с нагрузкой 60% от их индивидуальной максимальной нагрузки (60% Wmax). Эта рабочая нагрузка увеличивалась на 5% еженедельно, если только участник не мог поддерживать темп на протяжении всей сессии. Во время всех занятий контролировали частоту сердечных сокращений.
2. Группа RT (n = 8): они дважды выполняли 30-минутный силовой круг[14]. Сорок процентов 1ПМ для верхней части тела (т. е. приседания, жим от груди, жим от плеч, разгибания на трицепс, сгибания рук на бицепс, тяга вниз [верхняя часть спины]) и 60 % для нижней части тела (разгибание четырехглавой мышцы, жим ногами, жим ногами). сгибания мышц задней поверхности бедра и подъем на носки) использовались в качестве начальных весов. Они позволили участникам сделать максимум 12 повторений, включая медленное контролируемое движение (2 секунды вверх и 4 секунды вниз). Время отдыха между упражнениями составляло 2 мин. Рабочие нагрузки корректировались еженедельно, при этом сопротивление увеличивалось по мере необходимости (обычно от 5 до 10%), если участник мог комфортно поднимать вес (т.е. более 12 повторений).
3. Группа AT+RT (n = 8): они крутили педали с 60% Wmax в течение 30 минут и выполняли один силовой круг (как группа R).
4. Группа С (n = 8): продолжали свою обычную деятельность, без специальной подготовки.

Кардиореспираторное тестирование. Инкрементальный циклический тест (Экскалибур, Лоде, Гронинген, Нидерланды) начинался с 0 Вт, а рабочая нагрузка увеличивалась на 20 Вт/мин до тех пор, пока истощенные участники не могли поддерживать заданную частоту циклов 70 об/мин в течение более 5 секунд подряд. Все тесты проводились в хорошо проветриваемой лаборатории; температура в помещении 23°С, относительная влажность 48%, с колебаниями не более 1°С температуры и 10% относительной влажности. Во время теста испытуемые дышали через клапан (Hans Rudolph 2700, Канзас-Сити, Миссури, США), а дыхательный газообмен определялся с помощью автоматизированной системы открытого цикла (Metasys, Brainware, La Valette, Франция). Содержание кислорода и СО2, а также скорость потока воздуха регистрировали по вдохам. Перед каждым испытанием система калибровалась смесью O2 и CO2 известного состава (O2 15%, CO2 5%, N2 сбалансировано) (Carburos Metalicos, Барселона, Испания) и окружающим воздухом. Гемодинамическая информация участников определялась с помощью неинвазивной технологии манжеты на палец (Nexfin, BMEYE Amsterdam, Нидерланды). Устройство Nexfin обеспечивает непрерывный мониторинг артериального давления (АД) по результирующей кривой пульсового давления и рассчитывает: систолическое и диастолическое артериальное давление (САД и ДАД). Участники были соединены путем обертывания надувной манжеты вокруг средней фаланги пальца. Пульсация пальцевой артерии «фиксируется» на постоянном объеме путем применения эквивалентного изменения давления по отношению к кровяному давлению, что приводит к волнообразной форме давления (метод зажимного объема). Электрокардиограмму (ЭКГ) непрерывно контролировали (DMS Systems, беспроводной передатчик и приемник ЭКГ Bluetooth DMS-BTT, программное обеспечение DMS версии 4.0, Пекин, Китай). Тесты проводились не менее чем через 3 часа после легкого приема пищи, и участников проинструктировали не выполнять никаких интенсивных физических упражнений в течение 72 часов до тестирования. Участники повторили этот тест после 6 недель тренировок и после 3 недель детренированности.

Тестирование максимальной силы и мощности. У каждого участника измеряли максимальную силу и максимальную мощность верхних и нижних конечностей соответственно (система Musclelab Power System, Porsgruun, Норвегия). Рассчитывались расчетные 1ПМ жима от груди и 1ПМ приседаний на основе субмаксимальных нагрузок. В упражнении жим от груди нагрузку начинали с 25 кг и продолжали с 35 кг, 45 кг, 55 кг, 65 кг и т.д., а в упражнении приседания начинали с 45 кг и продолжали с 65 кг, 85 кг, 105 кг. и т.д., пока не смогли выполнить 1 повторение. На основании этих результатов регистрировали максимальный 1ПМ и строили график соотношения сила/скорость для определения максимальной мощности.

Все тесты с физической нагрузкой проводились не менее чем через 3 часа после легкого приема пищи, и участников проинструктировали не выполнять никаких интенсивных физических упражнений в течение 72 часов до тестирования. Участники повторили эти тесты после 6 недель тренировок и после 3 недель детренированности.

Анализ данных. В ходе испытаний были зарегистрированы следующие максимальные значения показателей работоспособности и кардиореспираторных показателей: максимальная циклическая нагрузка (Wmax), максимальное потребление кислорода (VO2 max), максимальная экспираторная вентиляция в минуту (VE max), максимальная частота сердечных сокращений (HR max), максимальный 1ПМ-приседание и максимальный 1ПМ-грудь. Групповые средние значения в различных условиях сравнивались с использованием непараметрического критерия Фридмана.

ПК-анализ временных рядов следующих выбранных кардиореспираторных переменных: фракция О2 на выдохе (FeO2), фракция СО2 на выдохе (FeCO2), вентиляция (VE), систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и сердцебиение скорость (HR) была выполнена для получения информации о CVCRC у каждого участника. Медиана коэффициента конгруэнтности РС1 была получена в каждой группе и состоянии (до, после тренировки и детренировки). Нулевая гипотеза о постоянной медианной конгруэнтности ПК по контрольной группе и обучающим группам была проверена с помощью непараметрического метода Крускала-Уоллиса. Для оценки статистически значимых различий между каждой парой различных состояний также был проведен анализ теста Mann Whitney U на соответствие парам. Величину эффекта (Коэна d) рассчитывали, чтобы продемонстрировать величину различий стандартизированных медиан, где эффекты достигали p < 0,05. уровень.