Высокоинтенсивный интервальный тренинг для пожилых людей

Экспериментальный: Программа HIIT для всего тела

Эта программа Total Body HIIT (круговая и велотренировка) будет включать 3 занятия в неделю (35-40 минут в непоследовательные дни) в течение 12 недель. Все занятия будут проводиться студентами бакалавриата по физическим упражнениям или студентами-докторами физиотерапии под наблюдением физиотерапевта.

Другой: Программа HIIT для всего тела

Максимум одного повторения (1RM) и вес тела (BW) будут записаны до и через 6 недель, чтобы адаптировать программу. Схема будет выполняться дважды во время каждой тренировки, и упражнения будут включать в себя: приседания, броски набивного мяча вперед от груди, броски набивного мяча над головой, фермерскую прогулку, жим от плеч сидя, тягу сидя на фитнес-мяче, упражнения на лестнице и крутящие передачи с набивным мячом. Анаэробный компонент выполняется один раз за занятие и на велотренажере. Последовательность упражнений: секунд отдыха будет 20:40 для недель 1-4, 30:30 для недель 5-8 и 40:20 для недель 9-12. Каждое занятие начинается с 5-минутной разминки и заканчивается 5-минутной заминкой. Участники получат обратную связь в режиме реального времени о частоте сердечных сокращений (целевой диапазон: 85-95% HRmax) и скорости движений при выполнении упражнений. Участникам будет предложено превзойти скорость предыдущего повторения.

Изменение результатов теста 6-минутной ходьбы по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

6MWT будет оцениваться путем подсчета количества кругов, которые участник может пройти по прямой 100-футовой дорожке. Частично пройденные круги будут измерены и добавлены к общей дистанции. Участникам будет разрешено делать перерывы для отдыха стоя, если это необходимо, но время будет продолжаться во время всех перерывов для отдыха. Участникам будет предложено «пройти как можно больше территории за 6 минут».

Изменение тестов произвольной мышечной силы (изокинетика) по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

Тестирование изокинетической силы подколенных сухожилий, четырехглавой мышцы бедра, двуглавой и трехглавой мышц плеча при медленном (60° в секунду), среднем (180° в секунду), быстром (300° в секунду) и быстром без нагрузки весе (500° в секунду) скорости с тремя максимальными повторениями, выполненными для каждой скорости, чтобы определить произвольные возможности производства пикового крутящего момента на каждой скорости с использованием динамометра. Во время оценки силовых испытаний каждому испытуемому будет предложено толкать или тянуть «как можно сильнее» плечо рычага динамометра, пока конечность не достигнет конца диапазона движения.

Изменение тестов произвольной мышечной силы (изометрия) по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

Изометрическую силу подколенных сухожилий, четырехглавой мышцы бедра, двуглавой и трехглавой мышц плеча оценивают с помощью динамометра. Для оценки максимального произвольного изометрического сокращения участники выполнят два 3-4-секундных MVIC для подколенных сухожилий, четырехглавой мышцы бедра, двуглавой и трехглавой мышц плеча. Участникам будет предложено «толкать или тянуть как можно сильнее и быстрее» и удерживать динамометр для достижения максимального произвольного крутящего момента и скорости развития крутящего момента.

Изменения в оценках вызванной мышечной функции: вызванная пиковая сила от исходного уровня до после вмешательства HIIT

Вызванную мышечную функцию оценивают с помощью электрической стимуляции, подаваемой на поверхностную четырехглавую мышцу бедра через схему катод-анод, при этом катодный зонд вдавливается в бедренный треугольник над бедренным нервом, а анод фиксируется над большим вертелом. Ручное пошаговое увеличение стимуляции будет завершено до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное сокращение. Как только будет достигнуто максимальное сокращение, будет введен максимальный, одиночный и двойной стимул. Однократная стимуляция будет использоваться для получения максимальной амплитуды М-волны (определяемой как максимальная амплитуда М-волны от пика до пика). Двойной стимул будет использоваться для доведения мышцы до максимальной способности к сокращению, чтобы исследовать способность мышцы к сокращению. Чтобы исследовать максимальную сократительную способность, крутящий момент, создаваемый четырехглавой мышцей бедра на динамометре в течение первых 50 мс, вызывал пиковую силу.

Изменения в оценках вызванной мышечной функции: вызванная пиковая скорость развития силы от исходного уровня до после вмешательства HIIT

Вызванную мышечную функцию оценивают с помощью электрической стимуляции, подаваемой на поверхностную четырехглавую мышцу бедра через схему катод-анод, при этом катодный зонд вдавливается в бедренный треугольник над бедренным нервом, а анод фиксируется над большим вертелом. Ручное пошаговое увеличение стимуляции будет завершено до тех пор, пока не будет достигнуто максимальное сокращение. Как только будет достигнуто максимальное сокращение, будет введен максимальный, одиночный и двойной стимул. Однократная стимуляция будет использоваться для получения максимальной амплитуды М-волны (определяемой как максимальная амплитуда М-волны от пика до пика). Двойной стимул будет использоваться для доведения мышцы до максимальной способности к сокращению, чтобы исследовать способность мышцы к сокращению. Чтобы исследовать максимальную сократительную способность, будет зарегистрирована вызванная пиковая скорость развития силы 0-50 мс в результате максимального двойного стимула от четырехглавой мышцы бедра.

Изменение скорости мышечной активации по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

Для изучения мышечной активации будут собираться поверхностные электромиографические (пЭМГ) сигналы, полученные во время произвольных и вызванных мышечных сокращений, от четырехглавой мышцы бедра (латеральная, прямая и медиальная широкая мышца бедра), подколенного сухожилия (двуглавая мышца бедра), двуглавой мышцы плеча и трехглавая мышца плеча. Пиковая мышечная активация будет оцениваться как пиковая амплитуда sEMG. Скорость активации мышц будет оцениваться в течение первых 50 мс после начала активации мышц.

Изменение произвольной электромеханической задержки по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

Для исследования мышечной активации поверхностные электромиографические (пЭМГ) сигналы, собранные во время произвольных и вызванных мышечных сокращений, будут собираться от четырехглавой мышцы бедра (латеральная, прямая и медиальная широкая мышца бедра), подколенного сухожилия (двуглавая мышца бедра), двуглавой мышцы плеча и трехглавая мышца плеча. Пиковая мышечная активация будет оцениваться как пиковая амплитуда sEMG. Произвольная электромеханическая задержка будет рассчитываться по разнице во времени от начала сЭМГ до начала силы.

Изменение мышечной архитектуры на основе ультразвука: площадь поперечного сечения от исходного уровня до после вмешательства HIIT

Будут получены ультразвуковые изображения латеральной широкой мышцы бедра, прямой мышцы бедра, двуглавой мышцы бедра, медиальной широкой мышцы бедра, двуглавой мышцы плеча и трехглавой мышцы плеча. Мышечная площадь поперечного сечения для каждой мышцы будет оцениваться.

Изменение мышечной архитектуры на основе ультразвука: интенсивность эха от исходного уровня до после вмешательства HIIT

Будут получены ультразвуковые изображения латеральной широкой мышцы бедра, прямой мышцы бедра, двуглавой мышцы бедра, медиальной широкой мышцы бедра, двуглавой мышцы плеча и трехглавой мышцы плеча. Будет оцениваться интенсивность эха для каждой мышцы.

Изменение мышечной архитектуры на основе биопсии мышц по сравнению с исходным уровнем до после вмешательства HIIT

Мышечные биоптаты будут взяты для определения размера миофибрилл четырехглавой мышцы бедра (т. е. латеральной широкой мышцы бедра). После необходимой подготовки к биопсии будет определено распределение типа и размера миофибрилл в каждом образце.

Изменение пика V02 по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

Участники выполнят градуированный тест с упражнениями (2-минутные этапы) на велоэргометре для оценки пика VO2. Пиковое значение VO2 для каждого испытуемого принимается за наивысшее единичное значение VO2, когда выполняются по крайней мере два из трех следующих критериев теста: 1) выравнивание VO2, несмотря на увеличение выходной мощности, 2) максимальная частота сердечных сокращений в пределах 15 ударов возрастная максимальная частота сердечных сокращений (220-возраст) и 3) коэффициент дыхательного обмена (RER) ≥1,1.

Изменение скорости ходьбы по сравнению с исходным уровнем до после вмешательства HIIT

Скорость ходьбы будет оцениваться с помощью теста ходьбы на 10 метров (максимальная комфортная скорость ходьбы).

Изменение функциональной силы нижней части тела по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

Функциональная сила нижней части тела будет оцениваться с помощью 5-кратного теста «сидя-вставай». Этот тест требует, чтобы участники вставали и садились 5 раз без использования верхних конечностей как можно быстрее.

Изменение функциональной силы верхней части тела по сравнению с исходным уровнем после вмешательства HIIT

Функциональная сила верхней части тела будет оцениваться по силе хвата рук. Будет выполнено три повторения максимального удержания по 30 секунд на каждой руке.

Изменение баланса: отклонение центра давления от исходного уровня к последующему вмешательству HIIT

Участники будут статично стоять на силовой пластине в трех разных сценариях (ноги вместе, глаза открыты, ноги вместе, глаза закрыты и стойка на одной ноге). Отклонение центра давления будет рассчитано для определения статического баланса.

Изменение баланса: функциональная оценка походки от исходного уровня до после вмешательства HIIT

Участники выполнят функциональную оценку походки, клиническую оценку способности ходить в различных условиях (например, перешагивание препятствия, ходьба назад и т. д.). Баллы варьируются от 0 до 30, при этом более высокие баллы указывают на лучшую балансировку.

Изменение баланса: шкала баланса Берга от исходного уровня до после вмешательства HIIT

Участники заполнят шкалу баланса Берга, клиническую оценку способности к статическому и динамическому равновесию. Оценка по шкале баланса Берга варьируется от 0 до 56, при этом более высокие баллы указывают на лучшую балансировку.

Изменение качества жизни, связанного со здоровьем, по сравнению с исходным уровнем до уровня после вмешательства ВИИТ

Участники заполнят краткий опросник о состоянии здоровья (SF-36) для оценки качества жизни, связанного со здоровьем.