Acute and chronic effects of high intensity interval exercise on performance and muscle function
Authors: Θεοφιλίδης Γεώργιος 
Published: September 2021

Η διαλειμματική προπόνηση στην μέγιστη αερόβια ταχύτητα ή κοντά σε αυτή, θεωρείται ως μια αποτελεσματική προσέγγιση για την ενίσχυση της αντοχής. Ωστόσο, εκτιμάται ότι η μεταβολή της εδαφικής κλίσης πάνω στην οποία εκτελείται το τρέξιμο δύναται να έχει ως αποτέλεσμα ιδιαίτερες προσαρμογές σε σχέση με την μεταβολική επιβάρυνση και την μυϊκή δομή. Οι συγκεκριμένες προσαρμογές εμφανίζονται ως αποτέλεσμα της διαφοροποίησης της μεταβολικής επιβάρυνσης, του μοτίβου της επιστράτευσης των μυϊκών ινών και πιθανών του μήκους στο οποίο οι εργαζόμενοι μύες λειτουργούν κατά την άσκηση σε σύγκριση με το τρέξιμο στο επίπεδο. Επιπλέων, η ενσωμάτωση κλίσης σε ένα πρόγραμμα προπόνησης με διαλειμματικό τρέξιμο θα μπορούσε να διαφοροποιήσει την οξειδοαναγωγική κατάσταση (REDOX) του μυός και την μεταβλητότητα της καρδιακής συχνότητας (HRV) καθώς οι μυϊκοί μηχανοϋποδοχείς διαφοροποιούν την λειτουργία του συμπαθητικού και παρασυμπαθητικού νευρικού συστήματος στην διάρκεια της άσκησης. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνήσει διαφορές στην σωματική σύσταση, την μέγιστη δύναμη και την αντοχή στην δύναμη, την αρχιτεκτονική του μυός, παράγοντες απόδοσης στο τρέξιμο (μέγιστη κατανάλωση οξυγόνου, δρομική οικονομία και χρόνο παραμονής στην MAS), σε δείκτες της οξειδοαναγωγικής κατάστασης (Total antioxidant Capacity-TAC, Πρωτεϊνικά Καρβονύλιας-PC, ουσίες που αντιδρούν με το Θειοβαρβιτουρικο οξύ-TBARS) και σε δείκτες μεταβλητότητας της καρδιακής συχνότητας (HRV), ύστερα από ένα πρόγραμμα διαλειμματικής άσκησης υψηλής έντασης (HIIT) διάρκειας 8 εβδομάδων. Μεθοδολογία: Στην έρευνα έλαβαν μέρος δεκατέσσερις υγιείς και γενικά δραστήριοι εθελοντές και ηλικίας 31.9 ± 6.9 και χωρίστηκαν σε δύο ομάδες: η ομάδα της ανηφόρας (n=7), έκανε προπόνηση στην ανηφόρα και η ομάδα της κατηφόρας έκανε προπόνηση στην κατηφόρα (n=7), εκτελώντας 16 προπονήσεις σε διάστημα 8 εβδομάδων. Η κάθε προπόνηση περιελάμβανε δέκα επαναλήψεις των 30 δευτερολέπτων τρέξιμο με λόγο άσκησης προς ξεκούραση 1:2 στο 90% της Μέγιστης Αερόβιας Ταχύτητας (ΜΑΤ), σε κλίση +10 ή -10 %.Αποτελέσματα: Μελέτη 1Το ποσοστό της άλιπης σωματικής μάζας, το ποσοστό της λιπώδους σωματικής μάζας και το στατικό άλμα (cm) μεταβλήθηκαν σημαντικά κατά + 4.5 ± 4.0 %, - 11.5 ± 9.6 % and +9.5 ± 11.7%, κατά αντιστοιχία (p < 0.05) μόνο στην ομάδα της κατηφόρας. Ομοίως, μόνο η ομάδα της κατηφόρας βελτίωσε τον ρυθμό ανάπτυξης ροπής των εκτεινόντων μυών του γονάτου σε απόλυτες τιμές (Nm) στις χρονικές στιγμές των 50 ms από 22.9 ± 3.3 πριν την προπόνηση, σε 52.4 ± 34.1 μετά την προπόνηση και των 100 ms από 50.6 ± 18.4 πριν την προπόνηση, σε 102.2 ± 74.1 μετά την προπόνηση (p <0.05) και την ώθηση (N.m*s στα 0 – 300 ms) από 24.3 ± 8.8 πριν την προπόνηση, σε 38.8 ± 19.1 μετά την προπόνηση (p < 0.05) (p<0.05), ενώ η γωνία στην οποία εμφανίστηκε η μέγιστη τιμή της ροπής για την κάμψη γονάτου μειώθηκε σημαντικά και για τις δύο ομάδες (p<0.05). Αντίθετα, η ομάδα της ανηφόρας αύξησε τον αριθμό επαναλήψεων στην δοκιμασία κόπωσης και το συνολικό έργο (J) κατά 21.2 ± 32.6 % και 13.8 ± 21.2%, αντίστοιχα (p < 0.05). Δεν βρέθηκαν διαφορές μεταξύ των ομάδων στην αρχιτεκτονική του μυός. Μελέτη 2Στο τέλος της προπονητικής περιόδου η μέγιστη αερόβια ικανότητα (VO2max) έμεινε αμετάβλητη και για τις δύο ομάδες. Το αναπνευστικό πηλίκο (RQ) μεταβλήθηκε προς κατανάλωση υδατανθράκων και η μέγιστη αερόβια ταχύτητα (Maximum Aerobic Speed- MAS) βελτιώθηκε για την ομάδα της κατηφόρας (p = 0.010 and p = 0.051 αντίστοιχα), η συγκέντρωση γαλακτικού οξέος στο τέλος της προπόνησης αυξήθηκε για την ομάδα της ανηφόρας (p = 0.001), ενώ η δρομική οικονομία (RE) έμεινε αμετάβλητη και στις δύο ομάδες. Για τον χρόνο εξάντλησης στην MAS υπήρξε σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ των ομάδων (p = 0.021), αλλά αν και βελτιωμένη κατά 25.5% για την ομάδα της ανηφόρας δεν βρέθηκε στατιστικά σημαντικά βελτιωμένη (p = 0.064). Ωστόσο υπήρξε σημαντική διαφορά στο ποσοστό μεταβολής της MAS μεταξύ των δύο ομάδων (p = 0.021). Μελέτη 3Στο τέλος της προπονητικής περιόδου, για την TAC, υπήρξε σημαντική επίδραση της προπόνησης (p = 0.008), σημαντική διαφορά στις τιμές ηρεμίας για την ομάδα της κατηφόρας (0.955 ± 0.098 vs 0.861 ± 0.082 mmol DPPH*L-1) και σημαντικές διαφορές στις τιμές μετά την άσκηση (0.981 ± 0.079 vs 0.869 ± 0.079 mmol DPPH*L-1 respectively) για την ομάδα της ανηφόρας (p <0.05). Για τα PC, σημαντική επίδραση του χρόνου λήψης δείγματος, σημαντική αλληλεπίδραση του χρόνου λήψης δείγματος και της προπόνησης και σημαντική επίδραση της ομάδας (p<0.05). Post-hoc tests έδειξαν ότι οι δύο ομάδες διέφεραν σημαντικά μετά στην άσκηση μόνο πριν την έναρξη της προπόνησης (Ανηφόρα = 1.03 ± 0.17, Κατηφόρα =0.79 ±0.11 nMol*mg-1 protein) (p < 0.05). Για τα TBARS, υπήρξε σημαντική επίδραση της προπόνησης και σημαντική αλληλεπίδραση του χρόνου λήψης δείγματος και της ομάδας (p <0.05). Post-hoc tests έδειξαν ότι οι δύο ομάδες είχαν σημαντικές διαφορές στις τιμές ηρεμίας στο τέλος της προπονητικής περιόδου (Ανηφόρα = 6.515 ± 1.159 μMol*L-1 ; Κατηφόρα = 4.925 ± 0.841 μMol*L-1), ενώ στην ομάδα της κατηφόρας οι τιμές μετά την άσκηση ήταν σημαντικά διαφορετικές (pre-training = 5.138 ± 1.243 ; post-training = 6.018 ± 1.259 μMol*L-1 )(p <0.05). Μελέτη 4Έγιναν τέσσερις διαφορετικές Αναλύσεις σε δείκτες HRV: (1) στην διάρκεια της προπονητικής μονάδας 15-min; (2) στην διάρκεια αποκατάστασης των 2-min στο τέλος της προπονιτκής μονάδας; (3) στην διάρκεια των δέκα επαναλήψεων τρεξίματος των 30-sec; and, (4) και στην διάρκεια της αποκατάστασης των 60-sec μεταξύ των επαναλήψεων της άσκησης. Πιο συγκεκριμένα: Για την Ανάλυση 1, υπήρξε επίδραση της προπόνησης για τους δείκτες SDNN, Poincaré SD2, α2, και SDNN index (p<0.05), επίδραση της ομάδας για τους δείκτες Mean RR, SDNN, RRtri, Poincaré SD2, ApEn, SampEn, α1, SDANN, και SDNN index (p<0.05) και υπήρξε αλληλεπίδραση της προπόνησης και της ομάδας για τους δείκτες TINN και Poincaré SD2 (p<0.05). Post-hoc tests, έδειξαν ότι στο τέλος της προπονητικής περιόδου, υπήρξε σημαντική μεταβολή μόνο για την ομάδα της κατηφόρας για τους δείκτες Mean RR (478.6 ± 64.0 vs 508.7 ± 45.9 ms), SDNN (20.5 ± 9.9 vs 31.2 ± 16.1 ms), TINN (197.4 ± 84.6 vs 294.1 ± 150.3 ms), Poincaré SD2 (23.8 ± 10.5 vs 39.4 ± 19.9 ms), SDANN (8.6 ± 7.4 vs 14.6 ± 5.5 ms), και SDNN index (53.2 ± 19.8 vs 64.5 ± 19.4 ms); (p<0.005). Για την Ανάλυση 2, υπήρξε, σημαντική επίδραση της προπόνησης για τους δείκτες RMSSD, Poincaré SD1, και Poincaré SD2/SD1 (p<0.05), σημαντική επίδραση της ομάδας για τους δείκτες Mean RR, SDNN, RRtri, Poincaré SD1, Poincaré SD2/SD1, ApEn, SampEn, α1 (p<0.05), ενώ δεν βρέθηκε σημαντική αλληλεπίδραση της προπόνησης με την ομάδα (p>0.05). Post-hoc tests έδειξαν ότι υπήρξε σημαντική μεταβολή στο τέλος της προπονητικής περιόδου μόνο στην ομάδα της κατηφόρας στους δείκτε STD HR (3.9 ± 1.3 vs 5.1 ± 1.5 bpm), RMSSD (8.6 ± 3.7 vs 12.8 ± 5.1 ms), pNN50(%) (0.2 ± 0.4 vs 1.2 ± 1.4), Poincaré SD1 (6.1 ± 2.6 vs 9.1 ± 3.6 ms), and Poincaré SD2/SD1 (4.1 ± .05 vs 3.3 ± .09); (p<0.05).. Για την Ανάλυση 3 υπήρξε επίδραση της προπόνησης για την Mean RR (p = 0.042), επίδραση της ομάδας για τους δείκτες Mean RR, RMSSD, HF, και Poincaré SD1 (p<0.05), και αλληλεπίδραση της προπόνησης και της ομάδας για την Mean RR (p = 0.037). Στην Ανάλυση 4, υπήρξε επίδραση της ομάδας για τους δείκτες SDNN, Poincaré SD2 και ApEn (p<0.05). Συμπεράσματα: Η μεταβολή της κλίσης πάνω στην οποία εκτελείται η διαλειμματική προπόνηση υψηλής ταχύτητας, μπορεί να αποτελέσει την βάση πάνω στην οποία θα επέλθει βελτίωση σε συγκεκριμένες παραμέτρους της μυϊκής αντοχής ή της μυϊκής ισχύος, και σε παράγοντες απόδοσης στο τρέξιμο ανάλογα με τον προσανατολισμό της προπόνησης προς την βελτίωση της αντοχής (ανηφόρα) ή της ισχύος (κατηφόρα).Αναφορικά με τους δείκτες δύναμης και ισχύος, η προπόνηση με διαλειμματικό τρέξιμο στην κατηφόρα βελτίωσε σημαντικά το άλμα και τον ρυθμό ανάπτυξης ροπής των εκτεινόντων του γόνατος. Από την άλλη, η προπόνηση με διαλειμματικό τρέξιμο στην ανηφόρα βελτίωσε την μυϊκή αντοχή.Όσον αφορά τους δείκτες αερόβιας ικανότητας, η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου δεν άλλαξε με την προπόνηση σε καμμία ομάδα. Βελτιώθηκε όμως ο χρόνος άσκησης έως την εξάντληση και, ως έναν βαθμό η οικονομία, για την ομάδα της ανηφόρας. Δεδομένης της μεγάλης διαφοράς στην συνολική επιβάρυνση, είναι αξιοσημείωτο ότι προπόνηση με διαλειμματικό τρέξιμο στην κατηφόρα διατήρησε την συνολική αερόβια ικανότητα στα αρχικά επίεπδα.Η διαλειμματική προπόνηση υψηλής ταχύτητας σε κλίση έδειξε να μειώνει την ολική αντιοξειδωτική ικανότητα (TAC) στο αίμα τόσο στην οξεία όσο και στην χρόνια φάση της άσκησης. Παράλληλα όμως παρατηρήθηκε μείωση της συγκέντρωσης PC στο αίμα στο τέλος της προπονητικής περιόδου. Επιπλέον, ενώ πριν την έναρξη της προπονητικής περιόδου το διαλειμματικό τρέξιμο στην κατηφόρα προκάλεσε λιγότερη υπεροξείδωση λιπών σε σύγκριση με την ανηφόρα, η αθροιστική επίδραση της έκκεντρης άσκησης στην διάρκεια του χρόνου, δύναται να αντιστρέψει το συγκεκριμένο αποτέλεσμα. Τέλος, η ένταση της άσκησης δείχνει να επηρεάζει τους δείκτες HRV μετά την προπονητική περίοδο 8 εβδομάδων με την άσκηση χαμηλής έντασης να επηρεάζει θετικά την ενεργοποίηση του παρασυμπαθητικού νευρικού συστήματος , ενώ η κλίση δείχνει να μην επηρεάζει προπονητικές προσαρμογές σχετικές με την μεταβλητότητα της καρδιακής συχνότητας.