Διαλειμματική άσκηση υψηλής έντασης: φυσιολογικές αποκρίσεις και προσαρμογές Γρηγόρης Μπογδάνης, Ph.D., ΣΕΦΑΑ Αθήνας Διαλειμματική άσκηση υψηλής έντασης High Intensity Interval Training ή ΗΙΙΤ Μορφή εκγύμνασης κατά την οποία σύντομες περίοδοι έντονης άσκησης εναλλάσσονται με περιόδους ήπιας άσκησης ή ανάπαυσης Sprint Interval Training ή SIT μέγιστη ένταση (σπριντ) >250% VO 2 max άσκηση: 5-30 s διάλειμμα 1:6 (30 s) έως 1:9 (4.5 min) 4-10 επαναλήψεις High Intensity aerobic interval training ένταση (90%-100% VO 2 max) Άσκηση: 1-4 min διάλειμμα 1:1 (1 min) έως 1:0.8 (3-4 min) 4-12 επαναλήψεις π.χ. 4 x 4 min ή 10 x 1 min Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 1
Διαλειμματική άσκηση υψηλής έντασης (Sprint Interval Training) 22 λεπτά συνολικός χρόνος (μαζί με προθέρμανση + αποθεραπεία) 14 λεπτά άσκηση + διαλείμματα 30 s 30 s 30 s 30 s 4 min 4 min 4 min 4 min 4 min προθέρμανση 2 λεπτά καθαρή άσκηση H ΗΙΙΤ θεωρείται από πολλούς ως μια πολύ αποδοτική μορφή εκγύμνασης. αποθεραπεία Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 2
Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 3
30 s 30 s 4 min ATP utilization (mmol.kg dry muscle -1 ) 400 SPRINT 1 Aerobic ATP PCr 300 25% Glycolysis 200 100 0 29% 96 4% 19% 63 40% 48% 156 0 10 20 30 TIME (sec) 0 SPRINT 2 43% 107 20% 49 36% 89 10 20 30 TIME (sec) Sprint 1 %VO 2 max Sprint 2 61±2 72±3 Bogdanis et al., 1996 SPRINT 2 ATP utilization rate (mmol.kg dry muscle -1.s -1 ) - 12 10 8 6 4 2 0 21% 2.6 3% 34% 4.2 5.2 42% Aerobic ATP PCr 65% 4.1 6% 29% 1.8 Glycolysis 0 10 20 30 TIME (sec) first 10 s last 20 s 45±2 %VO 2 max 85±3 max Bogdanis et al., 1996, Nevill et al., 1996 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 4
30 s 30 s 30 s 4 min 4 min Parolin et al., 1999 ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ Sprint 1 Sprint 3 H + Parolin et al., 1999 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 5
Μεταβολές στη συγκέντρωση γαλακτικού, στο ph, στη συγκέντρωση αμμωνίας και στον όγκο πλάσματος μετά από ένα σπριντ διάρκειας 30 s BLOOD LACTATE mmol.i -1 20 15 10 5 0 REST POST # 2 4 6 RECOVERY TIME (min) # PLASMA AMMONIA (µm) ( ) 200 150 100 50 0 REST POST 2 4 6 8 RECOVERY TIME (min) 7.4 7.3 7.2 7.1 7 BLOOD ph ( ) Δplasma volume: 15.9 2.2% ARTERIAL BLOOD PRESSURE Μεταβολές στην αρτηριακή πίεση και στη συγκέντρωση ηλεκτρολυτών στο πλάσμα kpa mmhg 25 20 15 10 150 100 50 # S1 S2 SYS-A SYS-P DIA-A DIA-P REST 0 1 2 3 4 5 6 7 83.5' 9101112131415161718192021 3.5' 10' RECOVERY TIME (min) Plasma K + (mmol. l-1) Plasma Na + (mmol.l-1) 150 145 140 135 130 125 120 115 5 4 3 # # REST POST 2 4 6 TIME (min) measured concentration corrected for %PVC REST POST 2 4 6 TIME (min) Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 6
Σύγκριση διαλειμματικής άσκησης υψηλής έντασης και συνεχόμενης υπομέγιστης άσκησης 30 s 30 s 30 s 30 s 30 s 30 s 4.5 min 4.5 min 4.5 min 4.5 min 4.5 min 2 εβδομάδες προπόνηση 3 φορές/ εβδομάδα Σύνολο: 10 λεπτά καθαρή άσκηση ή 1.5 ώρα μαζί με τα διαλείμματα/εβδ. Συνολικό μηχ. Έργο: 225 kj/εβδ. 40-60 λεπτά άσκηση στο 65%VO2max 2 εβδομάδες προπόνηση 5 φορές/ εβδομάδα Σύνολο: 4.5 ώρες άσκηση/εβδ. Συνολικό μηχ. Έργο: 2250 kj/εβδ. Burgomaster et al., 2008, Gibala et al., 2012 2 weeks HIT training 2 weeks HIT training 2 weeks HIT training 2 weeks HIT training 6 weeks HIT training cytochrome c oxidase 6 weeks HIT training 6 weeks HIT training Burgomaster et al., 2005, 2007, Gibala et al., 2006, 2012 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 7
μιτοχονδριακός μεταγραφικός παράγοντας Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α) (συνενεργοποιητής 1α του ενεργοποιούμενου από πολλαπλασιαστές των υπεροξυσωμάτων υποδοχέα γ) αυξάνει τον αριθμό και τον όγκο των μιτοχονδρίων και κατά συνέπεια την οξειδωτική ικανότητα Ca2+ ATP:ADP ratio Οξειδωτικό στρες Βελτίωση του γλυκαιμικού ελέγχου μετά από 2 εβδομάδες προπόνησης SIT Little et al., 2011,Hawley and Gibala, 2012 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 8
Μέτρηση βασικού μεταβολισμού MPO: 560 W MPO: 385 W 31% 30 s 30 s 30 s 30 s 1 η μελέτη: BMR: 1719 Kcal/ημέρα 4 min 4 min 4 min Καμία επίδραση στις τιμές ηρεμίας: RER: 0.85 (~50% λίπη, 50% CHO) Γλυκόζη: 5.00 mmol/l Ινσουλίνη: 24.0 pmol/l Λεπτίνη: 7.3 ng/ml NEFA: 0.34 mmol/l Free T3: 1.05 nmol/l Αδρεναλίνη: 5 μg/g κρεατινίνης Νοραδρεναλίνη: 19 μg/g κρεατινίνης BMR: 1708 Kcal/ημέρα Sevits et al. 2013 2 η μελέτη: 2ήμερη διαβίωση σε θάλαμο μέτρησης ενεργειακής δαπάνης 24 ώρες 24 ώρες 30 s 30 s 30 s 30 s 30 s 4 min 4 min 4 min 4 min Συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη: 2191 Kcal/ημέρα +24 ωρη μέτρηση ούρων (ουρία, κρεατινίνη) Μέτρηση οξείδωσης λιπών, υδατανθράκων και πρωτεϊνών Αύξηση ενεργειακής δαπάνης 226 kcal (p<0.001) Συνολική ημερήσια ενεργειακή δαπάνη: 2417 Kcal/ημέρα Sevits et al. 2013 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 9
Αύξηση ενεργειακής δαπάνης 50-150 kcal/ημέρα μειώνει την πιθανότητα αύξησης βάρους στο 90% των ανθρώπων Sevits et al. 2013 Stroebele et al., 2011 Μείωση του σωματικού λίπους με τη διαλειμματική προπόνηση υψηλής έντασης 15 εβδομάδες προπόνηση 3 φορές/εβδομάδα 20 λεπτά: 8s sprint + 12 s αποκατάσταση 15 εβδομάδες προπόνηση 3 φορές/εβδομάδα 40 λεπτά: 60% VO 2 peak 31% Αύξηση της VO2peak Μείωση λίπους στα πόδια και στην κοιλιά Μείωση της ινσουλίνης ηρεμίας Trapp et al. 2008 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 10
Reduced Exertion High Intensity Interval Training (REHIT) 10 λεπτά συνολικός χρόνος (άσκηση + διαλείμματα) 10-20s 10-20s 3 min 3:20-3:40 min 3 min Ήπια άσκηση (60W) Ήπια άσκηση (60W) Ήπια άσκηση (60W) 20-40 δευτερόλεπτα καθαρή άσκηση Metcalfe et al., 2012, 2015 Reduced Exertion High Intensity Interval Training (REHIT) VO2max: 12-14% (χαμηλές αρχικές τιμές) Άνδρες Γυναίκες Metcalfe et al., 2012 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 11
Reduced Exertion High Intensity Interval Training (REHIT) Metcalfe et al., 2015 ACSM s HEALT & FITNESS JOURNAL, Eickhoff_Shemek & Keiper, 2014 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 12
Ταχύτατες φυσιολογικές προσαρμογές Γρήγορη επιστροφή μετά από διακοπή προπόνησης Gateway to exercise Πιο ευχάριστος τρόπος άσκησης Μείωση της όρεξης (γκρελίνη, πεπτίδιο YY) Μεγάλη φυσιολογική επιβάρυνση (καρδιακή συχνότητα, αρτηριακή πίεση, μεταβολές όγκου πλάσματος, μεταβολική οξέωση) Αρκετά επίπονη (αλλά σύντομη) άσκηση Αυξημένη πιθανότητα εμφάνισης σοβαρών ιατρικών συμβαμάτων (ισχαιμία μυοκαρδίου), σε άτομα που έχουν πρόβλημα και δεν το γνωρίζουν Πλήρης ιατρικός έλεγχος (να περιλαμβάνει και δοκιμασία κόπωσης) Ενημερωμένοι αθλητικοί επιστήμονες Προσαρμογή των προγραμμάτων άσκησης στις δυνατότητες και το επίπεδο του ασκούμενου Προοδευτική αύξηση της επιβάρυνσης Συνεχής παρακολούθηση του ασκούμενου Παρουσία ιατρού κατά την άσκηση (σε ασθενείς) Hazell et al. 2012, Williams et al. 2013, Deighton et al. 2013, Bartlett et al., 2011, Eickhoff_Shemek & Keiper, 2014 Γ. Μπογδάνης, ΤΕΦΑΑ Αθήνας 13