ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΣΕΡΡΩΝ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΣΕΡΡΩΝ ΟΞΕΙΕΣ ΑΙΜΟΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΑΠΟΚΡΙΣΕΙΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΛΕΙΜΜΑΤΙΚΗ ΥΨΗΛΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑ ΤΗ ΣΥΝΕΧΟΜΕΝΗ ΜΕΤΡΙΑΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΑΕΡΟΒΙΑ ΑΣΚΗΣΗ Του Κουνούπη Αναστάσιου Μεταπτυχιακή διατριβή που υποβάλλεται στο καθηγητικό σώμα για την εκπλήρωση των απαιτήσεων για την απόκτηση μεταπτυχιακού τίτλου του Τμήματος Επιστήμης Φυσικής Αγωγής και Αθλητισμού Σερρών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης 2013 Σέρρες Εγκεκριμένο από το καθηγητικό σώμα: Επιβλέπων: Ζαφειρίδης Ανδρέας, Επίκουρος Καθηγητής Μέλος: Δίπλα Κωνσταντίνα, Λέκτορας Μέλος: Βράμπας Σ. Ιωάννης, Καθηγητής

2013 Κουνούπη Αναστάσιου ALL RIGHTS RESERVED

i ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΚΟΥΝΟΥΠΗΣ: «Οξείες αιμοδυναμικές αποκρίσεις κατά τη Διαλειμματική υψηλής έντασης και κατά τη Συνεχόμενη μέτριας έντασης αερόβια άσκηση» (Υπό την επίβλεψη του Επίκουρου Καθηγητή κ. Ζαφειρίδη Ανδρέα) Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθούν οι οξείες αιμοδυναμικές αποκρίσεις κατά τη συνεχόμενη και τη διαλειμματική αερόβια άσκηση. Δώδεκα υγιείς άνδρες (24,0 ± 3,2 ετών) εκτέλεσαν ένα πρωτόκολλο μέγιστης προοδευτικά αυξανόμενης έντασης άσκησης και τρία πρωτόκολλα αερόβιας άσκησης σε κυκλοεργόμετρο. Ένα πρωτόκολλο με τη συνεχόμενη μέθοδο (65% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος, ΜΠΙ) (ΣΥΝ), ένα με τη διαλειμματική μέθοδο μεσαίου χρόνου (2 min στο 90% της ΜΠΙ με 2 min παθητικής ανάληψης) (ΜεσΧ) και ένα με τη διαλειμματική μέθοδο μικρού χρόνου (30 sec στο 105% της ΜΠΙ με 30 sec παθητικής ανάληψης) (ΜικΧ). Κατά τη διάρκεια των πρωτοκόλλων καταγράφηκαν οι μέγιστες αποκρίσεις της συστολικής αρτηριακής πίεσης (ΣΑΠ), της διαστολικής αρτηριακής πίεσης (ΔΑΠ), της μέσης αρτηριακής πίεσης (ΜΑΠ), της καρδιακής συχνότητας (ΚΣ), του όγκου παλμού (ΟΠ), της καρδιακής παροχής (ΚΠ), της συνολικής περιφερικής αντίστασης (TPR), της κατανάλωσης οξυγόνου (VO 2 ) και της αρτηριοφλεβικής διαφοράς οξυγόνου (Α-VO 2 ). Επιπλέον, υπολογίστηκαν οι συνολικές αποκρίσεις των αιμοδυναμικών δεικτών ως εμβαδόν της περιοχής κάτω από την καμπύλη και ο χρόνος παραμονής πάνω από 70 και 80% της VO 2 max. Στο τέλος της άσκησης καταγράφηκε η συγκέντρωση γαλακτικού οξέος. Οι μέγιστες αποκρίσεις της ΣΑΠ και ΜΑΠ ήταν υψηλότερες στα ΜεσΧ και ΜικΧ έναντι του ΣΥΝ (p < 0,05). Οι μέγιστες αποκρίσεις της ΚΠ και της VO2 ήταν σημαντικά υψηλότερες στο ΜεσΧ έναντι του ΣΥΝ και ΜικΧ (p<0,05), χωρίς διαφορές ανάμεσα στα ΣΥΝ και ΜικΧ. Δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των τριών πρωτοκόλλων στις μέγιστες αποκρίσεις της KΣ, ΤPR, A-VO 2. Η συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος ήταν σημαντικά υψηλότερη στα διαλειμματικά πρωτόκολλα έναντι του ΣΥΝ (p<0,05). Οι τιμές AUC της ΣΑΠ, της ΔΑΠ, της ΜΑΠ και τηςtpr ήταν σημαντικά υψηλότερες στο πρωτόκολλο ΜεσΧ έναντι των ΣΥΝ και ΜικΧ (p < 0,05), ενώ η τιμή AUC της ΚΠ ήταν σημαντικά υψηλότερη στο ΣΥΝ έναντι των δύο διαλειμματικών πρωτοκόλλων (p < 0,05). Ο χρόνος άσκησης πάνω από το 80% της VO 2 max ήταν σημαντικά μεγαλύτερος στα ΣΥΝ και ΜεσΧ έναντι του ΜικΧ (p < 0,05), ενώ ο χρόνος πάνω από το 70% της VO 2 max ήταν σημαντικά μεγαλύτερος στο ΣΥΝ έναντι των δυο διαλειμματικών πρωτοκόλλων (p < 0,05). Συμπερασματικά, το πρωτόκολλο ΜεσΧ προκαλεί υψηλότερες μέγιστες κεντρικές αποκρίσεις (ΚΠ) και μεγαλύτερη συνολική απόκριση στην αρτηριακή πίεση έναντι των ΣΥΝ και ΜικΧ. Τα ΣΥΝ και ΜικΧ φαίνεται να προκαλούν παρόμοιες μέγιστες κεντρικές αποκρίσεις. Τέλος, το πρωτόκολλο ΣΥΝ φαίνεται να είναι αυτό που απαιτεί μεγαλύτερη συνολική παραγωγή καρδιακού έργου από τα δύο διαλειμματικά πρωτόκολλα, όπως αυτό διαπιστώνεται από τη συνολική απόκριση της ΚΠ, ενώ τα διαλειμματικά πρωτόκολλα φαίνεται να προκαλούν υψηλότερες περιφερικές προσαρμογές (La) έναντι του ΣΥΝ.

Λέξεις κλειδιά: Αερόβια άσκηση, διαλειμματική μέθοδος, συνεχόμενη μέθοδος, μέθοδος διάρκειας, καρδιαγγειακές προσαρμογές, πρόσληψη οξυγόνου, όγκος παλμού, καρδιακή παροχή, κεντρικές προσαρμογές, περιφερικές προσαρμογές ii

iii ABSTRACT KOUNOUPIS ANASTASIOS «Acute hemodynamic responses during high intensity intermittent and moderate intensity continuous aerobic exercise» (Under the supervision of Assistant Professor Zafeiridis Andreas) The purpose of this study was to examine the acute hemodynamic responses during long intermittent (LI), short intermittent (SI) and continuous (CONT) aerobic exercise protocols. Twelve healthy men (24.0 ± 3.2 yrs.) performed a maximal incremental bicycle test for determining the VO 2 max and the Peak Power Output (PPO). Next, the participants performed three aerobic exercise protocols: a LI protocol (2 min exercise 90% at PPO with 2 min passive recovery), a SI protocol (30 sec exercise at 105% PPO with 30 sec passive recovery) and a CONT protocol (65% PPO). The protocols were matched for exhaustion and were performed in randomized order with one week apart. During exercise, peak responses of systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), mean blood pressure (MBP), heart rate (HR), stroke volume (SV), cardiac output (CO), total peripheral resistance (TPR), VO 2 and arterial oxygen difference (A-VO 2 ) were measured. Total responses for all hemodynamic indices were calculated by means of the area under the curve (AUCs) and the VO 2 response as the time spent above 70 and 80% of VO 2 max. Lactate concentrations were determined at the end of the exercise. Peak responses of SBP and MBP were higher in LI and SI vs. CONT (p < 0.05). Peak responses of CO and VO 2 were similar between CONT and SI, but significantly lower vs. LI (p < 0.05). Peak responses of HR, TPR and A-VO 2 were not different among the three exercise protocols. Lactate concentrations were significantly higher at the end of the two interval protocols vs. CONT (p < 0.05). AUC values of SBP, DBP, MBP and TPR were higher in LI vs. SI and CONT (p < 0.05), while AUC value of CO were significantly higher in CONT vs. LI and SI (p < 0.05). The time spent above 80% of VO 2 max was higher in LI and CONT vs. SI (p < 0.05) and the time spent above 70% of VO 2 max was higher in CONT vs. LI and SI (p < 0.05). In conclusion, when matched for exhaustion levels, LI protocol seems to cause higher peak central responses and higher total response of blood pressure vs. CONT and SI. CONT and SI protocols cause similar peak central responses. It appears that CONT exercise requires greater production of cardiac work than SI and LI, as evident by the higher total response of CO, while the two interval protocol cause higher peripheral responses (La). Keywords: Aerobic exercise, intermittent aerobic exercise, continuous aerobic exercise, cardiovascular adaptations, oxygen consumption, cardiac output, central adaptations, peripheral adaptations

iv «Η φύσις μηδέν μήτε ατελές ποιεί μήτε μάτην» (Αριστοτέλης, 384-322 Π.Χ )

v ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Πίσω από τις πολλές ώρες της επίμονης εργασίας, βρίσκονται άνθρωποι που με τη στήριξη τους με οδήγησαν στην απόκτηση ενός μεταπτυχιακού τίτλου. Αισθάνομαι την ανάγκη να ευχαριστήσω τον Επίκουρο Καθηγητή κ. Ζαφειρίδη Ανδρέα, τον άνθρωπο που συνέβαλλε καθοριστικά στην αποπεράτωση αυτής της μελέτης με τις σημαντικές παρατηρήσεις του, την επιστημονική καθοδήγηση και τον πολύτιμο χρόνο που μου αφιέρωσε ως κύριος επιβλέπων της διατριβής. Ευχαριστώ τη Λέκτορα κα. Δίπλα Κωνσταντίνα για την τιμή που μου έκανε να συμμετάσχει στην τριμελή επιτροπή, για την ένθερμη βοήθεια της στη διάρκεια των εργαστηριακών δοκιμασιών και για τις επιστημονικές επισημάνσεις της. Θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον Καθηγητή κ. Βράμπα Ιωάννη, διευθυντή του εργαστηρίου Εργοφυσιολογίας και Βιοχημείας της Άσκησης και μέλος της τριμελούς επιτροπής, για τις σημαντικές υποδείξεις του και την αμέριστη εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπό μου. Ευχαριστώ ιδιαίτερα το επιστημονικό προσωπικό του εργαστηρίου Εργοφυσιολογίας και Βιοχημείας της άσκησης του Τ.Ε.Φ.Α.Α Σερρών, τους διδακτορικούς, μεταπτυχιακούς και προπτυχιακούς φοιτητές για την εξαιρετική συνεργασία τους. Παράλληλα ευχαριστώ τον κ. Ιωαννίδη Λευτέρη για τη χορηγία του στη αγορά των αναλώσιμων. Ευχαριστώ τους δώδεκα άνδρες για την εθελοντική τους συμμετοχή και την υπομονή τους κατά τη διάρκεια των δοκιμασιών. Τέλος, ευχαριστώ θερμά τους γονείς μου και τη σύντροφό μου για την αμέριστη κατανόηση και τη συμπαράστασή τους στην προσπάθειά μου.

vi ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΕΡΙΛΗΨΗ........................ i ABSTRACT........................ iii ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ....................... vi ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ.................... viii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ................... ix ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΜΗΣΕΩΝ................... xiv Κεφάλαιο I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ......................... 1 Σκοπός της έρευνας....................... 6 Σημασία της έρευνας...................... 6 Περιορισμοί-Οριοθετήσεις έρευνας.................. 7 Μηδενικές Υποθέσεις...................... 7 II. ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ................. 8 Αερόβια ικανότητα....................... 8 Παράγοντες καθορισμού της αερόβιας ικανότητας.............. 8 Κεντρικοί και περιφερικοί παράγοντες καθορισμού της αερόβιας ικανότητας..... 9 Τρόποι ανάπτυξης της αερόβιας ικανότητας................ 10 Μέθοδος Διάρκειας (Συνεχόμενη μέθοδος)................ 11 Διαλειμματική μέθοδος..................... 12 Οξείες κεντρικές αποκρίσεις κατά τη διαλειμματική και συνεχόμενη άσκηση..... 14 Οξείες περιφερικές αποκρίσεις κατά τη διαλειμματική και συνεχόμενη άσκηση..... 21

vii Χρόνιες προσαρμογές κατά τη συνεχόμενη και διαλειμματική αερόβια άσκηση... 23 Χρόνιες κεντρικές προσαρμογές................... 24 Χρόνιες περιφερικές προσαρμογές................... 29 III. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ...................... 34 Δείγμα........................... 34 Πειραματικός σχεδιασμός..................... 34 Διαδικασία-Όργανα μέτρησης.................... 35 Δοκιμασία προσδιορισμού της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου (VO2max)...... 37 Πρωτόκολλα αερόβιας άσκησης................... 38 Υπολογισμοί μεταβλητών..................... 39 Στατιστική ανάλυση....................... 41 IV.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ...................... 43 V.ΣΥΖΗΤΗΣΗ........................ 70 VI.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ....................... 79

viii ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1 Είδη διαλειμματικής αερόβιας άσκησης και διάκριση ανάλογα με το χρονικό διάστημα εφαρμογής του ερεθίσματος................ 14 Πίνακας 2 Μέσοι όροι ± τυπικό σφάλμα (SE) σωματομετρικών και φυσιολογικών χαρακτηριστικών του δείγματος........................ 44 Πίνακας 3 Μέσοι όροι ± τυπικό σφάλμα (SE) των χαρακτηριστικών των πρωτοκόλλων αερόβιας άσκησης στη συνεχόμενη, διαλειμματική μεσαίου χρόνου (ΜεσΧ) και διαλειμματική μικρού χρόνου (ΜικΧ)..................... 45

ix ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ Γράφημα 1 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές συστολικής αρτηριακής πίεσης κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............46 Γράφημα 2 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) διαστολικής αρτηριακής πίεσης (ΔΑΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec) )......47 Γράφημα 3 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) της μέσης αρτηριακής πίεσης (ΜΑΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec) )......48 Γράφημα 4 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) καρδιακής συχνότητας (ΚΣ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec) )............49 Γράφημα 5 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) του όγκου παλμού (ΟΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............50 Γράφημα 6 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) της καρδιακής παροχής (ΚΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............51

x Γράφημα 7 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) της συνολικής περιφερικής αντίστασης (TPR) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)...52 Γράφημα 8 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) της πρόσληψης οξυγόνου (VO 2 ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec).......53 Γράφημα 9 Τιμές ηρεμίας και μέγιστες τιμές (±SE) της αρτηριοφλεβικής διαφοράς οξυγόνου (Α-VO 2 ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)....54 Γράφημα 10 Μέσες τιμές (±SE) της συστολικής(σαπ), διαστολικής (ΔΑΠ) και μέσης (ΜΑΠ) αρτηριακής πίεσης κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)........................55 Γράφημα 11 Μέσες τιμές (±SE) της καρδιακής συχνότητας (ΚΣ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............57

xi Γράφημα 12 Μέσες τιμές (±SE) της συνολικής περιφερικής αντίστασης (TPR) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec).......57 Γράφημα 13 Μέσες τιμές (±SE) του όγκου παλμού (ΟΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)..................58 Γράφημα 14 Μέσες τιμές (±SE) της καρδιακής παροχής (ΚΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............59 Γράφημα 15 Μέσες τιμές (± SE) της πρόσληψης οξυγόνου (VO2) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............60 Γράφημα 16 Μέσες τιμές (±SE) της αρτηριοφλεβικής διαφορά οξυγόνου (Α-VO 2 ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec).......60 Γράφημα 17 Εμβαδόν (±SE) της περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC) της συστολικής αρτηριακής πίεσης (ΣΑΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec).....................61

xii Γράφημα 18 Εμβαδόν (±SE) της περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC) της διαστολικής αρτηριακής πίεσης (ΔΑΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)..................63 Γράφημα 19 Εμβαδόν (±SE) της περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC) της μέσης (ΜΑΠ) αρτηριακής πίεσης κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec).....................63 Γράφημα 20 Εμβαδόν (±SE) της περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC) της καρδιακής συχνότητας (ΚΣ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec).....................64 Γράφημα 21 Εμβαδόν (±SE) της περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC) του όγκου παλμού (ΟΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)...64 Γράφημα 22 Εμβαδόν (±SE) της περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC) της καρδιακής παροχής (ΚΠ) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)....65

xiii Γράφημα 23 Εμβαδόν (±SE) της περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC) της συνολικής περιφερικής αντίστασης (TPR) κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec).......................66 Γράφημα 24 Χρόνος (±SE) παραμονής πάνω από 70%VO 2 max κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............68 Γράφημα 25 Χρόνος (±SE) παραμονής πάνω από 80 %VO 2 max κατά την εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............68 Γράφημα 26 Συγκέντρωση (±SE) γαλακτικού οξέος (La) μετά από τη εκτέλεση των πρωτοκόλλων συνεχόμενης (ΣΥΝ) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μεσαίου (ΜεσΧ 2-2 min) και μικρού χρόνου (ΜικΧ 30-30 sec)............69

xiv ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΥΝΤΜΗΣΕΩΝ ΑΠ: Αρτηριακή πίεση. ΣΑΠ: Συστολική αρτηριακή πίεση. ΔΑΠ: Διαστολική αρτηριακή πίεση. ΜΑΠ: Μέση αρτηριακή πίεση. ΚΣ: Καρδιακή συχνότητα. ΚΣmax: Μέγιστη καρδιακή συχνότητα. %ΚΣmax: Καρδιακή συχνότητα ως ποσοστό της μέγιστης καρδιακής συχνότητας. ΟΠ: Όγκος παλμού. ΚΠ: Καρδιακή παροχή. TPR: Συνολική περιφερική αντίσταση της συστηματικής κυκλοφορίας. EF: Κλάσμα εξώθησης. ER: Ποσοστό εξώθησης. ESV: Tελοσυστολικός όγκος αίματος. EDV: Τελοδιαστολικός όγκος αίματος. VO2: Πρόσληψη οξυγόνου. VO2max: Μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου όπως προσδιορίζεται από τη δοκιμασία αυξανόμενης επιβάρυνσης. VO2 -total : Ο συνολικός όγκος πρόσληψης οξυγόνου. VO2 -mean : Η μέση πρόσληψη οξυγόνου. VO2 steady-state : Η τιμή της πρόσληψης οξυγόνου κατά τη φάση σταθεροποίησης. VO2 peak : Η υψηλότερη επιτευχθείσα τιμή πρόσληψης οξυγόνου. Α-VO 2 : Αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου. Χρόνος 70% VO2max: Ο χρόνος άσκησης όπου οι τιμές της πρόσληψης οξυγόνου ήταν υψηλότερες ή και ίσες με την τιμή πρόσληψης οξυγόνου που αντιστοιχούσε στο 70% της μέγιστης. Χρόνος 80% VO2max: Ο χρόνος άσκησης όπου οι τιμές της πρόσληψης οξυγόνου ήταν υψηλότερες ή και ίσες με την τιμή πρόσληψης οξυγόνου που αντιστοιχούσε στο 80% της μέγιστης.

xv La: Συγκέντρωση γαλακτικού οξέως στο τέλος της άσκησης. Αναερόβιο κατώφλι (A T ): Η ένταση της άσκησης στην οποία παρατηρείται εκθετική άνοδος στη συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος. Δρομική οικονομία (R E ): Η κατανάλωση οξυγόνου που παρατηρείται σε συγκεκριμένη υπομέγιστη ταχύτητα. Εμβαδόν περιοχής κάτω από την καμπύλη (AUC): Η μαθηματική τιμή του συνολικού εμβαδού κάτω από την καμπύλη του εκάστοτε δείκτη. Ο μαθηματικός υπολογισμός προκύπτει από τη μέθοδο του τραπεζοειδούς κανόνα. RER: Αναπνευστικό πηλίκο. VE: Πνευμονικός αερισμός. VE mean : Η μέση τιμή του πνευμονικού αερισμού. VE peak : Η υψηλότερη επιτευχθείσα τιμή πνευμονικού αερισμού. VCO2: Εκπνεόμενος όγκος διοξειδίου του άνθρακα. Ο 2-pulse : Πρόσληψη οξυγόνου ανά καρδιακό παλμό. O 2 Pulse peak : Η υψηλότερη επιτευχθείσα τιμή πρόσληψης οξυγόνου ανά παλμό. SaO 2 : Κορεσμός αρτηριακού αίματος. Δ[Hb] FC : Μεταβολή οξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης εγκεφάλου. Δ[Hb] VL : Μεταβολή οξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης τετρακέφαλου μηριαίου μυός. Μέγιστη Αερόβια Ταχύτητα (ΜΑΤ): Η μέγιστη ταχύτητα στην οποία επιτυγχάνεται και διατηρείται η VO2max. Μέγιστη Παραγόμενη Ισχύς (ΜΠΙ): Η μέγιστη ένταση (επιβάρυνση σε Watt) στην οποία επιτεύχθηκε η VO2max Στο εργοποδήλατο.

1 I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ομαλή λειτουργία του ανθρώπινου οργανισμού βασίζεται στη συνέργεια πολλών λειτουργικών συστημάτων με απώτερο σκοπό τη διατήρηση της ομοιοστασίας (Κλεισούρας Β., 2004). Το καρδιαγγειακό σε συνδυασμό με άλλα λειτουργικά συστήματα, όπως το αναπνευστικό το μυϊκό και το νευρικό, συντελούν σε μια κοινή προσπάθεια ρύθμισης της ομοιόστασης, από οποιαδήποτε κατάσταση μπορεί να προκαλέσει τη διαταραχή της. Το καρδιαγγειακό σύστημα αποτελείται από τον καρδιακό μυ και από το δίκτυο αρτηριών, φλεβών και τριχοειδών αγγείων. Κύρια αποστολή του είναι (i) η μεταφορά του οξυγόνου και των θρεπτικών ουσιών στους ιστούς και η απομάκρυνση των μεταβολικών υποπροϊόντων, όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το γαλακτικό οξύ, (ii) η θερμορύθμιση του οργανισμού, είτε διαχέοντας την θερμότητα που παράγεται από τη μεταβολική δραστηριότητα στο εξωτερικό περιβάλλον, είτε αυξάνοντας τη θερμότητα με την αύξηση της αιματικής ροής όπου αυτή θεωρηθεί απαραίτητη και (iii) η διατήρηση της οξεοβασικής ισορροπίας με την εξουδετέρωση των ελεύθερων ιόντων υδρογόνου που παράγονται κατά την έντονη προσπάθεια (Κλεισούρας Β., 2004). Η επιτέλεση των προαναφερθέντων λειτουργιών καθιστούν αδιαμφισβήτητη τη θεώρηση ότι η ομαλή λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ζωής. Κάθε λειτουργική «ανωμαλία» μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ή ακόμη και μη αναστρέψιμες παθολογικές καταστάσεις που μπορεί να απειλήσουν τη σωματική ακεραιότητα ενός ατόμου. Τα καρδιαγγειακά

2 νοσήματα στις σύγχρονες κοινωνίες αποτελούν τη βασικότερη αιτία θανάτου και εμφανίζονται σε ολοένα μικρότερες ηλικιακές κατηγορίες. Παράγοντες όπως η καθιστική ζωή, η έλλειψη άσκησης, το κάπνισμα, ο σύγχρονος τρόπος ζωής με έντονη την παρουσία του καθημερινού στρες, η κακή διατροφή αλλά και γενετικοί παράγοντες, αποτελούν τις κύριες αιτίες για την ανάπτυξη παθολογιών του μεταβολικού συνδρόμου (παχυσαρκία, σακχαρώδης διαβήτης, δυσλιπιδαιμία κ.α.) οι οποίες σχετίζονται άμεσα με την εμφάνιση σοβαρών καρδιαγγειακών νοσημάτων όπως η υπέρταση, η στεφανιαία νόσος και η καρδιακή ανεπάρκεια. (Gupta et al., 2010, Nybo et al., 2010) Η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου (VO2max) εκφράζει την ικανότητα του οργανισμού να προσλαμβάνει, να μεταφέρει και να καταναλώνει τη μέγιστη δυνατή ποσότητα οξυγόνου στη μονάδα του χρόνου (Κλεισούρας Β., 2004). Με άλλα λόγια αντανακλά την αναπνευστική, την καρδιαγγειακή και τη μυϊκή λειτουργικότητα και προσαρμοστικότητα ολόκληρου του οργανισμού κατά την έντονη προσπάθεια. Η VO2max υπολογίζεται από το γινόμενο της καρδιακής παροχής (ΚΠ) και της αρτηριοφλεβικής διαφοράς οξυγόνου (Α-V Ο2) και εξαρτάται από τη λειτουργία/δράση κεντρικών (καρδιά, πνεύμονες) και περιφερικών (αγγεία, μύες) παραγόντων. Είναι πλέον γνωστό ότι τα άτομα με κακή φυσική κατάσταση και τα άτομα με καρδιαγγειακές παθήσεις παρουσιάζουν χαμηλές τιμές πρόσληψης οξυγόνου, κυρίως ως αποτέλεσμα της περιορισμένης ικανότητάς τους να μεταφέρουν οξυγόνο στους ιστούς. Για το λόγο αυτό η VO2max αποτελεί σημαντικό δείκτη αξιολόγησης της καρδιαγγειακής λειτουργικότητας (Κλεισούρας Β., 2004, Wagner et al., 2000). Η άσκηση αποτελεί τη σημαντικότερη παράμετρο βελτίωσης της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου (VO2max) και κατ επέκταση της καρδιαγγειακής λειτουργίας. Οι αυξημένες ενεργειακές απαιτήσεις των εργαζόμενων μυών, επιτάσσουν την άμεση ενεργοποίηση του καρδιαγγειακού για τη μεταφορά του οξυγόνου και των θρεπτικών

3 ουσιών σε αυτούς. Ο τύπος (αερόβια-αναερόβια), η ένταση (χαμηλή-μέτρια-υψηλή), η διάρκεια και η συχνότητα της άσκησης, καθορίζουν τις ενεργειακές/μεταβολικές απαιτήσεις των εργαζόμενων μυών και αυτές με τη σειρά τους την καρδιαγγειακή απόκριση. Έτσι, τόσο στο μαζικό όσο και στον κλινικό χώρο, η αερόβια άσκηση αποτελεί βασικό μέσο βελτίωσης της αναπνευστικής και καρδιαγγειακής λειτουργίας (Buchheit & Laursen, 2013, Kemi et al., 2010, Gielen et al., WislØff et al., 2009). Στην αερόβια άσκηση οι καρδιαγγειακές αποκρίσεις χαρακτηρίζονται από την εναρμόνιση της κεντρικής και περιφερικής κυκλοφορίας στις αυξημένες απαιτήσεις των ιστών για οξυγόνο. Η εναρμόνιση αυτή προκύπτει από την οξεία απόκριση των αιμοδυναμικών δεικτών όπως: (i) η ΚΠ η οποία εκφράζει το συνολικό όγκο αίματος που εξωθείται από την καρδιά στη μονάδα του χρόνου, (ii) ο όγκος παλμού (ΟΠ) ο οποίος εκφράζει τον όγκο αίματος που εξωθεί η αριστερή κοιλία σε ένα καρδιακό παλμό, (iii) η καρδιακή συχνότητα (ΚΣ) που εκφράζει τη συχνότητα των καρδιακών κτύπων, (iv) η αρτηριακή πίεση (ΑΠ) που εκφράζει τις πιέσεις που παρατηρούνται λίγο πριν και κατά την κοιλιακή εξώθηση και τέλος, (iv) τη συνολική περιφερική αντίσταση των αγγείων (TPR) η οποία εκφράζει την αντίσταση που προβάλλεται από τα τοιχώματα των αγγείων στην αιματική ροή. Συγκεκριμένα, με την αύξηση της μυϊκής προσπάθειας η ΚΠ αυξάνεται ως αποτέλεσμα της αύξησης του ΟΠ και ΚΣ. Την αύξηση της καρδιακής παροχής ακολουθεί και η αύξηση της συστολικής αρτηριακής πίεσης (ΣΑΠ) ενώ η απόκριση της ς διαστολικής αρτηριακή πίεσης (ΔΑΠ) εξαρτάται από τον τύπο της άσκησης. Τέλος, παρατηρείται μείωση της συνολικής περιφερικής αντίστασης των αγγείων η οποία φτάνει τη χαμηλότερη τιμή της (μέγιστη απόκριση) κατά τη μέγιστη μυϊκή προσπάθεια. Η χρόνια αερόβια άσκηση προκαλεί γενικότερες προσαρμογές σε ολόκληρο τον οργανισμό και ειδικότερες στο καρδιαγγειακό σύστημα. Αυξάνει την ικανότητα και την

4 αποδοτικότητα των σκελετικών μυών και των τριχοειδών αγγείων, μειώνει την περιφερική αντίσταση και βελτιώνει τη ρυθμιστική ικανότητα των αρτηριών και αρτηριδίων στην αποτελεσματική κατανομή του αίματος. Αυτή η σειρά προσαρμογών σε συνδυασμό με την αύξηση της ικανότητας του καρδιακού μυός να διακινεί μεγαλύτερες ποσότητες αίματος στη συστηματική κυκλοφορία (ως αποτέλεσμα αύξηση του όγκου παλμού και της καρδιακής παροχής), επιφέρει σημαντικά οφέλη και οδηγεί στην αύξηση της VO2max (Kemi et al., 2010). Οι πιο διαδεδομένες μέθοδοι άσκησης για τη βελτίωση της αερόβιας ικανότητας και της καρδιαγγειακής λειτουργίας είναι η συνεχόμενη μέθοδος ή μέθοδος διάρκειας και η διαλειμματική ή εναλλασσόμενη μέθοδος (Baquet et al., 2003, Basset & Howley, 2000). Η συνεχόμενη μέθοδος βασίζεται κυρίως στη διάρκεια της άσκησης και χαρακτηρίζεται από χαμηλές ή μέτριες εντάσεις όπου οι απαιτήσεις των εργαζόμενων μυών σε οξυγόνο είναι σταθερές (Daussin et al., 2008). Τα πρωτόκολλα συνεχόμενης αερόβιας άσκησης που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της καρδιαγγειακής λειτουργικότητας στο μαζικό και κλινικό χώρο, περιλαμβάνουν εντάσεις κάτω από το αναερόβιο κατώφλι (40-70% VO2max) και χρονικά διαστήματα μεγαλύτερα των 20 min. Η διαλειμματική ή εναλλασσόμενη μέθοδος βασίζεται πρωτίστως στην υψηλή ένταση της προσπάθειας (> από το αναερόβιο κατώφλι) και χαρακτηρίζεται από τις εναλλαγή άσκησης και ανάληψης (ενεργητικής ή παθητικής) όπου οι απαιτήσεις των εργαζόμενων μυών σε οξυγόνο είναι μεταβαλλόμενες (Daussin et al., 2008). Τα πρωτόκολλα διαλειμματικής αερόβιας άσκησης που χρησιμοποιούνται στους μαζικούς και κλινικούς πληθυσμούς χωρίζονται σε μικρού χρόνου (διάρκειας 15 sec - 1 min και εντάσεως από 100-110% VO2 max), σε μεσαίου χρόνου (διάρκειας 2-4min και εντάσεως 90-95% VO2 max) και σε μακρού χρόνου (διάρκειας 5-8 min με τις εντάσεις να κυμαίνονται από 85-90% VO2 max)(buchheit & Laursen, 2013).

5 Παρά την ευρέως διαδεδομένη χρήση της διαλειμματικής μεθόδου στον αθλητισμό και τον πρωταθλητισμό (Buchheit & Laursen, 2013), οι ιδιαίτερα υψηλές εντάσεις σε συνδυασμό με την ελλειπή στοιχειοθέτηση για την ασφάλεια των ασκούμενων στο μαζικό και κλινικό χώρο κατά την εκτέλεση τέτοιου είδους πρωτοκόλλων, καθιέρωσαν μέχρι και τις αρχές της δεκαετίας 1990 τη συνεχόμενη ως τη βασική μέθοδο βελτίωσης της καρδιαγγειακής λειτουργίας για άτομα με χρόνιες παθήσεις. Σήμερα η θεώρηση αυτή τίθεται υπό αμφισβήτηση καθώς ολοένα και περισσότεροι ερευνητές προτείνουν τη χρήση της διαλειμματικής μεθόδου, ισχυριζόμενοι την υπεροχή της έναντι της συνεχόμενης, ακόμη και σε αυτούς τους πληθυσμούς (Wisløff et al., 2007, Corostiaga et al., 1991, Tjønna et al., 2008, Daussin et al., 2007&2008). Παρά ταύτα, δε μπορούν να παραληφθούν οι απόψεις άλλων ερευνητών που θεωρούν και τις δυο μεθόδους το ίδιο αποτελεσματικές σε ότι αφορά τη βελτίωση της καρδιαγγειακής λειτουργίας, τόσο στο μαζικό όσο και στον κλινικό χώρο (Berger et al., 2005, Morris et al., 2001). Οι αντικρουόμενες ερευνητικές απόψεις συμβάλλουν στην δημιουργία δυο βασικών ερωτημάτων. Πρώτον, πώς εκδηλώνονται οι αιμοδυναμικές προσαρμογές κατά την συνεχόμενη και διαλειμματική αερόβια άσκηση; Δεύτερον, ποια πραγματικά είναι η αποτελεσματικότερη μέθοδος για τη βελτίωση της καρδιαγγειακής λειτουργίας; Τα ερωτήματα που αναδύονται από τις παραπάνω αναφορές στοχεύουν κυρίως στην κατανόηση των μηχανισμών των αιμοδυναμικών αποκρίσεων και προσαρμογών που προκαλεί η συνεχόμενη και η διαλειμματική αερόβια άσκηση. Η ουσιαστική κατανόηση αυτών των μηχανισμών θα μπορούσε να οδηγήσει στη δημιουργία στοχευμένων προπονητικών προγραμμάτων: i) για τη βελτίωση της καρδιαγγειακής λειτουργίας, ii) την πρόληψη μεταβολικών και καρδιαγγειακών παθήσεων στον μαζικό χώρο και iii) στη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ατόμων με χρόνιες παθήσεις.

6 Η σύγκριση της συνεχόμενης και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης έχει μελετηθεί εκτενώς από πολλούς ερευνητές, μέσα από προπονητικά παρεμβατικά προγράμματα σε υγιείς πληθυσμούς (Baquet et al., 2010, Daussin et al., 2008, Helgerud et al., 2007, Corostiaga et al., 1991), μέσα από προγράμματα αποκατάστασης πνευμονοπαθών (Nasis et al., 2009), καρδιοπαθών (Wisløff et al., 2007), ατόμων με μεταβολικό σύνδρομο (Wisløff, 2007) κ.α. Τα τελευταία χρόνια το ερευνητικό ενδιαφέρον έχει εστιαστεί στην πρόκληση καρδιαγγειακών προσαρμογών μετά από παρεμβατικά προγράμματα με τη χρήση της συνεχόμενης ή/και της διαλειμματικής μεθόδου αερόβιας άσκησης. Παρά το γεγονός αυτό, η έλλειψη βιβλιογραφίας όσον αφορά στη διερεύνηση της οξείας απόκρισης αιμοδυναμικών δεικτών με την εφαρμογή των δυο μεθόδων, που ουσιαστικά καθορίζουν αυτές τις προσαρμογές, είναι ολοφάνερα ελλιπείς. Σκοπός της έρευνας Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνήσει την επίδραση της συνεχόμενη μέτριας έντασης, της διαλειμματική άσκησης μεσαίου χρόνου και της διαλειμματική άσκησης μικρού χρόνου στην οξεία απόκριση των αιμοδυναμικών παραμέτρων του καρδιαγγειακού συστήματος. Σημασία της έρευνας Η καταγραφή και η μελέτη της οξείας απόκρισης των αιμοδυναμικών παραμέτρων κατά τη συνεχόμενη και τη διαλειμματική αερόβια άσκηση, θα προσφέρει σημαντικές πληροφορίες που θα βοηθήσουν στην κατανόηση των φυσιολογικών μηχανισμών που ενεργοποιούνται, μεταβάλλονται ή προσαρμόζονται σε αυτούς τους τύπους άσκησης. Επίσης, θα διαπιστωθεί η αποτελεσματικότητα τριών τυπικών πρωτοκόλλων αερόβιας άσκησης που χρησιμοποιούνται ευρέως στο μαζικό και κλινικό

7 χώρο. Τέλος, τα συμπεράσματα τις μελέτης ίσως φανούν χρήσιμα για στην κατασκευή στοχευμένων προπονητικών προγραμμάτων που θα αποσκοπούν στη βελτίωση της καρδιαγγειακής λειτουργίας στους πληθυσμούς αυτούς, στην πρόληψη ή ακόμη και την αποθεραπεία μεταβολικών και καρδιαγγειακών παθήσεων και νοσημάτων. Περιορισμοί- Οριοθετήσεις 1. Τα αποτελέσματα της μελέτης αφορούν υγιείς άνδρες, μη παχύσαρκους, με μέτριο επίπεδο φυσικής κατάστασης και συχνότητα άσκησης τουλάχιστον τρείς φορές την εβδομάδα. 2. Όλοι οι συμμετέχοντες έλαβαν μέρος εθελοντικά χωρίς καμία αμοιβή Μηδενικές υποθέσεις (Η0: μ1=μ2=μ3) Δε θα εμφανιστούν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των πρωτοκόλλων συνεχόμενης μέτριας έντασης, διαλειμματικής άσκησης μεσαίου χρόνου και διαλειμματικής άσκησης μικρού χρόνου: 1. Στη μέγιστη και μέση απόκριση της συστολικής (ΣΑΠ), της διαστολικής (ΔΑΠ) και μέσης (ΜΑΠ) αρτηριακής πίεσης, της καρδιακής συχνότητας (ΚΣ), του όγκου παλμού (ΟΠ), της καρδιακής παροχής (ΚΠ), της συνολικής περιφερικής αντίστασης (TPR), της κατανάλωσης οξυγόνου (VO2) και της αρτηριοφλεβικής διαφοράς οξυγόνου (A-V O2). 2. Στη συνολικής απόκριση (AUC) των αιμοδυναμικών δεικτών (ΣΑΠ, ΔΑΠ, ΜΑΠ, ΚΣ, ΟΠ, ΚΠ, TPR). 3. Στο χρόνο παραμονής σε τιμές κατανάλωσης οξυγόνου πάνω από 70 και 80% της VO2max. 4. τη συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος (La) στο τέλος της άσκησης.

8 ΙΙ.ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Αερόβια Ικανότητα Η ικανότητα του ανθρώπινου οργανισμού να παράγει μηχανικό/μυϊκό έργο και να αντιστέκεται στην κόπωση για εκτεταμένο χρονικό διάστημα, καλείται αερόβια ικανότητα (Κλεισούρας Β., 2004). Οι κυριότερες παράμετροι για την αξιολόγηση της αερόβιας ικανότητας είναι η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου (VO2max), το αναερόβιο κατώφλι (Α Τ ) και η δρομική οικονομία (R E ) (Joyner et al., 2007, Pate et al., 1992). Η αερόβια ικανότητα αντανακλά τη λειτουργικότητα του αναπνευστικού και καρδιαγγειακού συστήματος. Για το λόγο αυτό, αποτελεί μέχρι και σήμερα δείκτη απόδοσης στον αθλητισμό και δείκτη βιολογικής ευμάρειας σε κλινικούς πληθυσμούς, αφού έχει συνδεθεί ισχυρά με την ποιότητα ζωής και το ποσοστό θνησιμότητας των ασθενών (Nybo et al., 2010). 2.1 Παράγοντες καθορισμού της αερόβιας ικανότητας Οι παράμετροι της αερόβιας ικανότητας (VO2max, A T, R E ) καθορίζονται από τη συνεργασία των κεντρικών και περιφερικών λειτουργικών συστημάτων του οργανισμού, όπως το καρδιαγγειακό, το αναπνευστικό και το μυϊκό σύστημα. Η αποτελεσματικότητα της πολυδιάστατης αυτής συνεργασίας καθορίζει με τη σειρά της την απόδοση του οργανισμού κατά την προσπάθεια παραγωγής μυϊκού έργου. Κεντρικοί θεωρούνται οι παράγοντες όπως η ικανότητα διάχυσης/ανταλλαγής αερίων στους πνεύμονες, η καρδιακή παροχή, η ικανότητα μεταφοράς του οξυγόνου από τα ερυθροκύτταρα (Bassett & Howley et al., 2000) και ο συνολικός όγκος του αίματος (Warburton et al., 2004). Ενώ, περιφερικοί θεωρούνται οι παράγοντες που

9 χαρακτηρίζουν τα μεταβολικά χαρακτηριστικά του σκελετικού μυός όπως ο τύπος των μυϊκών ινών (Wang et al, 1999), τα επίπεδα των οξειδωτικών ενζύμων, η πυκνότητα των τριχοειδών αγγείων και η διάχυση/ανταλλαγή αερίων στους ιστούς (Bassett & Howley et al., 2000). 2.1.1 Κεντρικοί και περιφερικοί παράγοντες καθορισμού της αερόβιας ικανότητας Η ποσότητα αίματος που αποστέλλει η καρδιά στη συστηματική κυκλοφορία σε ένα λεπτό ορίζεται ως καρδιακή παροχή (KΠ). Ο όγκος παλμού (ΟΠ) και η καρδιακή συχνότητα (ΚΣ) είναι τα δύο χαρακτηριστικά που την καθορίζουν. Ο όγκος παλμού εκφράζει την ποσότητα αίματος που εξωθεί η καρδιά σε ένα παλμό και εξαρτάται από το όγκο αίματος, τη φλεβική επιστροφή, τον τελοδιαστολικό όγκο αίματος των κοιλιών, τη συσταλτικότητα του μυοκαρδίου και το μεταφορτίο (εξαρτώμενο από την αρτηριακή πίεση). Η αλληλοεξαρτώμενη σχέση των παραγόντων αυτών, καθορίζει την ποσότητα αίματος που εξωθείται και καταλήγει στους πνεύμονες για την ανταλλαγή των αερίων και κατά συνέπεια την αερόβια ικανότητα. Το δίκτυο των τριχοειδών αγγείων καθορίζει την αιμάτωση του σκελετικού μυός και την προσφορά οξυγόνου για τη διεργασία της κυτταρικής αναπνοής (Daussin et al, 2008). Μεγάλη πυκνότητα του δίκτυο των τριχοειδών αγγείων οδηγεί σε αύξηση της αιμάτωσης, αύξηση της προσφερόμενης ποσότητας Ο 2 και γρηγορότερη απομάκρυνση του CO 2 και των μεταβολικών υποπροϊόντων. Οι αυξημένες μεταβολικές απαιτήσεις του μυϊκού συστήματος κατά τη διάρκεια της άσκησης, σε συνδυασμό με μηχανικές επιδράσεις, όπως η διατμητική τάση (shear stress), μπορούν να πυροδοτήσουν την αύξηση της πυκνότητας του δικτύου των

10 τριχοειδών (αγγειογέννεση) και κατ επέκταση τη βελτίωση της αερόβιας ικανότητας. (Hoier B. at al, 2013). Σε μυϊκό επίπεδο, η χρησιμοποίηση του προσφερόμενου Ο 2 εξαρτάται επίσης από τον αριθμό και τη λειτουργικότητα των μιτοχονδρίων. Τα μιτοχόνδρια αποτελούν τις κύριες υπομονάδες των μυϊκών κυττάρων για την παραγωγή ενέργειας (Daussin et al., 2008). Οι παράγοντες που καθορίζουν τη συνολική λειτουργικότητα των μιτοχονδρίων είναι ο τύπος των μυϊκών ινών και η δραστικότητα των οξειδωτικών ενζύμων (οξειδάση του κυτοχρώματος c, κιτρική συνθάση, οξογλουταρική αφυδρογονάση, πυροσταφυλική αφυδρογονάση, αφυδρογονάση του ηλεκτρικού οξέος, αδενυλική κινάση, 3-υδροξυακυλο-CoA αφυδρογονάση) που καταλύουν τις χημικές διεργασίες στον κύκλο του κιτρικού οξέος. Συγκεκριμένα, ο αυξημένος πληθυσμός οξειδωτικών μυϊκών ινών τύπου Ι (εμπεριέχουν μεγάλο αριθμό μιτοχονδρίων) και αυξημένη συγκέντρωση οξειδωτικών ενζύμων καθορίζουν την ποσότητα και το ρυθμό της παραγόμενης ενέργειας από τον αερόβιο μηχανισμό και κατά αυτόν τον τρόπο την αερόβια ικανότητα. Η διαφορά στη μερική πίεση του αρτηριακού και του φλεβικού Ο 2 δηλώνει την ποσότητα του οξυγόνου που καταναλώνεται στους ιστούς και αντικατοπτρίζει τη λειτουργικότητα του δικτύου των τριχοειδών αγγείων και του μεταβολικού προφίλ του σκελετικού μυός. Η σχέση της πρόσληψης οξυγόνου (VO 2 ) με την αρτηριοφλεβική διαφορά οξυγόνου (A-V O2) είναι άμεση όπως είναι γνωστό από την εξίσωση του Fick. 2.2 Τρόποι ανάπτυξης της αερόβιας ικανότητας Η άσκηση, σε οποιαδήποτε μορφή, αυξάνει την ενεργειακή δαπάνη και τη λειτουργικότητα του μυϊκού συστήματος, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της ικανότητας παραγωγής έργου για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα (Laursen et al.,

11 2010). Η διαλειμματική και η συνεχόμενη αερόβια άσκηση αποτελούν τις βασικές μεθόδους στο σχεδιασμό προπονητικών προγραμμάτων που αποσκοπούν στη βελτίωση της αερόβιας ικανότητας και στη βελτίωση της καρδιαγγειακής λειτουργίας. Οι δυο μέθοδοι βρίσκουν εφαρμογή στον αθλητικό (Johnson et al., 2012, Rossow et al., 2010, Laursen et al., 2010, Denadai et al., 2006, Dupont et al., 2004, Billat et al., 2001a, Billat et al, 2001b), το μαζικό (Zafeiridis et al., 2010&2011, Zuniga et al., 2011, Foster et al., 1999, Bartlett et al., 2011, Borel et al., 2010, Ferreira et al., 2011, Morris et al., 2003., Casonatto et al., 2011, Tordi et al., 2010, Helgerud et al., 2007, Daussin et al., 2007, Burgomaster et al., 2008, Gibala et al, 2006) και τον κλινικό χώρο (Gayda et al., 2012, Meyer et al., 1998&2012, Guiraud et al., 2010&2011, Normandin et al., 2012, TjØnna et al., 2008&2009&2011, Lacobe et al., 2011, Clark et al., 2010, Gillen et al., 2012, Fu et al., 2011, WislØff et al., 2007, Iellamo et al., 2012, Rognmo et al., 2004, Warburton et al., 2005, Moholdt et al., 2009&2011, Nasis et al., 2009). Η επιλογή της μεθόδου, η διάρκειας του προγράμματος και η συχνότητα της άσκησης έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον των αθλητικών επιστημόνων στη διερεύνηση της αποτελεσματικότερης μεθόδου για τη βελτίωση της αναπνευστικής και καρδιαγγειακής λειτουργικότητας. 2.2.1 Μέθοδος διάρκειας (συνεχόμενη μέθοδος) Η μέθοδος διάρκειας αποτελεί την πιο διαδεδομένη μέθοδο άσκησης για τη βελτίωση της αερόβιας ικανότητας. Χαρακτηρίζεται από συνεχόμενες και σταθερές επιβαρύνσεις (όπως π.χ. τρέξιμο, ποδήλατο, κολύμπι κτλ) για παρατεταμένο χρονικό διάστημα. Διακρίνεται ανάλογα με την ένταση και τη διάρκεια του ερεθίσματος στη συνεχόμενη μεγάλης διάρκειας χαμηλής ή μέτριας έντασης και στη συνεχόμενη μεσαίας διάρκειας (υψηλής έντασης).

12 Η συνεχόμενη μέθοδος μεγάλης διάρκεια σε χαμηλή ή μέτρια ένταση χαρακτηρίζεται από επιβαρύνσεις που αντιστοιχούν στο 50 έως 65% VO2max (70 έως 80% ΚΣmax) για χρονικά διαστήματα τα οποία κυμαίνονται από 30 με 40 min έως και πάνω από 2 ώρες. Βασικό χαρακτηριστικό αυτής της μεθόδου αποτελεί η χαμηλή συγκέντρωση γαλακτικού οξέος (<3-4 mmol/l). Η χαμηλή ένταση είναι ο κύριος λόγος για την εφαρμογή αυτής της μεθόδου σε ελεύθερα ασκούμενους και σε άτομα με χρόνιες παθήσεις για τη βελτίωση του αναπνευστικού και του καρδιαγγειακού συστήματος, του μεταβολισμού των λιπών και την ανάπτυξη της αιμάτωσης των σκελετικών μυών. Στο μαζικό και αγωνιστικό αθλητισμό η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται για τη σταθεροποίηση και τη διατήρηση των προσαρμογών του καρδιαγγειακού και αναπνευστικού συστήματος αλλά και για αποθεραπεία και αποκατάσταση του μυϊκού συστήματος (Zintl, 1993). Η συνεχόμενη μέθοδος μεσαίας διάρκειας χαρακτηρίζεται από άσκηση σε υψηλές εντάσεις 70 έως 85% VO2max (85 έως 90% KΣmax) για χρονικά διαστήματα από 20 έως 40 min. Επιβαρύνσεις αυτού του μεγέθους προκαλούν τη συνενεργοποίηση του αερόβιου και του αναερόβιου μηχανισμού παραγωγής ενέργειας. Η συμμετοχή του γλυκολυτικού συστήματος συμβάλει στη βελτίωση της αερόβιας και αναερόβιας ικανότητας, μέσω της αύξησης του μεταβολισμού και της αποθήκευσης του γλυκογόνου, της δραστικότητας των ενζύμων των μυϊκών ινών ΙΙb και της βελτίωσης του μηχανισμού απομάκρυνσης του γαλακτικού οξέος. Η μέθοδος αυτή δε βρίσκει εφαρμογή σε κλινικούς πληθυσμούς και για το λόγο αυτό η χρήση της περιορίζεται στη μεγιστοποίηση της απόδοσης αθλητών. 2.2.2 Διαλειμματική μέθοδος Τις τελευταίες δεκαετίες η διαλειμματική ή εναλλασσόμενη μέθοδος αερόβιας άσκησης αποτελεί μια ευρέως διαδεδομένη μέθοδο βελτίωσης της αναπνευστικής

13 και της καρδιαγγειακής λειτουργίας σε υγιείς αλλά και κλινικούς πληθυσμούς (Kemi et al., 2010, Gibala et al., 2012, Kortianou et al., 2010, MacDonald et al., 2009, Hwang et al., 2011). Η μέθοδος αυτή χαρακτηρίζεται από συνεχείς εναλλαγές άσκησης/αποκατάστασης (ενεργητικής ή παθητικής) με πολλές παραλλαγές (1:1, 1:2, 1:3, 2:1 κτλ.) και διαφοροποιήσεις εντάσεων που καθορίζουν το εύρος και τη συνολική επιβάρυνση. Παρόλα αυτά, η ένταση του ερεθίσματος αποτελεί το κύριο στοιχείο της συνολικής επιβάρυνσης και το βασικό δομικό συστατικό διαλειμματικών πρωτοκόλλων (Laursen et al., 2010). Η διαλειμματική μέθοδος διακρίνεται σε (i) διαλειμματική μικρού χρόνου (διάρκειας 15 sec - 1 min και έντασης 100-140% VO2max), (ii) σε διαλειμματική μεσαίου χρόνου (διάρκειας 2-4 min και έντασης 90-95% VO2max) και iii) σε διαλειμματική μακρού χρόνου (διάρκειας 5-8 min και εντάσεως 85-90% VO2max) (πίνακας 1). Η φιλοσοφία της μεθόδου έγκειται στην εντονότερη δραστηριοποίηση του αναπνευστικού, του καρδιαγγειακού και μυϊκού συστήματος, από αυτή που παρατηρείται κατά τη συνεχόμενη μέθοδο. Οι υψηλές εντάσεις των ερεθισμάτων απαιτούν υπομέγιστη ή ακόμη και μέγιστη δραστηριοποίηση του συστήματος μεταφοράς και κατανάλωσης Ο2. Η απαίτηση αυτή οδηγεί σε συνενεργοποίηση του αερόβιου και αναερόβιου μηχανισμού παραγωγής ενέργειας, συστράτευση όλων των τύπων μυϊκών ινών (Ι, ΙΙa, IIb), έντονη διαταραχή της οξεοβασικής ισορροπίας και απότομη αύξηση της συγκέντρωσης του γαλακτικού οξέος.

14 Πίνακας 1: Είδη διαλειμματικής αερόβιας άσκησης και διάκριση ανάλογα με το χρονικό διάστημα εφαρμογής του ερεθίσματος.. Είδος Χρόνος Ερεθίσματος Ένταση Ερεθίσματος Μικρού χρόνου 15 sec-1 min 100-140% VO2 max Μεσαίου χρόνου 2-4 min 90-95% VO2 max Μακρού χρόνου 5-8 min 85-90% VO2 max 2.3. Οξείες κεντρικές αποκρίσεις κατά τη διαλειμματική και συνεχόμενη άσκηση Κατά τη διάρκεια της συνεχόμενης και της διαλειμματικής αερόβιας άσκησης, οι κεντρικές φυσιολογικές αποκρίσεις χαρακτηρίζονται από τη μεταβολή αναπνευστικών και καρδιαγγειακών παραμέτρων. Ωστόσο, ο μεγαλύτερος αριθμός μελετών αφορά κυρίως τη διερεύνηση αναπνευστικών δεικτών όπως η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου (VO2max), η συνολική πρόσληψη οξυγόνου (VO2-total), ο πνευμονικός αερισμός (VE), το αναπνευστικό πηλίκο (RER), o όγκος του εκπνεόμενου διοξειδίου (VCO2), ο παλμός οξυγόνου (Ο2-pulse) (Normandin et al. 2012, Zafeiridis 2011&2010, Bartlett et al. 2011, Ferreira et al. 2011, Morris et al. 2003, Guiraud et al. 2010, Borel et al. 2010). Στις μελέτες των Ζafeiridis και των συνεργατών (2010&2011) εξετάστηκαν οι οξείες φυσιολογικές αποκρίσεις σε υγιείς εφήβους (12-14 ετών) και άνδρες (19-23 ετών), κατά την εφαρμογή συνεχόμενης [83% μέγιστης αερόβιας ταχύτητας (ΜΑΤ)] και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μικρού (30 sec στο 110% MAΤ και 30 sec διαλείμματος στο 50% της ΜΑΤ) και μεσαίου χρόνου (3 min στο 95% ΜΑΤ και 3 min διαλείμματος στο 35% της MAΤ). Η σύγκριση των αναπνευστικών κεντρικών δεικτών (VO2peak, VE, RER), έδειξε ότι αν και η μέση ποσοστιαία απόκριση της πρόσληψης οξυγόνου (mean %VO2max) δε διέφερε μεταξύ των τριών

15 πρωτοκόλλων, η διαλειμματική μεσαίου χρόνου ενεργοποίησε περισσότερο το αναπνευστικό σύστημα (μέγιστη επιτευχθείσα τιμή και χρόνος πάνω από 90 και 95% VO2max) από ότι η διαλειμματική μικρού χρόνου και η συνεχόμενη αερόβια άσκηση. Αντίθετα, δε παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ συνεχόμενης αερόβιας άσκησης σε υψηλή ένταση και της διαλειμματικής μικρού χρόνου. Τα ίδια αποτελέσματα εντοπίστηκαν και στις δυο ηλικιακές ομάδες. Παρόμοια αποτελέσματα υπεροχής της διαλειμματικής μεσαίου χρόνου (3 min στο 115% Α Τ και 1.5 min παθητικό διάλειμμα) έναντι της συνεχόμενης μεθόδου (τρέξιμο στο 85% Α Τ ) αναφέρονται και στην μελέτη των Ferreira et al (2011) όπου σε 20 άνδρες (20-40 ετών) η διαλειμματική αερόβια άσκηση μεσαίου χρόνου προκάλεσε μεγαλύτερη απόκριση των αναπνευστικών δεικτών (VO2peak, VO2, RER) από ότι η συνεχόμενη. Την παραπάνω θέση αντικρούουν τα αποτελέσματα του Bartlett και των συνεργατών (2011). Οι τελευταίοι, σε δείγμα από 9 υγιείς (μη αθλητές) άνδρες (ηλικίας 20-30 ετών) αξιολόγησαν τις οξείες αναπνευστικές αποκρίσεις κατά τη (i) διαλειμματική αερόβια άσκηση μεσαίου χρόνου (6 3 min άσκηση στο 90% VO2max και 3 min διάλειμμα στο 50%VO2max) και (ii) κατά τη συνεχόμενη αερόβια άσκηση (50 min άσκηση στο 70% VO2max). Στα αποτελέσματά τους δε βρέθηκαν σημαντικές διαφορές στη συνολική (VO2-total), τη μέση (VO2-mean ) και την ποσοστιαία (%VO2max) πρόσληψη οξυγόνου ανάμεσα στις δύο μεθόδους. Η εξέταση της απόκρισης των αναπνευστικών δεικτών ανάμεσα στις δυο μεθόδους επεκτάθηκε και σε μικρότερες ηλικίες. Οι Borel και οι συνεργάτες του (2009) δημιούργησαν τρεις αντιστοιχίες συνεχόμενης (CE) και διαλειμματικής αερόβιας άσκησης (IE), για την αξιολόγηση της οξείας απόκρισης της πρόσληψης οξυγόνου κατά τη φάση σταθεροποίησης (VO2-steady state), σε δείγμα 14 παιδιών

16 ηλικίας 7-13 ετών. Τρία πρωτόκολλα με συνεχόμενο τρέξιμο διάρκειας 6 min στο 60, 70 και 80% της ΜΑΤ, συγκρίθηκαν με τρία πρωτόκολλα διαλειμματικής άσκησης μικρού χρόνου (15 sec άσκησης και 15 sec παθητικό διάλειμμα, διάρκειας επίσης 6 min) με ένταση στο 90, 100 και 110% της ΜΑΤ, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα έδειξαν μεγαλύτερη απόκριση στην VO2steady-state για την αντιστοιχία CE80%MAΤ - IE110%MAΤ (με υπεροχή της συνεχόμενης έναντι διαλειμματικής μεθόδου) και παρόμοιες αποκρίσεις για τις αντιστοιχίες CE60%- IN90% και CE70%-IN100%. Η υπεροχή της συνεχόμενης έναντι της διαλειμματικής μικρού χρόνου παρατηρήθηκε και από τους Morris και συνεργάτες (2003) σε δείγμα 9 ηλικιωμένων ανδρών (69 έως 72 ετών) μετά από τη σύγκριση τριών πρωτοκόλλων διαλειμματικής (15, 30, και 60 sec με ισόχρονο παθητικό διάλειμμα) και ενός πρωτοκόλλου συνεχόμενης αερόβιας άσκηση (6 min) σε δυο διαφορετικές εντάσεις (50 και 70%VO2peak). Τα αποτελέσματα έδειξαν πως όταν ηλικιωμένοι άνδρες ασκούνταν στην ίδια ένταση, η συνεχόμενη μέθοδος προκαλούσε μεγαλύτερη απόκριση στην πρόσληψη οξυγόνου (VO2), τον πνευμονικό αερισμό (VE) και την καρδιακή συχνότητα (ΚΣ). Σύμφωνες με τις παραπάνω διαπιστώσεις είναι και οι μελέτες των Guiraud (2011) και Normandin (2012). Στη πρώτη μελέτη εξετάστηκαν οι οξείες κεντρικές αποκρίσεις σε 20 ασθενείς (50-73 ετών) με στεφανιαία νόσο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η διαλειμματική αερόβια άσκηση μικρού χρόνου (διάρκεια 24 min και εντάσεως 15 sec στο 100% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος και 15 sec παθητική ανάληψη) συνοδεύεται από μικρότερη μέση αναπνευστική απαίτηση (VE-mean) σε σύγκριση με τη συνεχόμενη (με άσκηση στο 70% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος και διάρκεια τόση ώστε να επιτευχθεί η ίδια ενεργειακή δαπάνη με το διαλειμματικό πρωτόκολλο). Στη μελέτη των Normandin et al (2012) οι 20 ασθενείς με καρδιακή

17 ανεπάρκεια εκτέλεσαν ένα πρωτόκολλο διαλειμματικής αερόβιας άσκησης μικρού χρόνου (διάρκεια 16 min και εντάσεως 30 sec στο 100% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος και 30 sec παθητική ανάληψη) και ένα πρωτόκολλο συνεχόμενης (διάρκειας 22 min και εντάσεως στο 60% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος). Τα αποτελέσματα δεν έδειξαν σημαντικές διαφορές στη μέση πρόσληψη οξυγόνου (VO2mean) και στο χρόνο άσκησης πάνω από 90, 95 και 100% της VO2peak μεταξύ πρωτοκόλλων. Οι Guiraud και Normandin κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτού του τύπου η διαλειμματική άσκηση είναι ασφαλής και εξίσου αποδοτική με τη συνεχόμενη, σε ασθενείς με στεφανιαία νόσο και καρδιακή ανεπάρκεια. Στη μελέτη των Ζuniga et al. (2011), δώδεκα υγιείς άνδρες και γυναίκες ηλικίας 26-28 ετών πραγματοποίησαν σαν τέσσερα πρωτόκολλα διαλειμματικής αερόβιας άσκησης που διέφεραν ως προς την ένταση (90 και 100% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος) και τη διάρκεια (30 sec και 3 min) ερεθίσματος. Η σύγκριση μεταξύ των διαλειμματικών πρωτοκόλλων μικρού και μεσαίου χρόνου έδειξε ότι για την αύξηση του χρόνου παραμονής σε υψηλή ένταση (>95%VO2max) και την αύξηση της συνολικής πρόσληψης οξυγόνου (VO2-total) η διαλειμματική αερόβια άσκηση μικρού χρόνου (30 sec) σε υπομέγιστη ένταση (90% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος) με διάλειμμα (30 sec στο 50% της μέγιστης παραγόμενης ισχύος) είναι πιο αποδοτική από τη διαλειμματική μεσαίου χρόνου. Η υπεροχή της διαλειμματικής μικρού χρόνου (15 και 30 sec) έναντι της διαλειμματικής μεσαίου χρόνου (60 και 90 sec) παρατηρήθηκε επίσης σε ασθενείς με στεφανιαία νόσο (Guiraud et al., 2010) και σε ασθενείς με καρδιακή ανεπάρκεια (Meyer et al., 2012). Οι ερευνητές μελέτησαν την απόκριση κεντρικών αναπνευστικών παραγόντων (VO2 και VEpeak), του χρόνου πάνω από 80, 85, 90 και 95% της VO2max και το μέγιστο παλμό οξυγόνου (peak O2Pulse). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι πρωτόκολλα των 15

18 και 30 sec με παθητικό διάλλειμα παρατείνουν το χρόνο εξάντλησης και επιτρέπουν τον ίδιο χρόνο παραμονής σε ποσοστά πάνω από το 80 και 85%VO2max σε σύγκριση με τα πρωτόκολλα μεγαλύτερης διάρκειας ερεθίσματος (1-1,5 min). Ακόμη, οι χαμηλότερες τιμές %VO2mean και της αντίληψης της κόπωσης στα πρωτόκολλα 15 και 30 sec καθιστούν τη χρήση τέτοιου είδους πρωτοκόλλων ασφαλή και ευδόκιμη σε πληθυσμούς με καρδιαγγειακά προβλήματα. Σε αντίθεση με την ποικιλία πρωτοκόλλων που επιτρέπει η διαλειμματική μέθοδος (όσον αφορά στην ένταση, στη διάρκεια και στη μορφή του διαλείμματος) η συνεχόμενη μέθοδος παρουσιάζει μια πιο τυποποιημένη μορφή άσκησης. Για το λόγο αυτό η σύγκριση διαφορετικών πρωτοκόλλων άσκησης με τη μέθοδο αυτή είναι πιο σπάνια. Στη μελέτη των Jonhson et al. (2012) εφαρμόστηκαν τέσσερα διαφορετικά πρωτόκολλα συνεχόμενης αερόβιας άσκησης (έντασης 50 και 80% της VΟ2peak και διάρκειας 30 και 60 min) σε 10 νέους προπονημένου άνδρες 25-27 ετών. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί κατά πόσο η πρόκληση οξειδωτικού στρες εξαρτάται από την ένταση και τη διάρκεια της άσκησης. Στην προσπάθεια αυτή οι ερευνητές εξέτασαν και την απόκριση της πρόσληψης οξυγόνου (VO2peak) ανάμεσα στα τέσσερα πρωτόκολλα Τα αποτελέσματα, όπως αναμενόταν, έδειξαν υψηλότερες τιμές VO2peak στα δύο πρωτόκολλα με την υψηλότερη ένταση Στο ευρύ φάσμα πληροφόρησης για την απόκριση των αναπνευστικών δεικτών κατά τη διαλειμματική και τη συνεχόμενη αερόβια άσκηση, αντιτίθεται η έλλειψη βιβλιογραφίας σε ότι αφορά την απόκριση των καρδιαγγειακών παραμέτρων. Παρόλο που πολλές έρευνες πραγματεύονται την επίδραση των δυο μεθόδων σε δείκτες όπως η αρτηριακή πίεση, o όγκος παλμού, η καρδιακή παροχή, το κλάσμα εξώθησης, ο τελοσυστολικός και τελοδιαστολικός όγκος και η συνολική περιφερική αντίσταση (Lacombe et al., 2011, Rossow et al., 2010, Tordi et al., 2010, Ciolac et