Введение

Стратегия тренировок
Кардио-сосудистые упражнения, получившие популярность в 2010-х годах

Высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ) – это тренировочный протокол, чередующий короткие периоды интенсивных или взрывных анаэробных упражнений с краткими периодами восстановления до точки истощения. ВИИТ включает упражнения, выполняемые в повторяющихся, быстрых рывках с максимальными или почти максимальными усилиями, с периодами отдыха или низкой активности между подходами. Очень высокий уровень интенсивности, продолжительность интервалов и количество подходов отличают ВИИТ от аэробной (кардио-сосудистой) активности, поскольку организм в значительной степени задействует анаэробные энергетические системы (хотя и не полностью исключая аэробные пути). Хотя универсальной продолжительности ВИИТ-сессии не существует, тренировка ВИИТ обычно длится менее 30 минут, поскольку она использует анаэробные энергетические системы, которые обычно используются для коротких, резких всплесков. Время варьируется в зависимости от текущего уровня физической подготовки занимающегося. Традиционный ВИИТ изначально был разработан так, чтобы длиться не более 20 секунд с не более чем 10 секундами отдыха; однако интервалы интенсивной работы обычно варьируются от 20 до 45 секунд, но не превышают 75 секунд, после чего включается аэробная система. Тренировки ВИИТ улучшают атлетическую подготовку и физическую форму, а также улучшают метаболизм глюкозы. По сравнению с более длительными занятиями, характерными для других программ, ВИИТ может быть менее эффективным для лечения гиперлипидемии и ожирения или улучшения мышечной и костной массы. Однако исследования показали, что программы ВИИТ приводят к снижению жировой массы тела у молодых женщин, сопоставимому с длительными тренировками умеренной интенсивности в непрерывном режиме (МИУТ). Некоторые исследователи также отмечают, что ВИИТ требует "чрезвычайно высокой мотивации" и сомневаются, сможет ли широкая публика безопасно или практически выдерживать экстремальный характер этой программы упражнений. Спринт-интервальная тренировка (СИТ) – это упражнение, выполняемое аналогичным образом, как и ВИИТ, но вместо использования "почти максимальных" усилий в периоды высокой интенсивности используются "сверхмаксимальные" или "на пределе возможностей" усилия в более коротких рывках. В физиологических терминах "почти максимальный" означает достижение 80–100% HRmax, в то время как "сверхмаксимальный" означает темп, превышающий тот, который вызывает пик VO2. Программы СИТ обычно включают меньший общий объем упражнений по сравнению с ВИИТ, а также более длительные периоды восстановления с низкой активностью и создают большее гомеостатическое нарушение. И ВИИТ, и СИТ относятся к более широкому классу интервальных тренировок. Разграничение между ними не всегда соблюдается, даже в академической среде: например, Табата описывает свой режим 170% VO2 max как "сверхмаксимальный", но не использует термин СИТ.

Процедура

HIIT-тренировки обычно состоят из разминки, за которой следуют повторения упражнений высокой интенсивности, разделенные упражнениями средней интенсивности для восстановления, и завершающей заминкой. Упражнения высокой интенсивности следует выполнять почти на пределе возможностей. Упражнения средней интенсивности должны выполняться с интенсивностью около 50%. Количество повторений и продолжительность каждого упражнения зависят от конкретного упражнения, но могут составлять всего три повторения, каждое из которых длится всего 20 секунд. Конкретные упражнения, выполняемые в периоды высокой интенсивности, могут варьироваться. Большинство исследований HIIT проводились с использованием велоэргометра, но другие упражнения, такие как гребной тренажер, бег, подъем по лестнице и ходьба в гору, также могут быть эффективными. Определенной формулы для HIIT не существует. В зависимости от уровня развития сердечно-сосудистой системы, умеренная интенсивность может быть такой же низкой, как ходьба. Типичная HIIT-сессия использует соотношение работы к отдыху 2:1, например, 30–40 секунд интенсивного спринта чередуются с 15–20 секундами бега или ходьбы, повторяя до отказа. Общая продолжительность HIIT-сессии может составлять от 4 до 30 минут, что делает ее отличным способом максимизировать тренировку при ограниченном времени. Рекомендуется использовать часы или таймер для точного контроля времени, количества раундов и интенсивности. Альтернативная форма HIIT, разработанная для тренировки сердечного ритма, включает 30 минут кардио, за которыми следуют 30 минут силовых упражнений на все тело, чтобы помочь максимизировать сжигание калорий. Идея заключается в сочетании аэробных упражнений с интенсивными силовыми тренировками, чтобы поддерживать высокий сердечный ритм в течение длительного периода времени, что позволяет максимизировать силу и выносливость.

Режим Питера Коэ

В 1970-х годах тренер по легкой атлетике Питер Коу использовал вид высокоинтенсивных интервальных тренировок с короткими периодами восстановления, когда разрабатывал тренировки для своего сына Себастьяна Коу. Вдохновленный принципами, выдвинутыми немецким тренером и университетским профессором Вольдемаром Гершлером и шведским физиологом Пером Олофом Астрандом, Коу составлял тренировки, включавшие повторные скоростные забеги на 200 метров с восстановлением всего 30 секунд между ними.

Табата-режим

Версия HIIT основана на исследовании 1996 года. В первоначальном исследовании спортсмены, использующие этот метод, тренировались 4 раза в неделю, плюс еще один день тренировок в устойчивом режиме в течение 6 недель и получили результаты, сопоставимые с группой спортсменов, которые тренировались в устойчивом режиме (70% VO2max) 5 раз в неделю. В конце исследования у группы, тренировавшейся в устойчивом режиме, был выше VO2max (от 52 до 57 мл/(кг•мин)). Однако группа Табата достигла сравнимых улучшений в аэробной подготовке, но занималась всего 4 минуты в день в течение 4 дней HIIT по сравнению с 60 минутами у аэробной группы. Группа Табата также начинала с более низких показателей и в целом добилась большего прогресса (от 48 до 55 мл/(кг•мин)). Кроме того, только группа Табата получила преимущества в развитии анаэробных способностей. (Протокол Табаты является "супермаксимальным" и включает 3 минуты на разминку, затем 60 секунд интенсивных упражнений (при 95% VO2max), за которыми следует 75 секунд отдыха, повторяемых в течение 8–12 циклов (иногда называемый "Маленьким методом"). Участники, тренировавшиеся по этому методу 3 раза в неделю, показали результаты, аналогичные тем, которые можно было бы ожидать от участников, выполнявших тренировки в устойчивом режиме (50–70% VO2max) пять раз в неделю. Несмотря на то, что это довольно сложная форма тренировки, широкая публика может использовать этот протокол упражнений, используя обычный велотренажер. Группа Гибалы опубликовала менее интенсивную версию своей программы в статье 2011 года в журнале Medicine & Science in Sports & Exercise. Это было разработано как более щадящий вариант для людей с низкой физической активностью, которые не занимались спортом более года. Программа включала 3 минуты разминки, 10 повторений 60-секундных интервалов при 60% пиковой мощности (80–95% от резерва сердечного ритма), за которыми следовало 60 секунд восстановления, и затем 5-минутная заминка.

Режим Зуниги

В 2011 году Хорхе Зунига, доцент кафедры физиологии упражнений в Университете Крейтона, поставил задачу выяснить, как уместить максимальный объем работы и потребление кислорода в минимальное время. Он обнаружил, что интервалы по 30 секунд с мощностью 90% от VO2max, чередующиеся с 30 секундами отдыха, обеспечивают максимальное потребление VO2 и наибольшую продолжительность тренировки при заданной интенсивности. Рассматривались альтернативные протоколы, включая 100% от максимальной мощности по той же интервальной схеме, аналогично методике Коу, и 90% от максимальной мощности в течение трех минут, что сопоставимо с традиционными интервальными тренировками. Протокол Зуниги был успешно внедрен его студентами, участвовавшими в программе подготовки офицеров запаса армии США (Army ROTC) при Университете Крейтона. Курсанты, выполнявшие протокол два раза в неделю, продемонстрировали более значительный прогресс в результатах теста APFT по сравнению с предыдущими годами. Обычно протокол Зуниги состоит из 10 повторений.

Режим приема Vollaard

Доктор Нильс Воллаард из Университета Стирлинга предположил, что при выполнении высокоинтенсивных интервалов на максимальной мощности, связанные с этим преимущества для здоровья достигают плато после 2 или 3 повторений спринта. Это привело к разработке 10-минутной тренировки, состоящей из легкого вращения педалей, чередующегося с двумя 20-секундными спринтами на велосипеде, выполняемыми на пределе возможностей. В метаанализе 2017 года Воллаард показал, что распространенные протоколы, включающие 6-10 повторений 30-секундных спринтов на максимальной мощности, не улучшают аэробную подготовку в большей степени, чем протокол "2×20 с". Он предложил термин SIT для обозначения своего метода. Утверждается, что этот короткий протокол может устранить многие недостатки, из-за которых другие протоколы высокоинтенсивных интервальных тренировок не подходят для широкой публики. В программе BBC Horizon в феврале 2012 года Джейми Тиммонс, профессор системной биологии в Университете Лофборо, провел Майкла Мосли через эту программу тренировок на велотренажере, используя три спринта вместо двух. Этот протокол выполнялся три раза в неделю, в общей сложности 30 минут тренировок в неделю (3 минуты интенсивной нагрузки), включая время на разминку и восстановление.

Сравнение режима

В исследовании сравнивали HIIT, состоящий из восьми 1-минутных интервалов при 85% от максимальной мощности (Wmax), чередующихся с 1-минутной активной восстановительной фазой при 25% Wmax, и SIT, состоящий из восьми 30-секундных интервалов при 130% Wmax, чередующихся с 90-секундной активной восстановительной фазой при 25% Wmax (общее время, включая разминку и заминку, было одинаковым – 24 минуты). В заключении было сделано утверждение, что "HIIT является рекомендуемой схемой", однако "величина различий по различным параметрам между этими режимами была незначительной, поэтому выбор конкретного режима может зависеть от индивидуальных предпочтений".

Сердечно-сосудистые эффекты

Тренировки HIIT и традиционные тренировки на выносливость приводят к значительному улучшению сердечно-сосудистой подготовки у здоровых взрослых в возрасте от 18 до 45 лет, но HIIT обеспечивает большее улучшение VO2 max. Режимы HIIT продолжительностью от одного месяца и более эффективно улучшают сердечно-сосудистую форму у подростков и приводят к умеренному улучшению состава тела. HIIT (при определении как четыре интервала по четыре минуты при 85–95% от максимального сердечного ритма, чередующиеся с трехминутными интервалами при 60–70% от максимального сердечного ритма) также более эффективен, чем умеренные непрерывные тренировки, в плане улучшения функции кровеносных сосудов и показателей их здоровья. При сравнении HIIT и умеренных непрерывных тренировок (MICT) у людей с ишемической болезнью коронарных артерий, HIIT приводит к большему улучшению VO2 max, в то время как MICT обеспечивает большее снижение веса и частоты сердечных сокращений. Улучшение кардиореспираторной подготовки, оцениваемое по VO2 max, у людей с хроническими сердечно-сосудистыми или метаболическими заболеваниями, вызванными образом жизни (включая высокое кровяное давление, ожирение, сердечную недостаточность, ишемическую болезнь коронарных артерий или метаболический синдром), прошедших программу тренировок HIIT, может быть почти вдвое больше, чем у тех, кто прошел программу тренировок MICT (увеличение на 19,4% и 10,3% соответственно).

Реабилитационные эффекты

Для людей, страдающих ишемической болезнью сердца или сердечной недостаточностью, высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ) полезны для значительного улучшения максимального потребления кислорода (VO2 max) и общей переносимости физических нагрузок в обеих группах; при этом более интенсивные ВИИТ приводят к наибольшему улучшению сердечно-сосудистой системы. Сочетание правильно составленной программы ВИИТ с активным восстановлением вместо пассивного восстановления наиболее эффективно для улучшения сократительной способности сердца у людей с сердечной недостаточностью.

Окисление жиров

HIIT может приводить к умеренному снижению подкожного жира у молодых и здоровых людей, но к большему снижению – у людей с избыточным весом. HIIT, особенно бег, является эффективной и экономичной по времени стратегией для уменьшения отложений абдоминального и висцерального жира. Систематический обзор 2021 года исследовал влияние HIIT в сочетании с силовыми тренировками на подростков (в возрасте 10–19 лет) без предоставления плана питания. Исследование показало, что 8–12 недель HIIT в сочетании с силовыми тренировками могут существенно снизить обхват талии и процентное содержание жира в организме. Однако исследование не выявило убедительных доказательств эффективности HIIT и силовых тренировок в качестве самостоятельного лечения диабета 2 типа или артериальной гипертензии, но показало, что HIIT может снизить риск будущих сердечно-сосудистых заболеваний у подростков.

Мозговая сила

HIIT может вызывать кратковременные улучшения в работе мозга, схожие с теми, что обычно наблюдаются при аэробных тренировках.

Опасности HIIT

Американский колледж спортивной медицины рекомендует проконсультироваться с врачом перед началом высокоинтенсивных интервальных тренировок (ВИИТ), особенно если в анамнезе есть ишемическая болезнь сердца. Это необходимо для оценки безопасности и обеспечения возможности постепенного увеличения интенсивности физических нагрузок без нанесения вреда здоровью. Рекомендуется начинать с более низкой интенсивности и двигаться в собственном темпе. Существует риск травм из-за усталости и перетренированности, поэтому важно давать организму время на восстановление. Исследования, проведенные в Университете Ратгерса, показали, что наиболее часто травмируются коленные, плечевые и голеностопные суставы. В частности, часто встречаются растяжения колена и голеностопа. На основании этих данных рекомендуется проводить нейромышечную тренировку и программы предварительного укрепления для улучшения гибкости, особенно перед началом тренировки.

Исследования

В исследовании 2007 года были изучены физиологические эффекты HIIT на окисление жира у умеренно активных женщин. Участники исследования выполняли HIIT (определенный как десять серий 4-минутных интервалов езды на велосипеде с интенсивностью 90% VO2max, разделенных 2-минутным отдыхом) через день в течение 2-недельного периода. Исследование показало, что семь сеансов HIIT в течение 2 недель улучшили окисление жира всем телом и способность скелетных мышц окислять жир у умеренно активных женщин. Исследование 2008 года показало, что HIIT был более эффективным, чем умеренная непрерывная тренировка, в снижении уровня инсулина натощак (снижение на 31% и 9% соответственно). В исследовании 2017 года изучалось влияние HIIT на когнитивные функции у группы детей. Авторы показали, что HIIT полезен для когнитивного контроля и оперативной памяти по сравнению с "сочетанием настольных игр, компьютерных игр и викторин", и что этот эффект опосредован полиморфизмом BDNF. Они заключили, что исследование "предлагает перспективную альтернативу для улучшения когнитивных способностей посредством коротких и интенсивных тренировок". Клиническое исследование 2019 года оценивало влияние HIIT на здоровье сосудов у неактивных людей и обнаружило, что HIIT оказывает благотворное сосудистое воздействие, основанное на наблюдаемом уменьшении толщины стенок артерий и увеличении эндотелиальной функции. Исследование также показало, что HIIT оказывал более сильное воздействие, чем непрерывная тренировка умеренной интенсивности (MICT), на улучшение расширения, опосредованного потоком, и снижение скорости пульсовой волны у неактивных взрослых благодаря большему кровотоку и вазодилатации сосудов, стимулируемым HIIT. Увеличение расширения, опосредованного потоком, позволяет большему открытию артерии и увеличению кровотока, обеспечивая поступление большего количества кислорода по всему телу во время активности. Скорость пульсовой волны используется для мониторинга жесткости артерий, которая увеличивается с возрастом и высоким кровяным давлением, что повышает вероятность сердечно-сосудистых проблем, включая гипертонию или инсульт. Исследование 2019 года о значимости интенсивности упражнений в реабилитации поясницы показало, что более высокая интенсивность была более эффективна при терапии спины, чем упражнения умеренной интенсивности. У участников группы HIIT наблюдалось снижение интенсивности боли в спине и увеличение силы мышц спины. В 2020 году аналогичное исследование объяснило высокую эффективность кардиореспираторного HIIT при лечении боли в пояснице в сочетании с другими формами HIIT или упражнениями на подвижность. Исследование 2020 года изучило влияние HIIT и непрерывной тренировки умеренной интенсивности (MICT) на людей с избыточным весом, измеряя эффект на кардиореспираторную пригодность (CRF). Исследование показало, что обе формы тренировок были эффективны в улучшении CRF с увеличением VO2 max, однако не было доказательств того, что какой-либо из методов тренировок был более эффективным, чем другой, в улучшении кардиореспираторной подготовки. Согласно исследованию 2020 года, HIIT может использоваться в качестве пререабилитации для мужчин, ожидающих операции по поводу урологического рака, и может улучшить состояние сердца и легких в течение месяца до операции.