مقارنة بين FatMax وHIIT لحرق الدهون وتحسين تكوين الجسم

يُعد التدريب عند الشدة التي تُحقق أقصى أكسدة للدهون (FatMax) وسيلة فعالة لتقليل وزن الجسم، وكتلة الدهون الكلية، والدهون الحشوية لدى الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن والخمول [2, 10]. ومع ذلك، تشير الأبحاث إلى أن التمارين ذات الشدة الأعلى — مثل التدريب المتواتر عالي الشدة (HIIT) — تُحقق تحسينات مماثلة أو متفوقة على المدى الطويل في نسبة دهون الجسم، ومحيط الخصر، واللياقة الهوائية عبر فئات أوسع من السكان، وغالبًا في وقت إجمالي أقل [3, 9]. علاوة على ذلك، فإن أكسدة الدهون الكلية في الجسم على مدار 24 ساعة تعتمد بشكل أساسي على إجمالي استهلاك الطاقة اليومي بدلاً من نوع الوقود المستهلك أثناء التمرين نفسه [16].

فهم FatMax وأكسدة ركائز الطاقة

يشير مصطلح FatMax إلى شدة التمرين المحددة التي يؤكسد فيها الجسم الدهون بأعلى معدل مطلق، ويُسمى ذلك بمعدل أكسدة الدهون الأقصى (MFO) [17]. تتبع أكسدة الدهون في كامل الجسم منحنى قطع مكافئ مع زيادة أحمال التمرين [17]. مع ارتفاع الشدة من الخفيفة إلى المعتدلة، تزداد أكسدة الدهون المطلقة حتى تصل إلى ذروتها عند FatMax [17]. بعد هذه العتبة، تنخفض أكسدة الدهون بسرعة بسبب عدة قيود فسيولوجية: انخفاض تدفق الدم إلى الأنسجة الدهنية، وتراجع وصول الأحماض الدهنية غير المؤسترة (NEFA) من البلازما إلى العضلات العاملة، وانخفاض توافر الكارنيتين الحر، والتثبيط الناتج عن الحماض (عند درجة حموضة 7.0–6.8) لنشاط إنزيم كارنيتين بالميتويل ترانسفيراز 1 (CPT-I) [17].

يعكس تخزين الطاقة في جسم الإنسان هذا التحول: فبينما تمثل مخازن الدهون لدى البشر احتياطيات هائلة من الطاقة (~68,250 سعرة حرارية في شخص يزن 70 كجم بنسبة دهون 10%)، فإن مخازن الكربوهيدرات الذاتية محدودة للغاية (<3,000 سعرة حرارية، مع وجود حوالي 80% منها في العضلات الهيكلية، و10–15% في الكبد، وحوالي 4 غرامات في جلوكوز البلازما) [17].

يتم تحديد FatMax وMFO عادةً عبر قياس السعرات الحرارية غير المباشر باستخدام بروتوكولات الاختبار التدرجي متزايد الصعوبة (مثل مراحل تتراوح بين 3 إلى 5 دقائق تزيد بمقدار 35 واط على دراجة قياس الجهد) [17]. تُظهر موثوقية الاختبار وإعادة الاختبار معاملات تباين تتراوح بين 3% و9.6% لـ FatMax و5% إلى 11% لـ MFO في ظل ضوابط غذائية وصيام صارمة [17].

تؤثر عدة عوامل على هذه المؤشرات:

• اللياقة البدنية وتكوين الجسم: في دراسة شملت 1,121 رياضيًا في حالة صيام، تم تحديد الكتلة الخالية من الدهون كأقوى منبئ منفرد للتباين في MFO، حيث أظهر لاعبو الركبي معدل MFO أعلى (0.72 جم/دقيقة) بينما سجل لاعبو الجولف معدلًا أقل (0.49 جم/دقيقة) ضمن نطاق عام يتراوح من 0.17 إلى 1.27 جم/دقيقة [19].
• التغذية الحادة قبل التمرين: أدى تناول 75 جم من الجلوكوز قبل 45 دقيقة من الاختبار إلى تقليل MFO بنحو 30% وإزاحة FatMax إلى شدة أقل (من 60.1% إلى 52.0% من VO2max) [19]. وعلى العكس من ذلك، أدت وجبة متساوية السعرات الحرارية وعالية الدهون قبل التمرين إلى زيادة إجمالي الدهون المؤكسدة خلال المراحل منخفضة الشدة وخفضت نسبة التبادل التنفسي دون تغيير ذروة معدل الأكسدة أو حمل عمل FatMax [18].
• الحالة الصحية الأساسية والسمنة: لدى الأفراد الأصحاء، يحدث FatMax عادةً بين 30% إلى 65% من VO2max [2]. أما لدى المصابين بالسمنة، فينزاح FatMax نحو مستويات أدنى ليصبح حوالي 30% إلى 46% (أو 40% إلى 50%) من VO2max [2, 10]. وممارسة التمارين بالشدة المعتدلة القياسية (~65% من VO2max) لدى هذه الفئة قد تتجاوز FatMax، مما يحول استخدام الوقود إلى الجليكوجين وقد يعزز الأكسدة غير الكاملة للأحماض الدهنية التي تعطل إشارات الإنسولين [2]. ولأن FatMax يختلف بشكل واسع بين الأفراد (30% إلى 65% من VO2max عبر الجنسين)، فإن التقييم المخبري عبر قياس السعرات الحرارية غير المباشر يوفر دقة أكبر من وصفات التمارين الهوائية المستمرة المعتدلة العامة [10].

تغيرات تكوين الجسم الناتجة عن تدريب FatMax

تُظهر المراجعات المنهجية والتجارب السريرية أن تدريب FatMax متوسط المدى يحقق تحسينات ملحوظة في كتلة الدهون واللياقة القلبية الوعائية لدى الأفراد المصابين بالسمنة [2, 10]. وقد وجد تحليل تجميعي لـ 11 تجربة معشاة ذات شواهد (RCTs) غطت فترة تدريب تتراوح بين 8 إلى 20 أسبوعًا (120–360 دقيقة أسبوعيًا) لدى البالغين الذين يعانون من زيادة الوزن والسمنة انخفاضات مجمعة ذات دلالة إحصائية في [2, 10, 11]:

• وزن الجسم: متوسط الفارق (MD) بمقدار -4.30 كجم [10, 11]
• كتلة الدهون: متوسط الفارق بمقدار -4.03 كجم [10, 11]
• محيط الخصر: متوسط الفارق بمقدار -3.34 سم [10, 11]
• الاستهلاك الأقصى للأكسجين (VO2max): زيادة بمقدار 2.96 مل·كجم⁻¹·دقيقة⁻¹ [10, 11]

تركت هذه البروتوكولات الكتلة الخالية من الدهون دون أي تغيير (MD = 0.08 كجم) [10, 11]. وفي النساء الأكبر سنًا اللاتي يعانين من زيادة الوزن (متوسط العمر 64.2 سنة، ومؤشر كتلة الجسم 27.1 كجم/م²)، أدى 12 أسبوعًا من تدريب FatMax الفردي المخصص (3 أيام/أسبوع، ساعة واحدة/يوم) إلى تقليل كتلة الجسم، ومؤشر كتلة الجسم، وكتلة الدهون، ودهون الجذع الحشوية، وضغط الدم الانبساطي، مع زيادة VO2max المتوقع، وكوليسترول HDL، والكسر القذفي للبطين الأيسر [5].

بعيدًا عن التكوين العام للجسم، فإن 10 أسابيع من تدريب FatMax تعزز القدرة التنفسية للميتوكوندريا في العضلات الهيكلية وتزيد من نشاط إنزيم ليباز البروتين الدهني [7, 20]. كما أنه يقلل من الالتهاب الجهازي، ويخفف من مقاومة الإنسولين، ويقلل من السمنة الحشوية [7]. وتشارك جزيئات microRNA الرئيسية التي تنظم نقل الدهون وامتصاصها — مثل miR-1 (الذي ينظم CPT1) وmiR-145 وmiR-20a-5p وmiR-29a (التي تعدل نشاط CD36) — في هذه التكيفات الخاصة بالتعامل مع الدهون [20].

ومع ذلك، ولأن ممارسة 8 إلى 20 أسبوعًا من تدريب FatMax بمفرده لا تزيد من الكتلة الخالية من الدهون أو الكتلة العضلية لدى المصابين بالسمنة، يوصي الباحثون بدمجه مع تدريبات المقاومة للحفاظ على الأنسجة الخالية من الدهون ومنع السمنة الساركوبينية (تراجع الكتلة العضلية مع السمنة) [7, 20]. ويقوم بروتوكول تجربة سريرية لمدة 16 أسبوعًا لدى البالغين الشباب الخاملين حاليًا بتقييم هذا المزيج مقارنةً بـ FatMax بمفرده وتمارين الإطالة كعنصر تحكم لقياس التغيرات في تكوين الجسم والمرونة الأيضية [7, 20].

مقارنة بين FatMax والتدريب المتواتر عالي الشدة (HIIT)

عند مقارنة FatMax مباشرة بالتمارين ذات الشدة الأعلى، تعتمد النتائج بشكل كبير على الفئة المستهدفة وتصميم الدراسة.

التجارب المباشرة وجهًا لوجه

في تجربة معشاة استمرت 8 أسابيع تقارن بين تدريب FatMax وHIIT لدى 20 شابة يعانين من زيادة الوزن (مؤشر كتلة الجسم ≥24 كجم/م²)، حققت المجموعتان انخفاضًا في دهون الجسم [4]. أدت مجموعة HIIT إلى تقليل محيط الورك (-1.46 سم)، وكتلة الدهون (-1.63 كجم)، ونسبة دهون الجسم (-1.28%)، ومساحة الدهون الحشوية (-8.49 سم²) [4]. ومع ذلك، حققت مجموعة FatMax انخفاضات أكبر بشكل ملحوظ في مؤشر كتلة الجسم (-1.19 كجم/م² مقارنة بـ HIIT) ومحيط الخصر (-3.37 سم مقارنة بتغير غير ذي دلالة في HIIT)، إلى جانب انخفاضات في وزن الجسم (-3.16 كجم)، ومحيط الورك (-2.63 سم)، وكتلة الدهون (-2.29 كجم)، ونسبة دهون الجسم (-1.68%)، ومساحة الدهون الحشوية (-10.1 سم²) [4]. وبقيت الكتلة الخالية من الدهون دون تغيير في المجموعتين [4].

وفي تجربة قصيرة المدى استمرت أسبوعين على رجال يعانون من السمنة من الدرجة الثانية والثالثة (مؤشر كتلة الجسم ≥ 35 كجم/م²)، أدى كل من ركوب الدراجات المستمر عند FatMax وتمرين HIIT المعدل (10 فترات × 60 ثانية عند ~90% من الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب) مع مطابقة حجم الجهد إلى زيادة اللياقة الهوائية ومعدلات أكسدة الدهون بشكل ملحوظ [14]. ومع ذلك، أظهرت مجموعة FatMax المستمرة فقط انخفاضًا ملحوظًا في HOMA2-IR، والإنسولين أثناء الراحة، وNEFA أثناء الراحة خلال هذا الإطار الزمني البالغ أسبوعين [14].

الأدلة المنهجية العامة للتمارين عالية الشدة

عبر فئات سكانية أوسع، تُظهر التحليلات التجميعية أن الشدة الأعلى تحقق تغيرات قوية في تكوين الجسم:

• تغيرات واسعة في الدهون والعضلات: أظهر تحليل تجميعي أُجري عام 2023 لـ 36 تجربة معشاة ذات شواهد (استمرت من 3 إلى 15 أسبوعًا) أن HIIT قلل بشكل ملحوظ من كتلة الدهون (الفارق المتوسط الموزون [WMD]: -1.86 كجم) ونسبة دهون الجسم (WMD: -1.53%)، بينما زاد بشكل ملحوظ من الكتلة الخالية من الدهون (WMD: 0.51 كجم) [3]. وأظهر تحليل المجموعات الفرعية أن الجري على الأرض أسفر عن أكبر انخفاض في كتلة الدهون (WMD: -4.25 كجم)، في حين كان ركوب الدراجات هو النمط الوحيد الذي زاد بشكل ملحوظ من الكتلة الخالية من الدهون (WMD: 0.63 كجم) [3]. وكانت البروتوكولات التي استمرت أكثر من 8 أسابيع بواقع ≥3 جلسات/أسبوع، مع فترات عمل <60 ثانية، واستشفاء نشط ≤90 ثانية، هي الأكثر فعالية [3].
• HIIT مقابل التدريب المستمر معتدل الشدة (MICT): أظهر تحليل تجميعي لـ 29 تجربة معشاة ذات شواهد لدى البالغين من الشباب ومتوسطي العمر أن HIIT وفر انخفاضات أكبر في محيط الخصر ونسبة كتلة الدهون، إلى جانب مكاسب أكبر في VO2peak، مقارنةً بـ MICT [9].
• تكيفات أيضية متميزة: في الاختلالات الأيضية المرتبطة بالسمنة، يُحسن MICT بشكل تفضيلي توزيع دهون الجسم وكفاءة الميتوكوندريا، في حين يولد HIIT تأثيرات بارزة على التكيف الأيضي وإشارات الإنسولين [8].

استهلاك الطاقة على مدار 24 ساعة ومغالطة حرق الدهون

من المفاهيم الخاطئة الشائعة الاعتقاد بأن زيادة أكسدة الدهون أثناء التمرين إلى أقصى حد تترجم تلقائيًا إلى خسارة أكبر في إجمالي الدهون. يوضح قياس السعرات الحرارية غير المباشر في الغرفة بأكملها أنه عند مطابقة إجمالي استهلاك طاقة التمرين (400 سعرة حرارية)، فإن ركوب الدراجات منخفض الشدة (40% من VO2max) وركوب الدراجات عالي الشدة (70% من VO2max) يرفعان إجمالي استهلاك الطاقة على مدار 24 ساعة وأكسدة الكربوهيدرات بالتساوي، دون وجود فرق ذي دلالة إحصائية في إجمالي أكسدة الدهون على مدار 24 ساعة [16].

في النهاية، يتطلب التغيير طويل المدى في تكوين الجسم خلق عجز في توازن الطاقة. وتوصي الكلية الأمريكية للطب الرياضي ومنظمة الصحة العالمية باستهلاك طاقة من التمارين يتجاوز 2,000 سعرة حرارية/أسبوع لإدارة السمنة [7, 20].

ملخص عملي

• فائدة FatMax: مثالي للمبتدئين، وكبار السن، والأفراد المصابين بالسمنة الذين تجعل قدرتهم التأكسدية المنخفضة التمارين المستمرة معتدلة الشدة القياسية مجهدة للغاية بالنسبة لهم [2, 5, 10]. فهو يتيح ممارسة أحجام تدريبية عالية دون إجهاد عصبي عضلي مفرط، ويقلل من السمنة الحشوية، ويحسن حساسية الإنسولين الأساسية [4, 7, 14].
• فائدة HIIT: يوفر كفاءة زمنية فائقة، ويقود إلى تحسينات جوهرية في VO2peak، ويمكنه — لا سيما في تدريبات ركوب الدراجات — تحفيز زيادات طفيفة في الكتلة الخالية من الدهون لا يوفرها FatMax بمفرده [3, 9, 10].
• الحفاظ على الكتلة الخالية من الدهون: نظرًا لأن FatMax والتمارين المستمرة المعتدلة لا تبني الأنسجة العضلية بشكل موثوق، فإن الجمع بين التمارين الهوائية وتدريبات المقاومة المنظمة أمر ضروري لمنع فقدان الكتلة الخالية من الدهون أثناء خسارة الدهون [7, 9, 20].