Kombiniranje HIIT-a i kontinuiranog kardija za povećanje VO2 max

Kombiniranje intervalnog treninga visokog intenziteta (HIIT) s kontinuiranim aerobnim treningom niskog intenziteta donosi snažna poboljšanja maksimalnog primitka kisika (${\text{VO}}_2\text{ max}$), no idealna kombinacija uvelike ovisi o početnoj razini utreniranosti [1, 14]. Kod neutreniranih i rekreativno aktivnih pojedinaca, gotovo svaka kombinacija kontinuiranog aerobnog vježbanja i intervalnog treninga podjednako povećava $ ext{VO}_2 ext{ max}$, pri čemu intenzitet nudi vremenski učinkovit podražaj [11, 14]. Za dobro utrenirane i vrhunske sportaše izdržljivosti, strukturirane kombinacije koje dodjeljuju otprilike 75% do 80% vremena treninga niskom intenzitetu i 15% do 20% intervalima visokog intenziteta — poznate kao polarizirani trening — potiču veća poboljšanja $ ext{VO}_2 ext{ max}$ u usporedbi s modelima usmjerenima na prag [1, 2, 3]. Međutim, ta prednost polariziranog modela kod utreniranih skupina prvenstveno je vidljiva u kratkoročnim blokovima kraćim od 12 tjedana te ne dovodi dosljedno do boljih rezultata u kronometarskim nastupima ili snazi na laktatnom pragu [1].

Zone intenziteta treninga i modeli distribucije

Kako bi sustavno usporedili kombinacije vježbanja, sportski znanstvenici koriste model od tri zone intenziteta definiran fiziološkim parametrima [8]:

• Zona 1 (niski intenzitet): Ispod prvog ventilacijskog ili laktatnog praga (${\text{VT}}_1/{\text{LT}}_1$), gdje se ${\text{LT}}_1$ obično javlja na oko 52% maksimalne aerobne snage ili 65% do 70% funkcionalnog praga snage (FTP) [8].
• Zona 2 (umjereni/prag intenzitet): Između ${\text{LT}}_1/{\text{VT}}_1$ i drugog praga (${\text{LT}}_2/{\text{VT}}_2$ ili maksimalnog stabilnog stanja laktata), a završava oko koncentracije laktata u krvi od 4 mmol/L [8].
• Zona 3 (visoki intenzitet): Iznad ${\text{LT}}_2$, obuhvaća intenzitete blizu ili iznad ${\text{VO}}_2\text{ max}$ [8].

Modaliteti intervalnog rada u Zoni 3 dalje se dijele na tradicionalni HIIT (dionice blizu 100% ${\text{VO}}_2\text{ max}$), sprint intervalni trening (SIT; supramaksimalni napori >100% ${\text{VO}}_2\text{ max}$ u trajanju od 10–30 sekundi s 4–4,5 minute oporavka) i trening ponavljanih sprinteva (RST; sprintevi $\le$10 sekundi s pauzama $\le$60 sekundi) [18].

Način na koji sportaši kombiniraju ove zone čini različite distribucije intenziteta treninga (TID) [3, 8]:

• Polarizirana (POL): Dodjeljuje otprilike 75–80% (i do 80–90%) volumena treninga Zoni 1, manje od 10% Zoni 2 i 15–20% Zoni 3 [2, 8].
• Piramidalna (PYR): Dodjeljuje 60–70% (ili 75–85%) Zoni 1, 15–25% Zoni 2 i 5–10% Zoni 3 [4, 8].
• Prag (THR): Dodjeljuje otprilike 45–50% Zoni 1, 45–50% Zoni 2 i 5–10% Zoni 3 [3].

Adaptacije kod neutreniranih i umjereno aktivnih odraslih osoba

Kod mladih, zdravih odraslih osoba ${\text{VO}}_2\text{ max}$ povoljno reagira na širok raspon intenziteta i kombinacija vježbanja [14]. U analizi 28 kratkoročnih do srednjoročnih studija treninga (4–8 tjedana), porast ${\text{VO}}_2\text{ max}$ nije pokazao statistički značajnu povezanost s intenzitetom treninga, dozom po treningu, početnom aerobnom formom ili ukupnim volumenom [14].

Podjela treninga na tri tercila intenziteta (~60–70%, ~80–92,5% i ~100–250% ${\text{VO}}_2\text{ max}$) rezultirala je usporedivim apsolutnim porastom maksimalnog primitka kisika (+0,29 L/min, +0,26 L/min i +0,35 L/min) [14]. Intervali višeg intenziteta postigli su te dobitke uz znatno manju dozu po treningu i manji ukupni volumen, što potvrđuje da je vježbanje visokog intenziteta u manje utreniranim populacijama prvenstveno vremenski učinkovita strategija, a ne isključivo superioran pristup [14]. Poboljšanje bazične aerobne kondicije klinički je značajno, jer je svako povećanje ${\text{VO}}_2\text{ max}$ od 1 MET-a ($3,5\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$) povezano sa smanjenjem kardiovaskularnih bolesti i smrtnosti od svih uzroka za 10% do 25% [14].

Izravne usporedbe izoliranih modaliteta također pokazuju da, iako 8 tjedana HIIT-a može izazvati veći relativni porast ${\text{VO}}_2\text{ max}$ u odnosu na kontinuirani umjereni trening (15% naspram 9%) [11], i kontinuirani aerobni trening i protokoli sprint intervala generiraju sličan porast oksidativnih enzima u mišićima tijekom 6 tjedana [11].

Kombinacije za dobro utrenirane i vrhunske sportaše

Kako razina utreniranosti napreduje prema nacionalnoj i međunarodnoj natjecateljskoj razini, distribucija intenziteta treninga postaje presudan čimbenik [1, 3, 18]. Visoko utrenirani pojedinci već imaju izrazito razvijen kardiovaskularni i mišićni sustav, zbog čega je daljnji napredak u ${\text{VO}}_2\text{ max}$ teže potaknuti samo umjerenim kontinuiranim vježbanjem [3, 13].

Metaanaliza 17 studija ($n=437$) pokazala je da je polarizirana distribucija superiorna drugim modelima za poboljšanje vršnog primitka kisika ($\text{SMD}=0,24,p=0,040$) [1]. Ta je prednost bila osobito izražena kod visoko utreniranih sportaša ($\text{SMD}=0,46,p=0,01$) i u intervencijama koje su trajale kraće od 12 tjedana ($\text{SMD}=0,40,p=0,01$) [1]. U devetotjednom randomiziranom ispitivanju s dobro utreniranim sportašima izdržljivosti (početni ${\text{VO}}_2\text{peak}$ od $62,6\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$), polarizirani trening donio je porast ${\text{VO}}_2\text{peak}$ od 11,7% ($+6,8\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$), nadmašivši modele visokog volumena niskog intenziteta, trening na pragu i programe isključivo s intervalima [19]. Brzina i snaga pri koncentraciji laktata u krvi od 4 mmol/L također su se poboljšale nakon polariziranog (+8,1%) i HIIT-om koncentriranog (+5,6%) treninga, dok trening na pragu i trening visokog volumena nisu donijeli značajne dobitke u ključnim parametrima izvedbe [19].

Slično tome, devetotjedno istraživanje na natjecateljskim biciklistima utvrdilo je da je polarizirana distribucija poboljšala ${\text{VO}}_2\text{ max}$ za 11,7% u usporedbi s 3,5% u skupini usmjerenoj na prag, uz veći porast snage pri ${\text{VO}}_2\text{ max}$ (+8,1%) i bolju izvedbu na kronometru (+5,1%) [5]. Pregledni radovi koji su analizirali distribucije s ~81% niskog intenziteta, ~3% na pragu i ~15% visokog intenziteta također navode dosljedna poboljšanja radne ekonomičnosti između 1% i 8,1% [20].

Kada se HIIT uključuje u program vrhunskog sportaša, parametri rada i odmora utječu na aerobnu adaptaciju [13]. Kod sportaša nacionalne razine, HIIT je značajno više povećao ${\text{VO}}_2\text{ max}$ u odnosu na konvencionalni trening kada su intervali oporavka bili $\ge$2 minute, a intenzitet oporavka ostao nizak ($\le$40%) [13]. Za kardiovaskularne adaptacije, intervali poput $4\times 4$ minute pri 90–95% maksimalne srčane frekvencije s 3 minute aktivnog oporavka rezultirali su 10% većim poboljšanjem udarnog volumena srca nego dugo, sporo kontinuirano trčanje [11].

Komplementarni fiziološki mehanizmi

Kombiniranje kontinuiranog vježbanja niskog intenziteta s intervalima visokog intenziteta djeluje zato što svaki modalitet potiče aerobne adaptacije kroz različite molekularne i fiziološke mehanizme [11]:

• Signalni putevi: Kontinuirani aerobni trening velikog volumena aktivira ključni regulator mitohondrijske biogeneze, PGC-1$\alpha$, dominantno putem signalnog puta kalcij/kalmodulin-ovisne protein kinaze (CaMK), dok intervalni trening visokog intenziteta primarno signalizira putem 5'-AMP-aktivirane protein kinaze (AMPK) [11].
• Enzimski kapacitet: Sprint intervali u Zoni 3 izrazito potiču ekspresiju ključnih mitohondrijskih enzima, uključujući citrat sintazu (+36%), malat dehidrogenazu (+29%) i sukcinat dehidrogenazu (+65%) [11].
• Potreba za aerobnom bazom: I polarizirana i piramidalna distribucija oslanjaju se na velik volumen vježbanja ispod ${\text{LT}}_1$ (>75% ukupnog vremena) kako bi razvile gustoću mitohondrija, kapacitet oksidacije masti i ekonomičnost kretanja bez nakupljanja prekomjernog autonomnog umora [4, 6].

Periodizacija tijekom sezone

Iako polarizirani blokovi potiču kratkoročne skokove u ${\text{VO}}_2\text{ max}$, sportaši ne ostaju nužno u polariziranom modelu tijekom cijele godine [6, 8]. Studije sekvencijalne periodizacije pokazuju da prelazak s piramidalne distribucije tijekom opće bazične faze na polariziranu distribuciju tijekom prednatjecateljske faze donosi veća poboljšanja ${\text{VO}}_2\text{ max}$ i izvedbe na 5 km trčanja (+1,5%) nego održavanje iste distribucije tijekom cijelog razdoblja [8]. Longitudinalno praćenje vrhunskih veslača potvrđuje da sportaši prirodno primjenjuju ovaj prijelaz — gradeći velik bazični volumen u pripremi i koncentrirajući intenzitet u polariziranu distribuciju uoči natjecanja [6].

Osim toga, trening usmjeren na prag zadržava specifičnu korist. Kod ultra-maratonaca, dok je polarizirani trening poboljšao ${\text{VO}}_2\text{ max}$ i metabolizam masti, trening na pragu bio je bolji za očuvanje neuromuskularne funkcije, maksimalne voljne kontrakcije i brzine razvoja sile [6]. Tijekom duljih višemjesečnih makrociklusa, piramidalni trening se također pokazao vrlo učinkovitim, donoseći veći napredak u trčanju na 10 km u odnosu na trening s naglaskom na prag (2,7% naspram 0,4%) [5].

Ograničenja i napomene

Iako polarizirani trening pokazuje statistički značajnu prednost za povećanje ${\text{VO}}_2\text{ max}$ i ${\text{VO}}_2\text{peak}$ u dobro utreniranim skupinama, ta korist dolazi s važnim ograničenjima [1]:

• Nema opće superiornosti za druge parametre izvedbe: U objedinjenim rezultatima metaanaliza, polarizirani trening nije pokazao statistički značajnu prednost nad drugim distribucijama za rezultate u kronometru, vrijeme do otkaza ili brzinu/snagu na drugom laktatnom/ventilacijskom pragu [1].
• Vremenska ograničenja: Uočena superiornost polarizirane distribucije za vršni primitak kisika koncentrirana je u kratkim intervencijama kraćim od 12 tjedana, uz manje dokaza koji potvrđuju trajnu razliku tijekom višegodišnjih razdoblja [1].
• Specifičnost populacije: Kod neutreniranih i rekreativno aktivnih osoba točan omjer intervalnog i kontinuiranog treninga znatno je manje važan od redovitog vježbanja, jer se aerobne adaptacije lako postižu kroz širok spektar kombinacija intenziteta [14].