A HIIT és az egyenletes edzés kombinálása a VO2 max növelésére

A magas intenzitású intervallumos edzés (HIIT) és az alacsony intenzitású, egyenletes állóképességi edzés kombinálása jelentős javulást eredményez a maximális oxigénfelvételben (${\text{VO}}_2\text{ max}$), ám az ideális arány nagymértékben függ a kiindulási edzettségi szinttől [1, 14]. Az edzetlen vagy hobbiszinten aktív egyéneknél a folyamatos aerob edzés és az intervallumos tréning szinte bármilyen kombinációja hasonló mértékben növeli a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-ot, miközben az intenzitás időhatékony ingert biztosít [11, 14]. A jól edzett és élsportolóknál a strukturált kombinációk, amelyek az edzésidő nagyjából 75-80%-át alacsony intenzitású edzésre, 15-20%-át pedig magas intenzitású intervallumokra osztják – ezt nevezik polarizált edzésnek –, nagyobb fejlődést váltanak ki a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-ban, mint a küszöb-hangsúlyos modellek [1, 2, 3]. Ez a polarizált előny azonban az edzett csoportokban elsősorban a 12 hétnél rövidebb blokkokban mutatkozik meg, és nem vezet következetesen jobb eredményekhez az időfutam-teljesítményben vagy a laktátküszöbön leadott teljesítményben [1].

Edzésintenzitási zónák és megoszlási modellek

Az edzéskombinációk szisztematikus összehasonlításához a sporttudósok egy háromzónás intenzitási keretrendszert használnak, amelyet élettani markerek határoznak meg [8]:

• 1. zóna (alacsony intenzitás): Az első ventilációs vagy laktátküszöb (${\text{VT}}_1/{\text{LT}}_1$) alatt, ahol az ${\text{LT}}_1$ általában a maximális aerob teljesítmény mintegy 52%-ánál, vagy a funkcionális küszöbteljesítmény (FTP) 65-70%-ánál jelentkezik [8].
• 2. zóna (közepes/küszöbintenzitás): Az ${\text{LT}}_1/{\text{VT}}_1$ és a második küszöb (${\text{LT}}_2/{\text{VT}}_2$ vagy maximális laktát egyensúlyi állapot) között, amely körülbelül 4 mmol/l vérlaktát-koncentrációnál zárul [8].
• 3. zóna (magas intenzitás): Az ${\text{LT}}_2$ felett, amely a ${\text{VO}}_2\text{ max}$ közeli vagy a feletti intenzitásokat foglalja magában [8].

A 3. zónába tartozó intervallumtípusokat tovább osztályozzák hagyományos HIIT-re (a ${\text{VO}}_2\text{ max}$ közel 100%-án végzett szakaszok), sprint intervallumos edzésre (SIT; szupramaximális, >100% ${\text{VO}}_2\text{ max}$ intenzitású, 10–30 másodperces terhelések 4–4,5 perces pihenőkkel) és ismételt sprintes edzésre (RST; $\le$10 másodperces sprintek $\le$60 másodperces pihenőkkel) [18].

Az, hogy a sportolók miként kombinálják ezeket a zónákat, eltérő edzésintenzitás-megoszlási (TID) modelleket hoz létre [3, 8]:

• Polarizált (POL): Az edzésvolumen mintegy 75–80%-át (akár 80–90%-át) az 1. zónához, kevesebb mint 10%-át a 2. zónához, és 15–20%-át a 3. zónához rendeli [2, 8].
• Piramis (PYR): 60–70%-ot (vagy 75–85%-ot) rendel az 1. zónához, 15–25%-ot a 2. zónához, és 5–10%-ot a 3. zónához [4, 8].
• Küszöb (THR): Körülbelül 45–50%-ot rendel az 1. zónához, 45–50%-ot a 2. zónához, és 5–10%-ot a 3. zónához [3].

Alkalmazkodás edzetlen és mérsékelten aktív felnőtteknél

Fiatal, egészséges felnőtteknél a ${\text{VO}}_2\text{ max}$ az edzésintenzitások és -kombinációk széles skálájára kedvezően reagál [14]. 28 rövid és közepes időtartamú (4–8 hetes) edzésvizsgálat elemzésében a ${\text{VO}}_2\text{ max}$ növekedése nem mutatott statisztikailag szignifikáns összefüggést az edzés intenzitásával, az egyes edzések adagjával, a kiindulási aerob állóképességgel vagy a teljes volumennel [14].

Az edzés három intenzitási tercilisre osztása (~60–70%, ~80–92,5% és ~100–250% ${\text{VO}}_2\text{ max}$) hasonló abszolút növekedést eredményezett a maximális oxigénfelvételben (rendre +0,29 l/perc, +0,26 l/perc és +0,35 l/perc) [14]. A magasabb intenzitású intervallumok ezeket a javulásokat lényegesen rövidebb edzésidővel és kisebb összvolumennel érték el, így a magas intenzitású edzés a kevésbé edzett populációkban elsősorban időhatékony stratégiaként, semmint kizárólagosan felsőbbrendű módszerként bizonyult hasznosnak [14]. A kiindulási aerob fittség javítása klinikailag jelentős, mivel a ${\text{VO}}_2\text{ max}$ minden 1 MET-es ($3,5\text{ ml}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$) növekedése 10–25%-os csökkenéssel jár együtt a szív- és érrendszeri betegségek, valamint az összhalálozás kockázatában [14].

Az önálló módszerek közvetlen összehasonlításai azt is mutatják, hogy míg 8 hétnyi HIIT nagyobb relatív növekedést válthat ki a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-ban, mint a folyamatos közepes intenzitású edzés (15% vs. 9%) [11], mind a folyamatos egyenletes edzés, mind a sprint intervallum protokollok hasonló növekedést generálnak az izom oxidatív enzimeiben 6 hét alatt [11].

Kombinációk jól edzett és élsportolók számára

Ahogy a kiindulási edzettségi szint eléri a nemzeti és nemzetközi versenyszinteket, az edzésintenzitás megoszlása döntő tényezővé válik [1, 3, 18]. A magasan képzett egyének már jól fejlett szív- és érrendszerrel, valamint izomzattal rendelkeznek, így a ${\text{VO}}_2\text{ max}$ további növelését nehezebb pusztán mérsékelt, folyamatos edzéssel stimulálni [3, 13].

Egy 17 vizsgálatot ($n=437$) összegző metaanalízis kimutatta, hogy a polarizált megoszlás felülmúlja a többi edzéseloszlást a csúcs oxigénfelvétel növelésében ($\text{SMD}=0,24,p=0,040$) [1]. Ez a fölény különösen szembetűnő volt a magasan képzett sportolóknál ($\text{SMD}=0,46,p=0,01$) és a 12 hétnél rövidebb intervenciókban ($\text{SMD}=0,40,p=0,01$) [1]. Egy 9 hetes, jól edzett állóképességi sportolókkal végzett randomizált vizsgálatban (kiindulási ${\text{VO}}_2\text{peak}$: $62,6\text{ ml}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$) a polarizált edzés 11,7%-os javulást eredményezett a ${\text{VO}}_2\text{peak}$-ben ($+6,8\text{ ml}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$), felülmúlva a nagy volumenű alacsony intenzitású, a küszöb- és a kizárólag intervallumos modelleket [19]. A 4 mmol/l vérlaktát melletti sebesség és teljesítmény szintén javult a polarizált (+8,1%) és a HIIT-központú (+5,6%) edzés után, míg a küszöb- és a nagy volumenű edzés nem váltott ki jelentős javulást a kulcsfontosságú teljesítménymutatókban [19].

Hasonlóképpen, egy 9 hetes vizsgálat versenykerékpárosoknál azt találta, hogy a polarizált megoszlás 11,7%-kal javította a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-ot a küszöbfókuszú csoport 3,5%-os eredményével szemben, a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-on leadott teljesítmény (+8,1%) és az időfutam-teljesítmény (+5,1%) nagyobb mértékű javulása mellett [5]. A ~81% alacsony intenzitású, ~3% küszöb- és ~15% magas intenzitású edzést alkalmazó megoszlásokat vizsgáló áttekintések szintén 1% és 8,1% közötti következetes munkagazdaságossági javulásról számoltak be [20].

Amikor a HIIT-et egy élsportoló programjába építik be, a munka-pihenő arány paraméterei befolyásolják az aerob adaptációt [13]. Nemzeti szintű sportolóknál a HIIT szignifikánsan jobban növelte a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-ot a hagyományos edzéshez képest, ha a pihenőidők $\ge$2 percesek voltak, és a pihenő intenzitása alacsony maradt ($\le$40%) [13]. A kardiovaszkuláris adaptációk szempontjából az olyan intervallumok, mint a $4\times 4$ perc a maximális pulzus 90–95%-án 3 perces aktív pihenőkkel, 10%-kal nagyobb növekedést eredményeztek a verőtérfogatban, mint a hosszú, lassú, folyamatos futás [11].

Egymást kiegészítő élettani mechanizmusok

Az alacsony intenzitású, egyenletes edzés és a magas intenzitású intervallumok kombinálása azért működik, mert mindkét módszer eltérő molekuláris és élettani útvonalakon keresztül serkenti az aerob alkalmazkodást [11]:

• Felsőbb szintű jelátvitel: A nagy volumenű, folyamatos állóképességi edzés a mitokondriális biogenezis fő szabályozóját, a PGC-1$\alpha$-t túlnyomórészt a kalcium/kalmodulin-függő protein kináz (CaMK) útvonalon keresztül aktiválja, míg a magas intenzitású intervallumos edzés elsősorban az 5'-AMP-aktivált protein kináz (AMPK) útvonalon keresztül küld jeleket [11].
• Enzimatikus kapacitás: A 3. zónás sprint intervallumok jelentősen fokozzák a kulcsfontosságú mitokondriális enzimek működését, beleértve a citrát-szintázt (+36%), a malát-dehidrogenázt (+29%) és a szukcinát-dehidrogenázt (+65%) [11].
• Aerob báziskövetelmények: Mind a polarizált, mind a piramis eloszlás nagymennyiségű, ${\text{LT}}_1$ alatti edzésre támaszkodik (a teljes idő >75%-a), hogy fejlessze a mitokondriális sűrűséget, a zsíroxidációs kapacitást és a mozgásgazdaságosságot túlzott autonóm fáradtság felhalmozása nélkül [4, 6].

Periodizáció a szezon során

Bár a polarizált blokkok rövid távú ${\text{VO}}_2\text{ max}$-csúcsokat eredményeznek, a sportolók nem feltétlenül maradnak egész évben polarizált modellben [6, 8]. A szekvenciális periodizációs vizsgálatok azt mutatják, hogy az általános alapozó fázis alatti piramis eloszlásról a verseny előtti fázisban polarizált eloszlásra való áttérés nagyobb javulást eredményez a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-ban és az 5 km-es futóteljesítményben (+1,5%), mint a statikus eloszlás fenntartása a teljes időszak alatt [8]. Élvonalbeli evezősök longitudinális megfigyelése megerősíti, hogy a sportolók természetes módon alkalmazzák ezt a váltást: a felkészülés során magas alapvolument építenek, majd a verseny előtt polarizált megoszlásba sűrítik az intenzitást [6].

Ezenkívül a küszöb-domináns edzés is megtartja specifikus hasznosságát. Ultrafutóknál, miközben a polarizált edzés javította a ${\text{VO}}_2\text{ max}$-ot és a zsíranyagcserét, a küszöbedzés jobbnak bizonyult a neuromuszkuláris funkció, a maximális akaratlagos összehúzódás és az erőkifejtési sebesség megőrzésében [6]. Hosszabb, több hónapos makrociklusok során a piramis edzés szintén rendkívül hatékonynak bizonyult, és nagyobb 10 km-es futóteljesítmény-javulást eredményezett, mint a küszöb-hangsúlyos edzés (2,7% vs. 0,4%) [5].

Korlátok és megfontolások

Bár a polarizált edzés statisztikailag szignifikáns előnyt mutat a ${\text{VO}}_2\text{ max}$ és a ${\text{VO}}_2\text{peak}$ növelésében jól edzett csoportoknál, ez az előny fontos megfontolásokkal jár együtt [1]:

• Nincs általános fölény más teljesítménymutatókban: A metaanalitikus összesített eredményekben a polarizált edzés nem mutatott statisztikailag szignifikáns előnyt más eloszlásokkal szemben az időfutam-teljesítményben, a kimerülésig eltelt időben, illetve a második laktát-/ventilációs küszöbön mért sebességben vagy teljesítményben [1].
• Időbeli korlátok: A polarizált eloszlások megfigyelt fölénye a csúcs oxigénfelvételben a 12 hétnél rövidebb intervenciókra koncentrálódik, és kevesebb bizonyíték támasztja alá a tartós különbséget a hosszabb, többéves blokkok során [1].
• Populációs specifitás: Az edzetlen és rekreációs szinten aktív csoportokban az intervallumos és a folyamatos edzés pontos aránya sokkal kevésbé kritikus, mint a következetes edzésmunka, mivel a teljes aerob alkalmazkodás az intenzitáskombinációk széles spektrumán könnyen végbemegy [14].