VO2 max optimizavimas: moksliškai pagrįsti treniruočių intensyvumai, intervalų struktūros ir apimties paskirstymas

Įvadas

Maksimalusis deguonies suvartojimas ($\dot{V}\text{O}_2\text{max}$) yra pagrindinis aerobinės ištvermės pajėgumo ir bendrosios širdies bei kraujagyslių sistemos būklės rodiklis. Mėgėjams sportininkams – paprastai apibrėžiamiems kaip asmenys, kurių bazinis fizinis pajėgumas siekia iki 55 mL·kg⁻¹·min⁻¹ vyrams ir 49,5 mL·kg⁻¹·min⁻¹ moterims [1] – reikalingas sistemingas krūvio intensyvumo ir apimties didinimas, kad būtų sukeltos tolesnės centrinės ir periferinės adaptacijos. Pratimų fiziologijos literatūroje išsamiai nagrinėtas nepriklausomas ir sąveikaujantis intervalų struktūrų, intensyvumo zonų bei mikrociklų apimties paskirstymo poveikis, siekiant nustatyti optimalius protokolus $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ didinimui.

Krūvio intensyvumo zonos ir darbo pobūdis

Intervalinių treniruočių konfigūracijos patikimai užtikrina reikšmingą $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ padidėjimą, palyginti su standartinėmis tolygiomis ištvermės programomis [1, 4, 6]. 37 tyrimų metaanalizė, apėmusi 334 sėdimą ar vidutiniškai aktyvų gyvenimo būdą gyvenančius asmenis, parodė, kad intervalinių treniruočių protokolai (≥3 dienos per savaitę, ≥10 minučių didelio intensyvumo darbo esant ≥80–85% $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$, su bent 1:1 darbo ir poilsio santykiu) lėmė bendrą vidutinį $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ padidėjimą 0,51 L·min⁻¹ per 6–13 savaičių [1]. Priešingai, tolygios vidutinio intensyvumo treniruotės paprastai duoda mažesnį vidutinį prieaugį (~0,40 L·min⁻¹ per 20 savaičių) ir pasižymi didesne individualia sklaida bei nereaguojančiųjų (angl. non-responders) dalimi [1].

Vertinant skirtingus intervalinio kondicionavimo būdus, tinklinės metaanalizės treniruotų ir aktyvių žmonių populiacijose rodo, kad veiksmingi yra keli didelio intensyvumo metodai [4, 18]:

• Kartotinių sprintų treniruotė (angl. Repeated Sprint Training, RST): Maksimalios pastangos, trunkančios ≤10 sekundžių (dažniausiai 3–7 sekundes) su trumpais atsigavimo periodais (≤60 sekundžių). RST parodė $g = 1,04$ efekto dydį $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ gerinimui, palyginti su tradicine tolygia treniruote ($g = 0,29$) [4]. Reikšmingi pagerėjimai užfiksuoti net ir tokiose trumpose kaip 2 savaičių intervencijose, atliekant po 3 sesijas per savaitę [4].
• Didelio intensyvumo intervalinė treniruotė (angl. High-Intensity Interval Training, HIIT): Submaksimalios ir beveik maksimalios pastangos, atliekamos 80–100% maksimalaus pajėgumo intensyvumu ($g = 1,01$, palyginti su kontroline grupe) [4]. HIIT pasižymi itin stabiliu kardiorespiracinio pajėgumo gerinimu tiek tarp sveikų, tiek tarp antsvorio turinčių ar nutukusių asmenų [6, 18].
• Sprinto intervalinė treniruotė (angl. Sprint Interval Training, SIT): Maksimalios viršribinės (angl. all-out supramaximal) pastangos (dažniausiai 20–30 sekundžių), kaitaliojamos su ilgesniais pasyvaus ar aktyvaus atsigavimo periodais ($g = 0,69$) [4]. Nors SIT efektyviai skatina metabolines adaptacijas ir riebalinės masės mažėjimą sveikiems sportininkams [6], jos poveikis aerobiniam pajėgumui sumažėja, jei netinkamai sukonfigūruoti atsigavimo intervalai [4].

Statistinis palyginimas nerodo reikšmingų skirtumų tarp RST, HIIT ir SIT vertinant grynąjį $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ pagerėjimą ($p > 0,05$) [4]. Meta-regresija pagal intensyvumo tercilius (~60–70%, ~80–92,5% ir ~100–250% $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$) patvirtina, kad didelio intensyvumo atkarpos užtikrina lygiavertį absoliutaus $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ padidėjimą (nuo +0,26 iki +0,35 L·min⁻¹), kartu reikalaudamos pastebimai mažesnės treniruočių apimties ir sesijos trukmės nei tolygus vidutinio intensyvumo darbas [16].

Intervalų struktūros ir darbo bei poilsio santykio optimizavimas

Intervalų architektūra – ypač darbo intervalo trukmė, atsigavimo intervalo trukmė ir darbo bei poilsio santykis (angl. work-to-recovery ratio, WRR) – lemia laiką, praleistą ties $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ ar arti jo treniruotės metu.

Ilgi ir trumpi HIIT intervalai

Skiriant didelio intensyvumo intervalus, darbo atkarpos trukmė daro didelę įtaką adaptacijos mastui. Pogrupių analizė remiantis metaanalizės duomenimis rodo, kad protokolai, kuriuose naudojami ilgesnės trukmės intervalai (pvz., 3–5 minutės esant ≥85–90% $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$), lėmė vidutinį $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ pagerėjimą nuo 0,8 iki 0,9 L·min⁻¹, reikšmingai pralenkdami trumpesnes atkarpas [1].

Dviejų pakopų metaregresinė analizė nustatė apverstos „U“ formos dozės-atsako kreivę HIIT parametrams [4]:

• Optimali darbo trukmė: Didžiausios $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ adaptacijos pasiekiamos esant maždaug 140 sekundžių darbo trukmei per pakartojimą [4].
• Optimalus darbo ir poilsio santykis: Maždaug 0,85 WRR santykis (atitinkantis 140 sekundžių darbą kartu su ~165 sekundžių atsigavimu) labiausiai padidina aerobines adaptacijas [4].

Atsigavimo apribojimai atliekant SIT

Viršribinėms sprinto intervalinėms treniruotėms poilsio trukmė yra itin jautrus parametras. Tinklinė metaregresija atskleidė, kad sportininkų $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ prieaugis tampa statistiškai nereikšmingas, kai atsigavimo intervalai viršija 97 sekundes [4]. Veiksmingiausios SIT schemos palaiko sprinto trukmę ≤30 sekundžių, griežtai ribojant atsigavimą iki mažiau nei 97 sekundžių, atliekant 3 dienas per savaitę 3–6 savaites [4].

Savaitinis treniruočių intensyvumo paskirstymas: poliarizuotas prieš piramidinį

Ištvermės sporto moksle treniruočių paskirstymas standartizuojamas taikant trijų zonų modelį, apibrėžiamą pagal kraujo laktato ir ventiliacinius rodiklius [8]:

1. 1 zona (mažo intensyvumo treniruotė, LIT): Žemiau pirmojo ventiliacinio slenksčio ($\text{VT}_1$) / kraujo laktatas $<2\text{ mmol·L}^{-1}$.
2. 2 zona (vidutinio intensyvumo treniruotė, MIT): Tarp $\text{VT}_1$ ir $\text{VT}_2$ / kraujo laktatas $2–4\text{ mmol·L}^{-1}$ (slenkstinė zona).
3. 3 zona (didelio intensyvumo treniruotė, HIT): Virš antrojo ventiliacinio slenksčio ($\text{VT}_2$) / kraujo laktatas $>4\text{ mmol·L}^{-1}$.

Paskirstymo modelių palyginimas

• Poliarizuotas modelis (POL): Apie 75–80% apimties skiriama 1 zonai, minimali apimtis 2 zonai (0–5%) ir 15–20% 3 zonai [8].
• Piramidinis modelis (PYR): Skiriama >70% 1 zonai, su mažėjančiomis proporcijomis 2 ir 3 zonose [8].
• Slenkstinis modelis (THR): Skiriama >40% visos apimties 2 zonai [8].

Sisteminės apžvalgos patvirtina, kad tiek poliarizuotas, tiek piramidinis modeliai lemia pranašesnį $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$, submaksimalios ekonomijos ir laiko įveikimo testo (angl. time-trial) rezultatų pagerėjimą, palyginti su modeliais, kuriuose dominuoja slenkstinis darbas [8, 9]. Lyginant POL ir PYR tarp varžybose dalyvaujančių ir mėgėjų sportininkų, bendri $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ adaptacijos skirtumai yra nereikšmingi (standartizuotas vidurkių skirtumas [SMD] = -0,06, $p = 0,68$) [12].

Tačiau individualių dalyvių duomenų metaanalizės rodo išsiskyrimą priklausomai nuo sportininko lygio ($p < 0,05$, SMD = -0,63) [12]:

• Aukšto meistriškumo varžybų sportininkai gauna šiek tiek didesnį fiziologinį pagerėjimą iš poliarizuoto paskirstymo [12].
• Mėgėjai sportininkai pasiekia vienodus arba geresnius rezultatus taikydami piramidinį paskirstymą [12], kuris leidžia atlikti daugiau stabilaus tempo/slenkstinio darbo (2 zona), kartu išlaikant didelio intensyvumo intervalų stimulą.

Nuoseklus šių struktūrų periodizavimas (pvz., 8 savaitės piramidinio modelio, po to 8 savaitės poliarizuoto modelio) taip pat parodė didelį veiksmingumą vienu metu didinant slenkstinį pajėgumą ir $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ [9]. Pažymėtina, kad stebint treniruočių paskirstymą būtina atsižvelgti į matavimo metodiką: intensyvumo vertinimas pagal širdies susitraukimų dažnį dažnai vėluoja reaguodamas į greitus pastangų pokyčius ir nuvertina 3 zonos trukmę, palyginti su galia, tempu ar subjektyviu pastangų vertinimu [9].

Periodizacija ir dozės-atsako aspektai

Periodizacijos struktūros – įskaitant linijinį, atvirkštinį linijinį ir banguojantį formatus – visos patikimai pagerina $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$, bėgimo ekonomiją ir laktato slenksčio galią mėgėjų imtyse [14]. Dviračių sporto tyrimuose, lyginusiuose periodizacijos modelius naudojant 4×16 min (2 zona), 4×8 min (2/3 zona) ir 4×4 min (3 zona) mezociklus, linijinė progresija lėmė didesnę teigiamai sureagavusių asmenų dalį pagal palaikomąją galią (87%), palyginti su atvirkštine linijine (63%) ir banguojančia (56%) periodizacija [14].

Žvelgiant iš dozės-atsako perspektyvos, Bajeso tinklinės metaanalizės rodo, kad intervalinės treniruotės užtikrina reikšmingus pagerėjimus plačiame papildomos dozės diapazone (matuojant MET-min/savaitę), o bazinis $\dot{V}\text{O}_2\text{max}$ ar amžius aktyviose populiacijose neturi aiškaus moderuojančio poveikio [18]. Vis dėlto aukšto meistriškumo sportininkų grupėse intervalinių treniruočių apimtis turi būti stebima itin atidžiai; intervalinių treniruočių sesijos treniruočių impulso (IT S TRIMP) stebėsena yra kritiškai svarbi, nes pernelyg didelė apimtis esant dideliam intensyvumui be pakankamos mažo intensyvumo bazės gali nuslopinti tolesnes adaptacijas [15, 20]. Mėgėjams sportininkams pravartu iš pradžių sukurti mažo intensyvumo apimties pagrindą, kad būtų užtikrintas raumenų ir kaulų sistemos pasirengimas prieš didinant didelio intensyvumo intervalinių treniruočių dažnumą [15].