HIIT un spēka treniņi: kā tos apvienot

Interferences fenomens un mūsdienu perspektīvas

Vienlaicīgs spēka un izturības treniņš (CT — concurrent training), kas ietver pretestības un izturības slodžu integrāciju vienotā programmā, vēsturiski ticis uzskatīts par antagonistisku maksimālā muskuļu spēka, hipertrofijas un jaudas attīstībai [4]. Sākotnējās konceptuālās paradigmas, piemēram, Dohertija (Docherty) un Sporera (Sporer) piedāvātais modelis, apgalvoja, ka interference sasniedz maksimumu, ja augstas intensitātes intervālu treniņš (HIIT pie 95–100% no $\dot{V}{\text{O}}_2\text{max}$) tiek apvienots ar mērenu līdz lielu atkārtojumu pretestības treniņu ($\ge 10$ atkārtojumu maksimums [RM]) [2].

Tomēr mūsdienu slodzes fizioloģija šo uzskatu ir būtiski pārskatījusi. Metaanalīžu dati, kuros vērtēti trenēti komandu sporta veidu atlēti, liecina, ka spēka treniņu apvienošana ar HIIT kondicionēšanu var ievērojami uzlabot ķermeņa lejasdaļas maksimālo spēku, salīdzinot ar tikai spēka treniņiem (vidējā starpība: 4,20 kg, 95% TI: 0,71 līdz 7,68, $p=0,02$), vienlaikus nepasliktinot ķermeņa lejasdaļas jaudas adaptācijas (standartizētā vidējā starpība: 0,08, 95% TI: -0,23 līdz 0,39, $p=0,62$) [1]. Šie atklājumi apstrīd pieņēmumu, ka augstas intensitātes aerobais treniņš neizbēgami mazina neiromuskulāro adaptāciju [1, 2].

Molekulārā signalizācija un intracelulārās mijiedarbības hipotēze

Viens pretestības treniņš palielina skeleta muskuļu olbaltumvielu sintēzes (MPS) ātrumu agrīnajā atjaunošanās posmā (1–5 stundas) pat 2,7 reizes virs miera bāzes līmeņa, un šis paaugstinājums saglabājas 24 līdz 48 stundas [11]. Šo anabolisko reakciju galvenokārt nodrošina rapamicīna mērķa komplekss 1 (mTORC1), kas virza no 5' cepa atkarīgo translācijas iniciāciju, fosforilējot pakārtotos efektorus, tostarp p70S6 kināzi 1 (S6K1) un eikariotu iniciācijas faktora 4E saistošo proteīnu 1 (4E-BP1) [10, 11]. Kad mTORC1 tiek farmakoloģiski bloķēts ar rapamicīnu, slodzes izraisīts agrīns MPS pieaugums cilvēkiem izpaliek, un pārslodzes izraisīta hipertrofija grauzēju modeļos tiek nomākta par aptuveni 95% [11].

Klasiskais interferences molekulārais modelis paredzēja, ka izturības slodze aktivē 5'-adenozīnmonofosfāta aktivēto proteīnkināzi (AMPK), izmantojot palielinātu intracelulāro AMP līmeni, ko ģenerē adenilātkināze [6, 12]. Fosforilētais AMPK darbojas kā enerģiju uztverošs negatīvs mTORC1 regulators, tieši fosforilējot Raptor apakšvienību un palielinot tuberozās sklerozes kompleksa 2 (TSC2) aktivitāti, tādējādi nomācot pakārtoto p70S6K fosforilēšanos un translācijas iniciāciju [6, 12]. Vienlaikus AMPK veicina mitohondriju bioģenēzi, izmantojot peroksisomu proliferatora aktivētā receptora gamma koaktivatora 1-alfa (PGC-1$\alpha$) transkripciju, un stimulē autofagiju, fosforilējot ULK1 [12].

Pretestības treniņš                      Augstas intensitātes izturība
       │                                           │
   Akt aktivācija                             AMPK aktivācija
       │                                      │           │
  TSC2 inhibīcija                     TSC2 aktivācija  Raptor inh.
       │                                      └───┬───────┘
       ▼                                          ▼
  mTORC1 aktivācija  ◄─────────────────── mTORC1 nomākšana
       │
  p70S6K1 un 4E-BP1 fosforilēšanās
       │
  No cepa atkarīgā translācija un MyoPS

Neraugoties uz šo teorētisko antagonismu, empīriskie pētījumi rāda, ka molekulārā interference reālos treniņu apstākļos nav absolūts šķērslis [2, 9]. Pētījumi par brīva režīma miofibrilāro olbaltumvielu sintēzi (MyoPS) un akūto pēcsslodzes signalizāciju rāda, ka nedz agrīnās atjaunošanās mTORC1 signalizācija, nedz integrētie MyoPS rādītāji netiek mazināti, ja spēka treniņš tiek apvienots ar HIIT vai mērenas intensitātes nepārtraukto treniņu (MICT) [2]. Cilvēka skeleta muskuļos pretestības slodze, kam tūlīt sekoja HIIT (10 $\times$ 1 minūte ar 90% no maksimālās sirdsdarbības frekvences), izraisīja ievērojami augstāku mTOR fosforilēšanos (Ser2448) un paaugstinātus PGC-1$\alpha$ mRNS variantus, salīdzinot ar tikai pretestības slodzi, lai gan arī muskuļu noārdīšanās marķieris MuRF-1 bija paaugstināts [9].

Turklāt AMPK aktivācija izturības slodzes laikā ir atkarīga no intensitātes: Rouzs (Rose) ar kolēģiem demonstrēja izteiktu AMPK fosforilēšanos pie 85% $\dot{V}{\text{O}}_{2\text{peak}}$ salīdzinājumā ar 35% $\dot{V}{\text{O}}_{2\text{peak}}$, turpretī mērenas intensitātes riteņbraukšana pie ~65% $\dot{V}{\text{O}}_{2\text{peak}}$ izturības sportistiem nespēja aktivēt skeleta muskuļu AMPK [7]. Tā kā trenētības līmenis precizē un pavājina molekulāros signalizācijas ceļus — netrenētiem indivīdiem ir vispārēja transkripcijas reakcija, savukārt trenētiem atlētiem piemīt izteiktas, fenotipam specifiskas adaptācijas —, faktiskā interferences izpausme ir ļoti atkarīga no sportista sagatavotības, apjoma un treniņu sesiju izpildes [7].

Akūts atlikušais nogurums pret hronisku molekulāro adaptāciju

Pašreizējie pierādījumi liecina, ka interferences efektu galvenokārt izraisa akūts atlikušais neiromuskulārais un metabolais nogurums, nevis pastāvīga hroniska molekulārā nesaderība [2]. Ja augstas intensitātes izturības slodzes izsmeļ muskuļu glikogēnu, izraisa perifēro nogurumu vai rada slodzes izraisītus muskuļu bojājumus, sekojošā spēka attīstīšana un pretestības treniņā sasniegtais apjoms mazinās [2, 4].

Vešina (Vechin) un kolēģu atjauninātie modeļi norāda, ka ļoti augstas intensitātes intervālu formāti, piemēram, sprinta intervālu treniņš (SIT, ~180% no maksimālās aerobās jaudas) un atkārtotu sprintu treniņš (RST, ~140% no maksimālās aerobās jaudas), neiromuskulārās piesaistes profilu un glikolītisko prasību ziņā ir līdzīgi $\ge 10$ RM pretestības piegājieniem [2]. Šie sprinta intervālu protokoli nemazina neiromuskulārās adaptācijas ne fiziski aktīvām sievietēm, ne regbija vai hokeja spēlētājiem [2]. Tā kā MICT, HIIT un SIT visi veicina līdzīgas perifērās oksidatīvās adaptācijas (piemēram, mitohondriju bioģenēzi un kapilāru neoangiogenēzi), speciālistiem ir plašas iespējas izvēlēties tādus kondicionēšanas formātus, kas ierobežo pārmērīgu nogurumu [2].

Kondicionēšanas modalitāte: mehāniskais stress un muskuļu bojājumi

Aerobās slodzes veids būtiski nosaka interferences pakāpi ilgtermiņa intervencēs [4, 5]. Vilsona (Wilson) un kolēģu nozīmīgā metaanalīze, kurā tika vērtēti 21 pētījums un 422 efekta lielumi, atklāja būtiskas atšķirības atkarībā no modalitātes: vienlaicīgi spēka un skriešanas protokoli izraisīja ievērojamu hipertrofijas un spēka adaptāciju samazinājumu, turpretī pretestības treniņi apvienojumā ar riteņbraukšanu šos rezultātus nepasliktināja [4].

Šī atšķirība galvenokārt ir mehāniska: skriešana ietver triecienu pēdas piezemēšanās brīdī un ekscentriskās bremzēšanas fāzes, kas rada lielākus muskuļu bojājumus un paildzina strukturālās atjaunošanās laiku [5]. Turpretī riteņbraukšana un darbs ar ragavām (piemēram, prowler ragavu stumšana) ir dominējoši koncentriskas kustības ar zemu ekscentrisko slodzi, nodrošinot mehāniskos profilus, kas nepapildina spēka treniņu radīto strukturālo muskuļu traumu [5].

Izturības apjoma parametriem ir arī devas-reakcijas saistība ar interferenci. Vilsons ar kolēģiem ziņoja par nozīmīgām negatīvām korelācijām starp izturības treniņu biežumu ($r=-0,26$ līdz $-0,35$) un ilgumu ($r=-0,29$ līdz $-0,75$) ar hipertrofijas, spēka un jaudas pieaugumu, kamēr ķermeņa tauku samazināšanās tieši korelēja ar relatīvo izturības intensitāti ($r=-0,60,p<0,05$) [4]. Līdz ar to augstākas intensitātes un īsāka ilguma intervālu darbs bieži vien ir laika ziņā efektīvāka metode kondicionēšanas un ķermeņa uzbūves mērķu sasniegšanai, vienlaikus ierobežojot kopējo izturības slodzes apjomu [4].

Vingrinājumu secība un treniņu plānošana

Ja pretestības treniņš un aerobā kondicionēšana notiek vienā dienā vai vienā treniņā, secība nodarbības ietvaros ietekmē gan pakārtoto signalizāciju, gan spēka sniegumu [2, 6].

Pirmsklīniskajos modeļos, kuros vērtēja vienas dienas apvienotos treniņus ar 1 stundas atpūtas intervālu, spēka treniņa izpilde pirms izturības treniņa (RE-EE) ievērojami palielināja galveno anabolisko mērķu — p70S6K, ribosomālā proteīna S6 un 4E-BP1 — fosforilēšanos, turpretī apgrieztā secība (EE-RE) šos marķierus nepaaugstināja [6]. Būtiski, ka abas vingrinājumu secības vienādā mērā paaugstināja mitohondriju elpošanas ķēdes kompleksa proteīnus (MTCO1, UQCRC2, ATP5A), apliecinot, ka spēka treniņa veikšana vispirms saglabā anabolisko signalizāciju, nemazinot mitohondriju bioģenēzi [6].

Pētījumos ar cilvēkiem metaanalītiskā apakšgrupu analīze rāda, ka iekšējā vingrinājumu secība (spēks pirms vai pēc izturības) nerada statistiski nozīmīgu apakšgrupu efektu fiziskās sagatavotības parametros trenētiem komandu sporta spēlētājiem [1]. Tomēr, pamatojoties uz akūtā atlikušā noguruma hipotēzi, augstas intensitātes aerobo treniņu ieteicams ieplānot pēc spēka treniņa vai arī nodalīt abus treniņu veidus atsevišķos laika posmos, lai izvairītos no augsta sliekšņa motorisko vienību piesaistes mazināšanās smagu pretestības piegājienu laikā [2, 9].

Praktiskie ieteikumi interferences mazināšanai

Lai integrētu augstas intensitātes aerobo sagatavotību ar pretestības treniņiem, vienlaikus saglabājot spēku, jaudu un muskuļu masu, treneriem un sportistiem ieteicams izmantot šādas uz pierādījumiem balstītas stratēģijas:

1. Pārvaldiet izturības slodzes biežumu un ilgumu: Ierobežojiet izturības treniņu biežumu un ilgumu līdz minimālajai nepieciešamajai devai kondicionēšanas mērķu sasniegšanai, jo abi parametri negatīvi korelē ar spēka un hipertrofijas adaptācijām [4].
2. Dodiet priekšroku koncentriski dominējošām modalitātēm: Izmantojiet riteņbraukšanu, airēšanu vai noslogotu ragavu stumšanu, nevis augsta trieciena skriešanu, kur vien tas ir iespējams, tādējādi samazinot ekscentriskos muskuļu bojājumus un paātrinātu strukturālo nogurumu [4, 5].
3. Veiciet spēka slodzi pirms kondicionēšanas: Izpildiet maksimālās slodzes pretestības treniņu pirms HIIT, SIT vai nepārtrauktām izturības sesijām vienas dienas ietvaros, lai nepieļautu, ka akūts atlikušais nogurums traucē mehānisko noslodzi un anaboliskās signalizācijas kaskādes [2, 6].
4. Izmantojiet sprinta intervālu formātus (SIT/RST): Iekļaujiet SIT (~180% no maksimālās aerobās jaudas) vai RST (~140% no maksimālās aerobās jaudas), lai veicinātu kardiovaskulārās un metabolās adaptācijas ar neiromuskulārās piesaistes modeļiem, kas papildina spēka treniņu [2].
5. Nodaliet treniņu sesijas, kad tas ir iespējams: Ja grafiks to atļauj, nodaliet augstas intensitātes kondicionēšanas un spēka treniņus ar vairāku stundu intervālu vai izvietojiet tos alternējošās dienās, lai normalizētu metabolo disbalansu un nodrošinātu muskuļu atjaunošanos [9].
6. Optimizējiet uztura nodrošinājumu: Uzturiet ikdienas olbaltumvielu bāzes uzņemšanu ~1,6 g/kg dienā, sadalot to pa ēdienreizēm devās pa ~0,25 g/kg jaunākiem indivīdiem un ~0,40 g/kg vecākiem sportistiem, uzsverot ar leicīnu bagātus avotus, lai uzturētu mTORC1 aktivāciju un neitralizētu vienlaicīgo katabolisko signalizāciju [9, 10].