Kết hợp HIIT và Steady-State để Tăng VO2 Max

Kết hợp tập luyện ngắt quãng cường độ cao (HIIT) với bài tập sức bền cường độ thấp, duy trì tốc độ ổn định (steady-state) mang lại sự cải thiện rõ rệt về mức tiêu thụ oxy tối đa (${\text{VO}}_2\text{ max}$), nhưng sự kết hợp lý tưởng phụ thuộc nhiều vào nền tảng thể lực ban đầu của người tập [1, 14]. Đối với những người chưa qua tập luyện hoặc chỉ vận động giải trí, hầu như bất kỳ sự kết hợp nào giữa bài tập hiếu khí liên tục và tập luyện ngắt quãng đều làm tăng ${\text{VO}}_2\text{ max}$ ở mức độ tương đương nhau, trong đó cường độ cao đóng vai trò là kích thích tiết kiệm thời gian [11, 14]. Đối với các vận động viên sức bền được đào tạo bài bản và chuyên nghiệp, các phương án có cấu trúc dành khoảng 75% đến 80% thời gian tập luyện cho cường độ thấp và 15% đến 20% cho các hiệp ngắt quãng cường độ cao—được gọi là mô hình tập luyện phân cực (polarized training)—giúp cải thiện ${\text{VO}}_2\text{ max}$ nhiều hơn so với các mô hình tập trung nhiều vào ngưỡng (threshold) [1, 2, 3]. Tuy nhiên, ưu thế của mô hình phân cực ở nhóm đã qua đào tạo chủ yếu thể hiện rõ trong các chu kỳ ngắn hạn dưới 12 tuần và không luôn chuyển hóa thành sự cải thiện vượt trội về thành tích chạy tính giờ (time-trial) hoặc công suất tại ngưỡng lactate [1].

Các vùng cường độ tập luyện và mô hình phân bổ

Để so sánh các cách kết hợp bài tập một cách có hệ thống, các nhà khoa học thể thao sử dụng khung cường độ 3 vùng dựa trên các chỉ dấu sinh lý [8]:

• Vùng 1 (Cường độ thấp): Dưới ngưỡng thông khí hoặc ngưỡng lactate thứ nhất (${\text{VT}}_1/{\text{LT}}_1$), trong đó ${\text{LT}}_1$ thường xuất hiện ở khoảng 52% công suất hiếu khí tối đa hoặc 65% đến 70% công suất ngưỡng chức năng (FTP) [8].
• Vùng 2 (Cường độ trung bình/Ngưỡng): Nằm giữa ${\text{LT}}_1/{\text{VT}}_1$ và ngưỡng thứ hai (${\text{LT}}_2/{\text{VT}}_2$ hoặc trạng thái ổn định lactate tối đa), kết thúc ở mức nồng độ lactate trong máu khoảng 4 mmol/L [8].
• Vùng 3 (Cường độ cao): Trên ${\text{LT}}_2$, bao gồm các cường độ gần hoặc vượt quá ${\text{VO}}_2\text{ max}$ [8].

Các phương thức tập ngắt quãng trong Vùng 3 được phân loại chi tiết hơn thành HIIT truyền thống (các đợt vận động gần 100% ${\text{VO}}_2\text{ max}$), tập ngắt quãng nước rút (SIT; nỗ lực trên mức tối đa >100% ${\text{VO}}_2\text{ max}$ kéo dài 10–30 giây với thời gian phục hồi 4–4,5 phút), và tập nước rút lặp lại (RST; các lần nước rút $\le$10 giây với thời gian phục hồi $\le$60 giây) [18].

Cách vận động viên kết hợp các vùng này tạo nên các mô hình phân bổ cường độ tập luyện (TID) riêng biệt [3, 8]:

• Phân cực (Polarized - POL): Phân bổ khoảng 75–80% (và lên tới 80–90%) khối lượng tập luyện cho Vùng 1, dưới 10% cho Vùng 2, và 15–20% cho Vùng 3 [2, 8].
• Kim tự tháp (Pyramidal - PYR): Phân bổ 60–70% (hoặc 75–85%) cho Vùng 1, 15–25% cho Vùng 2, và 5–10% cho Vùng 3 [4, 8].
• Ngưỡng (Threshold - THR): Phân bổ khoảng 45–50% cho Vùng 1, 45–50% cho Vùng 2, và 5–10% cho Vùng 3 [3].

Thích nghi ở người trưởng thành chưa tập luyện và vận động vừa phải

Ở người trẻ, khỏe mạnh, ${\text{VO}}_2\text{ max}$ đáp ứng tích cực trước nhiều mức cường độ và cách kết hợp bài tập khác nhau [14]. Trong một phân tích trên 28 nghiên cứu tập luyện ngắn đến trung hạn (4–8 tuần), mức tăng ${\text{VO}}_2\text{ max}$ không cho thấy mối liên hệ có ý nghĩa thống kê với cường độ tập luyện, liều lượng buổi tập, thể lực hiếu khí ban đầu hay tổng khối lượng [14].

Việc chia chương trình tập thành ba nhóm cường độ (~60–70%, ~80–92,5%, và ~100–250% ${\text{VO}}_2\text{ max}$) mang lại mức tăng tuyệt đối tương đương nhau về lượng tiêu thụ oxy tối đa (lần lượt là +0,29 L/phút, +0,26 L/phút, và +0,35 L/phút) [14]. Các bài tập ngắt quãng cường độ cao hơn đạt được mức tăng này với liều lượng mỗi buổi và tổng khối lượng tập luyện thấp hơn đáng kể, cho thấy bài tập cường độ cao chủ yếu là một chiến lược tiết kiệm thời gian hơn là một giải pháp vượt trội hoàn toàn ở nhóm đối tượng ít tập luyện [14]. Cải thiện thể lực hiếu khí ban đầu có ý nghĩa lâm sàng quan trọng, vì mỗi mức tăng 1-MET ($3,5\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$) của ${\text{VO}}_2\text{ max}$ liên quan đến việc giảm 10% đến 25% nguy cơ bệnh tim mạch và tử vong do mọi nguyên nhân [14].

So sánh trực tiếp giữa các phương thức riêng lẻ cũng cho thấy rằng mặc dù 8 tuần tập HIIT có thể tạo ra mức tăng tương đối về ${\text{VO}}_2\text{ max}$ lớn hơn so với bài tập liên tục cường độ trung bình (15% so với 9%) [11], cả bài tập duy trì ổn định liên tục lẫn các giao thức ngắt quãng nước rút đều tạo ra sự gia tăng tương tự về enzyme oxy hóa trong cơ bắp sau 6 tuần [11].

Sự kết hợp dành cho vận động viên được đào tạo bài bản và chuyên nghiệp

Khi trình độ thể lực ban đầu tiến gần đến cấp độ thi đấu quốc gia và quốc tế, sự phân bổ cường độ tập luyện trở thành yếu tố mang tính quyết định [1, 3, 18]. Các cá nhân được đào tạo chuyên sâu đã sở hữu hệ tim mạch và cơ bắp phát triển toàn diện, khiến việc kích thích cải thiện thêm ${\text{VO}}_2\text{ max}$ chỉ bằng bài tập liên tục vừa phải trở nên khó khăn hơn [3, 13].

Một phân tích gộp từ 17 nghiên cứu ($n=437$) chứng minh rằng mô hình phân cực vượt trội hơn các mô hình phân bổ tập luyện khác trong việc cải thiện mức tiêu thụ oxy đỉnh ($\text{SMD}=0,24,p=0,040$) [1]. Sự vượt trội này đặc biệt rõ rệt ở các vận động viên được đào tạo bài bản ($\text{SMD}=0,46,p=0,01$) và trong các can thiệp kéo dài dưới 12 tuần ($\text{SMD}=0,40,p=0,01$) [1]. Trong một thử nghiệm ngẫu nhiên kéo dài 9 tuần trên các vận động viên sức bền có trình độ cao (${\text{VO}}_2\text{peak}$ ban đầu là $62,6\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$), mô hình phân cực mang lại mức tăng 11,7% đối với ${\text{VO}}_2\text{peak}$ ($+6,8\text{ mL}\cdot {\text{kg}}^{-1}\cdot {\text{min}}^{-1}$), vượt trội hơn so với các mô hình khối lượng cao cường độ thấp, mô hình ngưỡng và mô hình chỉ tập ngắt quãng [19]. Vận tốc và công suất tại ngưỡng lactate máu 4 mmol/L cũng được cải thiện sau tập luyện phân cực (+8,1%) và tập trung vào HIIT (+5,6%), trong khi mô hình ngưỡng và khối lượng cao không tạo ra mức tăng đáng kể nào ở các chỉ số hiệu suất chính [19].

Tương tự, một nghiên cứu kéo dài 9 tuần trên các vận động viên xe đạp thi đấu cho thấy mô hình phân cực giúp cải thiện ${\text{VO}}_2\text{ max}$ thêm 11,7% so với 3,5% ở nhóm tập trung vào ngưỡng, cùng với mức tăng công suất lớn hơn tại ${\text{VO}}_2\text{ max}$ (+8,1%) và thành tích tính giờ (+5,1%) [5]. Các bài tổng quan phân tích các mô hình phân bổ với ~81% cường độ thấp, ~3% ngưỡng và ~15% cường độ cao cũng ghi nhận mức cải thiện đều đặn về tính kinh tế khi vận động từ 1% đến 8,1% [20].

Khi kết hợp HIIT vào giáo án của vận động viên chuyên nghiệp, các thông số về tỷ lệ làm việc/nghỉ ngơi có ảnh hưởng lớn đến sự thích nghi hiếu khí [13]. Ở các vận động viên cấp quốc gia, HIIT nâng cao đáng kể ${\text{VO}}_2\text{ max}$ so với tập luyện thông thường khi các khoảng nghỉ $\ge$2 phút và cường độ phục hồi duy trì ở mức thấp ($\le$40%) [13]. Đối với các thích nghi tim mạch, các hiệp ngắt quãng như $4\times 4$ phút ở mức 90–95% nhịp tim tối đa với 3 phút phục hồi tích cực tạo ra mức cải thiện thể tích nhát bóp lớn hơn 10% so với chạy liên tục đường dài tốc độ chậm [11].

Cơ chế sinh lý bổ trợ lẫn nhau

Việc kết hợp bài tập cường độ thấp duy trì ổn định với các hiệp ngắt quãng cường độ cao mang lại hiệu quả vì mỗi phương thức kích thích sự thích nghi hiếu khí thông qua các con đường phân tử và sinh lý riêng biệt [11]:

• Tín hiệu thượng nguồn: Bài tập sức bền liên tục khối lượng lớn kích hoạt chất điều hòa chính của quá trình sinh tổng hợp ty thể, PGC-1$\alpha$, chủ yếu thông qua con đường protein kinase phụ thuộc canxi/calmodulin (CaMK), trong khi tập ngắt quãng cường độ cao truyền tín hiệu chủ yếu qua con đường protein kinase được kích hoạt bởi 5'-AMP (AMPK) [11].
• Năng lực enzyme: Các đợt nước rút ở Vùng 3 làm tăng đáng kể các enzyme ty thể quan trọng, bao gồm citrate synthase (+36%), malate dehydrogenase (+29%), và succinate dehydrogenase (+65%) [11].
• Yêu cầu về nền tảng hiếu khí: Cả mô hình phân cực và kim tự tháp đều dựa vào khối lượng lớn bài tập dưới ${\text{LT}}_1$ (>75% tổng thời gian) để phát triển mật độ ty thể, khả năng oxy hóa chất béo và tính kinh tế trong chuyển động mà không tích tụ sự mệt mỏi quá mức cho hệ thần kinh tự chủ [4, 6].

Phân kỳ tập luyện theo mùa giải

Mặc dù các chu kỳ phân cực thúc đẩy sự bứt phá ${\text{VO}}_2\text{ max}$ trong ngắn hạn, vận động viên không nhất thiết phải duy trì mô hình phân cực quanh năm [6, 8]. Các nghiên cứu về phân kỳ tuần tự cho thấy việc chuyển đổi từ mô hình kim tự tháp trong giai đoạn xây dựng nền tảng chung sang mô hình phân cực trong giai đoạn tiền thi đấu mang lại sự cải thiện lớn hơn về ${\text{VO}}_2\text{ max}$ và thành tích chạy 5 km (+1,5%) so với việc duy trì một mô hình cố định xuyên suốt [8]. Dữ liệu theo dõi dài hạn ở các vận động viên chèo thuyền ưu tú xác nhận rằng họ áp dụng sự chuyển đổi này một cách tự nhiên: tích lũy khối lượng nền tảng lớn trong giai đoạn chuẩn bị và tập trung cường độ vào mô hình phân cực trước khi thi đấu [6].

Ngoài ra, tập luyện tập trung vào ngưỡng vẫn giữ vai trò hữu ích cụ thể. Ở các vận động viên chạy siêu bền (ultra-endurance), trong khi tập luyện phân cực cải thiện ${\text{VO}}_2\text{ max}$ và quá trình chuyển hóa chất béo, tập luyện ở ngưỡng lại vượt trội hơn trong việc bảo tồn chức năng thần kinh cơ, lực co cơ chủ động tối đa và tốc độ phát lực [6]. Trong các đại chu kỳ kéo dài nhiều tháng, mô hình kim tự tháp cũng chứng minh được hiệu quả cao, mang lại mức cải thiện thành tích chạy 10 km lớn hơn so với tập luyện nặng về ngưỡng (2,7% so với 0,4%) [5].

Hạn chế và lưu ý

Mặc dù tập luyện phân cực cho thấy lợi thế có ý nghĩa thống kê trong việc gia tăng ${\text{VO}}_2\text{ max}$ và ${\text{VO}}_2\text{peak}$ ở các nhóm vận động viên được đào tạo bài bản, lợi ích này đi kèm với một số lưu ý quan trọng [1]:

• Không vượt trội toàn diện đối với các chỉ số hiệu suất khác: Trong kết quả phân tích gộp, tập luyện phân cực không cho thấy lợi thế vượt trội có ý nghĩa thống kê so với các mô hình phân bổ khác về thành tích chạy tính giờ, thời gian duy trì đến khi kiệt sức, hoặc tốc độ/công suất tại ngưỡng lactate/thông khí thứ hai [1].
• Giới hạn về khung thời gian: Ưu thế quan sát được của mô hình phân cực đối với mức tiêu thụ oxy đỉnh chủ yếu tập trung trong các can thiệp ngắn hạn dưới 12 tuần, với rất ít bằng chứng chứng minh sự khác biệt bền vững qua các chu kỳ kéo dài nhiều năm [1].
• Tính đặc thù theo đối tượng: Ở những người chưa qua tập luyện và người vận động giải trí, tỷ lệ chính xác giữa tập ngắt quãng và tập liên tục ít quan trọng hơn nhiều so với việc duy trì tập luyện đều đặn, bởi sự thích nghi hiếu khí toàn diện diễn ra dễ dàng trên nhiều mức kết hợp cường độ khác nhau [14].