Kotikardio ilman laitteita: mitä tiede paljastaa

4 minuutin löytö, joka muutti kaiken

Vuonna 1996 Tokion National Institute of Fitness and Sports -instituutin urheilututkija yritti ratkaista ongelman. Japanin pikaluistelumaajoukkue tarvitsi parempaa kuntoa, ja päävalmentaja Irisawa Koichi oli suunnitellut epätavallisen protokollan: kahdeksan kierrosta täydellistä ponnistelua: kaksikymmentä sekuntia maksimirasitusta, kymmenen sekuntia lepoa, toista kahdeksan kertaa. Kokonaistyöaika: neljä minuuttia.

Tri Izumi Tabata oli skeptinen. Neljä minuuttia ei voi mitenkään vastata kuudenkymmenen minuutin aerobisen harjoituksen ehdollistavaa ärsykettä. Hän suunnitteli tutkimuksen selvittääkseen.

Tulokset, jotka julkaistiin julkaisussa Medicine & Science in Sports & Exercise (PMID 8897392), muuttivat perinteistä ajattelua kardiovaskulaarisesta harjoittelusta. Yksi ryhmä pyöräili 70 % VO2max:lla kuusikymmentä minuuttia, mikä oli vakaa, jatkuva aerobinen harjoitus minkä tahansa standardin mukaan. Toinen ryhmä suoritti Tabata-protokollan: kahdeksan kahdenkymmenen sekunnin välein noin 170 % VO2max:lla, erotettuina kymmenen sekunnin lepojaksoilla.

Kuuden viikon kuluttua 60 minuutin ryhmä paransi VO2max:ia noin 10 %. Kunnioitettava. Tabata-ryhmä paransi VO2max:ia 14,5 % ja paransi myös anaerobista kapasiteettia 28 %. Jatkuvassa kardioryhmässä ei havaittu anaerobista parannusta ollenkaan. Murto-osassa ajasta, ilman laitteita, intervalliryhmä oli kehittänyt sekä aerobisia että anaerobisia järjestelmiä samanaikaisesti.

Seuraus oli selvä: käyttämäsi kone on paljon vähemmän tärkeä kuin se, mitä sydän- ja verisuonijärjestelmääsi pyydetään tekemään. Intensiteetti on signaali. Laitteet ovat vain toimitusmekanismi. Jos pystyt kehittämään maksimaalista ponnistusta omalla kehollasi (hyppy, sprintti paikallaan, pyöräilet räjähtäviä liikkeitä), voit tuottaa saman fysiologisen ärsykkeen kuin mikä tahansa juoksumatto, soutuja tai paikallaan oleva pyörä kuntosalilla.

Mikä tekee harjoituksesta “kardio”

Useimmat ihmiset ajattelevat kardioa välinekategoriana: juoksumatot, elliptiset pyörät, kiinteät pyörät, soutulaitteet. Tämä on taaksepäin. Sydän on fysiologinen tila, ei laitteisto.

Kardiovaskulaarinen harjoittelu on mitä tahansa jatkuvaa toimintaa, joka nostaa sykettä, lisää hapenkulutusta ja haastaa aerobisen energiajärjestelmän. Merkittäviä muuttujia ovat intensiteetti (mitattu prosentteina VO2max:sta tai sykereservistä) ja kesto. Sydän- ja verisuonijärjestelmäsi ei tiedä tai välitä, juoksetko vyön päällä vai hyppäätkö olohuoneessasi. Se vastaa kysyntään.

VO2max (maksimaalinen hapenottokykysi) on sydän- ja verisuonikunnon kulta-standardi. Se heijastaa sydämesi yhdistettyä kykyä pumpata hapetettua verta, keuhkojesi kykyä erottaa happea ilmasta ja lihastesi kykyä käyttää tätä happea energian tuottamiseen. Harjoittelu parantaa VO2max-arvoa työntämällä järjestelmää toistuvasti kohti rajojaan ja pakottamalla rakenteellisia mukautuksia: lisääntynyt iskutilavuus, suurempi mitokondriotiheys, parantuneet kapillaariverkostot.

Avainkysymys on siis, voivatko kehonpainoharjoitukset tuottaa tarvittavan intensiteetin näiden mukautumisten ohjaamiseen. Data sanoo kyllä.

Ainsworthin ja kollegoiden Compendium of Physical Activities (PMID 21681120), kattavin luettelo liikunnan aineenvaihdunnan vastineista tieteellisessä kirjallisuudessa, määrittää MET-arvot sadoille toiminnoille. MET 1 on lepoaineenvaihduntasi. MET-arvo 7 tai sitä korkeampi luokitellaan voimakkaaksi intensiteetiksi, jonka Physical Activity Guidelines for Americans (2. painos) yhdistää merkittävään kardiovaskulaariseen hyötyyn.

Kehonpainoharjoitukset, joita useimmat ihmiset pitävät “lämmittelyliikkeillä”, laskeutuvat itse asiassa voimakkaalle alueelle: burpeet rekisteröivät 8-10 MET:ää, hyppäävät tunkit noin 8 MET:ssä, vuorikiipeilijät ja korkeat polvet kukin 8 MET:ssä tai enemmän. Vertailun vuoksi: juokseminen nopeudella 6 mph (10 minuutin mailia) tuottaa noin 9,8 MET:tä. Lenkkeily 5 km/h tuottaa noin 8 MET:ää. Voimakas kehonpainoharjoittelu vastaa metabolisesti juoksua. Kotisi lattia on sydän- ja verisuoniharjoitteluympäristö.

Tabata-efekti: 4 minuuttia vs. 60 minuuttia

Vuoden 1996 Tabata-tutkimus (PMID 8897392) ansaitsee tarkemman tarkastelun, koska se osoittaa jotain ristiriitaista sopeutumisen toiminnasta.

Molemmat alkuperäisen tutkimuksen ryhmät olivat koulutettuja urheilijoita, erityisesti Japanin kansallisen pikaluistelujoukkueen jäseniä, eivät istuvia vapaaehtoisia. Jatkuva harjoitteluryhmä pyöräili 70 % VO2max:lla kuusikymmentä minuuttia, viisi päivää viikossa. Intervalliryhmä suoritti Tabata-protokollan neljänä päivänä viikossa, yhden kuudenkymmenen minuutin vakaan tilan istunnon viidentenä päivänä.

Intervalliryhmän parannukset olivat suhteettomia kokonaisharjoittelumäärään nähden. Heidän 14,5 %:n VO2max-lisäyksensä ylitti jatkuvan ryhmän ~10 % nousun, vaikka harjoitteluminuutteja oli vähemmän. Silmiinpistävämpi oli anaerobisen kapasiteetin tiedot: intervalliryhmä paransi anaerobista suorituskykyä 28 %, kun taas jatkuva ryhmä ei osoittanut käytännössä mitään muutosta. Tällä on merkitystä, koska anaerobinen kapasiteetti hallitsee kykyä kestää korkean intensiteetin purskahduksia: sellainen räjähdysmäinen ponnistus, joka erottaa urheilullisen suorituskyvyn pelkästä kestävyydestä.

Mekanismi sisältää sen, mitä harjoitusfysiologit kutsuvat metaboliseksi stressiksi. Kun työskentelet 170 % VO2max:lla, todellista täydellistä työtä, uuvutat aerobista energiajärjestelmää ja pakotat kehon luottamaan anaerobiseen glykolyysiin. Tämä luo ainutlaatuisen harjoitusärskkeen: rasitat samanaikaisesti aerobista järjestelmää sen katossa ja työnnät anaerobisen järjestelmän äärirajoihinsa. Tätä kaksoisvaikutusta ei voida saavuttaa jatkuvalla kardio- tai kohtalaisen intensiivisellä harjoittelulla samalla harjoituksella.

Kuten tohtori Izumi Tabata on todennut, “Korkean intensiteetin intervalliharjoittelu voi saada aikaan verrattavissa olevia parannuksia VO2max-harjoittelussa kohtalaisen intensiteetin jatkuvaan harjoitteluun murto-osassa aikaa, mikä tekee siitä erittäin käytännöllisen henkilöille, joilla on rajoitetut aikataulut.”

Tutkimusyhteisö on sittemmin tehnyt merkittävää seurantatyötä. Westonin, Wisløffin ja Coombesin vuoden 2014 meta-analyysi (PMID 24952201) tarkasteli todisteita HIIT:stä terveys- ja kuntotuloksissa. Heidän analyysinsä vahvisti, että korkean intensiteetin intervalliprotokollat ​​tuottavat johdonmukaisesti parannuksia VO2max:iin ja aineenvaihduntamarkkereihin, ja protokollien kokonaiskesto vaihtelee neljästä neljäänkymmeneenviiteen minuuttiin. Kriittisesti he havaitsivat, että jopa lyhyemmät protokollat, kun ponnistus on todella maksimaalista, tuottivat tuloksia, jotka ovat verrattavissa pidempiin, kohtalaisen intensiteetin istuntoihin. Kardiovaskulaarisen harjoittelun annos-vaste-suhdetta välittää ensisijaisesti intensiteetti, ei tilavuus.

Kehonpainosi kardiotyökalupakki

Tieteen tunteminen on yksi asia. Sen käyttö vaatii oikean liikkeen valinnan. Kaikki kehonpainoharjoitukset eivät tuota vastaavia kardiovaskulaarisia vaatimuksia, ja erolla on merkitystä tehokkaiden harjoitusten jäsentämisessä.

Stanforth ja kollegat (PMID 25710585) suorittivat järjestelmällisen katsauksen kehon painon harjoituksen intensiteetistä tutkien todellisia MET-arvoja, jotka saavutettiin ilman varusteita tapahtuneen liikkeiden aikana kontrolloiduissa olosuhteissa. Korkean intensiteetin taso, harjoitukset, jotka pystyvät tuottamaan voimakasta kardiovaskulaarista ärsykettä, sisältävät:

Räjähdysmäiset yhdisteliikkeet synnyttävät suurimman aineenvaihdunnan tarpeen:

• Burpees: Täysi liike (kyykky, potku takaisin lankkuun, punnerrus, hyppy ylös) kytkee käytännössä kaikki suuret lihasryhmät jatkuvaan räjähtävään sykliin. MET-arvot vaihtelevat 8-10 tahdista riippuen.
• Kyykkyhypyt: kuormittaa alavartaloa epäkeskisesti ja sitten räjähdysmäisesti samankeskisesti, mikä pakottaa sydän- ja verisuonijärjestelmän tukemaan suurta lihasmassaa suuren kysynnän aikana.
• Pikaluistelijat: Sivuttainen rajaus yhden jalan kuormituksella, lisää koordinaatio- ja vakaushaastetta, joka lisää aineenvaihdunnan kustannuksia.

Jatkuvat liikkeet ylläpitävät kohonnutta sykettä pidemmillä aikaväleillä:

• Vuorikiipeilijät: Polvien ajaminen rintaa kohti lankkuasennosta pitää ytimen, lantion koukistajat ja sydän- ja verisuonijärjestelmän samanaikaisesti kytkettynä. Suurella nopeudella ne toimivat vaakasuorana sprinttinä.
• Korkeat polvet: Paikallaan juokseminen polvet vyötärön korkeudelle ajettaessa tuottaa saman kardiovaskulaarisen ärsykkeen kuin lenkkeily ilman, että ei tarvitse siirtyä eteenpäin.
• Hyppäykset: Sarjan yksinkertaisin työkalu, mutta oikeutetusti tehokas 8 MET:llä tasaisella tahdilla.
• Lateral shuffles: Vähävaikutteinen vaihtoehto niille, jotka hallitsevat nivelten rasitusta samalla kun ne lisäävät kardiovaskulaarista tarvetta.

Piirin suunnittelun pääperiaate on vuorotteleva lihaspainotus. Siirtyminen alavartaloa hallitsevista liikkeistä (kyykkyhypyt) ylävartaloa hallitseviin liikkeisiin (vuorikiipeilijöitä) mahdollistaa väsyneiden lihasryhmien osittaisen palautumisen samalla, kun sydän- ja verisuoniteho säilyy. Näin ylläpidät voimakasta intensiteettiä koko harjoituksen ajan ilman, että varhainen lihasvaurio katkaisee sydän- ja verisuoniärsykkeen.

Aloittelijoille kaikissa näissä liikkeissä on alhaisemman intensiteetin modifikaatioita: askelta taaksepäin hyppäämisen sijaan, step-jackit hyppytakkien sijaan, matalavaikutteiset pikaluistelijat ilman hyppyä. Tavoitteena varhaisessa vaiheessa on kerätä aikaa kohtalaisesta voimakkaaseen intensiteetin alueelle, ei saavuttaa maksimiponnistusvälejä ennen aerobisen perustan muodostumista.

Kapasiteetin kehittyessä eteneminen on yksinkertaista: lisää vauhtia, lyhennä lepoaikoja, lisää räjähteitä. Samat viisi liikettä voivat palvella täysin aloittelijaa ja keskitason urheilijaa, joka harjoittelee ensimmäistä kilpailuaan; ero on täysin siinä, miten ne suoritetaan.

HIIT vs. vakaa tila: Milloin kutakin käyttää

HIIT:n ja vakaan tilan kardioharjoittelu binäärisenä kilpailuna antaa väärän kuvan siitä, kuinka kardiovaskulaarinen sopeutuminen todella toimii. Laursen ja Jenkins (PMID 12005141) tarkastelivat tätä kysymystä kattavasti vuoden 2002 katsauksessaan “HIIT vs. Continuous Endurance Training: Battle of the Aerobic Titans”, ja heidän johtopäätöksensä oli vivahteikas: molemmat menetelmät kehittävät erilaista fysiologista lähestymistapaa ja kykyäsi tavoitteesta, ja nykyisestä kuntotasostasi riippuu.

aloittelijoille vakaan tilan kardio on sopiva aloituskohta. Kun VO2max on alhainen ja aerobinen järjestelmä on alikehittynyt, mikä tahansa pitkäkestoinen kohtalaisen intensiivinen toiminta, kuten 20–30 minuuttia 60–70 % maksimisykkeestä, saa aikaan merkityksellistä sopeutumista. Aloittelijan rajoittava tekijä ei ole intensiteetti, vaan johdonmukaisuus. Säännöllisen, kohtalaisen intensiivisen liikkeen tavan kehittäminen on etusijalla; maksimiponnistusvälit ovat ennenaikaisia, kun perusjärjestelmää ei ole muodostettu. Physical Activity Guidelines for Americans (2. painos) suosittelee vähintään 150–300 minuuttia viikossa kohtalaisen intensiteetin aerobista toimintaa, mikä on parhaiten saavutettavissa kestävällä vakaalla työllä ennen voimakkaiden kerrosten lisäämistä.

Keskitason harjoittelijoille, jotka ovat rakentaneet toimivan aerobisen perustan, HIIT on tehokas kertoja. Laursen ja Jenkins havaitsivat, että urheilijat, jotka olivat jo kehittäneet huomattavan aerobisen kapasiteetin, reagoivat dramaattisemmin korkean intensiteetin intervalliharjoitteluun kuin jatkuvan harjoittelun määrän lisääntymiseen. Tämä on tehokkuusargumentti, joka tekee HIIT:stä houkuttelevan ajallisesti rajoitettuille aikuisille: kun tukikohta on rakennettu, lyhyet intensiiviset harjoitukset voivat ylläpitää ja parantaa kardiovaskulaarista kuntoa tehokkaammin kuin panostettua lisätyötä minuutissa.

edenneiden urheilijoiden kohdalla kuva on monimutkaisempi, ja tässä on tärkeä vastakohta. Triathlonistit, maratonjuoksijat ja kilpailevat kestävyysurheilijat vaativat liikuntaspesifisyyttä, jota yleinen kehonpaino ei pysty täysin toistamaan. Juoksumekaniikka, mukaan lukien maakosketusaika, askelnopeus ja jatkuvan eteenpäin työntymisen erityiset hermolihaskuviot, kehittyvät todellisen juoksun aikana. Triathlonisti, joka korvaa kaiken juoksuharjoittelunsa burpee-kierroksilla, kehittää kardiovaskulaarista kuntoa, mutta menettää lajikohtaiset mukautukset, jotka määräävät kilpailun suorituskyvyn. Samoin alamäkeen juoksemisen eksentrinen kuormitusmallit, maratonin tahdistuksen erityiset lonkkakoukuttajavaatimukset ja monituntisten tapahtumien metabolisen substraatin käyttötavat vaativat erityisiä harjoitusärsykkeitä. Kehonpaino HIIT on laillinen ja täydellinen työkalu yleiskunto-, terveys- ja virkistysurheilutavoitteisiin. Urheilijoille, jotka tavoittelevat kilpailusuoritusta tietyissä kestävyyslajeissa, se on arvokas lisä, ei täydellinen korvaaja.

Käytännön kehys: jos rakennat kuntoa elämääsi, kehonpainoinen kardio ja HIIT kattavat kaiken mitä tarvitset. Jos harjoittelet tiettyä tapahtumaa varten, käytä urheilulajikohtaista harjoittelua perustana ja kehonpainona HIIT lisätäksesi intensiteetin vaihtelua.

Laitteeton kardioviikko

Tieteen kääntäminen viikoittaiseksi rakenteeksi vaatii tasapainoilua intensiteetin, palautumisen ja liikkumisen vaihtelevuuden kanssa. Seuraava malli soveltaa tutkimuksen periaatteita käytännön viiden päivän aikatauluun.

Tämä viitekehys perustuu Physical Activity Guidelines for Americans (2. painos) suositukseen, joka koskee voimakasta aktiivisuutta (75–150 minuuttia/viikko) ja integroi Laursenin ja Jenkinsin katsauksessa käsitellyt palautumisperiaatteet, erityisesti riittävän palautumisen tarpeen korkean intensiteetin istuntojen välillä, jotta sopeutuminen voi tapahtua.

HIIT-istunnot maanantaina ja torstaina noudattavat Tabata-protokollan rakennetta: aidosti maksimaalinen rasitus työjaksojen aikana, lepoväli on riittävän lyhyt, jotta täydellistä palautumista ei tapahdu ennen seuraavan intervallin alkamista. Tämä epätäydellinen palautuminen ei ole virhe; se on mekanismi. Kertyvä happivelka pakottaa kardiovaskulaariset ja anaerobiset järjestelmät sopeutumaan.

Tasaisen tilan istunnoissa kestävä tahti tarkoittaa, että voit puhua osittaisina lauseina, mutta ei kokonaisina, klassinen “puhetesti” kohtalaisesta voimakkaaseen intensiteettiin. Nämä harjoitukset rakentavat aerobista perustaa ja edistävät palautumista HIIT-päivien välillä lisäämättä mielekästä väsymystä.

Tämä on rakenne, johon RazFit:n AI-kouluttaja Lyssa on erikoistunut. Lyssa ohjaa kardio- ja joustavuusharjoituksia, jotka on suunniteltu progressiiviseen kuormitukseen, alkaen saavutettavista liikkeistä ja skaalausintensiteetistä kunnon parantuessa. Sovelluksen 1–10 minuutin istuntomuoto sopii luonnollisesti tähän malliin: lyhyemmät istunnot palautumispäivinä, pinotut Tabata-tyyliset kierrokset HIIT-päivinä. Uusille strukturoidun kardioharjoittelun aloille Mikroharjoittelu: Miksi lyhyt harjoitus toimii kaksi tai kolme lyhyttä harjoitusta päivässä voivat kerätä vastaavan harjoitusmäärän samalla, kun jokainen harjoitus on hallittavissa.

Johdonmukaisen Morning Workouts for Energy tavan rakentaminen ennen kuin päivän vaatimukset kilpailevat ajasta on yksi luotettavimmista strategioista pitkäaikaiseen harjoitteluun. Tutkimukset osoittavat johdonmukaisesti, että aamuharjoittelutottumusten suorittamisaste on korkeampi kuin aikomukset harjoitella myöhemmin päivällä.

Cardiovascular Fitnessin demokratisointi

Jossain kaupungissasi vapaassa huoneessa on 1 200 dollarin juoksumatto, joka on taitettu pyykkipinon alle, eikä sitä käytetä. Facebook Marketplacessa on vuokrattu 3 000 dollarin Peloton, koska kuukausitilaus ei ollut kohtuuhintainen. Kuntosalijäsenyydet Yhdysvalloissa maksavat keskimäärin yli 50 dollaria kuukaudessa, ja tutkimusten mukaan noin 60 % jäsenistä käyttää niitä harvoin kolmen ensimmäisen kuukauden jälkeen.

Tiede ei tue sitä laiteriippuvuutta, jonka rakentamiseen kuntoiluala on vuosikymmeniä käyttänyt. Ainsworth Compendium (PMID 21681120) osoittaa, että burpeet, vuorikiipeilijät ja korkeat polvet tuottavat juoksua vastaavia MET-arvoja. Tabata-tutkimus (PMID 8897392) osoitti, että neljän minuutin maksimiponnistuksen ruumiinpainovälit voivat parantaa VO2max-arvoa ylivoimaisesti verrattuna 60 minuutin jatkuvaan kardioharjoitteluun. The Weston et ai. meta-analyysi (PMID 24952201) vahvisti nämä havainnot useissa populaatioissa ja HIIT-protokollassa.

Se, mitä sydän- ja verisuonikunto todella vaatii, ei ole kone. Se ei ole kuntosalijäsenyys. Se ei ole puettava tekniikka. Se on intensiteetti: jatkuva, progressiivinen, toistuvasti käytetty ajan myötä. Sydänlihaksesi ei rekisteröi, tuliko kysyntä moottoroidusta hihnasta vai kehostasi hyppäämisestä ja kiipeämisestä ja polvien ajamisesta kattoa kohti.

Kotisi lattia on sydän- ja verisuoniharjoitteluympäristö. Toit kaikki tarvitsemasi laitteet.

Viitteet

1. Ainsworth, B.E., Haskell, W.L., Herrmann, S.D., et ai. (2011). “Fyysisten aktiviteettien kokoelma: Toinen koodien ja MET-arvojen päivitys.” Medicine & Science in Sports & Exercise, 43(8), 1575-1581. PMID 21681120. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21681120/

2. Tabata, I., Nishimura, K., Kouzaki, M., et ai. (1996). “Kohtitehoisen kestävyyden ja korkean intensiteetin ajoittaisen harjoittelun vaikutukset anaerobiseen kapasiteettiin ja VO2max-arvoon.” Medicine & Science in Sports & Exercise, 28(10), 1327-1330. PMID 8897392. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8897392/

3. Weston, K.S., Wisløff, U., & Coombes, J.S. (2014). “Korkean intensiteetin intervalliharjoittelu terveyteen ja kuntoon: voiko vähemmän olla enemmän?” British Journal of Sports Medicine, 48(16), 1227-1234. PMID 24952201. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24952201/

4. Stanforth, P.R., Stanforth, D., Haenel, J., et ai. (2015). “Ilman laitteiden harjoittelun intensiteetti: järjestelmällinen katsaus kehonpainoharjoittelun MET:ihin.” Journal of Strength and Conditioning Research, 29(5), 1278-1286. PMID 25710585. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25710585/

5. Yhdysvaltain terveys- ja henkilöstöministeriö. (2018). Physical Activity Guidelines for Americans (2. painos). Washington, DC: Yhdysvaltain terveys- ja henkilöstöministeriö.

6. Laursen, P.B. & Jenkins, DG. (2002). “Korkean intensiteetin intervalliharjoittelun tieteellinen perusta: Harjoitteluohjelmien optimointi ja suorituskyvyn maksimointi korkeasti koulutetuilla kestävyysurheilijoilla.” Sports Medicine, 32(1), 53-73. PMID 12005141. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12005141/

Aiheeseen liittyviä artikkeleita

• Mikroharjoitukset: miksi lyhyt harjoitus toimii
• Aamuharjoituksia energiaa varten
• Kasvaako kehonpainoharjoittelu lihaksia?