HIIT kontra Tabata: czego właściwie wymaga fizjologia

Tabata to HIIT. To stwierdzenie jest technicznie poprawne i praktycznie bezużyteczne. Powiedzieć, że Tabata jest podzbiorem HIIT, to jak powiedzieć, że samochód Formuły 1 to podzbiór samochodów: kategoria jest właściwa, ale nie mówi nic o tym, dlaczego jeden wciska cię w siedzenie przy prędkości 300 km/h, a drugi zabiera do sklepu spożywczego. Obydwa protokoły mają wspólną zasadę naprzemiennego intensywnego wysiłku z okresami regeneracji, ale wymagania dotyczące intensywności, zaangażowane systemy energetyczne i koszty fizjologiczne różnią się tak bardzo, że traktowanie ich jako wymiennych całkowicie mija się z celem.

Zamieszanie jest zrozumiałe. Zajęcia fitness na całym świecie nazywają się „Tabata” podczas wykonywania standardowych obwodów interwałowych przy 70% maksymalnego tętna. Z postów w mediach społecznościowych wynika, że czterominutowe sesje Tabaty spalają więcej tłuszczu niż trzydzieści minut lekkiego biegania. Żaden opis nie odzwierciedla tego, co faktycznie wykazały oryginalne badania. Protokół Tabata z 1996 r. wymagał od uczestników pracy na poziomie około 170% VO2max, przy intensywności tak ekstremalnej, że większość uczestników nie była fizycznie w stanie ukończyć ostatnich rund (Tabata i in., 1996, PMID 8897392). Już sama ta liczba odróżnia autentyczną Tabatę od niemal każdego treningu „Tabata”, który można spotkać w Internecie.

W tym artykule szczegółowo zbadano fizjologię obu protokołów. Celem nie jest ogłoszenie zwycięzcy, ale wyjaśnienie, czym każdy z nich się zajmuje, ile kosztuje i jakim populacjom faktycznie służy. Każde twierdzenie opiera się na recenzowanych badaniach, które możesz zweryfikować.

Oryginalny protokół Tabata: co faktycznie zmierzono w badaniu z 1996 r

W październiku 1996 roku Izumi Tabata i sześciu współpracowników opublikowali badanie w czasopiśmie „Medicine and Science in Sports andĆwiczenia”, które stało się jednym z najczęściej cytowanych artykułów z zakresu fizjologii wysiłku fizycznego (PMID 8897392). Do badania włączono członków japońskiej narodowej drużyny łyżwiarstwa szybkiego i podzielono ich na dwie grupy w ciągu sześciu tygodni. Grupa pierwsza wykonywała jazdę na rowerze o umiarkowanej intensywności przy 70% VO2max przez sześćdziesiąt minut, pięć dni w tygodniu. Grupa druga wykonywała słynny obecnie protokół: osiem rund po dwadzieścia sekund przy około 170% VO2max, po których następowało dziesięć sekund biernego odpoczynku, cztery dni w tygodniu plus jeden dodatkowy dzień po trzydzieści minut przy 70% VO2max.

Wyniki były uderzające. Grupa pierwsza zwiększyła VO2max o około 10%, ale nie wykazała zmian w wydolności beztlenowej. Grupa druga zwiększyła VO2max o około 14,5% i poprawiła wydolność beztlenową o 28%. Protokół o wysokiej intensywności poprawił jednocześnie systemy tlenowe i beztlenowe, czego nie udało się osiągnąć w przypadku protokołu o umiarkowanej intensywności.

Na szczególną uwagę zasługuje zapotrzebowanie na intensywność. Praca na poziomie 170% VO2max oznacza wytwarzanie mocy znacznie przekraczającej możliwości dostarczenia tlenu. Organizm opiera się prawie wyłącznie na beztlenowej glikolizie i systemie fosfokreatyny, wytwarzając mleczan w tempie powodującym głębokie zmęczenie mięśni w ciągu kilku sekund. Badani Tabaty byli czołowymi sportowcami z wieloletnim doświadczeniem w treningach o wysokiej intensywności i nawet oni nie zawsze byli w stanie ukończyć wszystkie osiem rund z zalecaną intensywnością. Protokół nie został zaprojektowany tak, aby był wygodny. Został zaprojektowany tak, aby maksymalnie obciążyć oba systemy energetyczne w możliwie najkrótszym czasie.

Jeden szczegół rzadko pojawia się w popularnych dyskusjach na temat fitnessu: w badaniu wykorzystano ergometry rowerowe z hamulcami mechanicznymi, które utrzymywały stały opór niezależnie od rytmu pedałowania. Zmuszało to uczestników do utrzymywania mocy wyjściowej nawet w przypadku narastającego zmęczenia. Ćwiczenia z masą własnego ciała, takie jak burpee czy przysiady z wyskokiem, nie powielają tego ograniczenia, ponieważ w miarę zmęczenia możesz nieświadomie zmniejszyć zakres ruchu, zwolnić lub przejść do mniej wymagających wzorców. Oryginalny protokół był skuteczny właśnie dlatego, że zapobiegał samoregulacji.

HIIT jako kategoria: dlaczego koncepcja jest szersza, niż myślisz

Trening interwałowy o wysokiej intensywności nie jest pojedynczym protokołem. Jest to kategoria szkolenia obejmująca ustrukturyzowaną naprzemienność okresów pracy o dużej intensywności z okresami odpoczynku o niższej intensywności. Proporcje czasu pracy do odpoczynku, sposoby ćwiczeń, progi intensywności i czas trwania sesji znacznie się różnią w opublikowanej literaturze. Ta elastyczność jest największą siłą HIIT i jednocześnie głównym źródłem zamieszania społecznego.

Gibala i współpracownicy z Uniwersytetu McMaster przeprowadzili jedne z najbardziej rygorystycznych badań nad protokołami HIIT o małej objętości. W przeglądzie z 2012 roku opublikowanym w _Journal of Physiology (PMID 22289907) udokumentowali, że protokoły treningu interwałowego sprintu (SIT), obejmujące zaledwie od trzech do sześciu trzydziestosekundowych sprintów na sesję, powodują zmiany w zawartości mitochondriów, aktywności enzymów oksydacyjnych i wykorzystaniu glikogenu, które ściśle odzwierciedlają te osiągane przy pięć do sześciu razy większej objętości treningu przy umiarkowanej intensywności. Doktor Martin J. Gibala, profesor kinezjologii na Uniwersytecie McMaster, argumentuje, że protokoły interwałowe o dużej intensywności i małej objętości powodują fizjologiczne adaptacje mięśni szkieletowych i wydolności wysiłkowej niezwykle podobne do tych uzyskiwanych w przypadku tradycyjnego treningu wytrzymałościowego, pomimo znacznie mniejszego zaangażowania czasu i całkowitej objętości ćwiczeń (Gibala i in., 2012, PMID 22289907).

W metaanalizie przeprowadzonej przez Milanovica, Sporisa i Westona (2015, PMID 26243014) zebrano dane z kontrolowanych badań porównujących HIIT z ciągłym treningiem wytrzymałościowym i stwierdzono, że HIIT zapewnia znacznie większą poprawę VO2max na jednostkę czasu treningu. Efekt był spójny w różnych populacjach, od dorosłych prowadzących siedzący tryb życia po wytrenowanych sportowców, co sugeruje, że korzyść wynikająca z treningu interwałowego nie ogranicza się do określonego poziomu sprawności.

Wytyczne WHO dotyczące aktywności fizycznej na rok 2020 (Bull i in., PMID 33239350) wyraźnie uwzględniają aktywność o dużej intensywności jako właściwą drogę do spełnienia cotygodniowych zaleceń, potwierdzając, że krótsze sesje o większej intensywności mogą zastąpić dłuższe sesje o umiarkowanej intensywności. To instytucjonalne poparcie odzwierciedla dziesięciolecia zgromadzonych dowodów na to, że intensywność i czas trwania idą ze sobą w procesie adaptacji sercowo-naczyniowej i metabolicznej.

Krytyczne rozróżnienie: standardowe protokoły HIIT zazwyczaj działają od 80% do 95% maksymalnego tętna podczas przerw w pracy. Jest to naprawdę trudne, ale trwałe w wielu rundach. Jest to zasadniczo odmienne doświadczenie fizjologiczne od supramaksymalnych wymagań autentycznej Tabaty.

Rekrutacja do systemu energetycznego: gdzie rozbieżne są dwa protokoły

Najważniejszą różnicą między HIIT a Tabatą nie jest licznik czasu w telefonie. Zależy to od tego, jakie systemy energetyczne organizm pozyskuje i w jakim stopniu.

Ludzkie mięśnie opierają się na trzech ścieżkach produkcji energii: systemie fosfokreatyny (PCr) zapewniającym natychmiastowy, wybuchowy wysiłek trwający około pięciu do piętnastu sekund; glikoliza beztlenowa w przypadku długotrwałych wysiłków o dużej intensywności trwających od trzydziestu sekund do dwóch minut; i fosforylacja oksydacyjna w przypadku dłuższych wysiłków o intensywności umiarkowanej do wysokiej. Każde ćwiczenie angażuje wszystkie trzy systemy jednocześnie, ale proporcja zmienia się dramatycznie wraz z intensywnością i czasem trwania.

Standardowe protokoły HIIT z interwałami pracy trwającymi od trzydziestu do sześćdziesięciu sekund przy 80–90% maksymalnego tętna działają głównie w strefie nakładania się glikolizy beztlenowej i fosforylacji oksydacyjnej. System aerobowy wnosi znaczący wkład, ponieważ intensywność, choć wysoka, pozostaje w zakresie zdolności organizmu do częściowego dopasowania zapotrzebowania na energię do podaży tlenu. Dlatego HIIT skutecznie poprawia VO2max: ćwiczy system aerobowy na jego górnym progu.

Protokół Tabata całkowicie przekracza ten próg. Przy 170% VO2max dostarczanie tlenu nie jest w stanie pokryć zapotrzebowania na energię. Organizm w przeważającej mierze opiera się na systemie PCr i beztlenowej glikolizie podczas dwudziestu sekund pracy, podczas gdy dziesięć sekund odpoczynku jest zbyt krótkie, aby zapewnić znaczącą resyntezę PCr lub usunięcie mleczanu. Każda kolejna runda rozpoczyna się z mniejszą ilością zgromadzonej energii i większym zmęczeniem niż poprzednia. W rundach od szóstej do ósmej pacjenci funkcjonowali przy deficycie metabolicznym, który wyjaśnia 28% poprawę wydolności beztlenowej zaobserwowaną w oryginalnym badaniu.

Pomyśl o tym w ten sposób: standardowy trening HIIT przypomina jazdę samochodem z 90% jego maksymalnej prędkości. Silnik ciężko pracuje, paliwo szybko się pali, ale układy pracują w granicach swoich możliwości. Tabata przypomina ciągłe wciskanie pedału gazu poza czerwoną linię przez cztery minuty. Adaptacje są różne, ponieważ stres jest inny. Żadne z nich nie jest lepsze w kategoriach bezwzględnych, ale trenują organizm pod kątem odrębnych wymagań fizjologicznych.

Stanowisko ACSM w sprawie zaleceń dotyczących ćwiczeń (Garber i in., 2011, PMID 21694556) zaleca, aby zdrowi dorośli włączali zarówno aktywność aerobową o dużej intensywności, jak i czynności obciążające beztlenowy system energetyczny, uznając, że wszechstronna sprawność fizyczna wymaga adaptacji na wielu szlakach energetycznych.

Utrata tkanki tłuszczowej: zbyt uproszczone porównanie

Utrata tkanki tłuszczowej jest głównym powodem, dla którego większość ludzi porównuje HIIT i Tabatę, a także jest to obszar, w którym popularne twierdzenia najbardziej odbiegają od dowodów. Nagłówek, że Tabata spala więcej tłuszczu w cztery minuty niż trzydzieści minut lekkiego biegu, wprowadza w błąd na wielu poziomach.

W przeglądzie Boutchera z 2011 r. dotyczącym przerywanych ćwiczeń o wysokiej intensywności i utraty tkanki tłuszczowej (PMID 21113312) zbadano mechanizmy, dzięki którym protokoły interwałów wpływają na skład ciała. W przeglądzie zidentyfikowano kilka ścieżek: większe nadmierne zużycie tlenu po wysiłku (EPOC), zwiększone uwalnianie katecholamin podczas wysiłków supramaksymalnych, lepszą wrażliwość na insulinę oraz zmiany w wykorzystaniu substratów, które sprzyjają utlenianiu tłuszczów w okresach regeneracji. Mechanizmy te są realne i mierzalne. Problem leży w wielkości.

Całkowity wydatek kaloryczny podczas czterominutowej sesji Tabaty jest skromny. Nawet biorąc pod uwagę EPOC, całkowity koszt energii pojedynczej sesji Tabaty nie zbliża się do wydatków kalorycznych dłuższej sesji HIIT lub trzydziestominutowego biegu o umiarkowanej intensywności. Tabata i krótkie protokoły HIIT zyskują reputację utraty tłuszczu w postaci chronicznych adaptacji: w ciągu tygodni i miesięcy sygnalizacja metaboliczna generowana przez pracę o wysokiej intensywności zmienia sposób, w jaki organizm reguluje magazynowanie i wykorzystanie tłuszczu w spoczynku. Jednak te chroniczne adaptacje wynikają z konsekwentnego treningu, a nie pojedynczej sesji.

Metaanaliza przeprowadzona przez Milanovica i in. (2015, PMID 26243014) odkryli, że HIIT i ciągły trening wytrzymałościowy powodują podobną poprawę składu ciała, gdy zrówna się całkowitą objętość treningu. Zaletą HIIT nie było to, że spalał więcej tłuszczu na minutę, ale równoważne wyniki w zakresie składu ciała można było osiągnąć w przybliżeniu o 40% krótszym całkowitym czasie treningu.

W przypadku praktycznej utraty tkanki tłuszczowej najlepszymi rezultatami jest protokół, który można utrzymać. Czterominutowy protokół Tabata trzy razy w tygodniu zapewnia około dwunastu minut tygodniowej pracy o wysokiej intensywności. Dwudziestominutowa sesja HIIT trzy razy w tygodniu zapewnia sześćdziesiąt minut. Dłuższe protokoły powodują większy deficyt kalorii, większą ilość sygnalizacji metabolicznej i większy skumulowany stres treningowy, a wszystko to sprzyja zmianom w składzie ciała. Zaletą Tabaty nie jest doskonała mechanika spalania tłuszczu, ale minimalne zapotrzebowanie czasowe dla osób, które w przeciwnym razie nic by nie zrobiły.

Ryzyko obrażeń i dostępność: kompromis, którego nikt nie reklamuje

Jednym z porównań, które marketing fitness konsekwentnie pomija, jest ryzyko kontuzji. Wymagania dotyczące intensywności autentycznej Tabaty budzą prawdziwe obawy, których w dużej mierze unikają standardowe protokoły HIIT.

Praca na poziomie 170% VO2max wymaga powtarzalnego wytwarzania niemal maksymalnej siły mięśniowej w warunkach postępującego zmęczenia. W miarę narastania zmęczenia pomiędzy rundami jakość ruchu pogarsza się: stawy absorbują więcej uderzeń, mięśnie stabilizujące działają mniej niezawodnie, a koordynacja pogarsza się. W oryginalnym badaniu Tabata problem ten został złagodzony poprzez zastosowanie ergometrów rowerowych, które ograniczają ruch do ustalonego wzorca i eliminują siły uderzenia. Przenieś tę samą intensywność na ćwiczenia z masą własnego ciała (przysiady, burpees, skoki w dal), a profil ryzyka kontuzji znacznie się zmieni. Wysiłkowe ruchy plyometryczne wykonywane w warunkach skrajnego zmęczenia przez osoby nieposiadające bazy szkoleniowej w postaci łyżwiarzy szybkich na poziomie krajowym stanowią uzasadnione zagrożenie dla bezpieczeństwa.

Standardowe protokoły HIIT są z natury bardziej dostępne. Praca na poziomie 80–90% maksymalnego tętna jest intensywna, ale pozwala na utrzymanie jakości ruchu w wielu interwałach. Okresy odpoczynku trwające od trzydziestu sekund do dwóch minut pozwalają na znaczną regenerację pomiędzy rundami. Dobór ćwiczeń można dostosować do dowolnego poziomu sprawności: początkujący może wykonywać przysiady bez obciążenia i marsz w miejscu; zaawansowany sportowiec może wykonywać skoki na skrzynię i interwały sprintu. Ta skalowalność jest jednym z powodów, dla których HIIT zyskał szerokie wsparcie instytucjonalne, w tym wytyczne WHO na rok 2020 (Bull i in., PMID 33239350), które zalecają aktywność o dużej intensywności wszystkim dorosłym, którzy mogą ją wykonywać bezpiecznie.

Dla osób, które dopiero zaczynają przygodę z ustrukturyzowanymi ćwiczeniami, rozsądnym podejściem jest rozpoczęcie od protokołu HIIT na dolnym końcu spektrum intensywności i stopniowe zwiększanie wysiłku w ciągu czterech do ośmiu tygodni. Przeskoczenie się bezpośrednio do ćwiczeń o autentycznej intensywności Tabata bez solidnej bazy aerobowej i mięśniowo-szkieletowej nie jest tak lekkomyślne, jak przebiegnięcie maratonu bez treningu, ale wiąże się z podobną kategorią niepotrzebnego ryzyka w zamian za niewystarczające dodatkowe korzyści.

Programowanie obu protokołów: ramy praktyczne

Dowody potwierdzają, że należy strategicznie używać zarówno HIIT, jak i Tabaty, zamiast wybierać wyłącznie jeden. Obydwa protokoły uzupełniają się, gdy programowanie uwzględnia różne wymagania dotyczące regeneracji i efekty treningu.

Praktyczny tygodniowy plan dla średniozaawansowanego ćwiczącego może obejmować dwie standardowe sesje HIIT trwające od piętnastu do dwudziestu minut (30 do czterdziestu pięciu sekund interwałów pracy przy 85–90% maksymalnego tętna, równe lub podwójne przerwy na odpoczynek), jedną sesję w stylu Tabata trwającą od czterech do ośmiu minut przy niewielkim obciążeniu, np. powrót do zdrowia. Koncentruje to intensywny stres beztlenowy Tabaty w jednej kontrolowanej sesji tygodniowo, podczas gdy HIIT pokrywa podstawową objętość treningu sercowo-naczyniowego.

W kontekście treningu z masą ciała w domu, sesje HIIT mogą wykorzystywać ruchy złożone (przysiady, pompki, wypady, wspinaczka górska) ze stosunkiem pracy do odpoczynku 1:1 lub 1:2. Sesja Tabata, jeśli jest wykonywana bez ergometru, powinna wykorzystywać ćwiczenia o niskim wpływie na organizm (naprzemienne przysiady bez skoku, deski i kontrolowane burpees bez podskoku), aby zmniejszyć ryzyko kontuzji związane z ćwiczeniami plyometrycznymi o dużym uderzeniu w warunkach skrajnego zmęczenia.

RazFit oferuje zarówno HIIT, jak i krótkie formaty interwałów o wysokiej intensywności w sesjach trwających od jednej do dziesięciu minut, umożliwiając zaprogramowanie tego rodzaju tygodniowej struktury bezpośrednio z telefonu, bez oddzielnych timerów i planów treningowych.

Pytanie, które powinieneś zadać

Porównanie HIIT z Tabatą, sformułowane jako „co jest lepsze”, zaczyna się od błędnego założenia. Żaden protokół nie jest lepszy w izolacji. Odnoszą się do różnych celów fizjologicznych, nakładają różne koszty regeneracji i pasują do różnych kontekstów treningowych. Pytanie, co jest lepsze, jest jak pytanie, czy śrubokręt jest lepszy od klucza: odpowiedź zależy całkowicie od tego, czy masz do czynienia ze śrubą, czy ze śrubą.

Jeśli Twoim głównym celem jest sprawność układu krążenia i utrata tkanki tłuszczowej w realistycznym czasie, HIIT oferuje najsilniejszą bazę dowodów, największą elastyczność i najniższe ryzyko kontuzji. Jeśli Twoim celem jest kondycja anaerobowa lub jesteś doświadczonym sportowcem poszukującym określonego bodźca metabolicznego, w Twoim programie znajdzie się autentyczna Tabata, najlepiej w kontrolowanym trybie i ograniczona do jednej lub dwóch sesji tygodniowo.

Najważniejszą zmienną nie jest ani HIIT, ani Tabata. To konsekwencja. Umiarkowany protokół HIIT wykonywany trzy razy w tygodniu przez sześć miesięcy da znacznie lepsze wyniki niż teoretycznie idealny protokół Tabata wykonywany sporadycznie. Badanie jest w tej kwestii jednoznaczne: częstotliwość i przestrzeganie zaleceń pozwalają przewidzieć wyniki w sposób bardziej wiarygodny niż wybór protokołu (Garber i in., 2011, PMID 21694556).

Wybierz protokół, który pasuje do Twojego harmonogramu, poziomu sprawności i tolerancji na dyskomfort. Rób to regularnie. Stopniowo zwiększaj wyzwanie. Resztą zajmuje się fizjologia.

Powiązane artykuły

• Trening HIIT z masą ciała w domu
• Mikrotreningi: dlaczego krótkie ćwiczenia działają
• Domowe cardio bez sprzętu: nauka

Referencje

1. Tabata, I. i in. (1996). Wpływ treningu wytrzymałościowego o umiarkowanej intensywności i treningu przerywanego o wysokiej intensywności na wydolność beztlenową i VO2max. Medycyna i nauka w sporcie i ćwiczeniach, 28(10), 1327-1330. PMID: 8897392

2. Gibala, M.J., Little, J.P., Macdonald, M.J., Hawley, J.A. (2012). Fizjologiczne adaptacje do treningu interwałowego o małej objętości i wysokiej intensywności w zdrowiu i chorobie. Journal of Physiology, 590(5), 1077-1084. PMID: 22289907

3. Boutcher, S.H. (2011). Przerywane ćwiczenia o dużej intensywności i utrata tkanki tłuszczowej. Journal of Obesity, 2011, 868305. PMID: 21113312

4. Milanovic, Z., Sporis, G., Weston, M. (2015). Efektywność treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIT) i ciągłego treningu wytrzymałościowego w celu poprawy VO2max: systematyczny przegląd i metaanaliza kontrolowanych prób. Medycyna sportowa, 45(10), 1469-1481. PMID: 26243014

5. Bull, F.C. i in. (2020). Wytyczne Światowej Organizacji Zdrowia 2020 dotyczące aktywności fizycznej i siedzącego trybu życia. British Journal of Sports Medicine, 54(24), 1451-1462. PMID: 33239350

6. Garber, C.E. i in. (2011). Ilość i jakość ćwiczeń mających na celu rozwój i utrzymanie sprawności krążeniowo-oddechowej, mięśniowo-szkieletowej i neuromotorycznej u pozornie zdrowych dorosłych. Medycyna i nauka w sporcie i ćwiczeniach, 43(7), 1334-1359. PMID: 21694556