СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РАВНОМЕРНОЙ И ВЫСОКОИНТЕНСИВНОЙ АЭРОБНОЙ РАБОТЫ В КАРДИОРЕАБИЛИТАЦИИ СПОРТСМЕНОВ СИЛОВЫХ ВИДОВ СПОРТА С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ: РАНДОМИЗИРОВАННОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

Международный журнал сердца и сосудистых заболеваний • Том 8, № 28, декабрь 2020

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Издание Фонда содействия развитию кардиологии «Кардиопрогресс»

Сравнительный анализ влияния равномерной и высокоинтенсивной аэробной работы в кардиореабилитации спортсменов силовых видов спорта

с артериальной гипертензией: рандомизированное контролируемое

исследование

Мирошников А. Б., Смоленский А. В.

Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, Москва, Россия

Мирошников Александр Борисович*, кандидат биологических наук, доцент кафедры спортивной медицины, ФГБОУ ВО «Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», Москва, Россия.

Смоленский Андрей Вадимович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедры спортивной медицины, ФГБОУ ВО «Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», Москва, Россия.

Цель — провести сравнительный анализ влияния равномерной и высокоинтенсивной аэробной работы на снижение артериального давления спортсменов силовых видов спорта с артериальной гипертензией (АГ).

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 83 представителя силовых видов спорта (бодибилдинга) с АГ. Средний возраст спортсменов-мужчин составил 31,2±4,5 года, а индекс массы тела — 32,4±2,8 кг/м2. Для выполнения поставленной цели использовались следующие методы: осмотр, опрос, трехкратное измерение артериального давления (АД), эргоспирометрия и методы математической статистики. Спортсмены были рандомизированы на две основные группы: группу HIIT(п=33) и группу MICT (п=30), а также одну контрольную группу RT (п=20). В течение 120дней (3 раза в неделю) спортсмены группы HIIT и MICT выполняли симультанную физическую реабилитацию.

Результаты. После 120 дней физической реабилитации произошло достоверное снижение систолического АД в группах HIIT и MICT на 8,3 мм рт.ст. и 7,7 мм рт.ст., соответственно. Достоверное снижение диастолического АД в группах HIIT и MICT составило 7,9 мм рт.ст. и 8,3 мм рт.ст. соответственно. Снижение АД в контрольной группе не было статистически значимым.

* Автор, ответственный за переписку / Corresponding author. Тел. /Tel. +79851251223. E-mail: [email protected]

Авторы

Заключение. Несмотря на аналогичные преимущества в кардиореабилитации интервальная работа требовала на 38 % меньше времени, что может существенно сказаться на приверженности к такой неспецифичной для этого спорта вида деятельности и на отсев участников продолжительной реабилитации.

Ключевые слова: артериальная гипертензия, интервальная тренировка, бодибилдинг, физическая реабилитация.

Конфликт интересов: не заявлен.

Поступила: 08.05.2020 Принята: 08.09.2020

A comparative analysis between moderate intensity continuous and high-intensity interval cardio-rehabilitation training in athletes with arterial hypertension: a randomized controlled trial

A. B. Miroshnikov, A. B. Smolensky

Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism, Moscow, Russia. Authors

Alexander B. Miroshnikov, Ph.D., assistant professor of the Department of Sports Medicine of Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism, Moscow, Russia.

Andrey V. Smolensky, M.D., Ph.D., doctor of sciences, professor, head of the Department of Sports Medicine of Russian State University of Physical Education, Sport, Youth and Tourism, Moscow, Russia.

Objective. To compare the influence of moderate intensity continuous and high-intensity interval cardio-rehabilitation training on blood pressure in athletes with arterial hypertension.

Materials and methods. The study included 83 athletes of power sports (bodybuilding) with arterial hypertension. The average age of male athletes was 31.2 ± 4.5 years, and the body mass index was 32.4 ± 2.8 kg/m2. The following methods were used: examination, questioning, triple measurement of blood pressure, ergospirometry and methods of mathematical statistics. Athletes were randomized into two groups: the HIITgroup (n = 331, the MICTgroup (n = 301, and the control group RT (n = 20). For 120 days (3 times a week), HIIT and MICT athletes performed simultaneous physical rehabilitation.

Results. 120 days after physical rehabilitation systolic blood pressure decreased in HIIT and MICT groups by 8.3 mmHg and 7.7 mmHg, respectively. A significant reduction in diastolic blood pressure in HIIT and MICT groups was 7.9 mmHg and 8.3 mmHg, respectively. A decrease of blood pressure in the control group was not statistically significant.

Conclusion. Despite similar benefits in cardio-rehabilitation, interval exercise required 38% less time that can significantly

affect adherence and exclude some participants of long rehabilitation.

Key words: arterial hypertension, interval training, bodybuilding, physical rehabilitation.

Conflict of interests: None declared.

Список сокращений

АГ — артериальная гипертензия

АД — артериальное давление

АнП — анаэробный порог

ДАД — диастолическое артериальное давление

МПК — максимальное потребление кислорода

САД — систолическое артериальное давление

ССЗ — сердечно-сосудистые заболевания

ССС — сердечно-сосудистая система

ЧСС — частота сердечных сокращений

HIIT — high-intensity interval training

MICT — moderate-intensity continuous training

RT — Resistance Trainin

Введение

Согласно эпидемиологическим данным, сердечнососудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смерти и инвалидности во всем мире [1, 2]. Люди, у которых развивается ССЗ, не только имеют ряд хронических заболеваний, которые ведут к снижению качества жизни, но и создают тяжелое экономическое бремя для своих семей и общества. Исторически гипотеза «Спортивного сердца» поощряла дихотомический взгляд на адаптацию сердца к спортивным тренировкам, в зависимости от того, была ли физическая активность динамической (бегуны и пловцы), приводящей к «карди-омегалии» [3] или изометрической (спортсмены силовых видов спорта) с четкими периферическими адаптациями, очевидным увеличением размера сердца и артериального давления (АД) [4].Сегодня классификация видов спорта в соответствии с их физиологическими потребностями признает большее разнообразие воздействия, в зависимости от физической активности, с акцентом на «градуированный переход» между основными категориями: динамический и статический. Причем спортсмены с преобладанием статического компонента (силовые виды спорта) имеют больший процент ССЗ, так как статические сокращения стимулируют механические и метаболические нарушения в скелетных мышцах, что приводит к значительным и устойчивым изменениям АД [5]. Следовательно, имеет большое практическое значение определить подходящий, немедикаментозный метод для снижения факторов риска ССЗ у спортсменов силовых видов спорта. Непрерывная аэробная тренировка умеренной интенсивности М1СТ считается эффективным способом снижения факторов риска ССЗ [6,7]. Однако в последние годы стал популярен протокол аэробной работы под названием высокоинтенсивная интервальная тренировка Н11Т, который включает в себя высокоинтенсивные интервалы аэробной работы (с ЧСС от 80-100 % ЧСС - макс.), которые длятся от 60 до 240 секунд. Многие исследователи показали, что Н11Т является одним из наиболее эффективных средств улучшения кар-диореспираторной выносливости, сокращения факторов риска ССЗ [8] и снижения АД [9]. Однако аэробная работа («Золотой стандарт» профилактики и лечения ССЗ) не специфична для силового спорта, поэтому она не входит в тренировочные протоколы силовых атлетов. На основании анализа проблемной ситуации, данных современной на-

учной литературы и запросов спортивных врачей (которые используют методы физической реабилитации больных гипертонической болезнью) и ги-пертензивных спортсменов силовых видов спорта была сформулирована цель исследования.

Материал и методы

Исследование проходило на базе кафедры спортивной медицины Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма и длилось 120 дней. В исследовании приняли участие 83 представителей силовых видов спорта (бодибилдинг), имеющих спортивную квалификацию КМС, МС в тяжелых весовых категориях с АГ, которым в качестве лечения и профилактики АГ была рекомендована аэробная работа. Спортсмены прекратили на время исследования участие в соревнованиях и были рандомизированы с помощью таблицы случайных чисел на две основные группы: группа HIIT (n=33), группа MICT (n=30) и контрольную группу RT (n=20). Средний возраст спортсменов-мужчин составил 31,2±4,5 года, а индекс массы тела 32,4±2,8кг/м2. Все спортсмены дали добровольное информированное согласие на участие в исследовании, согласно этическим стандартам научных исследований в спорте и физической активности 2020 года (выписка из протокола №5, заседание Этического комитета ФГБОУ ВО «РГУФКСМиТ» от 26.10.2017). Для выполнения поставленной цели исследования использовались следующие методы: осмотр, опрос, трехкратное измерение АД (утром с 8:00 до 11:00), эргоспироме-трия и методы математической статистики.

Эргоспирометрия

Ступенчатый тест для определения аэробных возможностей выполнялся на велоэргометре «MONARK 839 E» (Monark A.B., Швеция), нагрузка задавалась, начиная с 20 Вт с увеличением на 20 Вт каждые 2 минуты. Газометрический анализ проводили с использованием газоанализатора «CORTEX» (Meta Со^го1 3000, Германия), выполняющего измерение потребления кислорода и выделения углекислого газа каждый дыхательный цикл. Тест выполняли в темпе 75 обхмин-1 до определения максимального потребления кислорода (МПК), анаэробного порога (АнП) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) на уровне АнП и мощности педалирования на МПК по методике Pallarás и соавторов [10].

Методы математической статистики

Все полученные результаты обрабатывали с помощью программы Microsoft Office Excel 2007 и пакета прикладных статистических программ для медико-биологических исследований Statistics 10.0/W RUS. Количественные переменные описывались числом участников исследования средним арифметическим значение (М). Достоверность различий определялась по t-критерию Стьюдента для парных и непарных выборок. Различия считались статистически значимым при уровне ошибки р<0,01.

Протоколы физической активности

Спортсмены всех групп тренировались 120 дней (3 раза в неделю) по следующим протоколам: 1) группа RT: силовая работа в 5 упражнениях с весом отягощения 70-90 % от одного повторного максимума (1 ПМ), от 2 до 8 повторений в 4 подходах. Один цикл выполнения «подход+отдых (до полного восстановления)» составлял 5 минут. Упражнения выполнялись на все основные мышечные группы и включали в себя: жим штанги лежа, приседания со штангой на спине, становая тяга, сгибание предплечий со штангой, разгибание предплечий в тренажере. Время тренировочной сессии составляло 100 минут; 2) группа HIIT: силовая работа в 5 упражнениях с весом отягощения 70-90 % от 1 ПМ, от 2 до 8 повторений в 3 подходах. Методика выполнений силовой тренировки была идентична с группой RT. После силового протокола была добавлена аэробная работа на велоэргометре, 7 высокоинтенсивных интервалов (на мощности педалирования 100 % от МПК) по 2 минуты и низкоинтенсивные интервалы с ЧСС на уровне 85 % от АнП продол-

жительностью 2 минуты. На ступенчатом тесте при эргоспирометрии была зафиксирована мощность педалирования, при котором ЧСС спортсмена находилась на уровне 85 % от АнП, поэтому давалась рекомендация снижать нагрузку до этой мощности работы. Время тренировочной сессии составляло 103 минуты; 3) группа MICT: силовая работа в 5 упражнениях с весом отягощения 70-90 % от 1ПМ, от 2 до 8 повторений в 3 подходах для упражнения жим штанги лежа и в 2-х подходах для остальных упражнений. Методика выполнений силовой тренировки была идентична с группой RT. После силового протокола была добавлена равномерная аэробная работа на велоэргометре продолжительностью 45 минут с интенсивностью 60-80 % от мощности педалирования на МПК согласно рекомендациям, Американского колледжа спортивной медицины (American College of Sports Medicine (ACSM) 2019 года [11] для людей с АГ. Время тренировочной сессии составляло 100 минут.

Результаты и обсуждение

Предполагалось, что HIIT может оказывать положительное влияние на сердечно-сосудистую систему (ССС) множества групп населения. В общем случае 33 систематических обзора (включая 25 мета-анализов), охватывающих здоровых людей и людей с осложнениями здоровья показали, что HIIT улучшил кардиореспираторную работоспособность, антропометрические показатели, сосудистую функцию, функцию сердца и мышечную массу по сравнению с неактивным контролем [12]. Также недавние систематические обзоры и мета-анализы [13-15] показали, что: 1) HIIT и MICT обеспечили

Рис. 1. Динамика изменения САД от разных тренировочных протоколов у спортсменов силовых видов спорта Примечание. Звездочкой (*) обозначены статистически значимые различия сравниваемых показателей, р<0,01

Таблица

Динамика изменения АД от разных тренировочных протоколов у спортсменов силовых видов спорта

Группа САД (мм рт.ст.) ДАД (мм рт.ст.)

(N=83) 0 дней 120 дней Л 0 дней 120 дней Л

RT (n=20) 159,9±5,5 158,7±6,2 1,3 96,2±3,5 95,9±4,1 0,3

HIIT (n=33) 157,9±5,1 149,9±4,0 8,3* 96,1±4,8 88,2±4,6 7,9*

MICT (n=30) 158,3±6,3 150,6±6,1 7,7* 97,4±5,3 89,1±5,2 8,3*

Примечание. Звездочкой (*) обозначены статистически значимые различия сравниваемых показателей, р<0,01.

сопоставимое снижение АД в покое у взрослых с предварительно установленной АГ; 2) HIIT был связан с большим повышением МПК по сравнению с MICT; 3) HIIT приводит к значительному снижению ночного диастолического АД (ДАД) по сравнению с MICT; 4) было обнаружено большее снижение дневного АД при HIIT по сравнению с MICT; 5) снижение систолического АД (САД) на интервальные упражнения не отличалось от ответов на MICT сразу или через 60 минут после тренировки; 6) Снижение ДАД и расширение кровотока с интервальной нагрузкой наблюдались лучше через 10-15 минут после тренировки по сравнению с MICT. После 120 дней физической реабилитации произошло достоверное снижение САД в группах HII^ MICT на 8,3 мм рт.ст. и 7,7 мм рт.ст. соответственно (рис. 1).

Снижение САД в контрольной группе RT было незначительным (-1,3 мм рт.ст.) и статистически не достоверным. Согласно мета-анализу Smart и его коллег [17], изометрические RT (которых много в программах бодибилдеров) самостоятельно, без аэробной работы дают антигипертензивные преимущества. Однако мы не наблюдали снижение АД в группе RT в течение 120 дней. Разница между группой RT и группами MICT и HIIT была статистически 120

SD

значимой, а между группами аэробной работы не достоверна. После 120 дней физической реабилитации произошло достоверное снижение ДАД в группах HIIT и MICT на 7,9 мм рт.ст. и 8,3 мм рт.ст. соответственно (рис. 2), а в RT снижение ДАД составило 0,3 мм рт.ст. и не было статистически значимо. Разница в снижении ДАД в группах MICT и HIIT также была недостоверна. Хорошо известно, что снижение АД на 7,5 мм рт.ст. и на 10 мм рт.ст. уменьшает на 46 % и 56 % случаи инсульта и на 29 % и 37 % заболеваемость ишемической болезнью сердца [16].

Сравнительный анализ снижения АД в группах MICT и HIIT показывает, что оба метода достаточно эффективно снижают САД и ДАД (табл.), однако времени затрачивается спортсменами на неспецифичную тренировочную деятельность в группе HIIT на 38 % меньше.

Заключение

Анализ и обобщение источников современной научной литературы, проводимый нами в базах: eLibrary, РИНЦ, PubMed, Cochrane Library, CINAHL, Web of Science, MEDLINE, SPORT Discus и Scopus не обнаружил исследований, которые позволили

Рис. 2. Динамика изменения Примечание. Звездочкой (*)

ДАД от разных тренировочных протоколов у спортсменов силовых видов спорта обозначены статистически значимые различия сравниваемых показателей, р<0,01

бы нам ответить на ключевые вопросы относительно того, какой метод аэробной работы эффективнее использовать для снижения АД в хартии спортсменов силовых видов спорта с АГ. 120 дней симультанной физической реабилитации с применением HIIT, MIC^ RT показали: 1) мы не наблюдали снижение АД в группе RT в течение 120 дней; 2) симультанные комбинации RT+MICT или RT+HIIT аналогично снижают САД в течение 120 дней физической реабилитации на 4,9 % и 5,3 % соответственно; 3) симультанные комбинации RT+MICT или RT+HIIT аналогично снижают ДАД в течение 120 дней физической реабилитации на 8,5 % и

Литература/References

1. Nambiar L., LeWinter М.М., VanBuren P.C., Dauerman H.L., Decade Long Temporal Trends in U.S. Hypertension Related Cardiovascular Mortality, Journal of the American College of Cardiology (20201,1-8. doi: https://doi.org/10.1016/j. jacc.2020.03.009

2. Niiranen T.J., Vasan R.S. Epidemiology of cardiovascular disease: recent novel outlooks on risk factors and clinical approaches. Expert Rev Cardiovasc Ther. 2016 Jul;14(7):855-69. doi: 10.1080/14779072.2016.1176528

3. Tso J., Kim J.H. Master Endurance Athletes and Cardiovascular Controversies. Curr Sports Med Rep. 2020 Mar;19(3):113-118. doi: 10.1249/JSR.0000000000000695

4. Stohr E.J., McDonnell B.J., Cockcroft J.R. Young athletes under pressure? Heart. 2019 Aug;105(16): 1217-1218. doi: 10.1136/ heartjnl-2019-315188

5. Levine B.D., Baggish A.L., Kovacs R.J., Link M.S., Maron M.S., Mitchell J.H. Eligibility and Disqualification Recommendations for Competitive Athletes With Cardiovascular Abnormalities: Task Force 1: Classification of Sports: Dynamic, Static, and Impact: A Scientific Statement From the American Heart Association and American College of Cardiology.J Am Coll Cardiol. 2015 Dec 1 ;66(21):2350-2355. doi: 10.1016/j. jacc.2015.09.033

6. Hussain S.R., Macaluso A., Pearson S.J. High-Intensity Interval Training Versus Moderate-Intensity Continuous Training in the Prevention/Management of Cardiovascular Disease.Cardiol Rev. 2016 Nov/Dec;24(6):273-281. doi:10.1097/ CRD.0000000000000124

7. Thompson P.D., Arena R., Riebe D., Pescatello L.S.; American College of Sports Medicine. ACSM's new preparticipation health screening recommendations from ACSM's guidelines for exercise testing and prescription, ninth edition. Curr Sports Med Rep. 2013 Jul-Aug; 12(4):215-7. doi: 10.1249/ JSR.0b013e31829a68cf

8. Su L., Fu J., Sun S., Zhao G., Cheng W., Dou C., Quan M. Effects of HIIT and MICT on cardiovascular risk factors in adults with

8,2 % соответственно; 4) несмотря на аналогичные преимущества в снижение АД, на Н11Т-протокол затрачивалось на 38 % меньше времени, что может существенно сказаться на приверженности к такой неспецифичной для этого спорта вида деятельности и на отсев участников продолжительной реабилитации. Требуются дальнейшие исследования в данной области.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

overweight and/or obesity: A meta-analysis. PLoS One. 2019 Jan 28;14(1): e0210644. doi: 10.1371/journal.pone.0210644

9. Way K.L., Sultana R.N., Sabag A., Baker M.K., Johnson N.A. The effect of high Intensity interval training versus moderate intensity continuous training on arterial stiffness and 24h blood pressure responses: A systematic review and meta-analysis. J Sci Med Sport. 2019 Apr;22(4):385-391. doi: 10.1016/j. jsams.2018.09.228

10. Pallares J.G., Morán-Navarro R., Ortega J.F., Fernández-Elías V.E., Mora-Rodriguez R. Validity and Reliability of Ventilatory and Blood Lactate Thresholds in Well-Trained Cyclists. PLoS One. 2016 Sep 22;11 (9): e0163389. doi: 10.1371/journal. pone.0163389

11. Pescatello L.S., Buchner D.M., Jakicic J.M., Powell K.E. et al.Physical Activity to Prevent and Treat Hypertension: A Systematic Review. Med Sci Sports Exerc. 2019 Jun;51(6):1314-1323. doi: 10.1249/MSS.0000000000001943

12. Martland R., Mondelli V., Gaughran F., Stubbs B. Can high-intensity interval training improve physical and mental health outcomes? A meta-review of 33 systematic reviews across the lifespan. J Sports Sci. 2020 Feb;38(4):430-469. doi: 10.1080/02640414.2019.1706829

13. Costa E.C., Hay J.L., Kehler D.S., Boreskie K.F., Arora R.C., Umpierre D., Szwajcer A., Duhamel T.A. Effects of High-Intensity Interval Training Versus Moderate-Intensity Continuous Training On Blood Pressure in Adults with Pre- to Established Hypertension: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Trials.Sports Med. 2018 Sep;48(9):2127-2142. doi: 10.1007/s40279-018-0944-y

14. Way K.L., Sultana R.N., Sabag A., Baker M.K., Johnson N.A. The effect of high Intensity interval training versus moderate intensity continuous training on arterial stiffness and 24h blood pressure responses: A systematic review and meta-analysis. J Sci Med Sport. 2019 Apr;22(4):385-391. doi: 10.1016/j. jsams.2018.09.228

15. Price K.J., Gordon B.A., Bird S.R., Benson A.C. Acute cardiovascular responses to interval exercise: A systematic review and meta-analysis. J Sports Sci. 2020 Mar 10:1-15. doi: 10.1080/02640414.2020.1737395

16. Chazova I.E., Zhernakova Yu.V. on behalf of the experts. Clinical guidelines. Diagnosis and treatment of arterial hypertension. Systemic Hypertension. 2019; 16 (1): 6-31. Russian (Чазова И.Е., Жернакова Ю.В. от имени экспертов. Клинические рекомендации. Диагностика и лечение

артериальной гипертензии. Системная гипертензия. 2019; 16 (1): 6-31). DOI: 10.26442 / 2075082X.2019.1.190179 DO I: 10.26442/2075082X.2019.1.190179 17. Smart N.A., Way D., Carlson D., Millar P., McGowan C., Swaine I., Baross A., Howden R., Ritti-Dias R., Wiles J., Cornelissen V., Gordon B., Taylor R., Bleile B. Effects of isometric resistance training on resting blood pressure: individual participant data meta-analysis. J Hypertens. 2019 Oct;37( 10):1927-1938. doi: 10.1097/HJH.0000000000002105