CC BY
27
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СПОРТА
ВЛИЯНИЕ РАЗНЫХ МЕТОДОВ АЭРОБНОЙ ТРЕНИРОВКИ НА АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ, ЖИРОВУЮ МАССУ И ТОЛЩИНУ МЫШЦ СПОРТСМЕНОВ СИЛОВЫХ ВИДОВ СПОРТА: РАНДОМИЗИРОВАННОЕ КОНТРОЛИРУЕМОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
А.Б. МИРОШНИКОВ, РГУФКСМиТ, г. Москва
Аннотация
Исследование отвечает на вопрос: «Какой метод аэробной работы оказывает большее влияние на толщину мышц, жировую массу тела, потребление кислорода и артериальное давление у гипертензивных спортсменов силовых видов спорта?» В исследовании приняли участие спортсмены-мужчины в возрасте 31,2 ± 4,5 года. Для выполнения поставленной цели использовались следующие методы: осмотр, опрос, трехкратное измерение артериального давления, биоимпедансометрия, эргоспирометрия, ультрасонографические измерения толщины четырехглавой мышцы бедра и методы математической статистики. Результатом исследования было достоверное увеличение толщины рабочих мышц и максимального потребления кислорода в группах вмешательства, а также снижение жировой массы и артериального давления. 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 отсев участников продолжительной реабилитации.
Ключевые слова: артериальная гипертензия, интервальная тренировка, гипертония, физическая реабилитация.
THE IMPACT OF DIFFERENT METHODS OF AEROBIC EXERCISE ON BLOOD PRESSURE, BODY FAT AND THICKNESS OF MUSCLE POWER SPORTS ATHLETES: A RANDOMIZED CONTROLLED TRIAL
A.B. MIROSHNIKOV, RSUPCSY&T, Moscow city
Abstract
The study answers the question: what method of aerobic work has a greater effect on muscle thickness, body fat mass, oxygen consumption and blood pressure in hypertensive athletes of power sports. The study involved male athletes aged 31.2 ± 4.5 years. To achieve this goal, the following methods were used: examination, questioning, triple measurement of blood pressure, bioimpedance analysis, ergospirometry, ultrasonographic measurements of the thickness of the quadriceps femoris and methods of mathematical statistics. The result of the study was a significant increase in the thickness of the working muscles and the maximum oxygen consumption in the intervention groups, as well as a decrease in fat mass and blood pressure. Despite similar advantages in cardiac rehabilitation, interval work required 38% less time, which could significantly affect adherence to such an activity that is not specific to this sport and the screening of participants in long-term
rehabilitation.
Keywords: arterial hypertension, interval training, hypertension, physical rehabilitation.
Введение
Гипертония является одним из важных факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Хорошо известно, что эффективное управление артериальным давлением (АД) важно для снижения ССЗ и смертности, связанной с высоким АД [5]. Метаанализ и соав-
торов, который включил в себя 391 рандомизированное контролируемое исследование (РКИ), показал, что аэробная тренировка снижает АД аналогичным образом, как и гипертензивные препараты [8]. В общем случае 33 систематических обзора (включая 25 метаанализов),
охватывающих здоровых людей и людей с осложнениями здоровья, показали, что высокоинтенсивная аэробная тренировка (high-intensity interval training - HIIT) улучшила кардиореспираторную работоспособность, антропометрические показатели, сосудистую функцию, функцию сердца и мышечную массу по сравнению с неактивным контролем [6]. Однако аэробная работа, «Золотой стандарт» профилактики и лечения ССЗ не специфична для силового спорта и поэтому она не входит в тренировочные протоколы силовых атлетов, возможно, из-за отрицательного влияния на гипертрофию мышц. На основании анализа проблемной ситуации, данных современной научной литературы и запросов спортивных врачей (которые используют методы физической реабилитации больных гипертонической болезнью) и гипер-тензивных спортсменов силовых видов спорта была сформулирована цель исследования.
Цель исследования: провести сравнительный анализ влияния равномерной и высокоинтенсивной аэробной работы на толщину мышц, жировую массу и артериальное давление спортсменов силовых видов спорта с артериальной гипертензией.
Организация исследования
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 представителя силовых видов спорта (бодибилдинг), имеющих спортивную квалификацию кмс, мс в тяжелых весовых категориях, с артериальной гипертензией (АГ), которым в качестве лечения и профилактики АГ была рекомендована аэробная работа. Спортсмены прекратили на время исследования участие в соревнованиях. Участники исследования были рандомизированы с помощью таблицы случайных чисел на две основные группы: HIIT (n = 33), MICE (Moderate Intensity Continuous Exercise, n = 30) и контрольную группу RT (Resistance Training, n = 20). Средний возраст спортсменов-мужчин составил 31,2 ± 4,5 года, а индекс массы тела 32,4 ± 2,8 кг/м2. Все спортсмены дали добровольное информированное согласие на участие в исследовании согласно этическим стандартам научных исследований в спорте и физической активности 2020 г. (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 артериального давления (утром с 8:00 до 11:00), эргоспирометрия, биоимпедансометрия, ультрасонографические измерения толщины четырехглавой мышцы бедра и методы математической статистики. Ступенчатый тест для определения аэробных возможностей выполнялся на велоэргометре "MONARK 839 E" (Monark AB, Швеция), нагрузка задавалась, начиная с 20 Вт с увеличением на 20 Вт каждые 2 мин. Газометрический анализ проводили с использованием газоанализатора "CORTEX" (Meta Control 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 ЧСС на уровне АнП и мощности педалирования на МПК.
У всех участников были проведены ультрасоногра-фические измерения толщины четырехглавой мышцы бедра до внедрения тренировочного протокола и через 120 дней вмешательства. Измерения выполнялись через 5-6 дней после последней тренировки, чтобы предотвратить влияние отека на размер мышцы. Толщина четырехглавой мышцы бедра оценивалась в состоянии покоя с помощью ультразвуковой визуализации М-режима с линейным датчиком 4,9-13,0 МГц, длиной сканирующей поверхности 49 мм и шириной 17 мм (модель Vivid 7 Dimension/Vivid 7 PRO, General Electric). Зона расположения датчика для эхолокации - на расстоянии 13 см проксимально от основания надколенника по передней, передневнутренней и передненаружной поверхности бедра. Биоимпедансометрия выполнялась на аппарате «Медасс - АВС-02» (Россия), при которой оценивали процент подкожно-жировой ткани (ПЖТ). Для самостоятельных замеров АД использовался метод самоконтроля СКАД согласно клиническим рекомендациям, которые были разработаны экспертами Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и утверждены на заседании пленума 28 ноября 2013 г. и профильной комиссии по кардиологии 29 ноября 2013 г. Согласно СКАД, использовали традиционные автоматические тонометры для домашнего применения, прошедшие сертификацию. Замеры АД проводились утром (с 7:00 до 8:00). Выполняли 3 измерения с интервалом не менее 1 мин на левой руке, все три показателя АД записывались в таблицу, средние значения заносили в архивный протокол. Все полученные результаты обрабатывали с помощью программы Microsoft Office Exœl 2007 и пакета прикладных статистических программ для медико-биологических исследований Statistica 10.0/W RUS. Количественные переменные описывались числом участников исследования средним арифметическим значением (М). Достоверность различий определялась по T-критерию Стьюдента для парных и непарных выборок. Различия считались статистически значимыми при уровне ошибки P < 0,05.
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 (1ПМ), от 2 до 8 повторений в 4 подходах. Один цикл выполнения «подход + отдых (до полного восстановления)» составлял 5 мин. 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 1ПМ, 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 мин и низкоинтенсивные интервалы с ЧСС на уровне 85% от АнП продолжительностью 2 мин. На ступенчатом тесте при эргоспиромет-рии была зафиксирована мощность педалирования, при которой ЧСС спортсмена находилась на уровне 85% от АнП, поэтому давалась рекомендация снижать нагрузку до этой мощности работы. Время тренировочной сессии составляло 103 мин;
3) группа MICE: 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 мин с интенсивностью 60-80% от мощности педалирования на МПК согласно рекомендациям Американского колледжа спортивной медицины (American College of Sports Medicine (ACSM)) 2019 г. [9] для людей с АГ. Время тренировочной сессии составляло 100 мин.
Результаты исследований и их обсуждение
Хорошо известно, что HIIT и непрерывные тренировки средней интенсивности MICT снижают процент жира в организме. Метаанализ Viana и соавторов [12] сообщил, что HIIT эффективнее, чем MICT, снижает массу жировой ткани, однако другие метаанализы этого не подтвердили [1, 4]. После 120 дней вмешательства достоверно в группах HIIT и MICE произошло снижение процента ПЖТ на 4,8 и 4,4 соответственно (табл. 1).
Таблица 1
Показатели жировой массы и максимального потребления кислорода у спортсменов силовых видов спорта
Группа ПЖТ (%) МПК (мл/кг/мин)
0 дней 120 дней A 0 дней 120 дней A
RT (n = 20) 17,9 t 2,5 17,4 t 2,4 0,5 33,9 t 4,5 34,3 t 4,6 0,4
HIIT (n = 33) 18,6 t 2,0 13,8 t 2,0 4,8* 34,8 t 5,6 40,0 t 5,5 5,2*
MICE (n = 3G) 18,3 t 2,1 13,9 t 1,9 4,4* 32,7 t 4,2 37,1 t 4,1 4,5*
* Статистически значимые различия сравниваемых показателей - Р < 0,05.
Таблица 2
Динамика изменения артериального давления у спортсменов после 120 дней физической реабилитации
Группа САД (мм рт. ст.) ДАД (мм рт. ст.)
0 дней 120 дней A 0 дней 120 дней A
RT (n = 20) 159,9 t 5,5 158,7 t 6,2 1,3 96,2 t 3,5 95,9 t 4,1 0,3
HIIT (n = 33) 157,9 t 5,1 149,9 t 4,0 8,3* 96,1 t 4,8 88,2 t 4,6 7,9*
MICE (n = 30) 158,3 t 6,3 150,6 t 6,1 7,7* 97,4 t 5,3 89,1 t 5,2 8,3*
* Статистически значимые различия сравниваемых показателей - P < 0,05.
В контрольной группе снижение ПЖТ составило 0,5% и не было статистически значимым. Разница в группах HIIT и MICE также была недостоверной. Метаанализ Wen и соавторов [14], который включил в себя 53 РКИ, показал, что HIIT эффективнее чем MICT повышает МПК, если: 1) высокоинтенсивные интервалы длятся > 2 мин; 2) объем тренировки > 15 мин; 3) если вмешательство длиться > 4-12 недель. После 120 дней тренировок достоверно в группах HIIT и MICE произошло повышение МПК на 14,9% и 13,8% соответственно, а повышение МПК в группе RT не было статистически значимым. Повышение МПК в группе HIIT по сравнению с группой MICE было более выраженно и статистически значимым. Данные эффективности в росте МПК при высокоинтенсивном тренинге в сравнении с равномерной работой подтверждаются метаанализами Milanovic [7] и Bacon [2].
Недавние систематические обзоры и метаанализы [3, 10, 13] показали, что: 1) HIIT и MICT обеспечили сопоставимое снижение АД в покое у взрослых с предварительно установленной АГ; 2) HIIT приводит к значительному снижению ночного ДАД по сравнению с MICT; 3) было обнаружено большее снижение дневного АД при HIIT по сравнению с MICT; 4) снижение САД на интервальные упражнения не отличалось от ответов на MICT сразу или через 60 мин после тренировки; 5) снижение ДАД и расширение кровотока с интервальной нагрузкой наблюдались лучше через 10-15 мин после тренировки по сравнению с MICT. После 120 дней физической реабилитации произошло достоверное снижение систолического АД (САД) в группах HIIT и MICE на 5,3% и 4,9% соответственно (табл. 2). Снижение САД в контрольной группе RT было незначительным и недостоверным. Согласно метаанализу Smart и его коллег
[11], 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 MICE и HIIT была статистически значимой, а вот между группами аэробной работы - недостоверной. После 120 дней физической реабилитации произошло достоверное снижение диастолического АД (ДАД) в группах HIIT и MICE на 8,2% и 8,5% соответственно, а в RT-группе снижение ДАД не было статистически значимым. Разница в снижении ДАД в группах MICE и HIIT также была недостоверной.
Сравнительный анализ снижения АД в группах MICE и HIIT показывает, что оба метода достаточно эффективно снижают САД и ДАД, однако времени затрачивается спортсменами на неспецифичную тренировочную деятельность в группе HIIT на 38% меньше.
Выводы
Анализ и обобщение источников современной научной литературы, проводимые нами в базах: eLibrary, РИНЦ, PubMed, Cochrane Library, CINAHL, Web of Science, MEDLINE, SPORTDiscus и Scopus, не обнаружил исследований, которые позволили 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 Н11Т, М1СТ и ИТ показали: 1) симультанные комбинации ИТ + М1СТ или ИТ + Н11Т не препятствуют мышечной гипертрофии; 2) симультанные комбинации ИТ + М1СТ или ИТ + Н11Т эффективно снижают ПЖТ; 3) симультанные комбинации ИТ + М1СТ или ИТ + Н11Т эффективно повышают МПК, однако комбинации ИТ + Н11Т делают это более выражено и статистически значимо; 4) мы не наблюдали снижение АД в группе ИТ в течение 120 дней; 5) симультанные комбинации ИТ + М1СТ или ИТ + Н11Т аналогично снижают САД в течение 120 дней физической реабилитации на 4,9% и 5,3% соответственно; 6) симультанные комбинации ИТ + М1СТ или ИТ + Н11Т аналогично снижают ДАД в течение 120 дней физической реабилитации на 8,5% и 8,2% соответственно; 7) несмотря на аналогичные преимущества в снижении АД, ПЖТ, а также увеличении толщины мышц, на Н11Т-протокол затрачивалось на 38% меньше времени, что может существенно сказаться на приверженности к такой неспецифичной для этого вида спорта деятельности и отсев участников вследствие продолжительной реабилитации. Требуются дальнейшие исследования в данной области.
Литература /References
1. Andreato, L.V., Esteves, J.V., Coimbra, D.R., Moraes, A.J.P. and de Carvalho, T. (2019), The influence of high-intensity interval training on anthropometric variables of adults with overweight or obesity: a systematic review and network meta-analysis, Obes Rev., no. 20 (1), pp. 142-155.
2. Bacon, A.P., Carter, R.E., Ogle, E.A., et al. (2013), VO2max trainability and high intensity interval training in humans: a meta-analysis, PLoS One, no. 8 (9), pp. 1-7.
3. Costa, E.C., Hay, J.L., Kehler, D.S., et al. (2018), 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., no. 48 (9), pp. 2127-2142.
4. Keating, S.E., Johnson, N.A., Mielke, G.I. and Coombes, J.S. (2017), A systematic review and meta-analysis of interval training versus moderate-intensity continuous training on body adiposity, Obes Rev, no. 18 (8), pp. 943-964.
5. Li, Y., Li, F., Li., Y., et al. (2020), Effect of cuff positioning on the accuracy of blood pressure measurement with automated electronic blood pressure monitors, J. Clin. Hypertens (Greenwich), no. 10, pp. 1-10.
6. Martland, R., Mondelli, V., Gaughran, F. and Stubbs, B. (2020), Can high-intensity interval training improve physical and mental health outcomes? A meta-review of 33 systematic reviews across the lifespan, J. Sports Sci., no. 38 (4), pp. 430-469.
7. Milanovic, Z., Sporis, G. and Weston, M. (2015), Effectiveness of high-intensity interval training (HIT) and continuous endurance training for VO2max improvements: a systematic review and meta-analysis of controlled trials, Sports Med, no. 45 (10), pp. 1469-1481.
8. Naci, H., Salcher-Konrad, M., Dias, S., et al. (2019), How does exercise treatment compare with antihypertensive medications? A network meta-analysis of 391 randomised controlled trials assessing exercise and medication effects on systolic blood pressure, Br. J. Sports Med, no. 53 (14), pp. 859-869.
9. Pescatello, L.S., Buchner, D.M., Jakicic, J.M., Powell, K.E., et al. (2019), Physical Activity to Prevent and Treat Hypertension: A Systematic Review, Med. Sci. Sports Exerc, no. 51 (6), pp. 1314-1323.
10. Price, K.J., Gordon, B.A., Bird, S.R. and Benson, A.C. (2020), Acute cardiovascular responses to interval exercise: A systematic review and meta-analysis, J. Sports Sci., no. 10, pp. 1-15.
11. Smart, N.A., Way, D., Carlson, D., et al. (2019), Effects of isometric resistance training on resting blood pressure: individual participant data meta-analysis, J. Hypertens., no. 37 (10), pp. 1927-1938.
12. Viana, R.B., Naves, J.P.A., Coswig, V.S., de Lira, et al. (2019), Is interval training the magic bullet for fat loss? A systematic review and meta-analysis comparing moderate-intensity continuous training with high-intensity i nterval training (HIIT), Br.J. Sports Med, no. 53 (10), pp. 655-664.
13. Way, K.L., Sultana, R.N., Sabag, A., Baker, M.K. and Johnson, N.A. (2019), 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., no. 22 (4), pp. 385-391.
14. Wen, D., Utesch, T., Wu, J., et al. (2019), Effects of different protocols of high intensity interval training for VO2max improvements in adults: A meta-analysis of randomised controlled trials,J. Sci. Med. Sport, no. 22 (8), pp. 941-947.
É*)
