کاهش ۵۰ درصدی زمان ورزش: چگونه تمرینات تناوبی پرفشار در نیمی از زمان، ظرفیت هوازی را به اندازه تمرینات مداوم افزایش می‌دهند

برای اینکه هر نوع تمرین تناوبی بتواند جایگزین یک ساعت کامل ورزش هوازی مداوم شود، باید یک شرط فیزیولوژیکی مهم رعایت شود: در طول فازهای پرفشار، ضربان قلب باید از مرز ۸۵ درصد حداکثر ظرفیت خود عبور کند. وقتی به این آستانه می‌رسید، می‌توانید زمان تمرین را بدون از دست دادن فواید قلبی‌عروقی به نصف کاهش دهید. اما اگر این اتفاق نیفتد، شما صرفاً یک تمرین کوتاه‌تر و کم‌اثرتر انجام داده‌اید.[4][6]

کمبود وقت همچنان اصلی‌ترین مانع برای انجام تمرینات قلبی‌عروقی در بین عموم مردم است. تمرینات مداوم با شدت متوسط (MICT) معمولاً به ۳۰ تا ۶۰ دقیقه زمان در هر جلسه نیاز دارند تا تغییرات معناداری در حداکثر اکسیژن مصرفی (که به آن VO2max می‌گویند) ایجاد کنند. تمرینات تناوبی با شدت بالا (HIIT) این نیاز را در ۱۵ تا ۳۰ دقیقه خلاصه می‌کنند و معادلات برنامه‌ریزی ورزشی در طول هفته را به کلی تغییر می‌دهند.[3][6]

شاخص VO2max حداکثر حجم اکسیژنی را که بدن می‌تواند در طول تمرینات شدید مصرف کند، اندازه‌گیری می‌کند و بر حسب میلی‌لیتر بر کیلوگرم در دقیقه بیان می‌شود. این شاخص، معیار اصلی سنجش آمادگی هوازی است. یک متاآنالیز در سال ۲۰۲۲ تایید کرد که هر یک واحد افزایش در VO2max، با کاهش ۲ تا ۳ درصدی مرگ‌ومیر ناشی از همه علل مرتبط است؛ موضوعی که آن را به یک هدف حیاتی هم برای عملکرد ورزشی و هم برای طول عمر تبدیل می‌کند.

یک مرور سیستماتیک که در مجله Sports Medicine منتشر شد، کارآزمایی‌های کنترل‌شده‌ای را که تمرینات تناوبی با شدت بالا را با تمرینات استقامتی مداوم مقایسه می‌کردند، مورد بررسی قرار داد. داده‌ها نشان دادند که پروتکل‌های تناوبی، با وجود نیاز به زمان بسیار کمتر، بهبودهایی در VO2max ایجاد کردند که با تمرینات مداوم برابر یا حتی از آن‌ها بیشتر بود. یک متاآنالیز جداگانه در Journal of Science and Medicine in Sport نیز این یافته‌ها را در بین گروه‌های مختلف بزرگسالان تایید کرد.[4][5]

اما چگونه زمان کمتر، همان نتیجه فیزیولوژیکی را به همراه دارد؟ پاسخ در استرس وارد بر میتوکندری‌ها نهفته است. در سال ۲۰۱۷، محققان کلینیک مایو (Mayo Clinic) تغییرات متابولیک را در بزرگسالان طی یک دوره ۱۲ هفته‌ای پیگیری کردند. آن‌ها دریافتند که تمرینات تناوبی با شدت بالا، مکانیسم سلولی مسئول ساخت پروتئین‌های جدید، به‌ویژه پروتئین‌های ریبوزومی که پروتئین‌های میتوکندریایی را سنتز می‌کنند، تقویت می‌کند.[7]

دکتر کی. سریکوماران نایر (K. Sreekumaran Nair)، متخصص غدد در کلینیک مایو و محقق ارشد این مطالعه، می‌گوید: «ما همه را به ورزش منظم تشویق می‌کنیم، اما پیام اصلی برای بزرگسالانی که پا به سن می‌گذارند این است که تمرینات با شدت بالا تحت نظارت احتمالاً بهترین گزینه است، زیرا هم از نظر متابولیکی و هم در سطح مولکولی، بیشترین فواید را به همراه دارد.»[7]

ساختار دقیق تمرینات تناوبی متفاوت است، اما نیاز متابولیک پایه در آن‌ها ثابت می‌ماند. پروتکل پرکاربرد ۴x۴ نروژی شامل چهار دقیقه فعالیت با ۸۵ تا ۹۵ درصد حداکثر ضربان قلب است که با سه دقیقه ریکاوری فعال دنبال می‌شود و این چرخه چهار بار تکرار می‌گردد. زمان کل فعالیت شدید ۱۶ دقیقه و زمان کل جلسه ۲۸ دقیقه است، با این حال در افزایش VO2max به‌طور قابل‌توجهی بهتر از ۶۰ دقیقه دویدن با شدت متوسط عمل می‌کند.[1]

برای کسانی که به دنبال زمان‌های حتی کوتاه‌تری هستند، تمرینات تناوبی سرعتی (Sprint Interval Training) شدت را به ۱۰۰ درصد حداکثر توان می‌رساند. یک پروتکل رایج شامل ۳۰ ثانیه دوی سرعت با تمام توان و به دنبال آن چهار دقیقه ریکاوری است. اگرچه زمان کل فعالیت شدید تنها دو تا سه دقیقه است، اما این شدت فوق‌العاده با به حداکثر رساندن درگیری فیبرهای عضلانی تندتند و تخلیه سریع آدنوزین تری‌فسفات سلولی، سازگاری‌های هوازی مشابهی را ایجاد می‌کند.[3]

دانشکده بهداشت عمومی تی.اچ. چن هاروارد (Harvard T.H. Chan School of Public Health) خاطرنشان می‌کند که تمرینات تناوبی با شدت بالا باعث می‌شوند افراد به ۸۰ تا ۸۵ درصد حداکثر ضربان قلب خود برسند، در حالی که تمرینات مداوم با شدت متوسط به حدود ۵۵ تا ۷۰ درصد می‌رسند. این شدت بالاتر، سیستم قلبی‌عروقی را مجبور می‌کند تا سریع‌تر سازگار شود و حجم ضربه‌ای (مقدار خونی که در هر ضربان پمپاژ می‌شود) و برون‌ده کلی قلب را افزایش دهد.[6]

این سازگاری‌ها به ساختار فیزیکی قلب نیز گسترش می‌یابند. مطالعه‌ای در Medicine & Science in Sports & Exercise اثرات ورزش‌های تناوبی هوازی با حجم کم را بر توده قلبی بررسی کرد. محققان دریافتند که حتی پروتکل‌های با حجم کم نیز باعث تغییرات ساختاری در قلب می‌شوند، از جمله افزایش توده بطن چپ، که توانایی قلب را برای پمپاژ موثر خون بهبود می‌بخشد.[2]

با این حال، قدرت تمرینات با شدت بالا هزینه فیزیولوژیکی خاص خود را دارد: خستگی سیستم عصبی مرکزی. از آنجا که شدت تمرین بسیار بالاست، بدن برای ریکاوری کامل بین جلسات به ۴۸ تا ۷۲ ساعت زمان نیاز دارد. انجام تمرینات تناوبی با شدت بالای واقعی بیش از دو یا سه بار در هفته، منجر به کاهش بازدهی، افزایش کورتیزول در حالت استراحت و خطر تمرین‌زدگی می‌شود.[8]

برای عموم مردم، کاربرد عملی این موضوع بسیار ساده است. جایگزین کردن دو جلسه ۶۰ دقیقه‌ای تمرین هوازی مداوم با دو جلسه ۳۰ دقیقه‌ای تمرین تناوبی، باعث می‌شود هر هفته یک ساعت در زمان خود صرفه‌جویی کنید، در حالی که روند پیشرفت VO2max خود را حفظ کرده یا حتی سرعت می‌بخشید. تنها محدودیت، میزان شدت تمرین است: فواصل تمرینی باید واقعاً شما را به چالش بکشند تا این سازگاری در بدن ایجاد شود.[8]