Le malattie cardiovascolari e cardiometaboliche sono le principali cause di morte in tutto il mondo. L’esercizio influenza positivamente questo problema, tuttavia, solo pochi investono il tempo necessario a influenzare favorevolmente i fattori di rischio cardiometabolico e morfologia / prestazioni cardiache. Ad oggi la maggior parte della ricerca si è concentrata sull’allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT), sulla parte sopratutto dell’endurance, mentre i protocolli di allenamento corrispondenti alla componente di forza (HIT-RT) sono stati raramente valutati.
Tuttor M. e altri in uno studio pubblicato su Frontiers in Sports and Active Living a Giugno di quest’anno, che vado a sviluppare nel testo, hanno confrontato l’effetto di HIIT vs. HIT-RT, principalmente su parametri cardiometabolici e cardiaci in uomini non allenati, sovrappeso e obesi tra 30 e 50 anni. L’HIIT consisteva principalmente in un allenamento a intervalli di 90s -2 min, (2-4 sessioni settimana), mentre l’HIT-RT (2-3 sessioni/settimana) è stato applicato come un allenamento di forza in una singola serie fino ad esaurimento muscolare, con una lunghezza dell’intervento principale di entrambi i protocolli di 16 settimane.
I principali criteri di inclusione sono stati una condizione di sovrappeso-obesità (BMI 25–35 kg/m2) e l’occupazione lavorativa a tempo pieno (orario di lavoro professionale:≥38,5 ore settimana). L’endpoint primario dello studio era lo Z-score della sindrome metabolica (MetS), mentre gli endpoint secondari dello studio erano lo Stroke Volume Index (SVI) e l’indice di massa miocardica (MMI) come determinato dalla risonanza magnetica.
L’ipotesi principale degli autori erano:
1) HIIT è significativamente più efficace per influenzare favorevolmente lo Z-score della sindrome metabolica (punteggio Z del MetS) rispetto a HIT-RT;
2) entrambi i protocolli generano comunque cambiamenti significativi lo Z score del MetS.
La seconda ipotesi principale era che HIIT è significativamente più efficace per influenzare favorevolmente:
- lo stroke volume index del ventricolo;
- l’indice di massa miocardica rispetto a HIT-RT.
Un’altra ipotesi secondaria era che:
- HIIT è significativamente più efficace per influenzare il tasso di grasso corporeo rispetto a HIT-RT;
- HIT-RT è significativamente più efficace sulla massa magra (LBM) rispetto a HIIT.
Gli autori hanno confrontato due studi randomizzati controllati di comparabile lunghezza con due coorti indipendenti di uomini di 30-50 anni che vivono nella zona di Norimberga. Entrambi gli studi, ovvero lo studio sulla corsa che rafforza il cuore (Running Strengthen the Heart – RUSH) e quello basato sugli adattamenti in soggetti non allenati su forza e aerobico (Physical Adaptions in Untrained on Strength and Heart – PUSH) sono stati studi incentrati sull’efficienza, in termini di tempo, di strategie di allenamento applicate ad alta intensità (HIT). Gli autori si sono concentrati sull’effetto di allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) vs. l’allenamento di forza ad alta intensità (HIT-RT) sui fattori di rischio cardiometabolici e relativi marcatori. Gli studi sono stati avviati dall’Institute of Medical Physics (IMP) e condotti in stretta collaborazione con il dipartimento di radiologia dell’Università Friedrich-Alexander di Erlangen-Norimberga (FAU). Il gli studi sono stati approvati dal comitato etico della FAU (RUSH: n. 4463, PUSH: n. 53_12 B) e ha aderito alla Dichiarazione di Helsinki “Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects.” Dopo informazioni dettagliate sullo studio, tutti i partecipanti hanno dato un consenso informato scritto. Gli studi sono completamente registrati sotto ClinicalTrials.gov (RUSH: NCT01406730, PUSH:NCT01766791).
Procedura d’intervento
Gli interventi di base HIIT/HIT-RT di entrambi i gruppi RUSH e PUSH sono stati di 16 settimane.
– Protocollo Rush
In breve, lo studio RUSH si è basato su un periodo di 16 settimane non lineari con un protocollo che è iniziato con 2 sessioni a settimana e aumentato progressivamente a 3-4 sessioni a settimana dopo settimana 8. Almeno due delle sessioni sono state eseguite su una pista di cippato. Ai partecipanti sono stati forniti registri di allenamento con l’intensità, il volume e la frequenza di allenamento per 4 settimane. La prescrizione individuale dell’intensità di corsa era basata su test massimale eseguito su tapis roulant. Utilizzando il software “Schwelle” (Wassermann,2005) è stato possibile identificare la soglia aerobica (individual aerobica thresold – IAT) e la frequenza cardiaca alla IAT (IAT-HR), rispettivamente. La validità della IAT-HR calcolata è stata testata al basale e dopo 8 settimane di corsa di 30 minuti alla IAT-HR. La IAT-HR è stata quindi adattata in base alle necessità in base sullo sforzo percepito dai soggetti e sui test del lattato. Un orologio per la frequenza cardiaca (Polar RS 400, Kempele, Finlandia) ha consentito ai partecipanti di monitorare correttamente la frequenza cardiaca prescritta. Dipendentemente dalla durata degli intervalli (90s -12 min), l’intensità dell’esercizio durante le sessioni HIIT variava tra 95% e >110% della IAT-HR. I periodi di recupero tra i cicli ad alta intensità sono stati in media 1-3 minuti a circa il 70-75 IAT-HR e consisteva in recupero attivo di jogging lento e/o camminata veloce. A parte gli intervalli HIT, la corsa continua ad alta intensità è stata eseguita per 25-45 minuti alla IAT (cioè, 100% IAT-HR) ogni 4-5 sessioni. Il volume totale per sessione incluso il riscaldamento e il defatica mento è stato in media di 40-50 minuti/ sessione. Due delle tre o quattro sessioni/settimana sono state costantemente supervisionate dal ricercatore principale (MT).
– Protocollo Push
Lo studio PUSH si è basato su un allenamento di forza ad alta intensità di 16 settimane protocollo da 2 a 3 sessioni/settimana. Per tutti i principali gruppi muscolari venivano svolti da 10-12 esercizi/sessione (presi un pool di 17 esercizi totali) usando la macchinari per la forza per l’allenamento (MedX, Ocala, Florida, USA) ed eseguendo, secondo definizioni recenti di Giessing, 2016, fino ad una singola serie all’esaurimento muscolare + strategie d’intensità. Come per RUSH, ai partecipanti sono stati forniti registri di allenamento di 4 settimane (linearmente periodizzati ogni 4 settimane con una settimana di esercizi di recupero) che prescriveva l’ordine degli esercizi, numero di ripetizioni, le intensità (Steele et al., 2017a) e la velocità di movimento (tempo sotto tensione – TUT/s – durante la fase concentrica, isometrica, eccentrica). Il numero delle ripetizioni sono state costantemente ridotte da 8-10 a 3-5 ripetizioni in tutte e quattro le fasi ogni 4 settimane. Dopo le 4 settimane di questo protocollo di esercizio, la fase 2 si è concentrata anche sul lavoro verso l’esaurimento muscolare (MMF) con recuperi che sono progressivamente diminuiti da 2–3 minuti a 1 minuto tra gli esercizi usando con TUT di 2s -1s -2s. La fase 3 ha introdotto una strategia di serie tipo superserie/miste/intense con una sessione a settimana prescrivendo un approccio sinergico (blocchi consecutivi di 2-4 esercizi per lo stesso gruppo muscolare) e una sessione applicando un approccio antagonistico (blocchi con un esercizio ciascuno per l’agonista e un esercizio ciascuno per l’antagonista consecutivamente). I periodi di riposo erano 1 minuto entro i blocchi e 2 minuti tra i blocchi. TUT variava tra “esplosivo” di 1s -2s (intervallo di 8-10 ripetizioni) e 3s -1s -3s (intervallo <8 ripetizioni). Durante la fase 4, gli autori hanno intensificato lo sforzo muscolare (MMF+) prescrivendo ulteriori ripetizioni con carichi ridotti immediatamente dopo il lavoro iniziale a MMF (cosidette “Drop Set”) utilizzando una (settimane 13-14) o due (settimane 15-16) drop set riducendo il carico di circa il 10% ciascuno.
Oltre ai parametri di allenamento, i registri di allenamento venivano completati dai partecipanti con il tasso di sforzo percepito per sessione e il tempo netto dello svolgimento del protocollo di allenamento. La partecipazione e la conformità (cioè corretto completamento e corrette intensità prescritte (IAT-HR) delle sedute sono state monitorate dagli istruttori durante le due sessioni congiunte. Da notare che la FC (HR) non è stata monitorata durante le sessioni HIT-RT di PUSH. La partecipazione a PUSH è stata monitorata utilizzando il sistema di chip card della palestra (Kieser, Erlangen, Germania); la conformità con il protocollo di allenamento è stata verificata da istruttori che hanno supervisionato ciascuna delle sessioni HIT-RT.
Risultato dello studio
– Endpoint primario
Cambiamenti dello Z-score della sindrome metabolica (MetS) secondo l’International Diabetes Federation (IDF; Alberti et al., 2006) dal basale al follow-up (FU).
– Endpoint secondari
– Cambiamenti nel ventricolo sinistro (LV) dello stroke volume index come determinato dalla risonanza magnetica cardiovascolare (CMRI) dal basale al FU.
– Cambiamenti dell’indice di massa miocardica del LV a livello dell’estremità della diastole, come determinato dal CMRI dal basale a FU.
– Cambiamenti nella percentuale di grasso corporeo dal basale a FU.
– Cambiamenti nella massa magra dal basale a FU.
- Endpoint dello studio esplicativo
- Cambiamenti nei parametri che costituiscono il MetS secondo l’International Diabetes Federation (IDF; Alberti et al., 2006) dal basale al FU.
◦ Glucosio a riposo;
◦ Trigliceridi;
◦ Colesterolo HDL.
◦ Pressione arteriosa media.
° Circonferenza vita.
Misurazioni
Ogni partecipante è stato testato dallo stesso ricercatore al basale eseguito all’incirca alla stessa ora del giorno (±1 h). I test FU sono stati eseguiti nella settimana (cioè 5-7 giorni) dopo l’ultima sessione di allenamento.
Antropometria
L’altezza è stata misurata con uno stadiometro (Holtain, Crymych Dyfed., Gran Bretagna), la massa corporea e la composizione corporea sono state stata determinate mediante analisi di bioimpedenza multi-frequenza diretta segmentale (DSM-BIA; Inbody 770, Seoul, Corea). Quest’ultimo dispositivo misura l’impedenza del tronco, degli arti superiori e inferiori separatamente usando un sistema di elettrodi tattili a otto punti tetrapolari che applica sei frequenze (1,5,50,250,500 e 1000kHz). Al fine di standardizzare la procedura di prova, ai partecipanti è stato chiesto di astenersi dall’intensa attività fisica per 12 ore e dall’assunzione di cibo 3 ore prima della valutazione DSM-BIA. La circonferenza della vita è stata determinata come circonferenza minima tra l’estremità distale della gabbia toracica e la parte superiore della cresta iliaca lungo la linea ascellare media. L’indice di massa corporea è stato calcolato come massa corporea (kg)/altezza corporea (m2).
Sindrome metabolica
Lo Z-score del MetS è stato calcolato in base al calcolo proposto da Johnson et al. (2007), sebbene basato sulla più recente definizione di MetS presentata dall’IDF invece della definizione NCEP-ATP-III. Usando questo approccio, MetS è prevalente se la circonferenza della vita è aumentata (≥94 cm per i maschi) e la presenza di due dei quattro fattori seguenti:
1) riduzione dell’HDL-C (<40 mg/dl per i maschi) o trattamento specifico per ridotto HDL-C);
2) livelli elevati di trigliceridi (TriGly) ≥150 mg/dl (o trattamento specifico);
3) aumento della pressione sanguigna (≥85 o ≥135 mmHG o trattamento specifico);
4) aumento della glicemia a digiuno (≥100 mg/dl o diabete di tipo 2 precedentemente diagnosticato).
Sulla base di questi punti d’interruzione, i dati dei singoli partecipanti e la corrispondente deviazione standard di base (SD) dell’intera coorte, il punteggio Z è stato calcolato come segue: [(40 – HDL-colesterolo)/SD HDL-C] + [(trigliceridi-150)/SD TriGly] + [(Glucose – 100)/SD Glucose] + [(circonferenza vita – 94)/SD WC] + [(Media pressione arteriosa (del sangue) (MAP) – 107,5)/SD MAP]. La pressione sanguigna è stata determinata in posizione seduta dopo 5 minuti di riposo con un dispositivo oscillometrico automatico (Bosco, Bosch, Jungingen, Germania). Ai soggetti è stato chiesto di evitare attività fisica intensa 12 ore prima della valutazione e di astenersi dal bere caffè o tè per almeno 3 ore prima del test.
Dopo un digiuno notturno è stato prelevato il sangue al mattino (dalle 7:00 alle 9:00) in posizione seduta da una vena antecubitale. I campioni sono stati centrifugati a 3000 RPM per 20 minuti e immediatamente analizzati dal dipartimento medico del FAU. Sono stati analizzati Glucosio, Colesterolo totale, HDL e Colesterolo LDL e Trigliceridi (Olympus Diagnostica GmbH, Amburgo, Germania)
In breve, la CMRI di entrambi gli studi è stata coerente condotto su un dispositivo 1.5 Tesla (Magnetom Avanto, Siemens Erlangen, Germania) utilizzando un bobina di ricevitori matrice di superficie e matrice di fasi per canale. Quattro, tre e due camere lunghe e le immagini dell’asse corto sono state ottenute mentre al respiro stazionario bilanciato libero-trattenuto con sequenze di precessione con gate elettrocardiografico retrospettivo.
Analisi dell’immagine CMR
L’analisi quantitativa delle immagini di entrambi gli studi è stata costantemente eseguita utilizzando Argus 4.01 software (Siemens, Erlangen, Germania). L’analisi funzionale sinistra (LV) e ventricolare destra (RV) è stata eseguita in modo indipendente da due ricercatori esperti. È stata rilevata la traccia dell’endocardio e dell’epicardio dalla base all’apice manualmente alla fine della diastole e della sistole, mentre sono stati esclusi dall’analisi i muscoli papillari e il tessuto adiposo epicardico. Lo stroke volume è stato calcolato come volume diastolico finale e volume sistolico finale. La massa miocardica del ventricolo sinistro è stato misurato a fine diastole moltiplicando il volume del miocardio per la specifica gravità del miocardio (1,05 g/ml). Tutti i risultati sono stati divisi per la superficie corporea (BSA) per regolare dati per peso e altezza. Le caratteristiche di base e i fattori confondenti (ad es. stile di vita, malattie, cure mediche e attività fisica, esercizio) sono stati valutati al basale e al FU da questionari e interviste personali standard. Lintorito della dieta dei partecipanti è stato valutato prima e dopo il periodo di prova di 4 giorni di protocollo condotto da tutti i partecipanti. Il cibo consumato è stato analizzato usando il Freiburger Nutrition Protocol (nutri-science, Hausach, Germania).
Analisi delle dimensioni del campione
Concentrandosi sulle differenze tra HIIT e HIT-RT per l’endpoint primario dello studio “MetS Z-Score”gli autori si aspettavano riduzioni più elevate del punteggio Z dei MetS nell’HIIT rispetto al protocollo HIT-RT. Basato su una riduzione del punteggio Z MetS di −2,06 ± 1,31 nell’HIIT (Kemmler W. et al., 2014) e −1,03 ± 1,56 nell’HIT-RT (Kemmler et al., 2016c) per l’intero corpo di studio corrispondente, sono stati 31 partecipanti per gruppo per verificare un α=0,05 con una potenza dell’80%. Tuttavia poiché noi si aspettavano differenze più pronunciate per le persone in sovrappeso e obese con un corrispondente rischio maggiore o prevalenza del MetS, gli autori hanno deciso di condurre questa analisi con una dimensione leggermente inferiore.
Procedure di randomizzazione e registrazione
Stratificati per età (strati di 5 anni), 81 partecipanti (RUSH) e 120 partecipanti (PUSH) sono stati assegnati in modo casuale a due aree di studio (RUSH) o tre (PUSH):
- HIIT o HIT-RT;
- gruppo controllo (CG) e solo per PUSH;
- HIT e integrazione proteica utilizzando una razione uniforme (1:1 o 1:1:1).
Tuttavia i metodi di randomizzazione differiscono tra gli studi. Mentre RUSH usava una di un elenco casuale tramite computer fornito da uno statistico indipendente per assegnare i partecipanti ai gruppi (ovvero la generazione della sequenza di allocazione), nello studio PUSH i partecipanti si sono estratti. Molti sono stati messi in gusci di plastica opachi (“kinder egg”, Ferrero, Italia) e prelevati da 4 ciotole con tre lotti ciascuno (HIT-RT, CG; HIT-RT e proteine) al fine di generare stratificazioni di 5 anni di età e un’assegnazione uniforme. Indipendentemente dalla strategia di randomizzazione, nessuno dei partecipanti, né i ricercatori conoscevano in anticipo l’assegnazione. Successivamente lo stato del partecipante è stati identificato dall’autore principale (MT) che ha arruolato i partecipanti e istruito loro in dettaglio sul loro status e su cosa fare e cosa non fare.
Blinding
Mentre i partecipanti e gli istruttori erano a conoscenza dello status del gruppo, gli assistenti di ricerca sono stati mantenuti all’oscuro sull’assegnazione dei partecipanti e nemmeno questi ultimi potevano chiedere delucidazioni in merito allo studio.
Risultati
Caratteristiche di base, flusso dei partecipanti, perdita al follow-up, partecipazione
La tabella 1 mostra le caratteristiche di base dei gruppi HIT-RT e HIIT. In sintesi non sono state osservate differenze significative tra le aree di studio HIIT e HIT-RT. Inoltre i dati del CG non differiscono in modo rilevante dai risultati dei gruppi d’intervento. Al basale il 63% dei partecipanti di HIIT e il 53% degli uomini dell’HIT-RT sono stati diagnosticati con MetS secondo IDF (Alberti et al., 2006).
Tabella 1: dati di base per lo studio HIT-RT e HIIT con differenze tra i gruppi.
Mentre nessun partecipante dell’HIT-RT si è ritirato, quattro soggetti del gruppo HIIT si. Due di questi uomini hanno riportato lamentele legate alla corsa come motivo del loro ritiro. Il tasso di partecipazione era significativamente più alto (p<0,001) nell’HIT-RT (93 ± 5%) rispetto a il gruppo HIIT (83 ± 8%); tuttavia a causa della frequenza di allenamento più elevata, la frequenza di esercizio netto (HIIT: 41 ± 5 sessioni vs. HIT-RT: 36 ± 3 sessioni) era più alto (p<0,001) nell’HIIT. La media del tempo di allenamento/sessione è stato di 37 ± 3 min (compresi 3-5 minuti di riscaldamento) nell’HIT-RT vs. 50 ± 4 min/sessione (inclusi 10 warm-up e 5 cool-down) nell’HIIT (p = 0,001). A parte i periodi di dolore muscolare e insorgenza ritardata di indolenzimento muscolare (DOMS), nessun ulteriore reclamo indotto dall’esercizio è stato riportato nell’HIT-RT. Al contrario circa un terzo del gruppo HIIT ha riferito frequenti periodi di problemi all’anca, al ginocchio o (raramente) alla caviglia relativi all’esercizio di corsa; come menzionato due partecipanti hanno lasciato lo studio a causa di problemi articolari.
Risultati primari e secondari
La tabella 2 mostra i dati per gli endpoint primari e secondari. Al fine di consentire al lettore di stimare adeguatamente i cambiamenti nei gruppi di esercizi gli autori hanno fornito anche i cambiamenti nel CG. Sulla base di valori di riferimento comparabili, in sintesi è risultato che l’HIIT è significativamente (p= 0,049,d’= 0,54) più efficace per influenzare favorevolmente lo Z-score della sindrome metabolica (Punteggio MetS-Z) rispetto all’HIT-RT. Inoltre i protocolli di esercizio influenzano favorevolmente (p<0,001) lo Z-score MetS.
Tabella 2: dati di base e cambiamenti nel punteggio-Z dell sindrome metabolica(punteggio Met-SZ) in HIT-RT e HIIT con corrispondenti differenze tra i gruppi.
La tabella 3 riporta i risultati dei risultati di secondari. Lo stroke volume index di LV e l’indice di massa miocardica di LV sono aumentati in modo significativo (HIT-RT: p = 0,001 e p ≤ 0,024; HIIT: entrambi p <0,001) in entrambi i gruppi, tuttavia i cambiamenti erano significativamente più alti nell’HIIT rispetto al gruppo HIT-RT (p ≤ 0,002); le dimensioni dell’effetto per le differenze corrispondenti erano molto grandi (d’=85 e d’=1,56). Pertanto l’HIIT è significativamente più efficace per influenzare favorevolmente:
- lo stroke volume index ventricolare;
- l’indice di massa miocardica rispetto a HIT-RT.
Tabella 3: dati di base e modifiche sugli endpoint secondari principali in HIT-RT e HIIT con
corrispondente differenze tra i gruppi.
Nella Tabella 4 il tasso di massa grassa è diminuito significativamente in entrambi i gruppi (<0,026). Non sono state osservate differenze significative tra i gruppi (p=0.498; d’=0,18). Parallelamente i cambiamenti di LBM non differivano significativamente tra i gruppi (p=0,673, d ‘= 0,11) e non sono state osservate variazioni significative (p≥ 0,22). Pertanto gli autori hanno respinto la loro ipotesi originaria secondo cui:
- HIIT è significativamente più efficace per influenzare favorevolmente il tasso di grasso corporeo rispetto a HIT-RT;
- HIT-RT è significativamente più efficace per influire favorevolmente sulla massa corporea magra (LBM) rispetto a HIIT.
Tabella 4: dati di base e modifiche sugli endpoint secondari in HIT-RT e HIIT con corrispondenti differenze tra i gruppi.
La Tabella 5 mostra i parametri selezionati che costituiscono il MetS secondo IDF. Sebbene non significativo per il glucosio a riposo (-3,3 ± 11,2mg/dl, p=0,160), l’HIIT influisce favorevolmente (p<0,001) su tutti i componenti MetS, mentre HIT-RT migliora significativamente due componenti su cinque (glucosio: -3,1 ± 10,9 mg/dl, p=0,146). Tuttavia delle differenze significative tra i i gruppi sono state osservate solo per HDL-C.
Tabella 5: dati di base e modifiche dei risultati degli studi esplorativi in HIT-RT e HIIT con corrispondenti differenze tra i gruppi.
Variabili confondenti
Sebbene sia stata posta grande enfasi sul mantenimento dello stile di vita, della dieta e dell’esercizio fisico, l’assunzione energetica è diminuita in modo significativo (-69 ± 176 kcal, p=0,016) nell’HIT-RT e leggermente aumentata nell’HIIT (29 ± 245 kcal, p= 0,701; p =0,123 rispetto all’HIT-RT). Tuttavia l’assunzione di proteine non è cambiata nei gruppi (HIT-RT: -2,5 ± 14,6 rispetto all’HIIT 1,1 ± 12,7 g/d, p= 0,508). L’attività fisica e l’esercizio non è cambiato (p≥ 0,601) secondo i questionari FU, tuttavia dopo le interviste individuali con partecipanti con evidenti cambiamenti nella loro composizione corporea, due partecipanti del gruppo HIT-RT e CG hanno ammesso di iniziare l’allenamento di resistenza (1,5–2,5 sessioni di 30–60 min/sett.) e/o (HIT:n= 3, CG:n= 1) aver ridotto il consumo energetico di circa il 10-20%. Nessun partecipante del gruppo HIIT ha riportato corrispondenti cambiamenti. A parte questi cambiamenti nello stile di vita, non è stato segnalato nessun cambiamento di terapia o incidenza di nuove malattie.
Discussione
Lo scopo di questo studio era di determinare l’effetto comparativo dell’esercizio di forza VS. quello di resistenza sui parametri cardiometabolici negli uomini in sovrappeso-obesi utilizzando la massima efficacia di tempo come metodo di allenamento alta intensità. HIT-RT è definito come una singola serie di esercizi di forza all’esaurimento muscolare usando strategie di intensificazione (Gießing, 2008; Steele et al., 2017a) e HIIT è definito come
fasi molto brevi (<45 s) o brevi (2-4 minuti) d’intensità da alta a quasi massima (Buchheit e Laursen, 2013). A causa del loro basso volume di allenamento e del corrispondente risparmio di tempo, i protocolli HIT potrebbero essere una strategia di esercizio particolarmente adatta per persone di mezza età, uomini completamente occupati (Rommel et al., 2008) e con poco tempo a disposizione. Diversi studi incentrati su HIIT e pochi studi che valutano i protocolli HIT-RT hanno dimostrato che sono efficaci per influenzare favorevolmente i fattori di rischio cardiometabolico e cardiaco funzionalmente ai parametri (Gibala, 2007; Haykowsky et al., 2013; Kemmler W. et al., 2014; Scharf et al., 2015, 2017; Kemmler et al., 2016a, c; Batacan et al., 2017; Wilson et al., 2019) in diverse coorti maschili. In generale questo studio ha confermato questi risultati per una coorte di uomini di mezza età sovrappeso-obesi, tuttavia lo scopo del presente studio non era la “prova di principio”, ma il confrontare la resistenza HIT e protocolli di forza rispetto al loro effetto su parametri cardiometabolici e cardiaci. In sintesi i risultati dei ricercatori indicano che il protocollo HIIT (endurance) è stato superiore al programma HIT-RT per migliorare la lo Z-Sore della sindrome metabolica (p= 0,049) e sviluppare i parametri morfologici cardiaci e le prestazioni (p <0,001). Sorprendentemente non è stata determinata alcuna differenza per massa magra e grassa ed esaminando i componenti della sindrome metabolica, a parte da HDL-C con cambiamenti più favorevoli nell’HIIT (p<0,001), i cambiamenti nella circonferenza della vita, MAP, glucosio a riposo e trigliceridi sono migliorati favorevolmente in entrambi i gruppi in misura simile. Solo alcune prove di esercizio (Banz et al., 2003; Stensvold et al., 2010; Bateman et al., 2011; Earnest et al. al., 2014; Sigal et al., 2014) si concentrano sul confronto diretto della forza (RT) VS. esercizio aerobico (endurance – Aerobic Exercise Training – AET) rispetto ai marker cardiometabolici e cardiaci. A parte il protocollo (Ramirez-Velez et al., 2016) di un altro studio inedito, nessuno di essi si concentra su strategie HIT per AET e RT. Osservando il MetS, i risultati di studi comparativi tra AET e RT erano abbastanza eterogenei. Bateman et al. (2011) e Earnest et al. (2014) hanno riportato differenze significative per il punteggio MetS a favore di AET senza o con effetti minori di RT sul MetS. Al contrario Sigal et al. (2014) e Stensvold et al. (2010) hanno osservato effetti favorevoli comparabili dell’esercizio di forza e resistenza sui componenti dei MetS. In linea con il presente studio gli ultimi due studi (Stensvold et al., 2010; Sigal et al., 2014) hanno riportato cambiamenti favorevoli nella LBM e nella percentuale di grasso corporeo nella forza e nella resistenza senza differenze significative tra i gruppi. Banz e altri (2003), che si sono concentrati sui fattori di rischio CAD in una piccola coorte di uomini in sovrappeso di mezza età, elencano in modo significativamente più alto riduzioni del tasso di grasso corporeo nel loro RT rispetto al loro gruppo AET. Quest’ultimo studio (Banz et al., 2003) supporta ulteriormente il risultato dei ricercatori di alti aumenti di HDL-C dopo l’esercizio aerobico, mentre l’effetto di RT era trascurabile. Pertanto sebbene i protocolli AET e RT siano generalmente efficaci per avere un impatto positivo sulla sindrome metabolica, alcuni componenti del METS differiscono considerevolmente nella loro risposta adattativa. Di conseguenza non è possibile riassumere RT e AET appropriati per valutare l’effetto dell’esercizio sulla salute cardiometabolica (Lin et al., 2015). A parte le differenze nel tipo di esercizio, l’intensità e il volume dell’esercizio dello specifico protocollo sono predittori rilevanti di effetti cardiometabolici. Mentre è in corso una discussione se i protocolli di resistenza HIIT o MICE (esercizio continuo di intensità moderata) sono maggiormente efficaci sul MetS (ad es. Johnson et al., 2007; Tjonna et al., 2008; Earnest et al., 2013; Kemmler W. et al., 2014; Ramirez-Velez et al., 2017) e sui relativi parametri antropometrici o cardiometabolici (revisione ad es. Hansen et al., 2010; Hwang et al., 2011; Weston et al., 2013; Wewege et al., 2017; Costa et al., 2018; Andreato et al., 2019), l’effetto sui parametri del cuore è molto più pronunciato dopo i protocolli HIIT (ad esempio, Scharf et al., 2015; Huang et al., 2019). Sfortunatamente i dati corrispondenti su HIT-RT (rispetto a volume elevato, RT a bassa intensità) non sono a disposizione. Spence et al. (2011) che hanno applicato la CMRI per monitorare l’adattamento ventricolare di 24 settimane di resistenza (n= 10) o esercizio di forza (n= 13) hanno riportato cambiamenti favorevoli significativi dei parametri CMRI morfometrici e funzionali solo nel gruppo endurance, mentre erano presenti effetti positivi, sebbene non significativi, nel gruppo RT. A parte il (troppo) basso potere statistico, un altro differenza tra il presente studio e lo studio di Spence et al. (2011) è il più intenso intervento HIIT o HIT-RT. Più recentemente Christensen et al. (2019) hanno riportato un effetto comparabile sulla massa ventricolare sinistra dall’allenamento di resistenza e forza. Da notare anche come gli autori abbiano osservato una significativa riduzione della massa del tessuto adiposo epicardico dopo resistenza e forza del 32% e del 24% rispettivamente. Tuttavia mentre l’effetto sulla massa del tessuto adiposo pericardico, dopo l’allenamento di resistenza, non è riuscito a raggiungere la significatività statistica, l’allenamento di forza ha ridotto in modo significativo la massa del tessuto adiposo pericardico del 31% (p <0,001). Pertanto il punto di superiorità dei protocolli di esercizio di resistenza nel campo della salute cardiaca non è giustificato. Tuttavia in uno studio recente si sono osservati risultati simili di HIT-RT (definito come singola serie di RT ad esaurimento muscolare) e serie multiple di RT ad alta intensità (anche queste ad esaurimento muscolare) sullo Z-Score della sindrome cardiometabolica (Kemmler et al., 2016c). Pertanto parallelamente ad AET (Swain e Franklin, 2006) ci sono alcune prove che l’intensità, piuttosto che il volume (per sessione) di RT, potrebbe essere il parametro di esercizio critico per innescare effetti cardiometabolici. Lo studio ha confermato pienamente l’aspetto importante del tempo per i protocolli di esercizio total body di HIT-RT con un tempo di esercizio netto inferiore a 35 min/ sessione (Kemmler et al., 2016b; Wittke et al., 2017). Meno chiaramente i protocolli HIIT applicati in ambito sanitario variano considerevolmente nell’intervallo (da 30s a 4 min) e nella durata del periodo di recupero (da 60s a 3 min)(Weston et al., 2013; Wewege et al., 2017; Costa et al., 2018). Contrariamente al MICE, l’alto sforzo muscoloscheletrico che comporta l’HIIT può renderlo complesso e in definitiva, i protocolli di riscaldamento, che richiedono tempo inevitabile, al fine di prevenire danni muscolari e lesioni. Tuttavia in una recente revisione sistematica e meta-analisi degli effetti di HIIT VS. MICE in gli adulti sovrappeso-obesi, Wewege et al. (2017) hanno riportato un tempo di allenamento significativamente inferiore (ad es. circa 29 min2 VS. circa 42 min/sessione) quando si applica HIIT.
Gli autori delineano anche delle limitazioni di questo loro studio:
- La principale caratteristica dello studio – che può anche essere considerata come una limitazione dello studio – è che gli autori hanno affrontato il confronto tra HIIT e HIT-RT, non in un progetto di gruppo parallelo, ma consecutivamente in due prove. In realt, il progetto dovrebbe essere considerato come una combinazione di due studi randomizzati controllati con criteri di ammissibilità identici, dimensione/gruppo del campione, valutazioni, procedure statistiche e durata comparabile dell’intervento. Tuttavia da a punto di vista metodologico questo approccio è problematico e potrebbe confondere aspetti importanti dello studio. Un problema meno evidente potrebbe essere l’effetto temporale. HIIT è stato condotto da Settembre a Dicembre, mentre HIT-RT da Gennaio a Maggio. Pertanto i cambiamenti di stagione del fisico, l’attività o la dieta possono aver influito sui risultati, sebbene non siano stati rilevati cambiamenti corrispondenti dai questionari FU. Ancora più importante, i partecipanti sono stati assegnati in modo casuale a un esercizio o gruppo di controllo, ma la randomizzazione non ha indirizzato l’assegnazione del gruppo a HIT-RT o HIIT, che è il problema principale di questo contributo. A causa di questo inadeguato approccio di randomizzazione e stratificazione, potrebbe essere stato possibile che le risultanti differenze abbiano influenzato i risultati. Tuttavi, come elencato nelle tabelle 1–5, gli autori non hanno osservato le differenze di gruppo corrispondenti per le caratteristiche di base.
- Nel presente contributo gli autori si sono concentrati esclusivamente sulle differenze tra HIT-RT e HIIT; il CG non è stato incluso nell’analisi al fine di prevenire problemi relativi al test multiplo. I dati corrispondenti sono stati divulgati in precedenti pubblicazioni (Kemmler W. et al., 2014; Kemmler WMT et al., 2014; Scharf et al., 2015, 2017; Kemmler et al., 2016c; Wittke et al., 2017). Tuttavia al fine di consentire al lettore di stimare le dimensioni dei cambiamenti in HIIT e HIT-RT hanno aggiunto i risultati del CG nelle tabelle 2–5.
- Con intervalli da 90 secondi a 12 minuti, ma (applicato raramente) anche fasi continue (25-40 min) allo IAT, l’approccio dello studio sull’HIIT differisce da protocolli definiti “HIIT”, ossia fasi ripetute molto brevi (<45 s) o brevi (2-4 min) di alta o massima intensità (Buchheit e Laursen, 2013).
- Si può anche criticare il controllo meno rigoroso del protocollo di allenamento almeno nel gruppo HIIT. In effetti solo 2 su 3-4 sessioni sono state supervisionate; inoltre gli autori non hanno monitorato costantemente la frequenza cardiaca per verificare se i partecipanti hanno effettivamente condotto le loro sessioni individuali. Inoltre rispetto all’intensità dell’esercizio non hanno analizzato tutti gli orologi della frequenza cardiaca dopo la sessione, ma li hanno selezionati casualmente tra 5-20 partecipanti (cioè il 50%). D’altra parte dopo il monitoraggio dei registri di allenamento dell’HIT-RT e confrontando il tasso di ripetizioni da caricare gli autori sono convinti che i partecipanti lavorassero sempre al MMF. Tuttavia gli autori concludono che i partecipanti abbiano comunque aderito strettamente al protocollo d’esercizio.
- Contrariamente all’impegno assunto, 5 partecipanti dell’HIT-RT hanno iniziato esercizi di resistenza e/o programmi di riduzione dell’energia. Escludendo questi soggetti dall’analisi è risultato un cambiamento della LBM leggermente più alto (0,45 vs. 0,36 kg, Tabella 4), ma riduzioni più basse del grasso corporeo (1,18 contro 1,32 kg, Tabella 4) e non hanno confuso in modo rilevante i risultati delle differenze tra i gruppi.
- Gli autori hanno scelto di utilizzare lo Z-Score MEtS, un singolo punteggio continuo basato sui dati dei singoli partecipanti e valori di cut off per i criteri MetS (Johnson et al., 2007). Tuttavia più parametri cardiometabolici riconosciuti potrebbero aver aumentato l’evidenza e la generalizzazione dello studio.
- Gli autori hanno formato una coorte di uomini di uomini di mezza età non allenati per i quali la rilevanza di protocolli d’esercizio efficienti in termini di tempo potrebbe essere di particolare interesse. Per quanto riguarda la generalizzabilità, si può obiettare che è gli estenuanti lavori HIT potrebbero essere limitati a coorti più giovani, motivate o prevalentemente sane. Tuttavia considerando che (a) HIIT è stato segnalato per essere percepito più “piacevole” rispetto a i protocolli monotoni MICE (Bartlett et al., 2011) e (b) HIIT e HIT-RT sono stati applicati in riabilitazione cardiaca (ad es. Haykowsky et al., 2013) o con coorti più anziane (ad es. Steele et al., 2017b), non gli autori stessi non sostengono tale limitazione.
- In sintesi vi è una notevole quantità di prove che parallelamente all’esercizio combinato di forza e resistenza (ad es. Bakker et al., 2017) pone la possibilità di effetti maggiori nei protocolli combinati HIIT e HIT-RT. Questo deve ancora essere provato, tuttavia, considerando la premessa dell’efficienza temporale.
Conclusione
In questo contributo gli autori hanno determinato gli effetti positivi di HIIT o HIT-RT su parametri cardiometabolici, cardiaci e morfometrici strettamente correlati alla salute cardiometabolica. Tuttavia almeno per il risultati affrontati qui, gli effetti HIIT erano in media più pronunciati. Tuttavia gli autori affermano che il soggetto da sovrappeso a obeso può scegliere liberamente il tipo di esercizio preferito (AET o RT) per influenzare positivamente i fattori di rischio cardiometabolico, investendo nel contempo una quantità di tempo che dovrebbe essere fattibile, per chi ne ha poco a disposizione.
Tratto da: Tuttor M., Von Stengel S., Kohl M., Lell M., Scharf M., Uder M., Wittke A. and Kemmler W. High Intensity Resistance Exercise Training vs. High Intensity (Endurance) Interval Training to Fight Cardiometabolic Risk Factors in Overweight Men 30–50 Years Old, Frontiers in Sports and Active Living, 16 June 2020, Original Research Article | https://doi.org/10.3389/fspor.2020.00068