HIIT och dess effekt på löpekonomi hos vältränade löpare och triatleter

Transkript

1 HIIT och dess effekt på löpekonomi hos vältränade löpare och triatleter The effect of HIIT on running economy tested on well-trained runners and triathletes Richard Kalenius Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap Idrottsvetenskapligt program med inriktning coaching 15 hp Handledare: Stefan Wagnsson

2 ABSTRACT Title: The effect of HIIT on running economy tested on well-trained runners and triathletes Titel: HIIT och dess effekt på löpekonomi hos vältränade löpare och triatleter Author: Richard Kalenius Institute: Karlstad University. Faculty of health, nature and engineering sciences. Tutor: Stefan Wagnsson Date: Number of pages: 26 Keywords: HIIT, performance enhancement, running economy, triathlon, vo2max. Background: Running economy is one of the key factors to achieve top performance in endurance events. Little evidence exists for improving running economy using high-intensity interval training while running. Objectives: The purpose of this study was to examine how HIIT affects running economy and VO 2 max. Method: 14 well-trained athletes (age 35 ± 8,9 years, height 175 ± 11,7 cm and weight 69 ± 12,2 kg) were divided into two separate groups (HIIT and Control). HIIT group performed 3 HIIT exercises every week for 4 weeks and Control group continued with their separate training programs consisting of mostly traditional endurance training. Results: Running economy showed no improvement in HIIT (pre 38,62 and post 38,62 ml/kg/min, p=1.00) but Control improved (pre 45,41 and post 43,37 ml/kg/min, p=0,03). VO 2 max decreased in HIIT (mean 61,32 to 60,84 ml/kg/min) and in Control (mean 61,99 to 58,47 ml/kg/min).

3 Förord... 4 Inledning... 5 Syfte... 7 Frågeställningar... 8 Hypoteser... 8 Metod... 8 Studiedesign... 8 Urval... 9 Tester... 9 Träningsprogram Etiska förhållningssätt Statistisk analys Resultat Löpekonomi VO 2 max Vikt Diskussion Resultatdiskussion Metoddiskussion Framtida forskning Referenser Bilaga Bilaga Bilaga

4 Förord Som motionär med rötter inom uthållighetsidrotter är jag intresserad av hur man kan maximera sin prestation vid långdistanstävlingar inom de flesta uthållighetsidrotter. Idén till studien kommer ifrån att jag jobbat med mycket elitmotionärer och den ständiga frågan är hur de ska träna för att förbättra prestationen. Frågan har såklart många svar men utifrån det rådande forskningsläget på arbetsekonomi så föddes min idé om att försöka hitta ytterligare en nyckel till lägre energiförbrukning. Det är trots allt en mycket viktig del i prestationer, speciellt under längre tävlingar. Min förhoppning är att kunna arbeta vidare med uthållighetsidrottare och titta djupare på löpekonomi ur ett fysiologiskt och genetiskt perspektiv.

5 Inledning Löpekonomi (RE), maximal syreupptagningsförmåga (VO 2 max) och anaerob mjölksyratröskel är de tre fysiologiska faktorer som verkar ha störst inverkan på prestationer vid löptävlingar (Foster et al., 2007; Lucia et al., 2008). VO 2 max och anaerob mjölksyratröskel är väl studerade och kan direkt korreleras med prestationer på uthållighetstävlingar (Lucia et al., 2008). Desto högre VO 2 max man har, desto mer energi kan man producera vid aeroba energiprocesser (Bellardini et al., 2009). En högre hjärtminutvolym och AV-differens ökar VO 2 max (Ratamess, 2012). Enligt Bellardini et al., (2009) klassas relativa (med hänsyn till kroppsvikt) VO 2 max för män över 68 ml/kg/min som höga och för kvinnor över 60 ml/kg/min som höga. Värdena avser uthållighetsidrotter som löpning och triathlon. Förmågan att använda så stor del av sitt VO 2 max som möjligt över tid förknippas med en hög anaerob mjölksyratröskel och enligt Noakes (2003) kan manliga elitlöpare i genomsnitt upprätthålla 94 % av deras VO 2 max vid tävlingar på 5 km och 82 % av deras VO 2 max under marathon. Anaerob mjölksyratröskel definieras som den intensitet då aeroba energiprocesser inte är tillräckligt för att täcka energibehovet viket gör att anaeroba energiprocesser aktiveras. Detta gör att laktat snabbt börjar ansamlas i blodet vilket i sin tur gör blodets ph surt (Svedahl & MacIntosh, 2003, Wasserman, 1967). Löpekonomi verkar vara den viktigaste parametern då elitlöpare maximerar sin syreupptagningsförmåga relativt fort och vikten av att förbruka så lite syre som möjligt vid samma hastighet har visat sig vara utslagsgivande (Lucia et al., 2008; Saunders et al., 2004). Löpekonomi definieras i den här studien som energikravet för att springa på en given hastighet av submaximal löpning. Löpekonomi är mindre studerat än de övriga faktorerna för att optimera prestation (Lucia et al., 2008). Förbättring av löpekonomi har associerats med hög grenspecifik träningsvolym vilket överensstämmer med att man blir bra på det man tränar. Forskning har däremot visat att andra träningsformer och träningsupplägg kan vara gynnsamt vid förbättringen av löpekonomi. Studier har visat att löpekonomi förbättras genom styrketräning (Barnes et al., 2013). Tung styrketräning har enligt flera studier visat en större förbättring av löpekonomi än styrkeuthållighet (Barnes et al., 2013; Piacentini et al., 2013; Sedano et al., 2013). En ökad styvhet i muskeln som ökar förmågan hos muskeln att lagra och frigöra elastisk energi har visat sig vara till fördel för löpekonomin (Assumpção et al., 2013). Löpekonomi orsakas även av antropometriska 5

6 (kroppsliga) orsaker som kroppsvikt och omkrets runt vadmuskulaturen. En lägre kroppsvikt innebär mindre mängd massa att förflytta och en ökad omkrets kring vadmuskulaturen skapar en tyngre hävarm vilket ökar energikostnaden för att förflytta leden (Lucia et al., 2008). Även steglängd och stegfrekvens har visat sig påverka löpekonomin (Ratamess, 2012). Den östafrikanska dominansen inom långdistanslöpning har exempelvis visat sig bero på låg energiförbrukning som kan komma utav dessa orsaker (Lucia et al., 2006). Betydelsen av att utveckla löpekonomin är av stor vikt för atleter och tränare runt om i världen. Man har idag inte tillräckligt med forskningsresultat för att kunna leverera träningsprogram specifikt för förbättring av löpekonomi. Om man som tränare valde att fokusera på en kraftig förbättring av löpekonomin skulle det eventuellt vara det sista steget för marathonlöpare att genomföra distansen under 2 timmar. Figur 1. Förhållandet mellan löphastighet, VO 2 max och löpekonomi. Omtryckt från Saunders et al I figuren ovan kan man se skillnader mellan två löpare med samma VO 2 max men olika löpekonomi, där person 1 förbrukar mindre syre för att utföra samma arbete som person 2. Intervallträning har blivit allt vanligare bland motionärer med syfte att främja en god hälsa medan det tidigare bedrivits mestadels av målmedvetna atleter vars fokus har varit prestationsidrott. Ett relativt nytt ämne inom idrottsforskning och idrottsutövande är High-Intensity Interval Training (HIIT). HIIT definieras i den här studien som korta (30 sekunder) anaeroba sprintrar på maximal ansträngning. 6

7 Träningsformen har på senare år vuxit till att bli väldigt populär. Antagligen krävs mycket hög motivation för att utföra dessa intervaller då de utövas på maximal intensitet. Flera studier har visat på en ökning i VO 2 max (Esfarjani och Laursen, 2007; Macpherson et al., 2010; Sloth et al., 2013) till följd av HIIT. Enligt Creer et al., (2004) sker en ökad neuromuskulär aktivering i den arbetande muskeln till följd utav korta sprintrar hos cyklister. Denna forskning ligger till grund för Esfarjani och Laursens (2007) antaganden om att löparna i deras studie förbättrade både löpekonomi och VO 2 max efter 10 veckors träningsprogram med HIIT. Även Macpherson et al., (2010) visade i sin studie på perifera förbättringar hos löpare som utförde HIIT 3 pass/vecka i 6 veckor. Forskarnas resultat visade statistiskt signifikanta skillnader mellan baseline och återtest för VO 2 max (både HIIT och traditionell uthållighetsträning), a-vo 2 differens (HIIT) och hjärtminutvolym (traditionell uthållighetsträning). HIIT verkar inte kunna ersätta traditionell uthållighetsträning då ingen central kapacitetsförbättring syntes och det är sannolikt så att en kombination av de olika träningsuppläggen genererar störst prestationsförbättring. HIIT verkar ha en positiv inverkan på flera fysiologiska parametrar och detta gör det intressant för atleter och tränare huruvida man under vissa träningscyklar kan minska belastningen på kroppen och samtidigt få en hög träningseffekt trots mindre träningsvolym. Merparten av den forskning som gjorts på HIIT har gjorts på cyklister och huruvida det är praktiskt möjligt att utföra samma upplägg hos löpare behöver studeras. Risken för att pådra sig skador vid korta explosiva löpintervaller bör rimligtvis vara större till följd av den stora ansträngning som sker i baksida lår. Energin vid HIIT kommer primärt från anaeroba energisystem (McCartney et al., 1986) och att träna upp dessa system kan vara till fördel inom tävlingsidrott där en spurtavgörelse kan vara skillnaden mellan första och andra plats. Syfte Syftet med den här studien är att undersöka hur HIIT påverkar löpekonomi vid en submaximal hastighet motsvarande 85 % av försökspersoners tävlingstempo på 10 km löpning. Syftet är även att undersöka huruvida VO 2 max påverkas av HIIT. 7

8 Frågeställningar o Kan HIIT förbättra löpekonomin på submaximala hastigheter vid löpning? o Kan HIIT förbättra VO 2 max hos vältränade löpare och triatleter? Hypoteser i) HIIT förbättrar löpekonomin hos vältränade löpare och triatleter. ii) HIIT förbättrar VO 2 max hos vältränade löpare och triatleter. Metod Studiedesign Försökspersoner (Fp) rekryterades enligt självselektion samt snöbollsurval. Detta innebar att ett informationsblad (bilaga 1) om studiens syfte, metod och förhandskrav annonserades på sociala medier (Facebook), lokala föreningar och träningsaktörer varav deltagare själva anmälde sitt deltagande till studien. Fp informerades om studiens syfte, att all data behandlas konfidentiellt och att Fp när som helst kan avbryta sitt deltagande i studien utan påföljande frågor. Det var viktigt att Fp uppfyllde kraven för deltagande i studien vilket var att de löptränat minst 3 gånger/vecka senaste året. Fp informerades om studien och vid baseline test (första testtillfället) signerades samtyckeskravet (bilaga 2). Två grupper matchades (författaren försökte göra grupperna så lika som möjligt) efter kön. Fp informerades och testades veckan före studiens start. Fp testades för vikt och löpekonomi. Vikten registrerades utan skor och med träningskläder. Löpekonomi testades på samtliga Fp medan test av VO 2 max och maximal hjärtfrekvens (HRmax) utfördes av de Fp som ville. Orsaken till detta var att studiens syfte handlade om löpekonomi men om även VO 2 max mättes skulle författaren få ytterligare en parameter att analysera i resultaten. Eftersom att testet av VO 2 max var sekundärt och erbjöds som kompensation för deltagande i studien insamlades endast fyra testresultat. Fp ombads även skatta motivationsgrad och ansträngningsgrad på passen. Detta gjordes för att undersöka huruvida hög motivation är ett krav för att utföra dessa intervaller. Motivationsgrad skattades 1-10 och innebar hur hög motivation Fp upplevde inför passet. Högre siffra var lika med högre motivation. Ansträngningsgrad 8

9 skattades med Borgs RPE-skala (Borg, 1970) och inkluderades i träningsprogrammet. Fp instruerades i skalans funktion vid baseline test. Ena gruppen ombads utföra träningsupplägget enligt studien och andra gruppen fortsätta med sin befintliga träning. Författaren fick återkoppling varje vecka för att kunna stämma av hur Fp genomfört träningen under veckan. Återtest gjordes veckan efter träningsprogrammets avslut. Urval 14 Fp (medelvärde ± standardavvikelse): n=14, ålder 35 ± 8,9 år, längd 175 ± 11,7 cm och vikt 69 ± 12,2 kg varav fem kvinnor och nio män valde att frivilligt delta i studien. Författaren hade som målsättning att inkludera mellan Fp och ha en så jämn fördelning som möjligt mellan kvinnor och män i grupperna. En Fp lämnade studien innan baseline test och en snabb rekrytering av en löpare fick göras. Fp hade varierande bakgrund då vissa hade högre träningsvolym än andra. Gemensamt för dem var att de löptränat i genomsnitt minst tre gånger i veckan senaste året. Fp delades in i två grupper. Grupp 1 (HIIT) bestod av två kvinnor och fem män (medelvärde + SD): n=7, ålder 23-49, längd 175 ± 8,4 cm, vikt 69,2 ± 8,5 kg och Grupp 2 (Kontroll) bestod av tre kvinnor och fyra män (medelvärde + SD): n=7, ålder 23-46, längd 172 ± 14,3 cm, vikt 67,4 ± 15,6 kg. Tester Tester utfördes i labbmiljö i avskärmat rum. Löpekonomi testades på löpband (Cardionics Cardiorehab, Norrköping, Sverige). Löpbandet kalibrerades automatiskt vid start. Fp instruerades till att värma upp på valfri lätt submaximal hastighet. Efter uppvärmning monterades andningsmask och pulsband. Hjärtfrekvens mättes trådlöst och andning mättes med gasanalysator (COSMED Quark CPET, Rom, Italien). Gasanalysatorn kalibrerades enligt leverantörens anvisningar innan testet. Kalibreringen utfördes mot en given gaskoncentration för syre och koldioxid. Mätvärdena kontrollerades innan testet startades. Bandets lutning ställdes in på första steget (0,5 grader) vilket motsvarade vindmotståndet vid löpning utomhus. Fp instruerades i att inte prata under testet då detta kunde påverka mätvärdena. Fp sprang i 6 minuter på en hastighet motsvarande 85 % av Fp:s genomsnittliga hastighet i tävlingsfart på 10 km löpning. Fp fick själva skatta sin maximala prestation på 10 km löpning utifrån deras dagsform. Anledningen till att denna intensitet valdes var att 9

10 man kan anta att hastigheten kan härledas till tävlingar på längre distanser som marathon. Efter 5 minuter löpning ansågs Fp ha nått steady-state (mätvärdena har stabiliserats) och medelvärdet av VO 2 och HR den kommande minuten fick representera måttet för Fp:s löpekonomi. Maximal syreupptagningsförmåga mättes direkt efter löpekonomi. Fp fick själva avgöra huruvida de ville mäta maximal syreupptagningsförmåga eller inte. Orsaken var att detta test är mycket krävande och alla ville inte genomföra detta. Fp skattade sin nuvarande maximala hastighet på 10 km löpning. Fp fick fortsätta springa och belastningen ökades manuellt av testledaren. Belastningen ökades till motsvarande hastighet för 10 km tävlingsfart och stegrades sedan 1 km/h efter 1 minut. Därefter höjdes bandets lutning ett steg per minut tills att försökspersonen själv avbröt testet på grund av utmattning. Stark verbal uppmuntran gavs under testet. VO 2 max ansågs vara uppnått när grafen för VO 2 inte längre visade någon ökning trots en ökning i lutning på bandet och den respiratoriska kvoten översteg 1,10. RE och VO 2 max mättes i ml/kg/min och ml/min. Data från VO 2 max filtrerades till 10- sekunders genomsnitt och medelvärdet för tre genomsnittsvärden användes som resultat för VO 2 max. HR registrerades i antal slag/min för båda testerna. Träningsprogram Fp ombads utföra 3 HIIT-pass/vecka i fyra veckor. Träningspassen utfördes i form av löpning och en viss progression utfördes varje vecka. En repetition adderades till träningspasset varje vecka. Upplägget placerade träningspassen på veckodagar med en dag vila mellan passen. Fp fick själva avgöra var de ville utföra träningspassen, i vilken miljö och underlag. Författaren var däremot tydlig med att informera om att löpningen skulle ske på maximal hastighet så att utföra passen i avancerad terräng hade sannolikt varit praktiskt svårare. Viktigt var att Fp värmde upp tillräckligt länge för att minska risken för skador. Författaren informerade om detta. Aktiv tid (arbete i maximal intensitet) under träningspassen varierade mellan 3-4,5 min beroende på hur långt träningsprogrammet löpt. Total tid per pass (inklusive uppvärmning, vila mellan repetitioner och nedjogg) varierade mellan ca min. Fp instruerades i att de fick utföra lågintensiv träning på vilodagar och helger men det var viktigt att de var utvilade inför HIIT-passen. 10

11 Tabell 1. Träningsupplägg enligt High-Intensity Interval Training (HIIT). HIIT Frekvens Duration Vila mellan repetitioner Intensitet 3 pass/vecka 6-9 repetitioner x 30 s 3 min Maximal Etiska förhållningssätt Försökspersonerna i den här studien informerades enligt forskningsetiska principer (Vetenskapsrådet, 2015). Fp informerades i att de deltog frivilligt, att resultaten endast användes till forskning, att resultaten behandlades konfidentiellt och att de när som helst utan att uppge anledning kan välja att avbryta sitt deltagande i studien. Statistisk analys Värden presenteras som medelvärde (M) tillsammans med standardavvikelse (± SD). Vid dataanalys användes hypotesprövning i form av parade t-test och oberoende t-test via SPSS. Detta gjordes för att jämföra skillnader mellan HIIT-gruppen och kontrollgruppen. Signifikansnivå sattes till p 0,05. Resultat Löpekonomi HIIT visade ingen statistiskt signifikant skillnad (baseline 38,62 ± 5,1 och återtest 38,62 ± 4,6 ml/kg/min, p=1,0) för relativa värden. Inte heller absoluta värden visade någon statistiskt signifikant skillnad (baseline 2761 ± 466 och återtest 2682 ± 495 ml/min, p=0,12). Två Fp i HIIT-gruppen visade försämring av löpekonomi (RE) och Fp3 visade en stor försämring av RE mellan baseline och återtest. Statistiskt signifikant skillnad sågs däremot för kontrollgruppen (baseline 45,41 ± 4,7 och återtest 43,37 ± 3,6 ml/kg/min, p=0,03) i relativa värden. Statistiskt signifikant skillnad sågs även för absoluta värden (baseline 3035 ± 591 och återtest 2881 ± 538 ml/min, p=0,03). Stor förbättring sågs hos Fp6 (-4,20 ml/kg/min) och Fp7 (-5,15 ml/kg/min) från kontrollgruppen. Data för löpekonomi visas i tabell 4. 11

12 VO 2 max Endast två Fp från vardera gruppen valde att utföra VO 2 max test vid både baseline och återtest. HIIT-gruppens Fp visade både förbättring och försämring i VO 2 max medan kontrollgruppen endast visade försämring i VO 2 max. Resultaten för HIITgruppen visade inte den förväntade ökningen. Resultat presenteras i tabell 2. Tabell 2. Maximal syreupptagningsförmåga presenterade enskilt och för grupperna. VO 2 max (ml/kg/min) HIIT Kontroll Baseline +/- Återtest Baseline +/- Återtest Fp5 61,00-2,46 58,54 Fp3 61,28-6,6 54,68 Fp6 61,63 1,51 63,14 Fp4 62,69-0,44 62,25 Medel 61,32-0,48 60,84 Medel 61,99-3,52 58,47 Vikt Medelvärde för alla Fp vid baseline: 68,2 ± 12,3 kg och vid återtest 68,1 ± 11,9 kg. Ingen statistiskt signifikant skillnad (p=0,681). Vikt presenteras eftersom att enheten för löpekonomi tar hänsyn till kroppsvikt. Tabell 3. Vikt presenterat enskilt och för grupperna. Vikt (kg) HIIT Kontroll Baseline +/- Återtest Baseline +/- Återtest Fp1 62,2 +0,6 62,8 Fp1 58,6 +1,2 59,8 Fp2 58,8 +1,1 59,9 Fp2 93,4-2,2 91,2 Fp3 70,8-1,3 69,5 Fp3 45,8-0,4 45,4 Fp4 83,2-1,1 82,1 Fp4 76,2 +0,1 76,3 Fp5 70,5-0,4 70,1 Fp5 67,1 +0,1 67,2 Fp6 69,7 +0,9 70,6 Fp6 73,9-0,1 73,8 Fp7 56,7 55,6 Medel 69,2 0,0 69,2 Medel 67,4-0,4 67,0 Medelvärdet för vikt hos Fp i HIIT-gruppen var oförändrad och något lägre för kontrollgruppen. Resultaten tyder på att inga större viktförändringar uppstått mellan baseline och återtest. 12

13 Tabell 4. Maximal syreupptagningsförmåga (VO 2 max), löphastighet (vre) och löpekonomi (RE) presenterat i relativa (ml/kg/min) och absoluta (ml/min) värden. VO 2 max (ml/kg/min) vre (km/h) HIIT RE (ml/kg/min) RE (ml/min) Baseline +/- Återtest Baseline +/- Återtest Fp1 54,55 10,2 34,82-1,31 33, Fp2-10,2 38,79-2,13 36, Fp3 52,50 10,2 31,18 +4,53 35, Fp4 53,17 11,1 39,68-1,20 38, Fp5 61,00 12,4 41,56-0,58 40, Fp6 61,63 13,4 45,69 +0,69 46, Medel 56,57 11,2 38,62 0,00 38, VO 2 max (ml/kg/min) vre (km/h) Kontroll RE (ml/kg/min) RE (ml/min) Baseline +/- Återtest Baseline +/- Återtest Fp1 50,84 10,2 43,39-2,26 41, Fp2 50,79 11,8 38,04-1,56 36, Fp3 54,68 11,8 45,15-0,06 45, Fp4 62,69 13,4 44,38 0,13 44, Fp5 59,75 12,7 44,1-1,20 42, Fp6 67,86 13,4 50,95-4,20 46, Fp7-11,3 51,85-5,15 46, Medel 57,77 12,1 45,41-2,04 43, Kontrollgruppen hade något högre VO 2 max än HIIT-gruppen. Relativa värden för RE förblev oförändrat medan det absolut värdet visade en liten förbättring hos HIITgruppen. Kontrollgruppen gjorde en förbättring av det relativa medelvärdet för RE med 2,04 ml/kg/min medan det absoluta värdet förbättrades dubbelt så mycket som hos HIIT-gruppen. Båda grupperna visade en minskning utav motivationen inför andra träningsveckan. Inför testet visade samtliga Fp en stor motivation i början av interventionen men sedan sjönk motivationen när interventionen startade. Motivationen upplevdes hög hos de flesta Fp. Medelvärdet för motivationsgrad hos HIIT-gruppen var 7,7 för hela interventionen. 13

14 Motivationsgrad V1 V2 V3 V4 HIIT KONTROLL Figur 2. Motivationsgrad mätt i medelvärde för varje vecka hos båda grupperna. Medelvärdet för ansträngningsgrad enligt Borgs RPE-skala hos HIIT-gruppen var 16,7 för hela interventionen och en stark korrelation (r=0,7) fanns mellan motivationsgrad och ansträngningsgrad Borg RPE V1 V2 V3 V4 Figur 3. Ansträngningsgrad mätt i medelvärde för varje vecka hos HIIT- gruppen. 14

15 Diskussion Resultatdiskussion Studien visar på en trend mot små förbättringar i löpekonomi hos majoriteten av Fp i HIIT-gruppen men om skillnaden faktiskt kommer från HIIT eller från andra faktorer kan diskuteras. Viktförändringen för Fp mellan baseline och återtest bestod av mindre (+1,1 till -1,3 kg) förändringar för HIIT och större (+1,2 till -2,2 kg) för kontrollgruppen. Vikten påverkar RE då RE tar hänsyn till kroppsvikt. Om RE förblir konstant kommer en viktökning att visa lägre värden. Detta i sig bör inte betyda en förbättring av RE för i rent absoluta värden kan siffran vara densamma. Hänsyn tas däremot till kroppsvikt då löpning handlar om förflyttning. Data presenteras både i relativa och absoluta värden för varje Fp. Dem absoluta värdena kan avgöra om en förbättring i RE har uppstått eller om förbättringen orsakats av viktförändring. En högre kroppsvikt antas oxidera mer syre. Värdena för Fp3 tillhörande HIIT avviker från trenden och dessa resultat kan vara en orsak av att Fp3 insjuknat och inte kunnat fullfölja programmet. Huruvida det är tillförlitligt att Fp3 gjorde en så stor försämring till följd av två veckors sjukdom är diskutabelt. Sannolikt finns en risk för mätfel vid denna observation. Fp6 i HIIT visade en försämring i uppmätt RE (+0,69 ml/kg/min) trots en ökning i VO 2 max (baseline: 61,63 och återtest 63,14 ml/kg/min). Detta betyder att Fp6 förbrukar mer syre i absoluta (baseline: 3185 och återtest 3275 ml/min) värden men procentuellt sett av sitt maximala värde gjorde Fp6 en förbättring (baseline: 56 % och återtest: 55 %) av RE. Fp6 hade dessutom ökat kroppsmassan med 1 kg mellan baseline och återtest och huruvida viktökningen bestod av fett eller fettfri massa är oklart. Troligen oxiderar kroppen mer syre om den har möjlighet till det. Kontrollgruppen visade en statistiskt signifikant förbättring av RE (baseline: 45,41 och återtest: 43,37 ml/kg/min) vilket går emot hypotesen. Orsaken till detta kan bero på deras höga träningsvolym under interventionen. Fp3 visade en stor sänkning av VO 2 max mellan baseline och återtest. Sänkningen är så pass stor (-6,6 ml/kg/min) att den sannolikt är skapat utav ett mätfel. Huruvida mätfelet uppstod vid baseline eller återtest är däremot oklart. Data från VO 2 max bör därför tolkas med försiktighet.

16 I båda grupperna finns extremvärden som påverkar medelvärdet för gruppen. Orsaken till dessa extremvärden är oklar men man kan anta att mätfel orsakat detta. Resultaten hade sannolikt blivit annorlunda om dessa värden inte funnits och därför bör de iakttagas innan slutsats dras. Om värdet för RE hos Fp3 i HIIT klassas som extremvärde och exkluderas från analysen skulle medelvärdet för HIIT minska med 0,9 ml/kg/min vilket hade betytt förbättrad RE. Lika kan göras för kontrollgruppen där Fp6 och Fp7 visade stora förbättringar i RE. Även här kan man misstänka mätfel och skulle de klassas som extremvärden och exkluderas från analysen skulle medelvärdet för kontrollgruppen minska till 0,99 ml/kg/min istället för 2,04 ml/kg/min. Resultaten för kontrollgruppen hade i så fall inte blivit statistiskt signifikant (p=0,094). Motivationsgraden för båda grupperna började lägre än vad den slutade. En ökning sågs från andra träningsveckan och till slutet. Författaren antog att Fp genomgick en familjarisering utav träningsupplägget och blev bekvämare med HIIT och därför skedde en ökning. Huruvida detta stämmer är däremot oklart då även kontrollgruppen visade liknande skattning under interventionen. Flera Fp tillkännagav vid återtest att de haft känningar i baksida lår till följd av HIIT och detta kan vara en orsak till den minskade motivationen i början av interventionen. Flera Fp var sjuka och deltog inte i hela interventionen vilket gör att medelvärdena inte är helt representativa för motivationsgrad. Ansträngningsgraden ökade under interventionen. Även detta antas bero på en familjarisering som genererar högre motivation vilket leder till högre ansträngningsgrad. Korrelationen mellan motivationsgrad och ansträngningsgrad som visade r=0,7 tyder på att Fp sannolikt presterar bättre om de upplevde högre motivation. Medelvärdet för ansträngningsgrad hos HIIT-gruppen är inte tillräckligt hög för att man ska kunna säkerställa att samtliga Fp ansträngt sig maximalt under HIIT-intervallerna. Sannolikt krävs en upplevd ansträngning som överstiger RPE 18 för att säkerställa att Fp ansträngt sig maximalt. Samtliga Fp instruerades i Borgs RPE-skala vid baseline test men viss osäkerhet kring skattningarna fanns då flera Fp använde skalan för första gången. Antagligen krävs vana för att kunna skatta likvärdigt varje gång. Tre Fp påpekade att de fått bättre löpsteg, mer driv i steget och upplevde bättre spänst efter HIIT. Bättre spänst upplevs sannolikt av en snabbare gummibandseffekt i 16

17 vadmuskulaturen och detta antas vara bra för löpsteget (Assumpcao et al., 2013). Kanske är HIIT bra som teknikträning för löpare då det antas förbättra löptekniken. Esfarjani och Laursen (2007) antog att förbättring av RE skedde utefter deras resultat som visade på en ökning i löphastighet på VO 2 max. Träningsprogrammet bestod HIIT-intervaller liknande de i denna studie. Även om resultaten från den här studien inte visade någon förbättring av medelvärdet för RE hos HIIT-gruppen sågs ändå förbättringar hos vissa Fp. Sannolikt har även Fp i denna studie förbättrat sin löphastighet vid VO 2 max. På grund av de få Fp som valde att genomföra VO 2 max vid återtestet i den här studien är det svårt att uttala sig om resultaten för VO 2 max. En Fp visade förbättring medan en Fp visade försämring. Detta både stärker och går emot tidigare forskning från Esfarjani och Laursen, (2007), Sloth et al., (2013) och Macpherson et al., (2010). Flera Fp påpekade att det var svårt att hålla tillräckligt hög intensitet när de tränade själva och detta kan ha påverkat resultaten. Möjligen orkade inte Fp upprätthålla tillräckligt hög intensitet under passen. Kanske hade intensiteten blivit högre om Fp utfört intervallerna i grupp eller labbmiljö där de varit övervakade. Prestationsförmågan har visats öka om man blir iakttagen vid fysiska prestationer (Weinberg & Gould, 2011). Metoddiskussion Datainsamlingsmetoden i denna studie valdes då tidigare forskningsstudier använt samma eller liknande metoder. Den specificerade målgruppen antogs inte vara så stor och därmed användes ett kedjeurval (snöbollsurval) för rekrytering av försökspersoner. Författaren annonserade efter Fp och Fp fick själva anmäla sitt deltagande till studien. Ingen randomisering skedde i denna process då bara vissa Fp hade möjlighet att fullföra programmet i HIIT-gruppen medan andra Fp redan hade ett träningsprogram de följde och deltog därmed i kontrollgruppen. För att få tag i Fp till denna studie hade författaren som målsättning att inverka så lite som möjligt på deras nuvarande träning. Därmed randomiserades inte grupperna. Nackdelen med denna metod antas vara att författaren redan hade en förutfattad mening om vem som passade för studien. För att genomföra samma upplägg med helt randomiserade grupper krävdes mer tid då rekryteringsprocessen visade sig svårare än planerat. 17

18 Sannolikt hade en helt randomiserad studie där Fp inte fått välja vilken grupp de skulle tillhöra tagit längre tid då urvalet sannolikt blivit avsevärt lägre. Kursens korta tid på endast 10 veckor gjorde detta praktiskt omöjligt. Ett randomiserat urval hade sannolikt ökat risken för en större mängd bortfall. Större mängd bortfall antas bero på att det bör kunna vara lätt att anmäla sig till en studie men att genomföra den ordinerade träningen enligt ett program desto svårare. Urvalsgruppen var i den här studien inte tillräckligt homogen. Fp varierade mellan kön och fysisk status trots kraven för deltagande. För att säkerställa ett homogent urval borde författaren utgått från fysiologiska variabler som VO 2 max samt prestationsförmåga på exempelvis 10 km löpning. Detta hade säkerligen genererat i ett urval som varit mer homogent men det hade samtidigt varit praktiskt svårare. Denna interna variation inom grupperna samt variationen mellan grupperna kan ha påverkat resultaten då spridningen mellan individerna var stor. Det skiljde 26 år mellan yngsta och äldsta Fp. Även prestationsförmågan skiljde sig då skattad prestation på 10 km löpning varierade mellan 12 och 16 km/h i snitthastighet. Utefter kraven på Fp:s bakgrund antogs att de hade tidigare erfarenhet av löpning på löpband. Detta visade sig dock inte vara fallet och några av Fp upplevde oro vid löpning på löpbandet. Detta kan ha påverkat reliabiliteten i mätvärdena. Detta kan ha påverkat värdena från återtestet på så vis att Fp genomgått en familjarisering från första till andra testet. Ett möte innan testerna där Fp fått vänja sig med utrustningen och testproceduren eventuellt en pilotstudie hade varit att föredra. Att mäta syreupptag med avancerad gasanalysator kräver kunskap och standardisering. Exempelvis utfördes noggranna kalibreringar inför varje testtillfälle. Reliabiliteten i mätutrustningen är erkänt hög även om gasanalysatorn fick bytas under tiden som studien pågick. Orsaken till detta var ett tekniskt fel och en ny utrustning monterades inför återtest. Viss skillnad kan finnas mellan dessa gasanalysatorer även om leverantören motsade detta. Båda gasanalysatorerna kalibrerades mot samma mängd gas och koldioxid från samma tub. Författaren och testledaren standardiserade testproceduren för att minimera risken för mätfel. Mätfel kan dock aldrig helt bortses då mätinstrumenten är mycket känsliga. 18

19 Den här studien antas ha en hög ekologisk validitet eftersom att träningsprogrammet utformades så att det ska vara praktiskt passande med övrig träning. Målsättningen hos författaren var att inte påverka atleternas grundläggande träning för mycket. Att bara ordinera träningspass i form av HIIT och sedan kontrollera all annan träning hade säkerligen gett en hög intern validitet men generaliserbarheten på träningen hos populationen hade sannolikt varit bristande. Reliabiliteten under testerna i labbet kan däremot ifrågasättas. Sannolikt innebar rådande testsituation att Fp upplevde nervositet och de kan dessutom ha blivit påverkade på ett biomekaniskt sätt. Ett löpsteg på ett löpband antas kunna variera från ett löpsteg utomhus. Ingen träning kontrollerades i den här studien och Fp fick själva ansvara för att utföra träningspassen. Detta är såklart en nackdel för den interna validiteten då bortfall och utebliven träning uppstod. För att minimera risken för bortfall fick Fp i både HIIT och Kontroll föra träningsdagbok. Återkoppling skedde till författaren en gång i veckan och en uppföljning gjordes på Fp:s genomförande. Externt bortfall skedde vid baseline test då en Fp valde att inte delta på grund av sjukdom. Fp ansåg det tufft att testa syreupptag på löpband och samtidigt vara sjuk. Värdena hade sannolikt inte varit tillförlitliga och Fp exkluderades från studien innan studien börjat. En Fp valde att avbryta sitt deltagande i studien på grund av en gammal skada som åter uppkommit. Huruvida skadan uppstod till följd av HIITprogrammet var svårt att säga. Den stora belastningen till följd av HIIT kan vara en orsak till skadan. För att kunna applicera mätningarna av löpekonomi på löpband i kontrollerad labbmiljö kontra utomhus krävs vissa iakttagelser. Enligt Daniels et al., (1986) krävs medvind i samma hastighet som löphastigheten för att kunna jämföra löpning inomhus på löpband med löpning utomhus. Upp till 15 % differens har uppmätts mellan inomhus på löpband och utomhus (Costill och Fox, 1969). Slutsatsen av den här studien är att HIIT inte visade någon statistiskt signifikant förbättring av löpekonomi och VO 2 max hos vältränade löpare och triatleter under fyra veckors intervention. 19

20 Framtida forskning Framtida forskning bör fokusera på att titta på resultaten över längre interventioner. Sannolikt är fyra veckors period för kort tid för att se statistiskt signifikanta skillnader för löpekonomi hos HIIT. Även studier involverande HIIT i mer kontrollerad miljö skulle kunna säkerställa trovärdigare resultat. Intressant vore också att med invasiva mätmetoder titta på muskelfiberfördelningen i exempelvis lårmuskeln till följd av HIIT. Eventuellt sker en omfördelning i muskelfiberfördelningen i lår- och vadmuskulaturen till följd av HIIT (Thayer et al., 2000). Även ultraljudsmätningar på lår- och vadmuskulaturen hade varit intressant för att se om hypertrofi inträffat (Konopka och Harber, 2014). 20

21 Referenser Assumpcao, C. D. O., Lima, L. C. R., Oliveira, F. B. D., Greco, C. C., & Denadai, B. S. (2013). Exercise-induced muscle damage and running economy in humans. The Scientific World Journal, Barnes, K. R., Hopkins, W. G., Mcguigan, M. R., Northuis, M. E., & Kilding, A. E. (2013). Effects of resistance training on running economy and cross-country performance. Bellardini, H., Henriksson, A., & Tonkonogi, M. (2009). Tester och mätmetoder för idrott och hälsa, 36. Borg, G. (1970). Perceived exertion as an indicator of somatic stress. Scand J Rehabil Med, 2, Costill, D. L., & Fox, E. L. (1969). Energetics of marathon running. Medicine & Science in Sports & Exercise, (1). Creer, A. R., Ricard, M. D., Conlee, R. K., Hoyt, G. L., & Parcell, A. C. (2004). Neural, metabolic, and performance adaptations to four weeks of high intensity sprintinterval training in trained cyclists. International Journal of Sports Medicine, 25(2), Daniels, N., Daniels, J., Baldwin, C., & Bradley, P. (1986). The effect of wind on the aerobic demand of running. In National Meeting of the American College of Sports Medicine. Esfarjani, F., & Laursen, P. B. (2007). Manipulating high-intensity interval training: Effects on, the lactate threshold and 3000m running performance in moderately trained males. Journal of science and medicine in sport, 10(1), Foster, C., & Lucia, A. (2007). Running economy. Sports medicine, 37(4-5),

22 Konopka, A. R., & Harber, M. P. (2014). Skeletal muscle hypertrophy after aerobic exercise training. Exercise and sport sciences reviews, 42(2), 53- Lucia, A., Esteve-Lanao, J., Oliván, J., Gómez-Gallego, F., San Juan, A. F., Santiago, C.,... & Foster, C. (2006). Physiological characteristics of the best Eritrean runnersexceptional running economy. Applied physiology, nutrition, and metabolism, 31(5), Lucia, A., Oliván, J., Bravo, J., Gonzalez-Freire, M., & Foster, C. (2008). The key to top-level endurance running performance: a unique example. British journal of sports medicine, 42(3), Macpherson, R. E., Hazell, T. J., Olver, T. D., Paterson, D. H., & Lemon, P. W. (2011). Run sprint interval training improves aerobic performance but not maximal cardiac output. Medicine and science in sports and exercise, 43(1), McCartney, N. E. I. L., Spriet, L. L., Heigenhauser, G. J., Kowalchuk, J. M., Sutton, J. R., & Jones, N. L. (1986). Muscle power and metabolism in maximal intermittent exercise. Journal of Applied Physiology, 60(4), Noakes, T. (2003). Lore of running. 4 th ed. Human Kinetics, Ratamess, N. A. (2012). ACSM's Foundations of Strength training and conditioning. Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins, 407. Ratamess, N. A. (2012). ACSM's Foundations of Strength training and conditioning. Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins, Saunders, P. U., Pyne, D. B., Telford, R. D., & Hawley, J. A. (2004). Factors affecting running economy in trained distance runners. Sports Medicine, 34(7),

23 Sloth, M., Sloth, D., Overgaard, K., & Dalgas, U. (2013). Effects of sprint interval training on VO2max and aerobic exercise performance: A systematic review and meta analysis. Scandinavian journal of medicine & science in sports, 23(6), e341- e352. Svedahl, K., & MacIntosh, B. R. (2003). Anaerobic threshold: the concept and methods of measurement. Canadian Journal of Applied Physiology, 28(2), Thayer, R., Collins, J., Noble, E. G., & Taylor, A. W. (2000). A decade of aerobic endurance training: histological evidence for fibre type transformation. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 40(4), 284. Vetenskapsrådet (2015). Forskningsetiska principer: inom humanistisksamhällsvetenskaplig forskning. Hämtad , från Wasserman, K. (1967). Lactate and related acid base and blood gas changes during constant load and graded exercise. Canadian Medical Association Journal, 96(12), 775. Weinberg, R. S., & Gould, D. (2011). Foundations of Sport and Exercise Psychology, 5E. Human Kinetics,

24 Bilaga 1 Mitt namn är Richard Kalenius och jag läser sista terminen på idrottsvetenskapliga programmet på Karlstads Universitet. Som sista kurs skriver vi en C-uppsats. Jag har valt att göra en naturvetenskaplig studie där fokus är på att förbättra prestation. Högintensiva intervaller (HIIT) och dess effekt på löpekonomi hos vältränade löpare och triatleter. Bakgrund Prestationen på långvarigt fysiskt arbete avgörs av tre huvudfaktorer, maximal syreupptagningsförmåga, anaerob tröskel och arbetsekonomi. Arbetsekonomi är den faktor som är minst studerad men verkar vara den mest betydelsefulla av de tre och definieras som energikravet för att utföra ett arbete på en given hastighet. Dvs. ju mindre energi jag gör av med för att springa på samma hastighet, desto bättre kan jag prestera. Syfte - Jämföra effekten av HIIT på löpekonomin hos vältränade löpare och triatleter. Metod Två grupper testas för löpekonomi på en given hastighet. Ena gruppen utför intervaller i form av HIIT och andra gruppen fortsätter köra sitt befintliga upplägg. Återtest görs efter fyra veckor. Intervaller HIIT kommer att köras i form av löpning enligt följande upplägg; 6x30s med 3 min vila mellan set. Intensitet maximal. En repetition adderas till upplägget varje vecka så sista veckan körs 9x30s. Passet utförs 3/vecka i 4 veckor. Tidsram Studien kommer att genomföras under våren 2015 med start vecka 11 och total tid 5-6 veckor beroende på när vi har tid att göra tester. Plats Testerna kommer att utföras på VO2 Testcenter i SATS Färjestads lokaler i Karlstad. Vem - Du har tränat löpning i snitt minst 3 gånger/vecka det senaste året. Som försöksperson i studien bidrar du med att följa träningsupplägget och ställa upp på test och återtest. Under studien skrivs träningsdagbok i form av kortare noteringar. Det är inget krav från studien men om så önskas utförs ett VO2max test direkt efter test av löpekonomi. Detta görs som kompensation för att du deltar i studien. Resultaten från testerna presenteras till dig efter återtest. Grupp 1 HIIT som ersättning för annan högintensiv träning under studien. Grupp 2 Fortsätter med sin befintliga träning. Undersökningen är helt frivillig, alla resultat behandlas konfidentiellt och man har rätt att när som helst avbryta sitt deltagande. Richard Kalenius richard.kalenius@gmail.com 24

25 Bilaga 2 Deltagande i forskningsstudie Härmed intygar jag att jag intagit information kring studien HIIT och dess effekt på löpekonomi hos vältränade löpare och triatleter. Jag godkänner att mina resultat används till analys i studien. Alla resultat behandlas konfidentiellt och man kan som försöksperson avbryta sitt deltagande utan att nämna orsak när som helst under studiens gång. Studien startar v. 11 och avslutas v. 16 Jag har tagit del av informationen och ger mitt medgivande till deltagande i studien Försöksperson Underskrift och datum Namnförtydligande Student Underskrift och datum Namnförtydligande Richard Kalenius 25

26 Bilaga 3 Träningsupplägg HIIT v.12 Pass Motivationsgrad 1-10 Ansträngningsgrad BORG 6-20 Dagbok mån tis ons Uppvärmning. 6x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. Uppvärmning. 6x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. tors fre Uppvärmning. 6x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. lör sön v.13 Pass mån Uppvärmning. 7x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. tis ons Uppvärmning. 7x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. tors fre lör Uppvärmning. 7x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. sön v.14 Pass mån Uppvärmning. 8x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. tis ons Uppvärmning. 8x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. tors fre lör Uppvärmning. 8x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. sön v.15 Pass mån Uppvärmning. 9x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. tis ons Uppvärmning. 9x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. tors fre lör Uppvärmning. 9x30s sprint. 3 min vila mellan rep. Intensitet maximal. Nedjogg. sön Dagar då inget pass finns specificerat är det tillåtet att köra lågintensiv träning. Viktigt är att du är utvilad inför nästkommande HIIT-pass. Motivationsgrad syftar till att du ska skatta hur hög motivation du hade för att utföra träningspasset. Borgs RPE-skala är en skala som bedömer hur hög ansträngningsgraden på passet var, en bild på skalan syns nedanför. 26