HIIT con Kettlebell vs SIT su Bici: Due Allenamenti a Confronto

Negli ultimi anni l’allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) è diventato una modalità popolare per l’allenamento. Secondo l’American College of Sports Medicine (ACSM), HIIT è stata segnalata come la migliore tendenza di fitness in tutto il mondo per il 2014 ed è ai primi posti da un lustro, la seconda tendenza di fitness per il 2015, come nell’anno corrente (1) (https://www.lucaventurichinesiologo.it/2020/01/05/acsm-fitness-trend-2020/). È importante sottolineare che HIIT ha dimostrato di essere efficace nella produzione di adattamenti muscolo-scheletrici metabolici e cardiorespiratori (2,3,4, 5,8,14,15,16).

HIIT ha suscitato molto interesse per via degli adattamenti tessutali che può produrre che sono simili all’allenamento aerobico tradizionale e all’efficienza temporale che fornisce (4). Il motivo più comune di non aderenza a un programma fisico è dovuto alla mancanza d’impegno nel tempo, ma dato che HIIT è una forma di allenamento che può essere utilizzata in modo efficiente in tali termini (ad esempio, 3 o più circuiti di esercizio ad alta intensità per 20 minuti) e ha un impatto benefico sulla salute, ne consegue che HIIT dovrebbe essere un’opzione importante per il miglioramento della fitness aerobica, anche per coloro che sono “veterani” dell’esercizio fisico, cambiare regime (incorporare HIIT più spesso) potrebbe essere una strategia efficace per aiutare a mantenere costante l’attività fisica (3).

Una modalità di HIIT spesso praticata è il ciclismo a intervalli sprint (SIC). In uno studio di Freese e altri (8), la reattività cardiorespiratoria è stata esaminata durante SIC con partecipanti che eseguivano 4 sprint di 30 secondi, ciascuno seguito da un recupero attivo di 4 minuti. Il consumo di ossigeno (VO2) è aumentato dal primo sprint al secondo, ma era simile negli sprint successivi ed era superiore all’80% del valore massimo stimato. Anche il rapporto di scambio respiratorio (RER) è diminuito dal primo all’ultimo scatto. I risultati di questo precedente studio dimostrano fino a che punto viene utilizzato il metabolismo aerobico durante questo tipo di HIIT e suggeriscono che attraverso SIC possono verificarsi adattamenti metabolici e cardiorespiratori.

L’allenamento di forza viene spesso integrato con HIIT, ad esempio attraverso l’uso di kettlebell (KB). Il kettlebell non solo ha dimostrato di essere efficace nel migliorare la forza muscolare (11,13,23), ma ha anche dimostrato di provocare una forte risposta cardiaca e può essere regolato per essere eseguito in modo continuo (5,6,21). In uno studio di Farrar e altri (6) sono stati osservati KB swing continui per un totale di 12 minuti per provocare una media del 65,3% del consumo massimo di ossigeno (VO2max) e una media dell’86,8% delle risposte della frequenza cardiaca massima (FCmax), che soddisfano le raccomandazioni ACSM circa l’intensità ottimale per migliorare la fitness cardiorespiratoria. 

Nello studio di Falatic e altri (5), 20 minuti di KB snatching (con un rapporto lavoro- riposo 15:15) eseguito 3 giorni alla settimana per 4 settimane hanno aumentato significativamente la capacità aerobica (+2,3 ml/kg/min, circa 6%) rispetto all’allenamento con pesi a circuito con la stessa durata e frequenza di allenamento. Pertanto la ricerca esistente suggerisce che l’allenamento della KB può influenzare una maggiore risposta da parte del sistema cardiorespiratorio rispetto all’esercizio di contro-resistenza tradizionale e può essere praticata come per mantenere o migliorare il condizionamento aerobico.

In uno studio di Thomas e altri (21), un protocollo KB con un livello di intensità di circa il 60% di VO2max è stato confrontato con il tapis roulant in pendenza all’incirca alla stessa intensità. Il protocollo prevedeva il completamento di 10 ripetizioni di KB swing seguite da 10 ripetizioni di sumo deadlift KB seguendo la cadenza impostata di un metronomo. Questo è stato eseguito continuamente per 3 circuiti della durata di 10 minuti con 3 minuti di recupero in mezzo. È stato scoperto che non solo il protocollo KB era paragonabile in termini di intensità alla camminata su tapis roulant, ma che il protocollo KB ha portato una FCmedia e un tasso di sforzo percepito (RPE) più elevato. Queste risposte più alte di FC e RPE erano probabilmente dovute alla parte superiore del corpo che lavorava di più rispetto alle estremità inferiori. Collettivamente gli studi di Falatic, Farrar e Thomas e altri supportano la tesi secondo cui l’allenamento KB può essere modificato per ottenere gli stessi benefici dell’allenamento aerobico più tradizionale (ad es. camminare sul tapis roulant).

Il regime Tabata prevede l’esecuzione di intervalli di esercizio di 20 secondi di durata con 10 secondi di recupero e si basa sulla ricerca di Tabata I. e altri, che ha esaminato le risposte acute cardiorespiratorie e metaboliche del ciclismo intermittente ad alta intensità e i suoi adattamenti di allenamento (19,20). Questi studi hanno rivelato che una routine  di Tabata rispetto all’esercizio aerobico di intensità moderata ha provocato una maggiore percentuale di VO2max (170% contro 70%) e ha prodotto un aumento del 28% delle prestazioni anaerobiche (20). 

Pertanto lo scopo di questo studio è stato quello di determinare se un protocollo di KB-HIIT progettato con canoni basati sui ritmi di allenamento Tabata, sarebbe stato efficace quanto un protocollo SIT. I ricercatori hanno confrontato le risposte cardiorespiratorie e metaboliche dei rispettivi protocolli ed è stato ipotizzato che il protocollo KB-HIIT e il protocollo SIC avrebbero provocato risposte cardiorespiratorie e metaboliche simili; se verificato lo studio potrebbe portare all’utilizzo di una nuova forma di HIIT che utilizza KB da parte di atleti e sportivi amatoriali, il che fornirebbe una variante economica in termini di denaro e in termini di risparmio di tempo per migliorare il proprio sito fisico e le prestazioni aerobiche.

Metodi

I soggetti hanno prima completato 2 sessioni preliminari: una sessione d’informazione e familiarizzazione e una sessione per eseguire la valutazione cardiorespiratoria ed antropometrica. Questo è stato seguito dal completamento di 2 sessioni sperimentali in modo controbilanciato e randomizzato: una sessione KB-HITT e una sessione SIC. Ci sono stati 5-7 giorni di pausa tra queste sessioni. VO2, RER, volume corrente (TV), frequenza respiratoria (f), ventilazione minuto (VE), tasso di dispendio calorico (kcal/min/1), FC e dispendio calorico totale sono stati confrontati tra i protocolli KB HIIT e SIC. Nell’ambito della progettazione sui soggetti è stato usato un piano a più punti temporali all’interno dei protocolli di esercizio utilizzato con la maggior parte delle analisi statistiche per ridurre la variazione delle misure cardiorespiratorie e metaboliche. I risultati di questo studio dovrebbero fornire informazioni sulle risposte acute del nuovo protocollo KB-HIIT e consentire di determinarne l’efficacia per l’allenamento. Otto uomini di età compresa tra 20 e 23 anni hanno completato lo studio, le caratteristiche descrittive dei dati antropometrici e cardiorespiratori basali dei soggetti sono mostrate nella Tabella 1. Tutti i soggetti erano volontari e prima della loro partecipazione, hanno fornito un consenso scritto informato dopo aver ricevuto una descrizione delle procedure di studio e dei rischi associati. I soggetti avevano esperienza attuale o precedente in alcuni sport (ad es. calcio, salto con l’asta, tiro a segno, cross country, cross-fit, sollevamento olimpico e sollevamento di potenza) ed erano considerati “molto attivi” (in base alla media VO2max di 52,16 ± 6,55 ml/kg/min; intervallo=41,2-60,5 ml/kg/min). La maggior parte dei soggetti aveva precedenti esperienze con l’esercizio fisico e il ciclismo; tuttavia non erano considerati atleti o ciclisti allenati con KB. 

Tabella 1: dati antropometrici e cardiorespiratori del livello di fitness dei soggetti (uomini= 8)

Ogni soggetto in prospettiva ha completato un questionario di anamnesi ed escluso che presentava una lesione muscolo-scheletrica della parte superiore del corpo o della parte inferiore del corpo, compromissione muscolo-scheletrica o malattia cardiovascolare, polmonare o metabolica. Ai soggetti è stato chiesto di (a) astenersi da una vigorosa attività fisica 24 ore prima di ogni sessione, (b) mantenere le loro normali abitudini alimentari, (c) rimanere idratati la sera prima e il giorno di ogni sessione e (d) dormire un adeguata quantità di tempo (circa 8 ore) la notte prima di ogni sessione. Lo studio è stato approvato dall“Institution Review Board” della “Southeastern Louisiana University”.

• Procedure

Questo studio è stato condotto nella primavera dell’anno. Tutte le sessioni sono state eseguite nel pomeriggio e ogni sessione è durata circa 1 ora. Un fisiologo dell’esercizio fisico certificato e un preparatore atletico certificato erano presenti durante ogni sessione per garantire sicurezza ed efficacia procedurale.

Nella prima sessione preliminare, un istruttore KB certificato ha istruito i soggetti con la all’esecuzione corretta e alle tecniche di sollevamento degli esercizi KB che avrebbero eseguito. Gli esercizi KB eseguiti e l’ordine degli esercizi nel protocollo KB-HIIT erano (a) sumo squat (a una mano o a due mani), (b) swing a 2 mani, (c) clean e press (usando il braccio dominante) e (d) deadlift sumo (a una mano o a due mani). Durante la session e di 1 ora è stato determinato il peso appropriato per ogni esercizio KB che avrebbe permesso loro di mantenere una velocità di sollevamento senza raggiungere rapidamente l’esaurimento. I soggetti hanno informato i ricercatori circa il peso ritenuto più appropriato per ogni esercizio di KB.

Gli intervalli allenanti in ogni esercizio sono stati: 

• sumo squat= 18-22 kg; 
• swing a 2 mani= 16-22 kg; 
• clean e press= 10-22 kg;
• deadlift sumo= 16-22 kg. 

Inoltre prima di aver preso familiarità con l’esercizio KB, i soggetti hanno preso familiarità con il ciclo-ergometro utilizzato per il protocollo SIC e ogni soggetto ha eseguito una prova per abituarsi all’intensità del protocollo.

Durante la seconda sessione preliminare, la percentuale di grasso corporeo è stata calcolata mediante la procedura di misurazione dell’epidermide (7-site skinfold) e l’equazione corrispondente (10). Altezza (cm) e peso (kg) sono stati misurati usando una scala stadiometrica. VO2max e FCmax sono stati determinati da un test ad esaurimento su un tapis roulant (tapis roulant Cardiac Science Quinton Q-Stress TM65; Mortara Instrument, Inc., Milwaukee, WI, USA) utilizzando il protocollo Kraemer (12). I partecipanti si sono inizialmente riscaldati per 5 minuti sul tapis roulant a una velocità di 2,5 km/h e senza pendenza. Il protcollo è stato quindi avviato e inizialmente avviato a 4 km/h e 4% di pendenza. La velocità è stata aumentata di 1,5 km/h ogni 2 minuti fino a quando il partecipante ha raggiunto l’esaurimento volontario. Le analisi ventilatorie e metaboliche sono state eseguite contemporaneamente durante il test utilizzando un metabolimetro  (TrueOne 2400 di Parvo Medics; Parvo Medics, Sandy, UT, USA). La FC è stata registrata ogni minuto del test da un cardiofrequenzimetro (Polar WearLink e FT7 watch; Polar Electro, Inc., Lake Success, NY, USA). Tutte le misure antropometriche al basale e le prove sono state condotte da un fisiologo dell’esercizio certificato.

Durante la sessione sperimentale SIC, i soggetti hanno completato il protocollo su un ciclo ergometro (Monark Ergomedic 894E Peak Bike; Monark Exercise AB, Vansbro, Svezia). La resistenza (mediante un cestello per pesi caricato su piastra) è stata applicata al volano dell’ergometro durante ogni intervallo. Questa resistenza è stata calcolata utilizzando l’8,8% della massa corporea (priva della percentuale di grasso) dei partecipanti, un metodo utilizzato da Freese e altri per determinare la resistenza del volano appropriata durante SIC (8). Dopo un recupero passivo di 5 minuti, i partecipanti hanno completato un riscaldamento di 10 minuti sulla bici ad una velocità di 50 rpm senza resistenza. Durante gli ultimi 15 secondi del riscaldamento ai partecipanti è stato chiesto di pedalare il più velocemente possibile (“sprint”) fino a raggiungere il loro massimo. A questo punto il è stato attivata la resistenza del volano e i partecipanti hanno continuato a pedalare per 30 secondi. La resistenza è stata rimossa immediatamente dopo lo sprint di 30 secondi. Dopo ogni sprint i partecipanti hanno continuato a pedalare a 50 rpm senza resistenza applicata durante il periodo di recupero. La durata dei periodi di recupero è stata di 4 minuti per il primo e secondo recupero e di 2 minuti e 30 secondi per il terzo. Il secondo e il terzo scatto sono iniziati durante gli ultimi 15 secondi del primo e del secondo periodo di recupero. Vedere la Figura 1A per le specifiche del protocollo SIC. 

Figura 1: A) Protocollo ciclismo intervallo Sprint (SIC), nessuna ripetizione. B) Protocollo di allenamento ad intervalli ad alta intensità di Kettlebell (KB-HIIT), eseguito 3 volte.

Prima della sessione sperimentale KB-HIIT, i soggetti hanno nuovamente familiarizzato con gli esercizi KB. I partecipanti hanno recuperato passivamente per 5 minuti per la registrazione della FC. Dopo il periodo di recupero i partecipanti hanno camminato sul tapis roulant per 3 minuti a una velocità di 2,5 km/h e senza pendenza, quindi hanno eseguito i 4 esercizi con KB per 7 minuti. La FC è stata misurata durante l’ultimo minuto della camminata sul tapis roulant e dopo aver eseguito gli esercizi KB; dopo il riscaldamento, i partecipanti hanno iniziato la sessione di 12 minuti KB-HIIT.

Lo schema di 20 secondi di esercizio seguito da 10 secondi di recupero è stato ripetuto per ogni esercizio (Figura 1B), il metronomo è stato utilizzato per standardizzare la cadenza di sollevamento e abbassamento del KB. Il metronomo è stato fissato a 40-44 b/min e per ciascuno degli esercizi, ad eccezione degli swing KB, ai partecipanti è stato chiesto di essere sincronizzati su 2 battiti per la fase di sollevamento e quindi 2 battiti per la fase di abbassamento di ciascun esercizio. Per le oscillazioni KB, la cadenza è stata di 1 battito per la fase di sollevamento e 1 battito per la fase di abbassamento. Una volta che il partecipante ha completato tutti gli esercizi, l’intero processo è stato ripetuto altre 2 volte, per un totale di 3 circuiti.

Durante ogni sessione sperimentale, VO2, RER, TV, f, VE e kcal/min sono stati misurati continuamente tramite metabolimetro e la FC è stata registrata immediatamente dopo l’esercizio di 20 secondi e quindi alla fine del periodo di recupero di 10 secondi. Durante la sessione SIC, la FC è stata registrata all’inizio e immediatamente dopo ogni sprint e anche dopo ogni minuto di recupero.

– Analisi statistiche

I coefficienti di correlazione intraclasse sono stati calcolati per valutare l’affidabilità delle misure VO2, RER, TV, f, VE, kcal/min e FC in ciascun protocollo di esercizio (Tabella 2). Per esaminare gli effetti principali di VO2, RER, TV, f, VE, kcal/min e FC in 12 minuti di esercizio tra i protocolli è stato utilizzato un’analisi della varianza 2 (Gruppo) × 12 (Punto temporale) a misure ripetute. Per esaminare la differenza di spesa calorica totale tra i protocolli è stato utilizzato un test t indipendente. Tutte le analisi statistiche sono state eseguite utilizzando SPSS per Windows, versione 20.0 (IBM Corp., Somers, NY, USA), programma software statistico utilizzando un livello alfa di p ≤ 0,05. 

Tabella 2: coefficienti di correlazione intraclasse.

Risultati

Sono stati trovati un significativo effetto di gruppo (p ≤ 0,05), effetto tempo ed interazione gruppo × tempo per VO2, RER e TV (Figure 2 – 4). Tuttavia, sono stati trovati solo un significativo effetto del tempo (p≤0,05) e l’interazione gruppo × tempo per f, VE, kcal/min e FC (Figure 5 – 8). Gli effetti principali del gruppo per VO2 [F (1,14) = 4.886, p = 0.044, eta-quadrato parziale = 0.259, η2 = 0.539], RER [F (1,14) = 133.151, p <0,001, eta-quadrato parziale = 0,905, η2 = 1,00] e TV [(F (1,14) = 10,416, p = 0,006,  età-quadrato parziale = 0,427, η2 = 0,851] hanno rivelato che c’erano differenze significative tra i protocolli di esercizio KB-HIIT e SIC. 

Figura 2: consumo di ossigeno durante i 12 minuti di esercizio tra i protocolli. I valori sono espressi come media ± SE. KB-HIIT= allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC= intervallo di sprint ciclismo. 

Figura 3: rapporto di scambio respiratorio attraverso i 12 minuti di esercizio tra i protocolli. I valori sono espressi come media ± SE. KB-HIIT= allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC= intervallo di sprint ciclismo. 

Figura 4: volume corrente tra i 12 minuti di esercizio tra i protocolli. I valori sono espressi come media± SE. KB-HIIT= allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC= intervallo di sprint ciclismo.

Figura 5: respirazioni al minuto attraverso i 12 minuti di esercizio tra i protocolli. I valori sono espressi come media ± SE. KB-HIIT = allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC = intervallo di sprint ciclismo 

Figura 6: ventilazione al minuto attraverso i 12 minuti di esercizio tra gli attacchi dei protocolli. I valori sono espressi come media± SE. KB-HIIT= allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC= intervallo di sprint ciclismo. 

Figura 7: spesa calorica al minuto attraverso i 12 minuti di esercizio tra i protocolli. I valori sono espressi come media± SE. KB-HIIT= allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC= intervallo di sprint ciclismo.

Figura 8: frequenza cardiaca durante i 12 minuti di esercizio tra gli intervalli. I valori sono espressi come media± SE. KB-HIIT= allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC = intervallo di sprint ciclismo.

Nel protocollo KB-HIIT, ci sono stati VO2 (22,6 ± 1,48 contro 19,9 ± 1,01 ml/kg/min) e RER inferiori (0,93 ± 0,02 vs. 1,22 ± 0,04) e TV (1,7 ± 0,07 vs. 2,2 ± 0,15 l) rispetto al protocollo SIC. VO2 era il più alto (al picco) in ogni intervallo SIC rispetto al KB-HIIT, ma è stato il più basso durante i periodi di recupero (Figura 2). Durante SIC, la media dei 3 valori di VO2 più alti (38,4 ± 0,87 ml/kg/min) è stato pari al 73,6% di VO2max, rispetto a KB-HIIT (29,1 ± 0,09 ml/kg/min) che è stato il 55.7% di VO2max. Con KB-HIIT, VO2 è rimasto più elevato rispetto a SIC durante la maggior parte dei 12 minuti di esercizio, come la RER è stata più alta sia durante SIC, che durante KB-HIIT, specialmente durante i minuti iniziali (Figura 3). Con il passare del tempo durante il SIC, la RER è gradualmente diminuita. Durante KB-HIIT, la RER è rimasta abbastanza costante e ha oscillato poco. Con la TV, questa misura è stata anche la più alta durante il SIC ed è diminuita durante i periodi di recupero di questo protocollo di esercizio; tuttavia anche durante i periodi di recupero, è rimasta più elevata rispetto a KB-HIIT (Figura 4). Durante KB-HIIT, la TV è stata più bassa e ha fluttuato meno per tutta la durata del protocollo rispetto alla SIC.

La FC media (± SE) è stata più alta durante il protocollo KB-HIIT rispetto al protocollo SIC (149,16 ± 7,4 vs. 139,69 ± 7,85 b/min. Il picco di FC è stato tuttavia più elevato alla fine di ciascun intervallo SIC (Figura 8). Durante il SIC, la media dei 3 valori FC più alti (168 ± 2,21 b/min) è stata pari all’88,5% di FCmax, rispetto al KB-HIIT (166 ± 1,41 b/min) che  è stata l’87,5% di FCmax. L’analisi del dispendio calorico totale risultante durante ciascun protocollo di esercizio usando un test t indipendente ha rivelato una differenza significativa tra i protocolli [t (14) = 2.323, p = 0.036]. C’è stata una media maggiore nella spesa calorica totale durante il KB-HIIT (144,87 ± 6,56 kcal) rispetto al SIC (122 ± 7,34 kcal) (Figura 9).

Figura 9: dispendio calorico totale tra i protocolli. I valori sono espressi come media± SE. * Indica una differenza significativa tra i protocolli, p≤ 0,05. KB-HIIT= allenamento ad intervalli ad alta intensità con kettlebell; SIC= intervallo di sprint ciclismo.

Discussione

Questo è il primo studio a dimostrare che un protocollo KB-HIIT può produrre nel tempo risposte kcal/min, VE, f e HR simili a un protocollo SIC standard, che è una forma ben nota di HIIT. Diversamente da quanto ipotizzato, il KB-HIIT ha prodotto una VO2 più alta nel tempo rispetto alla SIC e la SIC ha dimostrato di portare una maggiore RER e TV nel tempo. Un confronto tra ciascuna delle risposte cardiorespiratorie e metaboliche ai protocolli KB-HIIT e SIC relativo a risultati di studi precedenti suggerisce che KB-HIIT è un metodo efficace di HIIT. Sebbene il SIC abbia prodotto valori di picco per VO2 in 3 punti temporali che erano più alti di quelli prodotti in KB-HIIT, KB-HIIT ha comunque portato maggiore VO2 nel tempo. Ciò suggerisce inoltre che KB-HIIT può essere utilizzato efficacemente per promuovere adattamenti cardiorespiratori e metabolici. 

Il VO2 (22,6 ± 1,48 ml/kg/min) per il KB-HIIT in questo studio è stato in media solo del 43,3% rispetto al VO2max, ma questa misura è stata influenzata da 10 secondi di recupero passivo tra ogni intervallo di esercizio, con esercizi che potrebbero non essere stati così metabolicamente impegnativi rispetto ad altri (ad esempio, sumo squat vs. swing). Thomas e altri (21) hanno riportato un valore medio di circa il 60% di VO2max in 3 circuiti di swing e sollevamento sumo continui di 10 minuti KB, mentre in questo studio, i 3 valori di VO2 più alti hanno registrato una media del 55,7% del VO2max. Questa è stata una media di picco % inferiore di VO2max rispetto a quanto riportato da Thomas e altri, il  che è probabilmente dovuto al maggiore contributo del sistema e alla glicolisi anaerobica dalla maggiore intensità del protocollo (ovvero, più ripetizioni al minuto) utilizzate in questo studio. Ciò è stato indicato da valori RER più elevati e sostenuti nel tempo in questo studio rispetto allo studio di Thomas e altri.

Il ciclismo con intervallo di sprint è stato associato a un RER errato (con una media di 21,22 tra l’esercizio e il picco a 1,57), presumibilmente dovuto all’eccessivo buffering di bicarbonato (18) e alla maggiore TV dall’elevata attività glicolitica durante questo particolare protocollo di esercizio. Il rapporto di scambio respiratorio ha raggiunto il picco all’inizio di ciascun intervallo SIC ed è diminuito dopo ogni intervallo SIC. Valori RER errati e una tendenza al declino della RER nel corso del SIC sono risultati simili a quanto osservato da Freese e altri (8), il cui progetto di studio ha utilizzato lo stesso protocollo SIC di questo studio. La tendenza al declino della RER nel SIC potrebbe essere statao dovuto all’aumento della lipolisi a seguito della variazione delle concentrazioni circolanti di catecolamina e insulina (13). Al contrario per il protocollo KB-HIIT c’era meno variabilità nella RER con una media di circa 0,9. Questo è simile alle risposte RER nei precedenti studi KB. 

Hulsey e altri (9) hanno osservato una RER media di 0,95 (insieme a una VO2 media di ∼34,1 ml/kg/min) durante un esercizio di swing di 10 minuti KB, che includeva intervalli di 35 secondi di KB swing e 25 secondi di recupero tra gli intervalli. Il VE è rimasto relativamente stabile durante il KB-HIIT rispetto al SIC (Figura 6). Ciò è probabilmente dovuto alla maggiore stabilità della TV e alla minore fluttuazione in f (Figure 4 e 5). L’anidride carbonica (CO2) espirata risultata stabile, ma elevata, associata a RER elevato contribuirebbe ad un aumento, ma VE stabile per la relazione della pressione parziale arteriosa di CO2 con VE (22). Di conseguenza KB-HIIT potrebbe essere più facile da completare a causa della minore iperpnea e tachipnea rispetto alla SIC.

Oltre alle risposte ventilatorie più sostenute durante il KB-HIIT rispetto al SIC, lo stesso valeva per la FC (Figura 8). Ci sono pochi studi che hanno esaminato le risposte delle FC nel tempo con l’esercizio KB. Hulsey e altri (10) hanno riportato che la FC in 10 minuti di swing della KB era in media all’89,1% della FCmax prevista per l’età (9). Farrar e altri (6) hanno esaminato le risposte delle FC in 12 minuti di KB swing e hanno osservato una FC media dell’86,8% di FCmax. I risultati di questi studi precedenti sono simili a quelli osservati in questo studio. La media dei 3 valori più alti della FC durante il KB-HIIT in questo studio è stata osservata all’87,5% di FCmax. La percentuale di FCmax durante KB-HIIT è stata simile a quella osservata per la media dei 3 valori più alti di HR durante il SIC (88,5% di HRmax). La FCmedia per SIC in questo studio è stata comparabile con le risposte della FC precedentemente riportate a SIC. Freese e altri (8) hanno riscontrato che il valore di picco per le FC in ciascun intervallo SIC in media era attorno all’83 – 89% della FCmax prevista per l’età (8). In questo studio è importante notare un confronto tra i valori medi più alti di FCmax, perchè a differenza di studi precedenti che esaminano gli effetti KB o SIC sulla risposta cardiorespiratoria (cioè, Hulsey e al. e Freese e al.) in questo studio, la FCmax è stata misurata durante i test preliminari ed utilizzata come base per il confronto. La percentuale di FCmax fornisce una misura più accurata del grado di stress dell’esercizio aerobico e l’elevata FC, come previsto, avveniva in concomitanza con un aumento del tasso metabolico e del dispendio calorico.

Le kcal/min del protocollo KB dallo studio di Thomas e altri (21) sono risultate essere simili  nell’esercizio su tapis roulant impostato allo stesso livello di intensità. In questo studio il tasso di lavoro dei protocolli SIC e KB-HIIT è stato diverso; tuttavia non vi è stato alcun effetto significativo per le kcal/min. I valori medi nel tempo sono stati 9,51 kcal/min durante il protocollo KB-HIIT e 8,6 kcal/min durante il protocollo SIC. La media del picco kcal/min degli intervalli SIC è stata di 15,78 kcal/min. Durante i 3 picchi più alti in KB-HIIT (quando si stavano facendo swing con KB) c’è stata una media di 12,35 kcal/min. Questo è simile alla media di circa 12,5 kcal/min nei 10 minuti di oscillazioni di KB osservate da Hulsey e altri (10). Inoltre sebbene kcal/min medio dei protocolli KB-HIIT e SIC non fossero significativamente diversi (sebbene i tassi di lavoro fossero diversi), la spesa totale richiesta dal KB-HIIT è stata significativamente maggiore rispetto al SIC (144,87 ± 6,56 contro 122 ± 7,34 kcal, p=0,036). Il motivo della differenza nella spesa calorica totale sembra essere dovuta ai 3 periodi prolungati in cui le risposte di KB-HIIT sono state circa 5-6 kcal/min superiori al SIC (in particolare durante i periodi di recupero SIC), mentre vi sono stati solo brevi periodi in cui le risposte SIC erano circa 7-8 kcal/min superiori a KB-HIIT.

Conclusione

In conclusione tutti questi confronti fisiologici indicano che KB-HIIT può essere un protocollo efficace per HIIT e può persino essere più sostenibile di SIC.

In uno studio di Fortner e altri (7), un regime Tabata con swing KB è stato confrontato con un regime tradizionale di swing KB (incluso un minor numero di serie e 90 secondi di recupero tra le serie). È stato scoperto che non solo i soggetti potevano completare il regime di Tabata in modo significativamente più rapido (240,0 ± 0,0 contro 521,5 ± 3,3 secondi), ma anche che la seduta apportava un VO2 molto superiore (33,1 ± 1,5 vs. 27,2 ± 1,6 ml/kg/min), così come una percentuale di VO2 di picco (71,0 ± 0,3 vs. 58,4 ± 0,3%) e risposta di FC (162,4 ± 4,6 vs. 145,6 ± 4,8 b/min), rispetto alla tradizionale sedute KB swing. 

Oltre a questo studio, precedente, quello qui approfondito di Williams e Kaemer ha preso in considerazione l’affaticamento muscolare che potrebbe verificarsi durante questo tipo di HIIT. Un inizio di affaticamento muscolare specialmente nei muscoli e nelle articolazioni di grandi dimensioni, può ridurre le prestazioni di un atleta KB e aumentare il rischio di lesioni. Quando si eseguono fasi intermittenti con KB, non solo il soggetto dovrebbe avere una tecnica adeguata per ridurre il rischio di lesioni, ma anche la localizzazione della fatica deve essere considerata con la programmazione del protocollo, in modo che possa essere ridotta (6,7,21). 

Per ridurre l’affaticamento, dovrebbe esserci un’alternanza di esercizi KB più stressanti e meno stressanti, come quello che è stato utilizzato in questo studio. Di conseguenza, l’efficacia del protocollo KB-HIIT di questo studio offre ulteriori vantaggi di programmazione dell’esercizio, oltre all’efficienza temporale che può fornire e influenzare le risposte acute che possono effettivamente aumentare gli adattamenti cardiorespiratori e metabolici.  

I dati hanno rivelato che KB-HIIT può essere usato come un metodo HIIT e hanno anche fornito ulteriori informazioni sulla sostenibilità del protocollo KB-HIIT rispetto a SIC. Questo è un protocollo di esercizio nuovo ed efficiente in termini di tempo che può essere utilizzato in modo sicuro con meno sforzo fisico rispetto a SIC e può produrre risposte fisiologiche che potrebbero migliorare la la funzionalità cardiorespiratoria e metabolica. Questo è un protocollo che dovrebbe essere preso in considerazione dai professionisti (ad es. personal trainer, specialisti della forza e del condizionamento) per essere integrato nei programmi di allenamento per atleti o clienti. 

In studi futuri sarebbe utile un confronto tra la domanda metabolica di diversi esercizi di KB, soprattutto per offrire ulteriori informazioni sulla messa a punto di protocolli HIIT appropriati come quello utilizzato in questo studio. Inoltre dovrebbe essere studiato l’impatto in un tempo più ampio di questo protocollo KB-HIIT e recenti test di Madsen e altri (14) indicano che HIIT può essere utilizzato per un efficace controllo glicemico e migliorare la funzione delle cellule beta del pancreas nei pazienti diabetici di tipo 2.

Tratto da:

“Comparison of Cardiorespiratory and Metabolic Responses in Kettlebell High-Intensity Interval Training Versus Sprint Interval Cycling”  Williams Brian M. and Kraemer Robert R., The Journal of Strength & Conditioning Research: December 2015 – Volume 29 – Issue 12 – pp. 3317-3325

Riferimenti bibliografici

1. https://www.lucaventurichinesiologo.it/2020/01/05/acsm-fitness-trend-2020/

2. Migliaccio G.M., Formula HIIT, SportScience Academy- pp. 99-121, 2019

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