۱-۲- بیان مسأله پژوهشی

تمرین و ورزش میتواند به منظور بهبود حداکثراکسیژن مصرفی (V02max) وکیفیت زندگی توسط بیماران مبتلا به نارسایی قلبی استفاده شود (۸۰). آمادگی قلبی – تنفسی که استقامت قلبی – تنفسی و آمادگی قلبی –عروقی نیز نامیده میشود توانایی قلب برای پمپاژ حجم زیاد خون غنی از اکسیژن به عضلات و متعاقب آن مصرف هر چه بیشتر عضلات از آن است(۴۰). تمرینات طولانی شدید و تکراری با مدت زمان کافی منجر به افزایش پارامترهای هوازی همچونV02max، اقتصاد حرکتی، آستانه لاکتات و پویایی جذب اکسیژن میشود[۶۲]. در این مجموعه اهمیت کنتیک یا پویایی اکسیژن مصرفی (الگوی افزایش ناگهانی اکسیژن مصرفی در شروع فعالیت تا رسیدن به مرحله یکنواخت) نسبت به دیگر پارامترهای آمادگی هوازی در بیان تفاوتهای اجراهای ورزشی به ویژه در تعویق خستگی عضلانی در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. زیرا دستیابی سریع به اکسیژن مصرفی مورد نیاز برای مسابقه به ویژه در ورزشکاران استقامتی نه تنها موجب کاهش تجمع متابولیتها (کاهش حجم کسر اکسیژن) میشود بلکه به دلیل محدود بودن انرژی بی هوازی برای استفاده بعدی در مسابقه (درانتهای یک مسابقه دوی سرعت ) به عنوان یک عامل مهم محسوب میگردد(۱۰).
بر حسب تحقیقات انجام شده در طول چند ماه تمرین V02max افزایش میابد(۸). V02max همواره در پسران نسبت به دختران حتی قبل از بلوغ بیشتر است که این به علت تفاوت ترکیب بدنی وحجم بزرگتر قلب در پسران نسبت به دختران است(۸۱). زنان به طور متوسط توان هوازی ذاتی پایین تر وقدرت عضلانی کمتری نسبت به مردان دارند که بازتاب تاثیرات اجتماعی فرهنگی، ترکیب بدنی وشرایط هورمونی است(۸۳). مطالعات نشان داده اند اختلاف وابسته به جنس در پاسخ عضله بطن چپ وتحویل اکسیژن در مردان بیشتر از زنان در اوج فعالیت شدید جسمی می باشد(۶۲). با این حال توان هوازی زنان تمرین کرده نسبت به مردان کم تحرک بهتر است(۸۲). مطالعات قبلی در افراد سالم نشان داده اند که در طی ورزشهای هوازی جذب اکسیژن مردان بیشتر از زنان است که به علت تفاوت اندازه قلب مردان است (۵۴). از طرفی حداکثر توان هوازی با بالا رفتن سن کاهش میابد که در مردان کاهش بیشتری را نسبت به زنان نشان میدهد (۹۳). سیستم قلبی تنفسی در مردان از جنبه هایی با یکدیگر متفاوت است، از جمله: قلب مردان بزرگتر از قلب زنان است، مردان ۴۰% حجم خون بیشتری دارند، مردان ۱۱%سلول قرمز خون بیشتری نسبت به زنان دارند. سیستم قلبی تنفسی به طور متوسط در مردان ۳۹%بزرگتر از سیستم سیستم قلبی تنفسی زنان است و مصرف اکسیژن زنان ۱۷% کمتر از مردان است. جالب توجه است که تفاوت در ظرفیت بی هوازی (تولید انرژی بدون اکسیژن) مردان و زنان ناچیز است(۸۴). مشابه با مردان ظرفیت هوازی آنزیم میتوکندریایی در زنان به خوبی تمرین کرده در مقایسه با زنان تمرین نکرده افزایش یافته است(۱۸). به طور کلی در فرایند رشد و بلوغ و صرف نظر از اندازه بدن انسان، حرکت انسان در تعامل پیچیده ای از پاسخهای فیزیولوژیکی متفاوت است. از طریق پاسخهای فیزیولوژیکی بدن قادر به حفظ تعادل هموستاتیک است. این تعادل بین نیازها وپاسخهای بدست آمده وابسته به عملکرد سیستم قلبی عروقی، تنفسی، عضلانی و آزمونهای پایه آزمایشگاهی است و این امکان را برای محققین فراهم میکند تا تغییرات سن و بلوغ را در این سیستم کشف کنند. همچنین پاسخهای پویایی جذب اکسیژن به ورزش اطلاعاتی مربوط به پاسخ نقل وانتقال سیستم قلبی تنفسی به دنبال یک انتقال از حالت متابولیکی به حالت دیگر فراهم میکند(۷۰). حجم اکسیژن مصرفی در یک اندازه گیری مستقیم از تنفس سلولی وهزینه انرژی اساسا تولیدی از برونده قلب وجذب اکسیژن در سطح سلولی است(۶۴).تغییرات در VO2 هنگام حرکت از استراحت به ورزش به عنوان پویایی جذب اکسیژن تعریف می شود(۶۴). پاسخهای پویایی اکسیژن به ورزش اطلاعاتی جامع در رابطه با پاسخهای قلبی تنفسی به دنبال تغییر موقعیت متابولیکی را فراهم میکند(۷۰). پویایی جذب اکسیژن زمان مورد نیاز سازگاری با تغییرات بار متابولیکی(برای مثال تغییر از حالت استراحت به ورزش بیشینه) را می سنجد. همچنین پویایی جذب اکسیژن میزان تغییر در پاسخ VO2 مربوط به ورزش را توصیف میکند و همچنین یک نشانگر برای اندازه گیری تناسب قلبی ریوی است(۷۳). پویایی اکسیژن را میتوان به وسیله ارزیابی نفس به نفس VO2 اندازه گیری کرد و در مقابل سیستمهای سنتی میانگین VO2 پایه و جزئیات ضروری را گزارش میکند. همچنین پویایی اکسیژن به نمونه های گاز اجازه میدهد سریعتر از ms20 (متر بر ثانیه) اندازه گیری شوند و حجم آن به طور دقیق ارزیابی شود(۷۰). هنگامی که پروتکل های ورزشی به طور دقیق انتخاب می شوند پاسخهای VO2 با کیفیت مناسب هستند که این شکل از تستهای ورزشی یک اطلاعات مناسب از وضعیت فعالیت روزانه و عملکرد ورزشی افراد در اختیار محققین می گذارد و همچنین یک دید غیر تهاجمی مفید از چگونگی فعالیت متابولیکی سطوح عضلانی فراهم میکند(۷۰،۸۰). درحالی که پاسخهای پویایی در کودکان و بزرگسالان مورد ارزیابی قرار گرفته است اما تفاوتهای مربوط به جنس وسن با جزئیات نشان داده نشده است(۷۰). پایه پاسخهای پویایی جذب اکسیژن به هر مرحله از شدتهای ورزشی متفاوت است و این پاسخها در رابطه با کمیت وکیفیت شدت ورزش متفاوت است(۷۰،۸۰،۸۶). دامنه پاسخ پویایی جذب اکسیژن به وسیله تنظیم شدت ورزشها مدیریت میشود که اغلب شدت ورزشها با آستانه آنها مرز بندی می شود وتوسط سه فاز در نمودار تعریف می شود(۷۰،۸۰).
در شروع یک تغییر در مرحله انتقال در شدت ورزش یک فاز کاردیودینامیک (فاز۱) که به جذب اکسیژن در عضله (QO2) وابسته نیست(۷۰،۸۰). فاز اول را می توان به عنوانS 20 (ثانیه) اول پاسخ متابولیکی به ورزش تعریف کرد(۵۸).
گیسر و پل فاز اولیه را افزایش VO2 ابتدایی تعریف کردند که به علت افزایش برونده قلب ،ضربان قلب(HR) ، حجم ضربه ای (SV) ،جریان پایان نوسان فشار اکسیژن (PETO2)،جریان پایان نوسان فشار دی اکسید کربن (PETCO2) و نسبت تبادل تنفسی ® مشخص می شود وبه طور کلی فاز اول ، قلب پویا نامیده میشود (۷۰،۵۸).
به هر حال ماهیت دقیق این عوامل و تأثیر آن بر پویایی جذب اکسیژن بطور کامل مشخص نیست. به دنبال فاز اول یک افزایش نمایی در VO2 مشاهده میشود که فاز دوم نامیده میشود(۷۰). فاز دوم پویایی اکسیژن پاسخهای ثابت زمانی (τ) و زمان رسیدن به ۶۳% حالت پایدارΔVO2 است و به وسیله یک افزایش نمایی در VO2 بعد از فاز اول نمایان میشود که این افزایش به علت افزایش بازگشت وریدی از عضله در حال فعالیت وجریان خون ریوی است (۶۶). سپس هنگامی که VO2 به سمت حالت پایدار حرکت میکند پاسخ پویایی اکسیژن وارد فاز سوم میشود(۷۰). بطور معمول VO2، ۴-۳ دقیقه قبل از حالت یکنواخت افزایش میابد (۶۶). بطور کلی هزینه اکسیژن به طور خطی به شدت ورزش مربوط میشود (۷۰).
یکی از قانع کننده ترین نظریه های پیشنهاد شده تا به امروز یک ترکیب موثر از توزیع نوع تار، به کار گیری واحدهای حرکتی وتطبیق تحویل اکسیژن به تارهای عضلات فعال است. این نظریه مبنی بر این مفهوم است که که یک هزینه انرژی بیشتری از تولید در نوع دوم، فیبرهای عضلانی تندانقباض در مقایسه با نوع یک، فیبرهای کند انقباض وجود دارد و همچنین یک رابطه قوی بین درصد تارهای نوع یک ودامنه جزئ آهسته وجود دارد(۷۰،۸۰). به هر حال پویایی اکسیژن ممکن است در پاسخ به تمرینات مختلف دچار تغییر شود(۷۰۷۸،۶۴). تمرینات (تناوبی) اینتروال با شدت بالا(HIIT)[3] یک نوع ورزش است که می تواند توسط ورزشکاران نخبه و افراد تمرین نکرده استفاده شود(۱۸). HIIT شامل تمرین با شدت بالا و همراه با یک فاصله زمانی بین مراحـل ورزش است. یکی از مزایای HIIT آن است که وقت گیر نیست در حالی که نتایج و مقایسه های سودمند و مفید ارائه میکند(۵۱). لذا تمرینات با مدت زمان کوتاه یک ابزاری است که میتواند با پروتکل های تمرینی همراه باشد تا روند زمان سازگاری به تمرین را در افراد تمرین ندیده بهبود دهد(۱۸). گزارشات تحقیقی در ورزش با شدت متوسط نشان می دهند پویایی تحویل اکسیژن به عضله افزایش میابد که در آن سرعت جذب اکسیژن عضله محدود نمی شود. اما این سوال پیش آمد که آیا در ورزش با شدت بالا تحویل اکسیژن و جذب اکسیژن کند تر نمی شود؟ طبق گزارشات ارائه شده اگر چه در ورزش با شدت بالا نسبت به ورزش با شدت متوسط جریان خون تند تراست ولی سرعت جذب اکسیژن کندتر نمی شود(۵۲).
اطلاعات از پروتکل HIIT به ما نشان می دهد که ترکیبی از تمرینات با شدت بالا (هر مرحله ۴ دقیقه همراه با چند استراحت ) محرکی قوی برای افزایش آنزیم مسیرهای متابولیکی میتوکندری در یک دوره زمانی کوتاه است(۱۸).HIIT در مدت زمان طولانی (۶-۴هفته) ظرفیت بافری عضله، میزان اکسیداتیو چربی کل بدن و ظرفیت هوازی را افزایش میدهد(۱۸).
از سویی مطالعات انجام شده در مقایسه شدتهای تمرینی HIT [۴]وHIIT سازگاریهای مشابهی را در پتانسیل اکسیداتیو و پویایی اکسیژن در هر دو نوع تمرین نشان داده اند(۱۸). همچنین گزارش شده است سرعت اولیه پویایی اکسیژن در طول دو جلسه تمرین با شدت متوسط رخ داده است (۵۶). تعیین اثر تمرین HIIT بر پویایی جذب اکسیژن در طول انتقال به ورزش مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج نشان میدهد با مراحل مختصری از ورزش بسیـار شدید باعث بهبود متابولیسم هـوازی می شود(۵۶).HIIT در یک دوره زمانی کوتاه باعث افزایش آنزیمهای اکسیداتیوعضلات (سیترات سنتتاز وپیروات دهیدروژناز) می شود. لذا درک آگاهانه از روند زمان سازگاریهای اولیه به تمرین ممکن است یک درک بهتری از رابطه بین پاسخهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی به تمرین ورزشی را ارائه کند که احتمالاً در برنامه نویسی ورزشی می تواند مؤثر باشد(۵۲). درمجموع از آنچه که بیان شد میتوان دریافت که اولاً پاسخ پویایی اکسیژن به تمرینات اینتروال شدید در دختران مشخص نیست و ثانیاً اثرات ورزش تناوبی شدید بر دختران روشن نیست همچنین حداقل زمان لازم برای تغییرات در پاسخ به تمرینات شدید اینتروال مشخص نمی باشد . لذا تحقیق حاضر به دنبال آن است که به سؤالات زیرپاسخ دهد وبتواند به عنوان یک عامل کمک کننده با ارزش در امراجرای ورزش و بهبود در پویایی جذب اکسیژن افراد مورد استفاده قرار گیرد.
۱) آیا یک جلسه تمرین اینتروال بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max ، کسر اکسیژن ، ثابت زمانی اول و دوم) دختران اثر دارد؟
۲) آیا دو جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max ، کسر اکسیژن ، ثابت زمانی اول و دوم) دختران اثر دارد؟
۳) آیا چهار جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max ، کسر اکسیژن ، ثابت زمانی اول و دوم) دختران اثر دارد؟

۱-۳- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق

تمام سعی ورزشکاران در این است که در یک مدت زمان کوتاه به حداکثرتوان اجرای عملکرد برسند واینکه طبق گزارشات، تمرین اینتروال شدید (HIIT) در یک دوره نسبتاً کوتاه باعث بهبود اجرای عملکرد ورزشی میشود(۲۰). تمرینات اینتروال یا متناوب شامل مراحل تمرین و استراحت می باشد. در تمرینات اینتروال دستگاه فسفاژن می تواند ATP بیشتر و دستگاه اسید لاکتیک ATP کمتری تولیدکند. در نتیجه تجمع اسید لاکتیک کمتر وخستگی متعاقب ان نیز کمتر دیده میشود. از طرفی اکثر این مطالعات در ورزشکاران نخبه گنجانیده شده است و از آنجا که افراد مختلف واکنش های متفاوتی به HIIT نشان می دهند، این بی توجهی به جمعیت زیادی از ورزشکاران غیر حرفه ای است(۸۶،۳۶). فعالیت بدنی با بهبود در سلامت قلب وعروق همراه است. با این حال اطلاعات مورد نیاز در مورد اثر تمرین اینتروال با حداکثر سرعت بر آمادگی قلبی تنفسی افراد کم می باشد(۱۱). برایون و همکارانش در سال ۲۰۰۸، اثر ۲ و ۴ جلسه تمرین اینتروال شدید بر کینیتیک اکسیژن مورد مطالعه قرار گرفت که گروه تمرین پس از چهار جلسه HIIT، VO ۲ max بالاتری نسبت به قبل تمرین داشتند، کسر اکسیژن و زمان رسیدن به ۲Ƭ نیز کاهش یافت اما تأثیری بر ۱Ƭ مشاهده نشد.از سویی دو جلسه HIIT سبب VO2 max بالاتر و کسر اکسیژن کمتر و زمان رسیدن سریع تر به ۲Ƭ شد. اما محقق در این تحقیق بیان می کند که حداقل زمان اثرگذار پویایی جذب اکسیژن توسط HIIT مشخص نیست(۱۹).
مطالعات انجام شده در گذشته اثر تمرین بر پویایی VO2 را بررسی کرده اند اما اکثر این تحقیقات از پروتکلهای ورزشی سنتی طولانی مدت بهره برده اند (۱۹). همچنین اکثر این تحقیقات بر روی آزمودنی های مرد صورت گرفته است وکمتر به حوزه کودکان وزنان پرداخته شده است(۷۰). اگر چه به نظر میرسد سرعت پویایی VO2 همراه با تمرینات تناوبی کوتاه مدت شدید (HIT) افزایش میابد، اما هنوز معلوم نیست در چه فاصله زمانی پویایی VO2 سریعتری نشان داده میشود(۱۹). پاسخ جذب اکسیژن ریوی در انتقال از استراحت به ورزش با بار ثابت و تمرین روی دوچرخه به خوبی شرح داده شده است (۴۸). اما به حداقل جلسات لازم HIIT برای اثر گزاری روی فاکتورهای مورد نظرپویایی اکسیژن در هیچ تحقیقی تا به حال توجه نشده است. بنابراین تحقیق حاضر از چند حیث حائز اهمیت است: ۱- اولاً اثرات تمرین HIT بر پویایی جذب اکسیژن روشن نیست. ۲- دوماً اثرات ورزش تناوبی شدید بر دختران روشن نیست. ۳- حداقل زمان لازم برای ایجاد تغییر در پویایی اکسیژن روشن نیست.
با توجه به موارد ذکر شده ما در پی آن هستیم که کوتاه ترین زمان پاسخ پویایی جذب اکسیژن به تمرینات اینتروال شدید (HIIT )در دختران را سنجیده و مورد مطالعه قرار دهیم.

۱-۴- اهداف تحقیق

۱-۴-۱- هدف اصلی

تعیین اثر وابسته به زمان تمرین تناوبی شدید بر پویایی جذب اکسیژن دختران.

۱-۴-۲- اهداف ویژه

مطالعه اثر یک جلسه تمرین اینتروال بر فاکتورهای پویایی اکسیژن ( VO2 max و کسر اکسیژن وثابت زمانی اول و دوم ) دختران .
مطالعه اثر دو جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max و کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم) دختران .
مطالعه اثر چهار جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max و کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم )دختران .
مقایسه اثر ۱، ۲ و ۴ جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max ، کسر اکسیژن ، ثابت زمانی اول و دوم)دختران.

۱-۵- فرضیه های تحقیق

فرضیه ۱ : یک جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max و کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران اثر دارد .
فرضیه ۲ : دو جلسه تمرین اینتروال شدید بر بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max و کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران اثر دارد .
فرضیه ۳ : چهار جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2 max و کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران اثر دارد .
فرضیه ۴ : بین ۱، ۲ و۴ جلسه تمرین اینتروال شدید بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2max ، کسر اکسیژن ، ثابت زمانی اول و دوم) دختران تفاوت معنی داری وجود دارد.

۱-۶- قلمرو تحقیق

۱- دامنه سنی آزمودنی ها بین ۲۰-۲۶ سال می باشد .
۲- سه ساعت قبل از آزمون افراد از خوردن غذا خودداری کردند .
۳- جنسیت افراد مؤنث بود.
۴- قد و وزن افراد اندازه گیری شد .
۵- آزمودنیهای تحقیق شامل افراد فعال اما غیر تمرین کرده بودند .
۶-آزمودنیهای تحقیق فاقد هرگونه بیماری قلبی عروقی بودند.

۱-۷- محدودیتهای تحقیق

عوامل استرس وترس از آزمایش

۲-۲-۱۱- تفاوتهای بین زنان و مردان:

تفاوتهای جنسی نقش مهمی را در اجرای ورزشی و ظرفیت فردی به ویژه در مرحله ی بلوغ در تمرین بازی می کند. طراحی تمرینات باید با در نظر گرفتن تفاوتهای بیولوژیکی و آناتومیکی همراه باشد(۳).
حداکثر مقدار ATPکه می تواند از طریق متابولیسم بی هوازی در طول ورزش فوق شدید تولید شود به عنوان ظرفیت بی هوازی فرد تعریف شده است. چندین محقق پیشنهاد کرده اند که حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده (MAOD)[24] ندازه گیری شده در طی ۲-۳ دقیقه ورزش وامانده ساز یک روش دقیق برای اندازه گیری کمیت ظرفیت بی هوازی افراد می باشد(۹۶).
مدبو وبرگر[۲۵] یک افزایش در حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده را برای مردان بعد از ۶ هفته تمرین شدید تناوبی (HIT) گزارش کردند اما هیچ بهبود معنی داری را برای زنان گزارش نکردند.مدبو و برگر بر این باورند که ظرفیت بی هوازی در مردان نسبت به زنان بیشتر تحت تأثیر تمرینات قرار میگیرد(۶۸).
کمپبل و همکاران[۲۶] پیشرفتهای معنی داری را در اوج قدرت خروجی بدست آمده در طول ۲۰ ثانیه تست دوچرخه با حداکثر سرعت برای زنان پس از شش هفته تمرین HIIT نشان داده اند. همچنین یک افزایش معنی دار در اوج قدرت بدست آمده در طول تست غیر هوازی وینگیت در زنان نشان داده شده است اما در مردان نشان داده نشد(۲۹).
این مطالعات نشان میدهد که زنان قادر به افزایش میزان انتشار انرژی بی هوازی در طی ورزش کوتاه مدت بعد از HIIT هستند. اگرچه پیشنهاد شده است که رابطه نزدیک بین میزان انتشار انرژی بی هوازی و حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده وجود دارد اما عدم بهبود حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده (MAOD) در زنان با گزارش مطالعات دیگردرافزایش معنی دار اوج قدرت بدست آمده در طول ورزش متناقض است(۹۶).
شواهد قوی وجود ندارد که نشان دهد تغییرات در تولید ATP بی هوازی پس از یک دوره HIT در مردان و زنان متفاوت است. از طرفی اطلاعات کمی درباره تغییرات متابولیسم اکسیداتیو در زنان پس از کوتاه مدت شناخته شده است. علاوه بر این معلوم نیست که آیا تغییرات در متابولیسم اکسیداتیو پس از تمرین HIT وابسته به جنس باشد.در حالی که چندین محقق نشان داده اند که افزایش در فعالیت آنزیم اکسیداتیو و یا حداکثر جذب اکسیژن (VO2peak) بعد از تمرین با حداکثرسرعت دویدن در مردان وجود دارد در حالی که دیگران تغییری در تولید انرژی هوازی پس از HIT گزراش نکردند(۹۶).
ردی و همکاران[۲۷] ۸% افزایش را در حداکثر اکسیژن مصرف (VO2max) را نشان دادند در حالی که کمپبل و همکاران تغییری درVO2peak بعد از تمرین کوتاه مدت دوچرخه سواری در زنان نیافت(۹۷). افزایش سوخت وساز هوازی در طول دوچرخه سواری با شدت بالا می توتند وابستگی به تولید انرژی بی هوازی را کاهش ودر نتیجه خستگی را به تأخیر اندازد(۹۶).
توده بدن آزمودنی های مرد وزن با تمرین تغییر معنی داری نداشت. علاوه براین تعیین ترکیب بدن با استفاده از روش DXA تغییر معنی داری را در جرم عضله برای در هر دو گروه زن ومرد بعد از هشت هفته HIT آشکار نکرد. آزمودنی های مرد قبل از تمرین VO2peak بالاتری نسبت آزمودنی های زن داشتند. بعد از اجرای تمرین VO2peak مردان افزایش معنی داری داشت در حالی که تغییر در VO2peak زنان معنی دار نبود. جذب اکسیژن زنان با تمرین HIT تغییر نیافت. مک کنا و همکاران [۲۸] بهبود تبادل گاز در عضلات فعال در طول هفت هفته HIT را در مردان نشان دادند. بنابراین تغییر نکردن جذب اکسیژن زنان در تحقیق کلار بعد از تمرین HIT نشان میدهد که استخراج اکسیژن در عضلات اسکلتی بعد از تمرین بهبود نداشته است(۶۵).
در تحقیق کلارهر دوگروه آزمودنی به طور معنی دار قدرت خروجی بالاتری بعد از تمرین داشتند. تفاوت جنسی معنی داری در اوج ضربان قلب قبل از تمرین وجود نداشت و در طول تمرین هم تغییری نکرد. هر دو گروه افزایش معنی داری در حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده بعد از تنها چهار هفته تمرین نشان دادند. پس از پایان چهار هفته نهایی تمرین هر دو گروه افزایش معنی داری را در حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده نشان دادند .در تست قبل از تمرین لاکتات خون در مردان نسبت به زنان به طور معنی داری بالا بود. بعد از هشت هفته تمرین HIT لاکتات خون در زنان و مردان افزایش داشت اما باقی مانده لاکتات در مردان نسبت به زنان به طور معنی داری بالاتر بود (۹۶).
لاکتات خون اندازه گیری شده بعد از سه جلسه تمرین HIT در مردان نسبت به زنان به طور معنی داری بیشتر بود. در مردان کسر اکسیژن تعیین شده در طول زمان تست دوچرخه بعد از تمرینHIT نسبت به تست قبل از تمرین به طور معنی داری پایین تر بود. در مقابل کسر اکسیژن بین دو تست در زنان متفاوت نبود. درمردان جذب اکسیژن اندازه گیری شده در طول زمان تست در مقابل جذب اکسیژن در تست قبل از تمرین به طور معنی داری بالاتر بود. در مقابل تغییری در جذب اکسیژن زنان ایجاد نشد(۹۶).
کلار وهمکاران برای اولین بار افزایش قابل توجهی را در حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده همراه با تمرین HIT در زنان تمرین نکره نشان دادند. همچنین بهبود معنی داری در VO2peak زنان و مردان با اجرای HIT نشان داده شد که مرتبط با افزایش فعالیت آنزیم اکسیداتیو و جریان خون عضله است. در حالی که هارمر و همکاران هیچ تغییری را در جذب اکسیژن آزمودنی های مرد گزارش نکردند(۹۶).
احتمالاً نتایج متفاوت این دو تحقیق به علت بکارگیری مدت زمان تمرین متفاوت است. هارمر از تمرین اینتروال ۳۰ ثانیه استفاده کرده است در حالی که کلار از تکرارهای دو دقیقه ای تمرین اینتروال استفاده کرده
است که نشان داد اکسیداتیو ATP با تکرارهای طولانی بیشتر است در نتیجه جذب اکسیژن بیشتری حاصل می شود. همچنین کلاراشاره کرد VO2بالاتر بعد از HIT به VO2بیشتر وبهبود تنظیم اسیدوباز در طول رقابت کمک میکند. قبل تمرین HIT مردان حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده بالاتری نسبت زنان داشتند . مقدار بالاتر حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده در مردان ناشی از تفاوت بین بیوشیمیایی و موروفولوژیکی عضلات اسکلتی مردان وزنان میباشد(۹۶).
اسبجورنسون وهمکاران [۲۹]هر گونه تفاوتهای جنسی در فعالیت فسفوفروکتو کیناز (PFK) بعد از چهار هفته HIT را نشان دادند. فعالیت (PFK) و همچنین نسبت تارهای نوع II عضله در مردان بیشتر از زنان بود(۳۹). این عوامل ممکن است به توانایی در تولید ATP به طور غیر هوازی در طول ورزش سریع در مردان نسبت به زنان مؤثرتر باشد. با وجود چنین تفاوتهای جنسی در فعالیت آنزیم های عضلانی و نوع تار ، افزایش مشاهده شده در حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده و لاکتات خون در مطالعه کلار وهمکاران نشان میدهد که توانایی تولید ATP غیر هوازی در پاسخ به HIT در مردان متفاوت نیست. نتایج پژوهش کلار و همکاران مشابه گزارشهای تاباتا وهمکاران (۹۱) در نمونه های مرد بعد از چهار هفته HIT میباشد(۹۶).
به طور مشابه ردلی و همکاران[۳۰] گزارش کردند که بیشترین افزایش لاکتات خون در نمونه های زن بعد از دو هفته تمرین HIT رخ داده است. این دوره زمانی تغییرات در فاکتورهای نامبرده شده در هر دو جنس حاکی از اثر مفید تمرین های HITو ایجاد سازگاری به این نوع تمرین در کمترین زمان است(۷۹).
گزارش شده است که زنان نسبت به مردان ریکاوری سریعتری بین تکرارهای تمرین دارند. همچنین انباشت کمتری از اینوزین منو فسفات و اینوزین بعد از ورزش خیلی شدید را نشان دادند. این امر اجازه میدهد زنان نسبت به مردان هر تکرار تمرین را به صورت پی درپی و به طور بی هوازی اجرا کنند. علاوه بر این گزارش شده است انرژی حاصل از گلیکولیز بی هوازی در ۷۰-۸۰% از حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده شرکت می کند. بنابراین احتمالاً افزایش گلیکولیز بی هوازی در فرایند سوخت وساز اصلی برای حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده بزرگتر بعد از تمرین محسوب می شود. مکانیسم های ممکن در افزایش حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده بعد از HIT ممکن است باعث افزایش در میزان جریان گلیکولتیک شود که بخشی به علت افزایش فعالیت آنزیم گلیکولتیک همانند PFK و لاکتات دهیدروژناز(LDH) می باشد(۷۹).
اسبجورنسون وهکاران کل فعالیت LDH به مقدار نسبی در مردان و زنان بعد از چهار هفته HIT افزایش داشته است(۳۹). علاوه براین مکنا و همکاران بهبود تنظیم پتاسیم عضلات اسکلتی را با تمرین HIT نشان دادند (۶۵).
در مقابل یافته های کلار وهمکاران ، مدبو وبرگر موفق به نشان دادن افزایش معنی داری در حداکثر کسر اکسیژن انباشته شده بعد از شش هفته HIT در زنان شدند در حالی که مردان به افزایش ۱۶% رسیدند(۹۶).
گرین وهمکاران (۲۰۱۳) تفاوتهای جنسی را بعد از تمرینات HIIT و اثر آن روی دوره ریکاوری بررسی کردند. قبل از تمرین VO2peak و میزان لاکتات و حداکثرضربان قلب کنترل شده بود. داده ها در تمام آزمایش ها VO2peak بالاتری در مردان نسبت به زنان نشان داداین در حالی بود که HRmax زنان بالاتر بود. گرین و همکاران (۲۰۱۳) اشاره کردند یافته ها از این موضوع حمایت میکند که بهبود ریکاوری در طول HIIT وجود دارد(۵۹).

۲-۲-۱۲- تمرین اینتروال در افراد مسن:

نموتو و همکاران[۳۱] با بررسی اثر تمرین پیاده روی تناوبی خیلی شدید بر سلامت جسمانی و فشار خون افراد میانسال و مسن نشان دادند که تمرینات HIT سبب افزایش بیشتری در VO2peak قدرت عضلات ران و کاهش بیشتری در فشار خون سیستولیک هم در زنان و هم در مردان مسن نسبت به پیاده روی تداومی در آنها شده بود.مدت زمان هر وهله تمرین سه دقیقه و زمان استراحت فعال نیز دو دقیقه بود. علاوه بر افزایش در توده عضلات ران در ظرفیت هوازی به ازای هر واحد از توده عضلانی و نیز ممکن است در افزایش VO2peak نقش داشته باشد(۵۸). در تحقیق دیگری نشان داده شد که زنان بالای ۶۵ سالی که در یک برنامه تمرینی خیلی شدید بدون داشتن خطر برای سلامتی آنها شرکت کرده بودند بهبودهای معنی داری را در کیفیت زندگی عملکرد شناختی و داشتن یک زندگی مستقل را از خود نشان داده بودند (۳۰).

۲-۲-۱۳- تمرین اینتروال در کودکان ونوجوانان :

بروز چاقی کودکان به طور چشمگیری در سرتاسر جهان در ۵۰ سال کذشته افزایش یافته است، به طور عمده از زندگی بدون تحرک جسمانی و عادت رژیم غذایی نا مناسب نتیجه میشود. به طور سنتی تمرین کم شدت تا متوسط استقامتی (ET) رایج ترین نوع ورزش توصیه شده برای بهبود ظرفیت های فیزیکی و پارامترهای مرتبط با سلامت کلی ( به عنوان مثال فشار خون، مقاومت به انسولین، پروفایل لیپیدی ) درافراد سالم وچاق بوده است.
برای مقایسه دو روش تمرین استقامتی (ET) و اینتروال (HIT) بر پارامترهای مرتبط به سلامت کودکان چاق بین ۱۲-۸ ساله تحقیقی صورت گرفته است. در نتیجه هردو روش تمرینی VO2peak به میزان قابل توجهی افزایش داشت. علاوه بر این کل زمان ورزش (HIT وET) و اوج سرعت در طول آزمون حداکثر قلبی تنفسی به طور معنی داری در سرتاسر دوره تمرینی بهبود یافت. شاخص انسولیمی در مقایسه با زمان قبل از تمرینبه طور معنی داری پایین تر بود. توده بدن در تمرین HIT به طور قابل توجهی کاهش یافته بود(۶/۲% ) اما در تمرین ET این کاهش معنی دار نبود (۲/۱%). همچنین یک کاهش معنی داری برای BMI در هردو گروه بعد از تمرین (۳% ET: و ۵%HIT:) مشاهده شد (۱۲).
به هر حال برای افراد در حال رشد و همچنین در ترویج اثرات مرتبط با سلامت کودکان و بزرگسالان و افراد دارای سندرم متابولیک و نارسایی قلبی ،تمرین اینتروال با شدت بالا (HIT) پیشنهاد می شود (۱۲).
تجونا و همکاران نشان دادند که ۱۶ هفته ، سه بار در هفته (HIT ) (چهار مرحله چهار دقیقه ای در ۹۰%حداکثر ضربان قلب با سه دقیقه بازیافت ) وتمرین ET ( به عنوان مثال ۴۷ دقیقه در ۷۰% حداکثر ضربان قلب ) در کاهش میانگین فشار خون شریانی و کاهش توده بدن و چربی در بیماران مبتلا به سندرم متابولیک به یک اندازه موثر بوده است. همچنین کیفیت زندگی به همان اندازه درهر دو گروه بهبود یافت. با این حال HIT در بهبود عملکرد اندوتلیال، عملکرد عضله اسکلتی و کاهش قند خون نسبت به ET مؤثرتر بوده است (۱۲). مطالعات آزمایشگاهی جیبارا نشان داد که HIT به (عنوان مثال شش تکرار۳۰ ثانیه ای با ۵/۴ دقیقه ریکاوری بین تکرارها) وET ( به عنوان مثال ۴۰-۶۰ دقیقه ای دوچرخه سواری مستمر در بار کاری VO2peak 65% ) متابولیک مشابهی درسیستم قلبی – عروقی وسازگاریهای عضله اسکلتی در انسان سالم را القا می کند(۱۲). از طرفی فعالیتهای بدنی کوتاه مدت (یعنی ۳۰ دقیقه ای) مخالف الگوی بازیهای کودک است که به طور عمده شامل تلاشهای کوتاه مدت متناوب میباشد، است. همچنین این همراه با عوامل فرهنگی و روانی ( به عنوان مثال مدت کوتاه نیازهای تفریحی یا انگیزشی ) ممکن است الویت یک کودک برای فعالیت در تمرینات اینتروال را توجیح کند(۱۲).
در یک مطالعه بر روی شناگران نا بالغ اثرات چهار هفته تمرین تناوبی با شدت بالا (HIIT) در مقابل حجم بالای تمرین استقامتی مورد بررسی قرار گرفت که در نتیجه این مطالعه نشان داده شد که یک دوره چهار هفته ای تمرین با حجم بالا هیچ مزیت و برتری قابل ملاحظه ای نسبت به تمرین تناوبی شدید با حجم پایین نداشت(۲۰).
دوره آماده سازی در کودکان اغلب به برنامه ریزی مدرسه ای و دیگر فعالیتها در زمانهای آزاد آنها با توجه به سطح آمادگی عملکرد آنها محدود می شود. به همین دلیل برنامه های تمرینی که صرفه جویی در زمان را دارند همانندHIIT مؤثرهستند و میتواند عملکرد استقامتی را بهبود دهد و در زمانهای کافی برای افزایش دیگر مهارتها همانند تکنیک های حرکتی، سرعت العمل ها و تبدیل سرعت به قدرت مؤثر باشد. بنابراین استفاده از این نوع تمرینات برای بهبود عملکرد رقابتی کودکان منطقی به نظر می رسد(۲۰). بنابراین HIT به عنوان یک تمرین کوتاه مدت امیدوار کننده و انگیزشی در سازگاریهای سلامت در کودکان است(۱۲).

۲-۲-۱۴- سازگاری های ساختاری به تمرینات HIIT:

فرایندهای مربوط به سازگاری صرفاً زمانی اتفاق می افتد که شدت در حد ظرفیت و آستانه ورزشکار باشد. تمرین زیاد با شدت بسیار پایین (مثلاً پایین تر از ۳۰% شدت بیشینه) سازگاری را میسر نخواهد کرد، زیرا سطوح بالاتری از شدت برای شروع سازگاری لازم است. بنابراین کاربرد مناسب تمرین موجب تغییرات آنابولبیکی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و روانی در ورزشکار می شود(۳).
همانطور که قبلاً اشاره کردیم تمرین تناوبی با شدت بالا (HIIT) به ورزشی اشاره میکند که توسط انفجارهای نسبتاً کوتاه از فعالیتهای شدید با دوره های از استراحت یا ریکاوری فعال (با ورزش کم شدت) مشخص می شود.در افراد تمرین ندیده و افرادی که بطور تفریحی فعالیت می کنند دوره کوتاه HIIT با وجود حجم قابل ملاحظه پایینتر ومدت زمان کمترنسبت به تمرین استقامتی سنتی محرکی قوی برای بازسازی سازگاریهای فیزیولوژیکی می باشد(۴۴).
پری و همکاران (۲۰۰۸) اثر تمرین HIIT در افراد تمرین نکرده بررسی کردند و نشان دادند ظرفیت عضلات اسکلتی و سازگاری متابولیکی کل بدن به دنبال شش هفته HIIT (تقریاًیک ساعت از ۴ × ۱۰ تناوب با ۹۰%VO2peak جذب اکسیژن و دو دقیقه استراحت بین اینتروالها و سه روز در هفته) فزایش معنی داری داشته است. همچنین VO2peak هم به دنبال HIIT، ۹% افزایش یافته بود(۷۶).
تمرینات اینتروال با شدت بالا (HIIT) باعث ایجاد سازگاریهای عضله در زمان استراحت میشود از جمله باعث: افزایش سیتوکروم C، محتوای اکسیداز IV (18%) و حداکثرفعالیت آنزیمهای میتوکندریایی همانند سیترات سنتتاز(۲۶%)، بتا هیدروکسیل کوآ دهیدروژناز(۲۹%)، آسپارتات آمینوترانسفراز (۲۶%) و پیروات دهیدروژناز (۲۱%) و افزایش پروتئین های انتقال GLUT4،مونوکربوکسیلات (MCT1,4) و افزایش محتوای گلیکوژن می شود(۷۶). همچنین تمرینات اینتروال با شدت بالا به طور کلی باعث سازگاریهای در طول ورزش می شود که میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
کاهش گلیکوزنولیز، کاهش تجمع لاکتات و فسفوریلاسیون سوبسترا، فعال سازی PDHبدون تغییر در اکسیداسیون کربوهیدارت ، افزایش اکسیداسیون چربی و افزایش VO2peak می شود(۷۶). براساس نتایج این تحقیقات می توان گفت HIIT یک روش قدرتمند برای افزایش ظرفیت عضلات کل بدن وعضلات اسکلتی برای اکسیده کردن چربی و کربوهیدرات در افراد تمرین کرده وتمرین نکرده میباشد(۷۶).

۲-۲- ۱۵- پویایی اکسیژن:

حجم اکسیژن مصرفی به عنوان شاخص غیرمستقیم تنفس سلولی هزینه انرژی و اقتصاد حرکتی و متغیرهای وابسته به آن در فیزیولوژی ورزشی و علم تمرین باعث شده است تا بسیاری از پژوهشگران به مطالعه عوامل موثر بر کمیت (حجم اکسیژن)و کیفیت(تغییرات حجم در واحد زمان) آن بپردازند در این مجموعه اهمیت کینتیک یا پویایی اکسیژن مصرفی (الگوی افزایش ناگهانی اکسیژن مصرفی در شروع فعالیت تا رسیدن به مرحله یکنواخت) نسبت به دیگر پارامترهای آمادگی هوازی در بیان تفاوت های اجراهای ورزشی به ویژه در تعویق خستگی عضلانی در سال های اخیر مورد توجه بیشتری قرار گرفته است(۶). مطالعه پویایی جذب اکسیژن یک فاکتور غیر تهاجمی برای بررسی پاسخ های قلبی- تنفسی ،پاسخهای متابولیکی به ورزش پویا و محدودیتهای ورزش به صورت روزانه است. ماهیت غیر تهاجمی این فاکتور مهم باعث شده است که پژوهشگران آن را در افراد جوان و افراد مبتلا به بیماری مورد استفاده قرار دهند(۸۷).
هرچند عوامل متعدد طبیعی و غیر قابل دستکاری از جمله سن، تار عضلانی، بیماری ، صفات ارثی،اریتوپویتین، حجم پلاسما توانایی به تعویق انداختن خستگی در ورزشهای شدید و غیره بر پویایی جذب اکسیژن مصرفی موثرترند. اما این متغیر فیزیولوژیکی بر اثر تمرینات ورزشی نیز تحت تاثیر قرار می گیرند که میزان تاثیر به نوع تمرین، شدت تمرین، مدت تمرین طول دوره تمرین و سطح اولیه امادگی آزمودنی ها و مرحله گرم کردن و سرد کردن بستگی دارد. برای مثال گزارش شده است افزایش ۶% درVO 2max و%۱۶، در به تعویق انداختن زمان خستگی پویایی جذب اکسیژن را تغییر میدهد. به طور کلی پاسخهای پویایی جذب اکسیژن با شدتهای مختلف ورزش متفاوت است و ورزشها در چهار شدت متوسط، سنگین ،شدید (خیلی سنگین) و خیلی شدید رده بندی می شوند (۷۰،۱۶،۹۸). بر اساس نظر بور تمام این مواد باعث افزایش تخلیه اکسیژن در عضلات می شوند و ازاین طریق بهبود پویایی اکسیژن مصرفی را به دنبال خواهد داشت(۶).

۲-۲-۱۵-۹- مبانی ریاضی کینتیک

از آنجا که پویایی جذب اکسیژن با داده هایی که از ابتدای ورزش تا انتهای ورزش مورد اکسیژن مصرفی VO2 می شود با دنبال کردن این داده ها حاصل یک نمودار غیر خطی منحنی وار است که برای تعیین VO2 مصرفی در لحظه دلخواه متخصصین از چندین مدل ریاضی استفاده می کنند که البته هر کدام نسبت به دیگری برتری و نقض هایی دارد که از جمله چندین مدل معروف که از دیرباز تا به حال مورداستفاده قرار می گرفته است که شامل:
که ۱ τ و ۲ τ و ۳ τ ثابت های زمان برای رسیدن به ۶۶ درصد فازهای ۱و۲و۳ است
S1 ,S2 ,S3 تاخیر زمان در هر سه فاز برای رسیدن به حالت پایداری.
A1 ,A2 ,A3 دامنه نوسان.
MRT: زمان رسیدن به ۶۶ درصد از کل کینیتیک اکسیژن از ابتدای فعالیت(t=0).
و اما برای اکسیژن مصرفی در زمان همان لحظه داریم.
برای بدست آوردن مقدار صحیح کسر اکسیژن و وام اکسیژن چون به صورت یک منحنی زیر نمودار است از انتگرال استفاده می شود (۷۰).
داده ها در VO2max طوری است که معمولا آزمودنی برای چندین دقیقه آن را حفظ می کند، معمولا از ۲ تا ۶ دقیقه و در ورزشکاران برای مدت بسیار طولانی تر ، اما VOpeak واژه ای است که برای بیماران و کودکان و سالمندان استفاده می شود و در واقع یک عدد ماکزیمم است که تنـها آزمودنی بـرای لحظه ای می تواند به این حد از اکسیژن مصرفی برسد و پاسخ ها دارای نوسان فراوان است و به حالت تعادل نمی رسد که البته در VO2max معمولا لاکتات خون بین ۸ تا ۱۲ میلی متر است(۷۰،۶۴).

۲-۲-۱۶- مطالعات انجام شده در داخل کشور

تا به حال مطالعه ای در داخل کشور در راستای این موضوع انجام نشده و تنها یک یا دو مورد پژوهش بر کینتیک اکسیژن با دستگاه گاز آنالیز استفاده شده است که می توان به تحقیقی که توسط دکتر حمید رجبی و دکتر پروانه نظرعلی و نجمه رضایی نژاد در دانشگاه الزهرا بر روی تاثیر شدت گرم کردن بر پویایی اکسیژن مصرفی فعالیت زیر بیشینه در زمان تیم ملی فوتبال انجام شده اشاره کرد (۶).

۲-۲-۱۷- مطالعات انجام شده در خارج از کشور

مطالعات انجام شده در خارج از کشور در راستای این موضوع بسیار محدود است و بیشتر این موضوع را در مردان مورد بررسی قرار داده اند و کمتربه تمرینات HIIT واثر آن بر پویایی اکسیژن زنان پرداخته اند.
درتحقیقی که سوزان براندبورگ (۱۹۹۹) بر روی زنان دیابتی نوع ۲ انجام داده است، نشان داد بعد از اتمام دوره تمرینی پویایی اکسیژن درآزمودنی های مبتلا به دیابت نسبت به گروه کنترل و گروه سالم (بدون دیابت نوع۲) بهبود بیشتری را شامل شده اند. این درحالی بود که آنها در شروع تحقیق و تست اولیه کمترین میزان جذب اکسیژن را داشتند . براندبورگ نتیجه گرفت آنها از برنامه ورزشی بهره بیشتری برده اند(۹۷).
کریستین و همکاران[۴۲] که در بین همکاران نام جیبالا هم به چشم می خورد در ۲۰۰۵ نشان دادند ۶ جلسه تمرین اینتروال شدید تست وینگیت بر تمام فاکتورهای کینتیک O2موثر است (۵۴).
جیسون تالندیان[۴۳] در سال ۲۰۰۶ اثردو هفته HIIT را بر ظرفیت اکسیداسیون چربی درزنان بررسی کرد. بعد از آنالیز دادها تلاندیون نشان داد که هفت جلسه HIIT طی دو هفته افزایش معنی داری در اکسیداسیون چربی کل بدن و ظرفیت عضله اسکلتی زنان ایجاد می شود. همچنین اشاره کرد تمرین باعث ۱۳% افزایش در VO2peak شده است و آنزیم های اکسیداتیو میتوکندریا افزایش داشته اشت(۵۲).
کارتر و همکاران [۴۴](۲۰۱۲) در مطالعه ای در مردان اثر شش جلسه HIIT را بر بافت چربی و پروتئوم التهابی برجسته پلاسما را بررسی کردند. یافته های تحقیق کارتر نشان میدهد که شش جلسه HIIT باعث کاهش قابل توجهی در گیرنده اینترلوکین ۶ (IL-6)، مونوسیت کموتاسیک پروتئین ۱ (MCP-1) و آدیپونکتین در پلاسما می شود. در بافت چربی اینترلوکین ۶ کاهش معنیداری داشت درحالی که آدیپونکتین تمایل به کاهش داشت(۶۰).
جیبالا وجونس[۴۵] (۲۰۱۳) نشان دادند شش جلسه HIIT (15 دقیقه رکاب زدن روی دوچرخه با کل زمان تمرینی ۲٫۵ ساعت در ۱۴ روز ) به منظور افزایش ظرفیت ورزش و بهبود ظرفیت اکسیداتیو عضلات اسکلتی کافی است(۴۴).
در مجموع مبانی نظری پژوهش و پژوهش های داخل و خارج کشور، آشکار می سازد که HIIT بر فاکتورهای کینیتیک اکسیژن موثر است. با توجه به مطالعات ما در این زمینه به نظر می رسد، مطالعات صورت گرفته بیشتر اثر HIIT بر روی فاکتورهای کینیتیک اکسیژن جمعیت مردان را مورد بررسی قرار داده اند وکمتر به فاکتورهای کنتیک اکسیژن دختران توجه شده است و همچنین تعیین حداقل زمان موثر HIIT بر فاکتورهای کینیتیک اکسیژن مورد بررسی قرار نگرفته است. بنابراین در تحقیق حاضر ما در پی آن هستییم که تأثیر ۱، ۲ و ۴ جلسه تمرین تناوبی شدید را بر فاکتورهای پویایی اکسیژن (VO2max و کسر اکسیژن و ثابت زمانی اول و دوم ) دختران مورد بررسی قرار دهیم.

فصل سوم:

روش شناسی تحقیق

۳-۱- مقدمه

مرور سوابق نظری و تجربی در فصل دوم نشان داد که تمرین تناوبی شدید بر کینیتیک اکسیژن تاثیر دارد. اما میزان تاثیر این نوع از تمرینات درپویایی اکسیژن دختران مبهم بود. این پژوهش با هدف بررسی این موضوع که چند جلسه تمرین تناوبی شدید بر کینیتیک اکسیژن در دختران تاثیر دارد طراحی گردیده است و با توجه به آن از دانشجویان تربیت بدنی دانشگاه اراک خواستار همکاری شدیم و پویایی اکسیژن آنها را قبل و پس از تمرین ارزیابی کردیم.

۳-۲- روش و طرح تحقیق

تحقیق حاضر از نوع نیمه تجربی بود که به بررسی تاثیر تمرین تناوبی شدید بر کینیتیک اکسیژن دختران پرداخت و به صورت میدانی با طرح پیش آزمون پس آزمون اجرا شد.

۳-۳- جامعه آماری

نمونه های تحقیق از دانشجویان تربیت بدنی دانشگاه اراک انتخاب شده بودند که پس از آگاهی از ماهیت تحقیق آزمودنی ها رضایت خود را جهت شرکت در این مطالعه اعلام کردند. همه آزمودنی ها سالم واز نظر بدنی نسبتاً فعال بودند و تحت درمان دارویی یا رژیم غذایی خاصی قرار نداشتند. روش نمونه گیری از نوع در دسترس بود. که از بین دانشجویان به طور تصادفی ۴۰ نفر انتخاب شدند و به طور تصادفی در چهار گروه ده نفره قرار گرفتند.

۳-۴- مراحل تحقیق

۱– دوجلسه آشنایی برای کار با دوچرخه کار سنج
۲- آزمون گیری های اولیه
۳- یک، دو و چهار جلسه تمرین اینتروال شدید
۴- آزمون گیری پس از تمرین

۳-۵-نمودار روش کار

انجام تست فزاینده تست کینتیک VO2
انجام تست فزاینده و تست کینتیک VO2
آشناسازی

۳-۶- روش اجرای تحقیق

آزمودنی ها که به طور تصادفی انتخاب شده بودند به دو گروه فعال و کنترل اختصاص داده شد. در گروه فعال سه گروه آزمودنی ۱۰ نفره داشتیم که به ترتیب هر کدام را یک، دو، چهار جلسه تمرین تناوبی شدید داده و در گروه کنترل ۱۰ آزمودنی قرار داشتند که هیچ گونه تمـرینی را بـر آنـها اعمال نمی کردیم. در جلسه آزمون اولیه ، آزمودنی ها به ترتیب در یک برنامه ورزشی بیشینه فزاینده طبقه بندی شده بر روی دوچرخه کار سنج (مونارک مدل ۸۹۴) تا رسیدن به واماندگی شرکت دادیم که در حین اجرای آزمون داده ها را از طریق دستگاه اسپیرومتری (گاز آنالایز) به روش نفـس بـه نفـس متـغـیـر پـویـایـی جـذب اکـسیـژن را می سنجیدیم. قبل از استفاده باید دستگاه کالیبره شود. طریقه تفسیر دستگاه بوسیله محاسبه اکسیژن مصرفی و دی اکسید کربن تولیدی است که توسط ماسکی که روی صورت آزمودنی قرار میگرد به فضای درون سیستم منتقل میشود.
پیش از آغاز برنامه، آزمودنی ها به مدت چهار دقیقه با کار صفر وات و سرعت ۶۰ دور در دقیقه بدن خود را گرم کرده، سپس فعالیت اصلی با کار ۵۰ وات شروع شده و هر مرحـله چهـار دقـیقه طول کشیده که بعد از هر مرحله چهار دقیقه ای ۳۰ وات بار کاری اضافه شده و در بین هر مرحله یک دقیقه استراحت فعال برای ریکاوری وجود داشت(۱۵). این روند را بر حسب آمادگی بدنی آزمودنی تا رسیدن به واماندگی انجام می گرفت.
برنامه تمرین سه روز پس از آزمون گیری اولیه آغاز شد . برنامه ها شامل یک، دو و چهار جلسه تمرین اینتروال شدید سرعتی بود که بین جلسات تمرینی یک روز فاصله قرار داشت. در شروع هر جلسه تمرین آزمودنی ها به مدت پنج دقیقه به طور سبک خود را گرم کرده بعد از گرم کردن پروتکل تمرین به این گونه شروع می شد که دارای دو مرحله استراحت فعال بین فعالیت با شدت بالا بود که آزمودنی ها به مدت یک دقیقه با ۱۲۰% حداکثر اکسیژن مصرفی و یا ۱۰۵ درصد HR max رکاب زده و سپس یک دقیقه برای استراحت با سرعت بسیار پایین رکاب میزدند و این کار را تا مرحله واماندگی بر روی دوچرخه کارسنج الکتریکی (مونارک ۸۹۴) ادامه میدادند(۱۹). در حین اجرای آزمون مربی آزمودنی ها را برای بهبود عملکرد به صورت زبانی تشویق می کرد. پس از ۳ روز از اجرای تمرینات پس آزمون طبق پیش آزمون از آزمودنی ها گرفته شد.
آنالیز داده ها
پاسخ های کینیتیک اکسیژن به روش نفس به نفس با یک نمودار نمایی غیرخطی پارامتریک
تحلیل می شود که از طریق اختلاف فشار نوسانات اکسیژن و دی اکسید کربن داده های پاسخ کینیتیک اکسیژن را بر روی نمودار دو بعدی لیتر در دقیقه به تصویر می کشد. کینیتیک اکسیژن برای هر آزمودنی شامل ۳ فاز می باشد که فاز اول نمایانگر توان بی هوازی است. نیازهای متابولیکی و اکسیژن از طریق فسفوکراتین تأمین می شود. ۱Ƭ که ثابت زمانی اول نیز نامیده می شود زمان رسیدن آزمودنی به ۶۶ درصد پاسخ کینیتیک اکسیژن در فاز اول می باشد که این عدد هر چه کمتر باشد نشان دهنده بالاتر بودن توان بی هوازی است. پس از فاز اول کینیتیک اکسیژن وارد فاز دوم شده که در واقع آغاز استفاده عضلات از سیستم هوازی به عنوان سوبسترا می باشد. ۲Ƭ که ثابت زمانی دوم نیز نامیده می شود زمان رسیدن آزمودنی به ۶۶ درصد پاسخ کینیتیک اکسیژن در فاز دوم می باشد که این عدد هر چه کمتر باشد نشان دهنده بالاتر بودن توان هوازی است.بعد از فاز دوم کینیتیک اکسیژن وارد فاز سوم می شود که در این مرحله اگر آزمودنی جزو ورزشکاران نخبه و یا از کودکان باشد کینیتیک اکسیژن وارد یک جزء آهسته یا (slow component) می شود که در تحقیق حاضر این فاکتور وجود ندارد(۱۹).
S یا TD1: در واقع مدت زمان تأخیری است که بین دو فاز متوالی از انتهای فاز آغازین تا انتهای فاز واپسین می باشد(۱۹). [۴۶]

۳-۷- ابزارهای اندازه گیری

۳-۷-۱ گاز آنالایزر

برای اندازه گیری فاکتورهای مورد نظر در کینیتیک اکسیژن از دستگاه آنالیزور گازهای تنفسی مدل QUARK b2 متعلق به شرکت COSMED ساخت کشور ایتالیا که در شکل(۳-۱) نشان داده شده است استفاده شد.
(شکل۳-۱) دستگاه گاز آنالایزر

۳-۷-۲- دوچرخه کارسنج

برای اجرای تمرین تناوبی شدید و گرفتن تست از دوچرخه کارسنج مونارک مدل E849 ساخت کشور سوئد که در شکل(۳-۲) نشان داده شده است استفاده شد.
شکل(۳-۲) دوچرخه کارسنج

۳-۷-۳- پرسشنامه

برای جمع آوری اطلاعات فردی و سابقه بیماری های قلبی عروقی از پرسشنامه استفاده شد. پرسشنامه شامل مشخصات فردی (قد و وزن،سن،جنس و……) که در (۳-۳) آمده باید با دقت توسط آزمون گیرنده تکمیل می شد.

۳-۷-۴- ترازو و متر نواری

برای اندازه گیری وزن و قد آزمودنی ها به ترتیب از ترازوی دیجیتالی ساخت کشور چین شکل (۳-۴)و متر نواری استفاده شد.
شکل (۳-۴)ترازوی دیجیتالی

۳-۸- روش های اندازه گیری

۳-۸-۱- آزمون نفس به نفس

آزمون نفس به نفس یک آزمون مرجع برای اندازه گیری کینیتیک اکسیژن است که علاوه بر مقادیر بالا پارامترهای دیگری از قبیل آستانه لاکتات و RMR [۴۷]و ظرفیت حیاتی اجباری، حجم بازدمی اجباری، حداکثرتهویه اجباری و غیره را اندازه گیری می کند.
آزمودنی ها سپس بر روی دوچرخه کارسنج مونارک مدل E894 تست واماندگی مورد نظر را انجام داده در خاتمه تایید اطلاعات و ذخیره آن ها انجام شود.

اثر بخشی سازمانی و کارآیی را محدود می سازند. درخواست انجام دادن کاری که برای کارگران معنی کمی دارد یا اصلاً معنی ندارد، برای شرکتها هزینه های فراوانی ایجاد می کند. از خود بیگانگی از بی معنی بودن نتیجه می شود؛ و نیرو و انگیزش از کار معنی دار حاصل می گردد.
پژوهش درباره معنی دار بودن کار بدین نتیجه رسیده است که افراد به هنگام اشتغال به کاری که احساس می کنند معنی دار است، بیشتر به آن متعهد می شوند و بیشتر درگیر آن می گردند؛ نسبت به زمانی که احساس معنی دار بودن شغل پایین است، نیروی زیادتری برای آن کار متمرکز می کنند و در پیگیری اهداف مطلوب پشتکار بیشتری نشان می دهند . افراد بـه علت اینکه کار معنی دار با احساس اهمیت شخصی و خود ارزشی آنان همراه است، در اشتغال بدان هیجان و شوق بیشتری دارند. همچنین، افرادی که با احساس معنی دار بودن شغل توانمند شده انـد، نـوآورتر، بر رده های بالاتر تاثیر گذارتر و شخصاًَ کاراتر از کسانی هستند که از لحاظ معنی دار بودن شغل، امتیازات پایین دارند. (یزدانی،۷۰،۱۳۸۱).
۲-۱-۲-۵- احساس داشتن اعتماد به دیگران [۲۲]
سرانجام، افراد توانمند، دارای حسی به نام اعتماد هستند. مطمئن اند که با آنان منصفانه و یکسان رفتار خواهد شد. این افراد این اطمینان را حفظ می کنند که حتی در مقام زیر دست نیز نتیجـه نهایی کارهایشان، نه آسیب و زیان، که عدالت و صفا خواهد بود. معمولاً معنی این احساس آن است که آنان اطمینان دارند که متصدیان مراکز قدرت با صاحبان قدرت، به آنان آسیب یا زیان نخواهند زد، و اینکه با آنان بیطرفانه رفتار خواهد شد. با وجود این، حتی در شرایطی که افراد قدرتمند درستی و انعطاف نشان نمی دهند، افراد توانمند باز هم به گونه ای احساس اعتماد شخصی را حفظ می کنند؛ به بیان دیگر، اعتماد به معنی داشتن احساس امنیت شخصی است . اعتماد همچنین، به طور ضمنی، دلالت بر این دارد که افراد خود را در یک موقعیت آسیب پذیری قرار می دهند . با این همه، افراد توانمند ایمان دارند که در نهایت هیچ آسیبی در نتیجه آن اعتماد متوجه آنان نخواهد شد.
پژوهش در مورد احساس داشتن اعتماد، نشان داده است افرادی که اعتماد می کنند، آمادگی بیشتری دارند تا صداقت و صمیمیت را جانشین تظاهر و بی مایگی سازند. آنان بیشتر مستعد صراحت، صداقت و سازگاری هستند تا فریبکاری و ظاهر بینی . همچنین، آنان، بیشتر پژوهش گرا و خود سامان ، خود باور و مشتاق به یادگیری هستند؛ برای روابط متقابل، ظرفیت بیشتری دارند و به گروهها در مقایسه با افراد با اعتماد پایین، درجه بالاتری از همکاری و خطرپذیری را نشان می دهند. افراد دارای اعتماد، به دیگران بیشتر علاقه دارند؛ تلاش می کنند تا با دیگران باشند و بخش موثری از گروه تلقی شوند. آنان، همچنین، خود افشارگر تر ، در ارتباطات مربوط به خود صادق تر و برای گوش دادن با دقت به دیگران، تواناترند. آنان نسبت به افراد با سطوح پایین اعتماد، در برابر تغییر کمتر مقاومت می کنند و برای انطباق با ضربه های روانی غیر منتظره تواناترند. احتمال بیشتری وجود دارد که افرادی که به دیگران اعتماد می کنند خود قابل اعتماد و از استانداردهای اخلاقی- شخصی بالایی برخوردار باشند (میشرا،۱۹۹۲).
به علت اینکه محیط های اعتماد کننده به افراد اجازه می دهند که گشاده و فرهیخته شوند. توانمندی بشدت با احساس اعتماد پیوند می یابد. داشتن این احساس کـه رفتار دیگران استوار و ثابت و قابل اعتماد است، اینکه اطلاعات را می توان با اطمینان تلقی کرد و اینکه به قول و قرارها عمل خواهد شد، همگی بخشی از شکل گیری و رشد احساس توانمندی در افراد هستند . اعتماد کردن به دیگران به افراد اجازه می دهد که با اعتماد به نفس و روشی درست ( بدون ضایع کردن نیرویی برای حفاظت از خود برای برملا کردن روشهای پنهـان یا سیاست بازی) تلاش کنند. خلاصه، احساس اعتماد به افراد توانایی می بخشد تا احساس امنیت کنند (وتن و کمرون،۱۹۸۴).
۲-۱-۳- تاثیر توانمندسازی بر نگرش کارکنان
توانمند سازی سه تغییر اساسی در نگرش کارکنان یک سازمان را بوجود می آورد:
۲-۱-۳-۱- تعهد در نوآوری برای روش های انجام کار
توانمند سازی مستلزم تحول در نگرش کارکنان است. در سازمانی که توانمند سازی صورت بگیرد افراد آن سازمان از یک مدل ذهنی انعطاف پذیر و پویا برخوردار خواهند شد. بنابراین، این افراد همیشه پذیرای ایده ها و راه حل های جدید هستند و در نتیجه همیشه سعی می کنند روش های انجام کار خود را تغییر داده و در کوتاهترین زمان ممکن آن را به انجام برسانند (صرفه جویی در زمان و هزینه) بطور خلاصه، در این حالت برای توانمند سازی می توان این شعار را مطرح سـاخت “تحول در نگرش ها، تغییر در روش های انجام کار” (عبدالهی و حیدری، ۱۳۸۸).
۲-۱-۳-۲- تغییر در مسئولیت ها
توانمند سازی موجب تغییر و تحولات گسترده ای در مسئولیت، مدیریت و کارکنان می شود. هم چنانکه اشاره کردیم لازمه توانمندسازی، تغییر و تحول در نگرش کارکنان است که مدیریت سازمان بایستی از طریق آموزش و … این کار را انجام داده و در نتیجه باعث ارتقای سطح فکری کارکنان خود گردد. زمانیکه توانایی و تمایل افراد سازمانی بیشتر می گردد، مسـئولیت مدیریت از نظارت مستقیم به سمت هدایتی و تفویضی تغییر پیدا می کند و نهایتـاً اینکه تغییر در سـبک مدیریت، باعث تغییر در مسئولیت کارکنان نیز می گردد چرا که افراد با آزادی عملی کـه در کارها بدست آورده اند بایستی خلاق
و خود- مدیریت باشند ( ایوان و همکاران،۱۳۸۸).
۲-۱-۳-۳- تغییر در یادگیری
در سازمان های سنتی، افراد بطور واکنشی عمل می کردند، در صورتی که در سازمان های مدرن (توانمند) افراد به اقدام کارآ، جستجو و حل مشکلات، خطر پذیری، ابراز نظرات و همکاری تمایل دارند. همچنین سازمان های با افراد توانمند، مکانیزمهایی را بر می گزینند تا کارکنان موقعیت یادگیری و رشد کردن را داشته باشند (رحمانپور، ۱۳۸۱).
۲-۱-۳-۴- ویژگیهای های افراد توانمند
افراد توانمند دارای ویژگیهای زیر می باشند:
۱)نسبت به کارها دیدگاهی مثبت دارند. ۲) دارای اعتماد به نفس هستند. ۳)ریسک پذیری بالایی دارند. ۴) در انجام کارها پیگیر و مصمم هستند. ۵) قابلیت انعطاف و انطباق با شرایط متغیر محیطی را دارند. ۶) در کارهای گروهی پیشقدم هستند. ۷) همیشه در حال یادگیری و بدست آوردن اطلاعات نو و جدید هستند. ۸) سعی می کنند تهدیدات را به فرصت تبدیل نمایند. ۹) این افراد اعتقاد دارند که کار نشدنی (غیر ممکن) وجود ندارد (آل یاسین، ۱۳۷۶).
۲-۱-۳-۵- هزینه های توانمند سازی
توانمندسازی کارکنان بدون هزینه نیست. یکی از پیامدهای توانمندسازی، افزایش حیطه شغلی کارکنان می باشد که این خود مستلزم این است که کارکنان بطور شایسته آموزش داده شوند تا بتوانند خود را با الزامات دامنه وسیعتر مشاغل انطباق دهند. در نتیجه، یکسری هزینه های آموزشی را به سازمان تحمیل می کند.
توانمندسازی بر امر استخدام نیز تاثیر می گذارد. چرا که اطمینان نسبت به اینکه کارکنان استخدام شده ویژگیهای نگرشی و مهارتهای مورد نیاز برای تطبیق با توانمند سازی را دارند لازم و ضروری می باشد.
هارت لاین و فررل (۱۹۹۶) در تحقیقات خود دریافتند که توانمند سازی پیامدهای مثبت و منفی برای کارکنان دارد. آنها دریافتند که اگر چه افراد توانمند نسبت به تواناییهایشان اعتماد به نفس بدست می آورند، لیکن آنها ناکامی زیادی را نیز تجربه، می کنند (تعارض نقش)، به این دلیل که توانمندسازی منجر به پذیرش مسئولیتهای بیشتر از طرف کارکنان می گردد. از دیدگاه سازمان نیز مسئولیت کارکنان توانمند افزایش یافته و مهارتهای آنان نیز بهبود می یابد، بـه این معنی که کارکنان باید حقوق و دستمزد بیشتری بگیرند. بنابراین هزینه های نیروی کار افزایش می یابد. نهایتاً در سازمانی که توانمندسازی صورت بگیرد نظام کنترلی و هدایتی تکامل یافته تری را می طلبد. چرا که مدیران باید سعی کنند معیارهایی برای کنترل انتخاب کنند که تناسب بیشتری با ویژگیهای شخصیتی کارکنان توانمند داشته باشد. (رحمانپور، ۱۳۸۱).
۲-۱-۴- راهکارهای عملی برای توانمندسازی
در تحقیقی که توسط گوردون[۲۳] صورت گرفته است، راهکارهای ذیل به عنوان راهکارهای عملی بـرای توانمندسازی توسط مدیران مورد بررسی، ارائه شده است:
۲-۱-۴-۱- راهکار اول: ایجاد جو عاطفی مثبت
حمایتهای عاطفی مثبت به ویژه از طریق یک نمایش، می تواند به عنوان روشی جهت ایجاد حس قدرت در کارکنان تلقی گردد. بدین منظور مدیران هر چند ماه یکبار، بایستی جلساتی برای حفظ انگیزه کارکنان بر پا نمایند.
این گونه جلسات که ممکن است یک الی دو روز بطول انجامد، فقط جهت اعتمد سازی متقابل می باشد. جلسه با یک سخنرانی پرشور و الهام بخش شروع شده و معمـولاً فیلم های ویژه نیز جهت افزایش روحیه افراد پخش می شود. نظیر فیلمی که کوهنوردی را در حال صعود از یک قله مشکل، نشان میدهد. پیام القا شده توسط این گونه فیلمها که فردی رضایت و خشنودی خود را از طریق انجام دادن کاری مشکل در یک رقابت فشرده بدست می آورد، موجبات ارتقاء هویت کارکنان و احیاء احساسات مشترک بین آنها را فراهم می سازد(گوردون،۱۹۹۳،۸۳).
۲-۱-۴-۲- راهکار دوم: برقراری سیستم پاداش و تشویق
مدیرانی که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته اند، سیستمهای پاداشی را برای موفقیتهای کارکنانشان در نظر گرفته بودند، آنها نگرشهای متفاوتی را برای پاداش دهی به افراد داشتند. یکی از مدیران، باشگاهی را تحت عنوان «من تمایزی ایجاد نمودم» را تاسیس نمود که یک باشگاه اختصاصی بود و شرایط پذیرش در آن، توسط مدیران مشخص می گردید. هر ساله دو یا سه نفر از افرادی که دارای عملکردی عالی بودند، به ضیافت شامی در شهر نیویورک دعوت می شدند. بدون اینکه آنها بدانند قرار است عضو باشگاه فوق الذکر گردند در این مراسم از زحمات آنها قدردانی بعمل می آمد.
معرفی عمومی نیز روش دیگری جهت پاداش دهی به افراد می باشد. اگر شخصی وظیفه یا پروژهای را به نحو عالی انجام دهد، به او فرصت داده می شود تا یافته های خود را در سطحی وسیع بیان نماید این امر موجب کسب اعتبار و شهرت برای فرد می شود و او را تشویق به انجام دوباره چنین کارهایی می نماید. لذا در برقراری سیستم پاداش، توجه به قابل رویت بودن پاداش و نیز قابل شناسایی نمودن آن امری مهم می باشد (همان منبع،۸۴).
۲-۱-۴-۳- راهکار سوم: تحسین نمودن گروهها «بیان اعتماد»
پژوهش انجام شده نشان می دهد که رهبران توانمند، قسمت قابل توجهی از وقت خود را صرف بیان نمودن اعتمادشان به تواناییهای کارکنان می نمایند.