HIIT: High Intensity Interval Training – Aspetti scientifici e pratici

In questo articolo partiremo descrivendo brevemente la fisiologia dell’uomo, la sua biomeccanica e biochimica. Questo ci consentirà di capire se l’HIIT (High Intensity Interval Training) è un’attività adatta all’essere umano e che vantaggi porta alla nostra composizione corporea (se ci fa dimagrire e “tonificare”). Un articolo che descrive tutto quello che c’è da sapere di scientifico su questa attività, dando spunti pratici per ricollegare la teoria all’allenamento quotidiano.

hiit

“There are two contrary impulses which govern this man’s brain. The one sane, and the other eccentric. They alternate at regular intervals.” – Franz Shubert.

Articolo del Dott Davide Marchese

L’ 1 marzo del 2009 veniva pubblicato ad opera degli antropologi Daniel Lieberman e Campbell Rolian un articolo dal titolo “Walking, running, and the evolution of the short toes in humans” sul Journal of Experimental Biology. Questo lavoro evidenziava che l’ incremento della lunghezza delle dita del piede riscontrato nei nostri antenati ominidi aumentava del 20% il lavoro meccanico durante la corsa mentre non aveva alcun effetto nel cammino normale, suggerendo che le proporzioni moderne dell’ avampiede umano, con dita corte e sottili, potrebbero essere state selezionate in un contesto evolutivo atto a favorire la corsa su lunghe distanze. Un gruppo di scienziati iniziò a credere che “ultramaratoneti” quali Ann Trason e Matt Carpenter in realtà non farebbero altro che specializzare i loro corpi in una modalità affine a quella già utilizzata dai nostri antenati. Nacque così la “Endurance Running Hypotesis” secondo cui la capacità di correre su lunghe distanze, spaziali e temporali, non sarebbe altro che un tratto evolutivo correlato alla necessità di ricerca del cibo, arrivando addirittura ad ipotizzare che possa essere stato l’elemento chiave a spingere l’ evoluzione del genere Australopithecus verso l’ Homo Erectus. I nostri predecessori ominidi del genere Australopithecus, di cui Lucy rappresenta l’ esemplare più noto, avevano infatti dita del piede significativamente più lunghe rispetto a quelle che caratterizzano l’ avampiede umano; cosi fu facile per Lieberman affermare che il momento di forza generato a livello delle articolazioni metatarso-falangee avrebbe causato seri problemi in termini di efficienza nella corsa, e che l’ attuale adattamento evolutivo sia la risposta alla necessità che i nostri antenati avevano di correre su lunghe distanze (Rolian et al – 2009).

Considerazione n° 1. Spiacente… noi non siamo fatti per correre su lunghe distanze….

HIIT corsa e uomini delle caverne

In realtà il genere umano si è evoluto per muoversi lentamente, sviluppando anche discrete capacità di muoversi molto rapidamente per brevi tratti, e NON per correre su lunghe distanze. E, ad essere realistici, credere che la selezione naturale abbia portato a ciò che siamo con lo scopo di poter affrontare la Western State Endurance Run, o la 100km del Passatore, suona abbastanza ridicola. La “Endurance Running Hypotesis” non ha alcun senso, sia ad un livello evoluzionistico, che ad un livello logico. Ammettiamo pure per un attimo che i nostri predecessori, perfettamente adattati sulla sintesi di ATP a partire dai grassi e sui sistemi Fosfocreatina-Adenosintrifosfato e Anaerobico Lattacido, ad un certo punto abbiano voluto prediligere la degradazione aerobica dei glucidi iniziando ad ingurgitare grandi quantità di carboidrati così da poter correre aggressivamente su lunghe distanze. Se ciò avveniva per cacciare, nella migliore delle ipotesi, catturando la preda, essi avrebbero avuto a disposizione solo proteine e grassi per rimpiazzare le scorte di glicogeno spese, mentre nella peggiore delle ipotesi avrebbero fallito la cattura dell’animale e il loro esausto sederino depleto di glicogeno sarebbe diventato il pranzo o la cena di qualche bestia affamata.

Considerazione n° 2. Sorry again… l’ utilizzo che stiamo facendo dei carboidrati non ci consente di sfruttare al meglio i nostri sistemi energetici.

Evoluzione uomo

C’è ancora una cosa da sottolineare: gli stessi sistemi energetici che hanno consentito l’ evoluzione dei nostri predecessori 40.000 anni fa (fossero essi cacciatori o raccoglitori di bacche e radici) sono in grado di funzionare perfettamente anche ai giorni nostri. Se non fosse che siamo diventati bravissimi ad aggirarli con alcune infauste scelte di vita (alimentari e non). Il sistema anaerobico e la degradazione degli acidi grassi erano le due sorgenti energetiche primarie per gli spostamenti: su di esse i nostri progenitori impararono a muoversi lentamente e costantemente, o ad effettuare rapidi movimenti nell’ ambito di una Fight or Flight Response (risposta di fuga o combattimento). E attraverso questi due sistemi energetici diventarono sempre più forti e più sani. Ma nonostante NON ci siamo evoluti facendo affidamento su un sistema energetico basato quasi esclusivamente sui carboidrati, nella nostra epoca i carboidrati sembrano svolgere un ruolo fondamentale. E, se è vero che essi giocano un ruolo primario nella produzione di energia nel muscolo scheletrico, non possiamo ignorare che il miocardio e lo stesso muscolo scheletrico preferiscono gli acidi grassi quale carburante, rispetto al glucosio.

Carboidrati e uomo moderno

La disperata ricerca della salute e della forma fisica attraverso un prolungato, continuativo e instancabile training aerobico (vedi dimagrire correndo) richiede la continua assunzione di carboidrati, tali da provocare un aumento dei livelli plasmatici di insulina, un incremento del danno ossidativo (stimato di un fattore pari a 10-20 volte il normale), e alti livelli di cortisolemia (Bloomer RJ et al, 2006 – Budde et al, 2015), determinando un aumento della suscettibilità alle infezioni, ai traumi, alla perdita di massa ossea e muscolare, e favorendo la deposizione di tessuto adiposo. Tutto ciò è un po’ diverso dai sani propositi per i quali avevamo iniziato estenuanti sedute di cardio!

In considerazione delle attività svolte dai nostri antenati, sulla base delle quali si sono strutturati nel DNA i sistemi energetici che ne hanno consentito la sopravvivenza e l’evoluzione, l’ ideale sarebbe dunque disegnare un piano di allenamento caratterizzato da attività aerobica a basso-medio impatto (come camminare a passo sostenuto) intervallata da “picchi di intensità elevata” (“sprints”, o qualunque altra attività purchè effettuata ad alta intensità) della durata di 20-30-40 secondi.

Esercizio Intervallato ad Alta Intensità? Cos’ è?

HIIT cos'è?

L’ High Intensity Interval Training descrive una modalità di esercizio caratterizzata da brevi e intermittenti esplosioni di vigorosa attività, inframezzate da periodi di riposo o di bassa intensità. Le modalità di esecuzione, così come gli adattamenti fisiologici indotti da questa forma di esercizio, sono variabili in relazione ad una molteplicità di fattori, quali la precisa natura dello stimolo utilizzato, l’ intensità, la durata e il numero degli intervalli eseguiti, così come anche la durata e il pattern di attività durante le fasi intercritiche di riposo (tra un burst e l’ altro). Le variabili coinvolte in un protocollo HIIT sono molteplici e sono elencate nella Tabella 1.

Tabella HIIT

“Se qualcosa non può essere espresso in numeri non è scienza: è opinione”.. diceva Robert Anson Heinlein.

Se correlato ad un tradizionale training di resistenza l’ HIIT si è dimostrato superiore nell’ indurre alterazioni positive a carico dei markers di performance e salute-correlati, sia nella popolazione sana che affetta da patologia (Wisloff et al. 2007; Tjonna et al. 2009; Hwang et al. 2011). Burgomaster et al (2008) e Gibala et al (2006) hanno dimostrato che solo 2 settimane di HIIT sono in grado di determinare un aumento della capacità ossidativa del muscolo scheletrico, come dimostrato sia da un incremento dell’ attività massimale che dall’ aumento del contenuto di enzimi mitocondriali. In aggiunta all’ aumento della capacità ossidativa, altri adattamenti documentati nel muscolo scheletrico dopo alcune settimane di HIIT sono stati:
– un aumento del contenuto di glicogeno a riposo,
– una riduzione del tasso di utilizzo del glicogeno e della produzione di lattato durante l’ esercizio,
– un incremento della capacità (sistemica e del muscolo scheletrico) di ossidazione dei lipidi,
– un miglioramento a carico di struttura e funzione del sistema vascolare periferico,
– un miglioramento della performance (misurata mediante “time-to-exhaustion” test),
– un aumento dell’ uptake massimale di ossigeno
(Burgomaster et al. 2005, 2008; Gibala et al. 2006; Rakobowchuk et al. 2008).

Senza dubbio la capacità dell’ HIIT di rimodellare il muscolo scheletrico è da mettersi in relazione con l’elevata capacità di reclutamento delle fibre (soprattutto le fibre di tipo II) e una buona parte dei meccanismi molecolari responsabili delle alterazioni (biochimiche e strutturali) del muscolo scheletrico nel training intervallato ad alta intensità risiedono nella sua capacità di incrementare la capacità mitocondriale, come dimostrato dall’influenza che il training intervallato ad alta intensità esplica sul (PGC)-1α (recettore attivato dai proliferatori dei perossisomi gamma) che è considerato il principale regolatore della biogenesi mitocondriale nel muscolo scheletrico. I mitocondri sono organuli deputati alla produzione di energia nelle cellule, e un aumento del loro numero e della loro funzione si rifletterà in un miglioramento della capacità di produrre energia, in particolare con l’avanzare dell’ età (la funzionalità mitocondriale si riduce con il passare degli anni).

Alcuni lavori (Norrbom et al. 2004; Egan et al. 2010) dimostrano che pochi minuti di HIIT provocano un aumento dell’ espressione di RNA messaggero del (PGC)-1α del tutto paragonabile a quello indotto dall’esercizio di resistenza continuativo. L’ aumento della concentrazione nucleare di (PGC)-1α osservato dopo HIIT coincide con l’incremento della espressione di RNA messaggero di numerosi geni mitocondriali, suggerendo che questi picchi di attività ad alta intensità inducano modifiche a carico della espressione mitocondriale (Little et al, 2011). I processi a monte in grado di attivare (PGC)-1α e la biogenesi mitocondriale in risposta ad un training intervallato di alta intensità non sono stati completamente chiariti, ma è probabile che siano legati alla notevole variazione nel rapporto ATP:ADP/AMP in seguito all’ esercizio e alla concomitante attivazione della 5’-adenosina monofosfato protein-chinasi attivata (AMPK) (Gibala et al 2009, Little et al 2011). L’ attivazione della p38-protein chinasi di attivazione mitogena (MAPK), verosimilmente mediata da una aumentata produzione di specie reattive dell’ ossigeno (ROS) potrebbe altresì essere coinvolta (Gibala et al. 2006; Little et al. 2011).

Burgomaster et al (2008) hanno messo in evidenza che 6 settimane di HIIT incrementano la produzione di (PGC)-1α del 100% in soggetti sani. Date le evidenze che mettono in relazione modesti incrementi nella (PGC)-1α muscolare con il miglioramento a carico di capacità ossidativa, sistema di difesa anti-ossidante, uptake del glucosio, capacità di contrastare la sarcopenia età-correlata e i vari pathways anti-infiammatori (Sandri et al. 2006; Benton et al. 2008; Wenz et al. 2009), l’ incremento nella (PGC-1)α che fa seguito alle sedute di HIIT è alla base dell’ enorme potenziale di benefici che esso ha in termini di salute. In aggiunta, l’ HIIT è caratterizzato nel post-workout da una maggiore dissipazione di calorie rispetto ad un allenamento aerobico tradizionale: si definisce EPOC (Excess Post-exercise Oxygen Consumption) l’ incremento del metabolismo totale e del dispendio energetico che fa seguito alle ore successive all’ allenamento, e l’ HIIT ha un EPOC del 15% superiore rispetto ad un classico training aerobico. E’ stato investigato anche l’ impatto del training intervallato ad alta intensità sulla funzione e sulla struttura cardiovascolare: un periodo pari a sole 2 settimane di HIIT Wingate-Based (picchi di 30 secondi di cyclette ad altissima intensità separati da pochi minuti di recupero, ripetuti 4-6 volte) ha incrementato la capacità cardiorespiratoria, come riflesso dalla variazione del più alto valore di consumo di ossigeno raggiunto durante test da sforzo (VO2 di picco) (Whyteet al. 2010). Sembra inoltre che il training intervallato ad alta intensità sia superiore allo Steady State Training (allenamento aerobico a frequenza cardiaca costante) nell’ aumentare il VO2max: 8 settimane di HIIT hanno infatti portato ad un aumento del VO2max del 15%, rispetto al training aerobico prolungato (che ha indotto un incremento del 9%). Per approfondire leggi anche l’articolo: per dimagrire meglio il cardio o l’HIIT?

Poiché il miglioramento del VO2max è uno dei principali outcomes nei soggetti affetti da patologia cardiaca, l’ Interval Training ad Alta Intensità sta diventando parte integrante dei protocolli di riabilitazione cardiologica (Bartels MN et al – 2010). Richards et al, nel 2010 hanno dimostrato che 16 minuti di “Sprint Interval Training” ad alta intensità (32 sprints distribuiti in 2 settimane) sono stati in grado di determinare un significativo miglioramento della sensibilità insulinica. I meccanismi alla base della riduzione dell’ insulino-resistenza sono 1) un incremento dell’ efficienza dei sistemi enzimatici aerobici, 2) l’ aumento della biogenesi mitocondriale e 3) il miglioramento dell’ espressione del trasportatore del glucosio GLUT4 (Burgomaster et al. 2005, 2006, 2007, 2008; Gibala et al. 2006; Rakobowchuk et al. 2008; Babraj et al. 2009). Una evidenza indiretta del miglioramento della sensibilità insulinica è stato fornito dal lavoro di Babraj et al (2009) che ha dimostrato come un High Intensity Sprint Interval Training ha ridotto l’ ampiezza e la durata della risposta glicemica che segue all’ assunzione di una bevanda arricchita di glucosio. L’ HIIT riduce la glicemia basale, la glicemia post-prandiale, la sensibilità all’ insulina nel tessuto muscolare e adiposo e si è dimostrato efficace nell’ inibire, attraverso una riduzione dell’insulina circolante, il trasporto di acidi grassi nell’ adipocita, migliorando al contempo l’ espressione del Glut-4 sulla membrana cellulare (si pensi che O Peter Adams nel 2013 ha stimato un incremento delle proteine di trasporto del Glut-4 pari a 369% dopo sole 2 settimane di HIIT!) (Bonen et al – 2006; O Peter Adams – 2013). Un lavoro pubblicato nel 2014 ha dimostrato che 4 mesi di HIIT, svolto mediamente per 20 minuti 2 volte a settimana, non solo hanno portato ad un significativo miglioramento della capacità aerobica, ma anche al dato interessante di una ipertrofia muscolare a carico del muscolo grande psoas, della muscolatura della parete addominale antero-laterale e del quadricipite femorale; dunque 16 settimane di HIIT inducono incrementi della massa muscolare riguardanti sia la porzione inferiore che quella superiore del corpo (Y. Osawa, et al – 2014).

Effetti HIIT composizione corporea

Scansioni assiali in Risonanza Magnetica Nucleare effettuate a livello del disco intervertebrale L3-L4 e del terzo medio diafisario di femore, prima (A,C) e dopo (B,D) un periodo di 16 settimane di HIIT. E’ evidente, nelle rilevazioni “post-training”, l’ ipertrofia muscolare del grande psoas e della muscolatura della parete addominale antero-laterale, nonché delle componenti del quadricipite femorale. Da: Effects of 16-week high-intensity interval training using upper and lower body ergometers on aerobic fitness and morphologycal changes in healthy men: a preliminary study. Y. Osawa, K. Azuma, Shogo Tabata, F. Katsukawa, H. Ishida, Y. Oguma, T. Kawai, H. Itoh, S. Okuda, H. Matsumoto. Journal of Sport Medicine 2014:5 257-265.

Un’ altra ricerca pubblicata sul Journal of Obesity ha riportato che 12 settimane di HIIT non solo possono risultare in una significativa riduzione del tessuto adiposo sottocutaneo a livello di addome e tronco oltre che di grasso viscerale, ma possono determinare un notevole incremento della massa magra (Heydari M. et al – 2012). Ancora, recentissimi lavori hanno messo in evidenza un marcato incremento della produzione endogena di HGH (Human Growth Hormon, un ormone con spiccata capacità lipolitica) al termine di una seduta di HIIT, con marcata riduzione della concentrazione di cortisolo plasmatico a lungo termine (Peake JM, 2014, Tsai CL et al 2014). Altre affascinanti evidenze pubblicate su Cell Metabolism hanno mostrato che picchi brevi e ripetuti di esercizio ad alta intensità producono immediati e misurabili variazioni nel DNA di soggetti sani e sedentari, e la maggior parte dei geni coinvolti dopo l’ esercizio acuto sono quelli coinvolti nel metabolismo del tessuto adiposo, così da risultare in una immediata attivazione genetica di enzimi lipolitici (Romain Barrès et al – 2012); ciò avverrebbe tramite una alterazione della metilazione del DNA e livello del “promoter” che identifica il punto di inizio della trascrizione del gene, come dimostrato da biopsia muscolare dopo esercizio acuto. Dunque, sulla base di un gran numero di studi recenti, l’ HIIT appare una modalità di esercizio estremamente efficiente, che induce gli stessi adattamenti metabolici che avvengono nel tradizionale training di resistenza, se non superiori, senza condividerne i rischi legati allo stress ossidativo e utilizzando volumi di lavoro dal 70% al 90% più bassi (Burgomaster et al. 2005, 2006, 2007, 2008; Gibala et al. 2006; Rakobowchuk et al. 2008; Babraj et al. 2009; Whyte et al. 2010).

Arghh!!! Basta teoria!! Un pò di pratica, please!!!!

Ok, andiamo al lato pratico. Come si svolge una seduta di HIIT?

Nel video, il dott. Mercola effettua una dimostrazione del Peak 8, una valida variante di HIIT caratterizzata da 8 picchi di 30 secondi, intervallata da recuperi di 90 secondi. Nel caso specifico è stato utilizzato un cicloergometro, ma lo stesso workout può essere effettuato anche “on foot”. Il video successivo ne mostra un esempio.

Non vi sono regole precise da rispettare. Una formula comunemente utilizzata indica orientativamente un rapporto di 2:1 tra la durata della fase ad alta intensità e la durata della fase di recupero (ad esempio 20 secondi di esercizio e 10 secondi di recupero), ma il rapporto tempo attivo/tempo di recupero può essere ampiamente variabile. In relazione a questi due parametri, la durata di una seduta di HIIT può avere una durata variabile tra 4 e 30 minuti. Sconsiglio vivamente di superare i 30 minuti per non incorrere in fenomeni di eccessivo stress ossidativo, breakdown muscolare e aumento del rischio di infortuni.

L’ HIIT non rappresenta una novità di questi anni. Nella sua autobiografia “Running My Life”, Sebastian Newbold Coe, ex atleta britannico due volte olimpionico nei 1500 metri piani, ci rivela che il suo allenatore (nonché padre, Peter Coe), ispirandosi ai principi di un professore svedese di fisiologia (Per-Olof Astrand, pioniere della fisiologia dell’ esercizio), gli faceva effettuare scatti massimali di 200 metri con soli 30 secondi di recupero tra uno scatto e l’ altro. Attualmente i regimi maggiormente validati in ambito scientifico sono i seguenti:

  • Protocollo Tabata.
    Si tratta di una versione di HIIT basata su un lavoro scientifico del Prof. Izumi Tabata (1996). Il protocollo prevede 20 secondi di esercizio ultra-intenso, svolto approssimativamente al 170% del VO2max, seguiti da 10 secondi di riposo. Il loop deve essere ripetuto per 4 minuti, così da svolgere 8 picchi di attività ultra-intensa.
  • Protocollo Gibala.
    Basato su studi durati anni del team del Prof. Martin Gibala. Pubblicato nel 2009. Il protocollo prevede 3 minuti di riscaldamento, 60 secondi di attività fisica intensa (al 95% del VO2max) seguiti da un recupero di 75 secondi. Il tutto ripetuto per 8-12 volte. Nel 2011 Gibala ha pubblicato su Medicine & Science in Sport and Exercise una modalità più “soft” del suo regime, intesa per soggetti sedentari o inattivi da oltre un anno, costituita da un warm-up di 3 minuti, picchi di 60 secondi con 60 secondi di recupero ripetuti per 10 volte, e 5 minuti di defaticamento.
  • Protocollo Timmons.
    James Timmons, professore di Biologia dei Sistemi presso l’ Università di Loughborough, ha proposto nel 2012 un protocollo basato su 3 picchi di 20 secondi di pedalata sostenuta al massimo sforzo possibile, alternati da 2 minuti di pedalata blanda.

Il protocollo Tabata ha dimostrato, sulla scorta di lavori pubblicati, di poter indurre, svolto 4 volte a settimana, gli stessi benefici di uno Steady State Training (Endurance Training o allenamento aerobico a frequenza cardiaca costante) effettuato al 70% del VO2max 5 volte a settimana (Tabata et al -1996). Ovvero: 4 minuti di HIIT effettuati 4 volte a settimana hanno gli stessi benefici di un training aerobico prolungato svolto 5 volte a settimana (non solo: i lavori scientifici dimostravano che solo il “gruppo Tabata” otteneva un incremento della capacità anaerobica).

Il protocollo Gibala, che può essere effettuato anche su una cyclette, ha dimostrato di poter ottenere con 3 allenamenti a settimana gli stessi effetti di un Endurance Training svolto 5 volte a settimana (Gibala et al – 2010, 2011).

Il protocollo Timmons ha dimostrato di poter indurre drammatici miglioramenti nella sensibilità insulinica (incrementi del 24%) se effettuato 3 volte a settimana, per un totale settimanale di soli 21 minuti! Ovvero 3 (si, tre!!) minuti di esercizio intenso a settimana. Ad onor di cronaca, tuttavia, è il protocollo Gibala ad aver dimostrato il massimo beneficio sulla sensibilità insulinica, con un miglioramento pari addirittura al 35% dopo 2 settimane.

Crossfit HIIT con attrezzi

L’ HIIT è una modalità di allenamento estremamente versatile, che può essere svolta non solo sotto forma di scatti o alla cyclette, ma anche con ausilio di altri strumenti, come una corda per il salto, manubri, o anche in modalità CrossfitCalisthenics. Un esempio di HIIT workout che utilizzi le ultime 3 modalità, ad esempio potrebbe essere il seguente (attenzione.. dura 10 minuti, riscaldamento escluso, ma è un programma tosto!!):

  • 3-5 minuti di riscaldamento mediante salto con la corda;
  • 1 minuto di Jump Lunge e 1 minuto di salto con la corda;
  • 1 minuto di Box Jump (il supporto su cui saltare dovrebbe arrivare all’ altezza delle ginocchia) e 1 minuto di salto con la corda;
  • 1 minuto di Dumbbell Renegade con Push-ups e 1 minuto di salto con la corda (partire in posizione di push-up con le mani sui manubri, sollevare un manubrio, ritornare in posizione push-up, sollevare l’ altro manubrio, ritornare in posizione push-up, fare un push-up. Questa sequenza vale una ripetizione);
  • 1 minuto di Dumbbell Power Jerk e 1 minuto di salto con la corda (con i manubri all’ altezza delle spalle effettuare un semi-squat, quindi sollevare i manubri sopra la testa);
  • 1 minuto di Dumbbell Uppercuts e 1 minuto di salto con la corda (diverse modalità di esecuzione, per esempio: assumere una posizione come per sferrare un “montante” e da qui effettuare un semi-squat e dunque un “punch-up” verso il lato opposto, prima con un arto superiore e poi con l’ altro. Oppure portare da una posizione di montante un arto inferiore avanti, eseguire un semi-affondo e quindi un punch-up con l’ arto superiore).

Questo video, anche se in modalità “americanata”, rende molto bene come sia possibile applicare l’HIIT, in questo caso con un protocollo Tabata, ad un Calisthenics Workout.

Ma proprio tutti possono fare HIIT? E’ veramente sicuro??

Un’ ultima riflessione. L’ HIIT può essere considerato una forma di esercizio priva di rischi? Coloro i quali per lungo tempo non sono stati dediti ad alcuna forma di allenamento potrebbero sentirsi a disagio nell’ intraprendere una forma di attività motoria definita “intensa”. D’ altronde non vi è alcun dubbio che tali persone, prima di cimentarsi in questa modalità di allenamento, dovrebbero almeno conseguire un’ idoneità all’ attività sportiva con una semplice visita medica. A causa dell’ elevata (talvolta elevatissima) intensità richiesta, è necessario porre molta attenzione nel prescrivere o consigliare questo tipo di workout ad individui sovrappeso o obesi, provenienti da recenti infortuni, decondizionati o non sufficientemente allenati, o ad individui anziani affetti da una o più comorbilità. Si ricorda altresì che nell’ individuo affetto da ipertensione o patologia cardiaca l’ esercizio isometrico dovrebbe essere evitato. Per quanto la maggior parte delle persone possa trarre vantaggio da un training intervallato ad alta intensità, la chiave del successo è probabilmente quella di iniziare molto gradualmente (ciò vale soprattutto per le categorie sopra citate) e, se necessario, impiegare anche alcune settimane per arrivare ai livelli di intensità ottimali.

Se è vero che il nostro organismo richiede un certo apporto di stress sotto forma di attività fisica per mantenersi in salute, è altrettanto vero che sopravanzare questa richiesta può essere causa di deterioramento; dunque è molto importante imparare ad “sentire” il proprio corpo integrando questo feedback in ogni modalità di allenamento. Proprio a causa dell’ elevato stress imposto all’ organismo da una seduta di HIIT, ritengo sia consigliabile non effettuarlo più di 3-4 volte a settimana (non più di 2-3 volte a settimana se si svolge anche un’ altra attività). L’ elemento caratteristico che rende l’ HIIT differente da altre forme di training intervallato è che gli intervalli ad alta intensità avvengono con il massimo sforzo e non semplicemente ad una frequenza cardiaca elevata. Le fasi di recupero (ad intensità bassa o moderata) sfruttano maggiormente un metabolismo aerobico (ossidativo) prevalentemente orientato al consumo lipidico, mentre nelle fasi di picco (alta intensità) avviene uno shift verso un metabolismo anaerobico che sfrutta soprattutto i carboidrati. Esistono differenti approcci all’ HIIT, ognuno dei quali coinvolge un numero differente di intervalli, un differente livello di intensità in corrispondenza dei picchi, una variabile lunghezza di tempo per ogni intervallo, con una elevata variabilità di frequenza consigliata di sedute settimanali. Come sempre, la moderazione è chiave per il successo a lungo termine. Dunque, sfida te stesso, ma non stenderti al tappeto da solo. Se portato avanti con costanza, l’ HIIT è in grado di determinare significativi cambiamenti a livello fisico e metabolico… fanne buon uso!

NOTE SULL’ AUTORE

Dott Davide Marchese

Nato a Catanzaro nel 1977. Specialista in Medicina Fisica e Riabilitazione.

Appassionato di Functional Training, HIIT, Yoga, meditazione, EFT.

Email: davide.marchese@live.com

Riferimenti bibliografici:

  • Walking, running and the evolution of the short toes in humans. C. Rolian, D. Lieberman, J. Hamill, JW. Scott and W. Werbell. J Exp Biol 212,713-721. March 1, 2009.
  • Oxidative stress response to aerobic exercise: comparison of antioxidant supplements. Bloomer RJ, Goldfarb AH, McKenzie MJ. Med Sci Sports Exerc. 2006;38:1098– 105.
  • The cortisol response to exercise in young adults. Budde H, Machado S, Ribeiro P, Wegner M. Front Behav Neurosci. 2015 Feb 3; 9:13.
  • Wisløff U, Støylen A, Loennechen JP, Bruvold M, Rognmo Ø, Haram PM, Tjønna AE, Helgerud J, Slørdahl SA, Lee SJ, Videm V, Bye A, Smith GL, Najjar SM, Ellingsen Ø & Skjaerpe T (2007). Superior cardiovascular effect of aerobic interval training versus moderate continuous training in heart failure patients: a randomized study. Circulation 115, 3086–3094.
  • Tjønna AE, Stølen TO, Bye A, Volden M, Slørdahl SA, Odeg ˚ ard R, Skogvoll E & Wisløff U (2009). Aerobic interval training reduces cardiovascular risk factors more than a multitreatment approach in overweight adolescents. Clin Sci (Lond) 116, 317–326.
  • Hwang CL, Wu YT & Chou CH (2011). Effect of aerobic interval training on exercise capacity and metabolic risk factors in people with cardiometabolic disorders: a meta-analysis. J Cardiopulm Rehabil Prev 31, 378– 385.
  • Burgomaster KA, Howarth KR, Phillips SM, Rakobowchuk M, Macdonald MJ, McGee SL & Gibala MJ (2008). Similar metabolic adaptations during exercise after low volume sprint interval and traditional endurance training in humans. J Physiol586, 151–160.
  • Gibala MJ, Little JP, van Essen M, Wilkin GP, Burgomaster KA, Safdar A, Raha S & Tarnopolsky MA (2006). Short-term sprint interval versus traditional endurance training: similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance. J Physiol575, 901–911.
  • Burgomaster KA, Hughes SC, Heigenhauser GJ, Bradwell SN & Gibala MJ (2005). Six sessions of sprint interval training increases muscle oxidative potential and cycle endurance capacity in humans. J Appl Physiol98, 1985– 1990.
  • Gibala MJ, McGee SL, Garnham AP, Howlett KF, Snow RJ & Hargreaves M (2006). Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1α in human skeletal muscle. J Appl Physiol 106, 929–934.
  • Rakobowchuk M, Tanguay S, Buromaster KA, Howarth KR, Gibala MJ & MacDonald MJ (2008). Sprint interval and traditional endurance training induce similar improvements in peripheral arterial stiffness and flow-mediated dilation in healthy humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 295, R236–R242.
  • Wu Z, Puigserver P, Andersson U, Zhang C, Adelmant G, Mootha V, Troy A, Cinti S, Lowell B, Scarpulla RC & Spiegelman BM (1999). Mechanisms controlling mitochondrial biogenesis and respiration through the thermogenic coactivator PGC-1. Cell 98, 115–124.
  • Norrbom J, Sundberg CJ, Ameln H, Kraus WE, Jansson E & Gustafsson T (2004). PGC-1α mRNA expression is influenced by metabolic perturbation in exercising human skeletal muscle. J Appl Physiol96, 189–194.
  • Egan B, Carson BP, Garcia-Roves PM, Chibalin AV, Sarsfield FM, Barron N, McCaffrey N, Moyna NM, Zierath JR & O’Gorman DJ (2010). Exercise intensity-dependent regulation of PGC-1α mRNA abundance is associated with differential activation of upstream signalling kinases in human skeletal muscle. J Physiol588, 1779–1790.
  • Little JP, Safdar A, Bishop D, Tarnopolsky MA & Gibala MJ (2011b). An acute bout of high-intensity interval training increases the nuclear abundance of PGC-1α and activates mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 300, R1303– R1310.
  • Little JP, Safdar A, Cermak N, Tarnopolsky MA & Gibala MJ (2010a). Acute endurance exercise increases the nuclear abundance of PGC-1α in trained human skeletal muscle. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 298, R912–R917.
  • Little JP, Safdar A, Wilkin GP, Tarnopolsky MA & Gibala MJ (2010b). A practical model of low-volume high-intensity interval training induces mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle: potential mechanisms. J Physiol588, 1011–1022.
  • Gibala MJ, McGee SL, Garnham AP, Howlett KF, Snow RJ & Hargreaves M (2009). Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1α in human skeletal muscle. J Appl Physiol 106, 929–934.
  • Gibala MJ, Little JP, van Essen M, Wilkin GP, Burgomaster KA, Safdar A, Raha S & Tarnopolsky MA (2006). Short-term sprint interval versus traditional endurance training: similar initial adaptations in human skeletal muscle and exercise performance. J Physiol575, 901–911.
  • Sandri M, Lin J, Handschin C, Yang W, Arany ZP, Lecker SH, Goldberg AL & Spiegelman BM (2006). PGC-1α protects skeletal muscle from atrophy by suppressing FoxO3 action and atrophy-specific gene transcription. Proc Natl Acad Sci U SA103, 16260–16265.
  • Bartels MN, Bourne GW, Dwyer JH. High Intensity exercise for patients in cardiac rehabilitation after myocardial infarction. PM R 2010 Feb;2(2).151-5.
  • Benton CR, Nickerson JG, Lally J, Han XX, Holloway GP, Glatz JF, Luiken JJ, Graham TE, Heikkila JJ & Bonen A (2008). Modest PGC-1α overexpression in muscle in vivo is sufficient to increase insulin sensitivity and palmitate oxidation in subsarcolemmal, not intermyofibrillar, mitochondria. J Biol Chem283, 4228–4240.
  • Wenz T, Rossi SG, Rotundo RL, Spiegelman BM & Moraes CT (2009). Increased muscle PGC-1alpha expression protects from sarcopenia and metabolic disease during aging. Proc Natl Acad Sci 106, 20405–20410.
  • Whyte LJ, Gill JM & Cathcart AJ (2010). Effect of 2 weeks of sprint interval training on health-related outcomes in sedentary overweight/obese men. Metabolism 59, 1421– 1428.
  • Jennifer C. Richards, Tyler K. Johnson, Jessica N. Kuzma, Mark C. Lonac, Melani M. Schweder, Wyatt F. Voyles and Christopher Bell. Short-term sprint interval training increases insulin sensitivity in healthy adults but does not affect the thermogenic response to β-adrenergic stimulation. J Physiol 588, 15 (2010) pp 2961-2972.
  • Burgomaster KA, Heigenhauser GJ & Gibala MJ (2006). Effect of short-term sprint interval training on human skeletal muscle carbohydrate metabolism during exercise and time-trial performance. J Appl Physiol100, 2041–2047.
  • Burgomaster KA, Cermak NM, Phillips SM, Benton CR, Bonen A & Gibala MJ (2007). Divergent response of metabolite transport proteins in human skeletal muscle after sprint interval training and detraining. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 292, R1970–R1976.
  • Rakobowchuk M, Tanguay S, Burgomaster KA, Howarth KR, Gibala MJ & Macdonald MJ (2008). Sprint interval and traditional endurance training induce similar improvements in peripheral arterial stiffness and flow mediated dilation in healthy humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 295, R236–R242.
  • Babraj JA, Vollaard NB, Keast C, Guppy FM, Cottrell G & Timmons JA (2009). Extremely short duration high intensity interval training substantially improves insulin action in young healthy males. BMC Endocr Disord9, 3.
  • Osawa, K. Azuma, Shogo Tabata, F. Katsukawa, H. Ishida, Y. Oguma, T. Kawai, H. Itoh, S. Okuda, H. Matsumoto. Effects of 16-week high-intensity interval training using upper and lower body ergometers on aerobic fitness and morphologycal changes in healthy men: a preliminary study. Journal of Sport Medicine 2014:5 257-265.
  • Heydari, J. Freund, H. Boutcher. The effect of High Intensity Intermitten Exercise on Body Composition of Overweight Yopung Males. Journal of Obesity. Volume 2012 (2012), Article 480467, 8 pages.
  • Romain Barrès, Jie Yan, Brendan Egan, Jonas Thue Treebak, Morten Rasmussen, Tomas Fritz, Kenneth Caidahl, Anna Krook, Donal J. O’ Gorman, Juleen R. Zierath. Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in Human Skeletal Muscle. Cell Metabolism. Volume 15, Issue 3, p405-411, 7 March 2012.
  • Peak JM, Tan SJ, Markworth JF, Broadbent JA, Skinner TL, Cameron-Smith D. Metabolic and hormonal response to isoenergetic high-intensity interval exercise and continuous moderate-intensity exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 2014 Oct 1; 307(7).
  • Tsai CL, Wang CH, Pan CY, Chen FC, Huang TH, Chou FY. Executive function and endocrinological responses to acute resistance exercise. Front Behav Neurosci. 2014 Aug 1;8:262.
  • Tabata, Izumi; Nishimura, Kouji; Kouzaki, Motoki; Hirai, Yuusuke; Ogita, Futoshi; Miyachi, Motohiko; Yamamoto, Kaoru (1996). “Effects of moderate-intensity endurance and high-intensity intermittent training on anaerobic capacity and VO2max”. Medicine & Science in Sports & Exercise 28 (10): 1327–30.
  • Little, J. P.; Safdar, A.; Wilkin, G. P.; Tarnopolsky, M. A.; Gibala, M. J. (2010). “A practical model of low-volume high-intensity interval training induces mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle: Potential mechanisms”. The Journal of Physiology 588 (6): 1011–22.
  • Hood, Melanie S.; Little, Jonathan P.; Tarnopolsky, Mark A.; Myslik, Frank; Gibala, Martin J. (2011). “Low-Volume Interval Training Improves Muscle Oxidative Capacity in Sedentary Adults”. Medicine & Science in Sports & Exercise 43 (10): 1849–56.
  • Bonen A, Dohm GL, van Loon LJ. Lipid metabolism, exercise and insulin action. Essays Biochem 2006; 42: 47-59.
  • O Peter Adams. The impact of brief high-intensity exercise on blood glucose levels. Diabetes Metab Syndr Obes. 2013; 6: 113-122.