مقایسه فعالیت ورزشی سرعتی_پرتوان میان‌وعده‌ای و تناوبی هم‌حجم: پاسخ‌های حاد سوخت‌وسازی_هورمونی در مردان دارای اضافه‌وزن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه علوم زیستی ورزش، دانشکده علوم ورزشی و تندرستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.48308/joeppa.2026.243115.1428

چکیده

زمینه و هدف: به­تازگی فعالیت­‌های ورزشی میان­­‌وعده‌ای به‌عنوان رویکردی نوین، کم­زمان و کاربردی برای بهبود پیامدهای سوخت‌وسازی و تندرستی ارائه شده‌اند؛ به­‌ویژه برای افرادی که به دلایل زمانی یا تحمل‌پذیری قادر به انجام جلسه‌های درازمدت تمرین نیستند. این الگوها همواره شامل اجرای وهله‌های بسیار کوتاه اما پرشدت فعالیت ورزشی در طول روز هستند و هدف آن‌ها بیشینه­‌سازی تحریک سوخت‌­و­سازی با کمترین زمان خالص فعالیت است. با وجود یافته­های  رو‌به‌رشد درباره اثرات سودمند فعالیت­های میان‌وعده‌ای بر مهار و کنترل گلوکز، آمادگی هوازی و هزینه انرژی، داده‌های انسانی درباره پاسخ ‌های حاد سوخت­و­سازی– هورمونی این الگوها همچنان اندک است؛ به‌ویژه زمانی که با فعالیت‌ های­سرعتی – پرتوان تناوبی هم­‌حجم مقایسه می‌شوند. از این‌رو، این پژوهش با هدف مقایسة پاسخ­‌های حاد سوخت‌­وسازی و برخی نشانگرهای هورمونی به فعالیت سرعتی _ پرتوان میان­‌وعده‌ای و تناوبی هم­حجم در مردان دارای اضافه‌ وزن انجام شد.
مواد و روش­ها: این پژوهش به‌صورت نیمه‌تجربی متقاطع با اندازه‌گیری مکرر انجام شد. چهارده مرد دارای اضافه ‌وزن (با نمایه توده بدن بیش از ۲۵ کیلوگرم بر متر مربع) در دو شرایط آزمایشی جداگانه و به­‌صورت تصادفی، با فاصله شست‌وشوی یک‌ هفته‌ای شرکت کردند. شرایط آزمایشی شامل: یک وهله فعالیت سرعتی _ پرتوان تناوبی (ISE) و دو وهله فعالیت سرعتی _ پرتوان میان­‌وعده‌ای هم‌ حجم (SES1+SES2) در صبح و عصر بود که هر دو بر­پایه آزمون وینگیت طراحی شدند. اندازه‌گیری گازهای تنفسی برای تعیین اکسیژن مصرفی اضافی پس از ورزش (EPOC)، نسبت تبادل تنفسی (RER) و اکسایش چربی و کربوهیدرات به‌صورت تراکمی و نقطه‌ای تا ۳۰ دقیقه دوره بازیافت انجام شد. نمونه­­های خونی در سه زمان (پیش از فعالیت، بلافاصله پس از فعالیت و ۳۰ دقیقه پس از فعالیت) برای سنجش لاکتات، گلوکز، انسولین، کورتیزول، نسبت کورتیزول به انسولین، اپی‌نفرین، نوراپی‌نفرین، گلیسرول و اسیدهای چرب غیر‌استریفه‌شده (NEFA) جمع‌آوری شد. داده‌ها با استفاده از آزمون‌های تحلیل واریانس مکرر یک‌طرفه و دوطرفه در سطح معناداری کمتر از 5 صدم تحلیل شدند.
نتایج: یافته‌های پژوهش نشان داد که افزایش پاسخ EPOC، هزینه انرژی تام (کل فعالیت و دوره بازیافت) و اکسایش تجمعی سوبستراهای سوختی در الگوی فعالیت میان­‌وعده‌ای به­‌طور معناداری بیشتر از فعالیت سرعتی _ پرتوان تناوبی هم‌حجم بود (05/0>P). در مقابل، پاسخ­­های گلیکولیتیکی و سمپاتوآدرنالی، شامل افزایش لاکتات و کاتکولامین‌ها، بلافاصله پس از فعالیت در الگوی سرعتی _ پرتوان تناوبی چشمگیر‌تر بود. از سوی دیگر، پاسخ ‌های لیپولیتیکی، به‌­ویژه افزایش غلظت گلیسرول و NEFA در پایان دوره بازیافت، در الگوی میان‌­وعده‌ای به­‌طور معناداری بیشتر دیده شد (05/0>P). تفاوت معناداری در RER  و مقادیر اکسایش نقطه‌ای چربی و کربوهیدرات طی دوره بازیافت بین دو الگو دیده نشد.
نتیجه‌گیری: یافته­‌های این پژوهش نشان می­‌دهد که توزیع زمانی فعالیت‌­های سرعتی _ پرتوان در قالب میان­وعده‌های ورزشی، با وجود همسان‌­سازی حجم و شدت کلی فعالیت بدنی، می­تواند پاسخ­های تجمعی سوخت‌وسازی و هزینه انرژی بیشتری نسبت به اجرای همان حجم فعالیت در قالب یک وهله تناوبی ایجاد کند. این الگو با ایجاد محیط لیپولیتیکی مساعدتر در دوره بازیافت، شاید به‌عنوان رویکردی کم‌ زمان و بالقوه مؤثر برای بهبود اکسایش چربی و وضعیت سوخت­و­سازی در مردان دارای اضافه ‌وزن مورد توجه قرار گیرد. با این همه، بررسی اثرات درازمدت و پنجره‌های بازیافت طولانی‌تر برای تأیید پیامدهای بالینی و ترکیب بدن ضروری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Sprint exercise snacking versus volume-matched intermittent-sprint exercise: acute metabolic and hormonal responses in overweight men

نویسندگان [English]

  • Banipal Tataro
  • Afshar Jafari
Department of Biological Sciences in Sport, Faculty of Sport Sciences and Health, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background and Purpose: Exercise snacking has recently emerged as a novel, time-efficient, and practical strategy for improving metabolic health and cardiometabolic outcomes. This approach typically involves the distribution of very brief bouts of high-intensity exercise across the day, aiming to maximize metabolic stimulation while minimizing total time commitment. Although exercise snacking may improve glycemic control, aerobic fitness, and energy expenditure, human data comparing the effect of sprint-based exercise snacking and volume-matched intermittent-sprint exercise performed within a single session are scarce and we aimed to compare the acute metabolic and hormonal responses to these two exercise protocols in overweight men.
Materials and Methods: In this randomized crossover design study 14 overweight men completed a single session of intermittent-sprint exercise (ISE), and a volume-matched intermittent-sprint exercise performed separately in the morning and afternoon (SES1 + SES2). Each sprint bout was based on a Wingate-style protocol. Respiratory gas exchange was continuously measured to assess excess post-exercise oxygen consumption (EPOC), respiratory exchange ratio (RER), and fat and carbohydrate oxidation, both cumulatively and at discrete time points, throughout a 30-minute recovery period following exercise. Venous blood samples were obtained at baseline, immediately post-exercise, and 30 minutes into recovery to determine concentrations of lactate, glucose, insulin, cortisol, the cortisol-to-insulin ratio, epinephrine, norepinephrine, glycerol, and non-esterified fatty acids (NEFA).
Results: The findings demonstrated that the exercise snacking condition elicited significantly greater increases in EPOC, total energy expenditure, and cumulative oxidation of both fat and carbohydrate substrates compared to the volume-matched intermittent-sprint exercise condition (p<0.05). In contrast, glycolytic and sympathoadrenal responses, reflected by higher post-exercise lactate and catecholamine concentrations, were significantly higher immediately after the intermittent-sprint exercise session. Conversely, lipolytic markers, including circulating glycerol and NEFA concentrations, were significantly elevated during the late recovery phase following exercise snacking compared with intermittent-sprint exercise (p<0.05). No significant differences were observed between conditions for mean RER or point-specific substrate oxidation rates during the recovery period.
Conclusion: These findings indicate that distributing sprint exercise across the day in the form of exercise snacks, despite identical total exercise volume and intensity, induces greater cumulative metabolic stimulation and post-exercise energy expenditure than performing the same workload within a single intermittent session. This pattern appears to promote a more favorable lipolytic environment during recovery, which may have implications for enhancing fat oxidation in overweight men.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Exercise snacking
  • Intermittent-sprint exercise
  • EPOC
  • Substrate oxidation
  • Hormonal responses
  1. Galgani JE, Moro C, Ravussin E. Metabolic flexibility and insulin resistance. American journal of physiology-endocrinology and metabolism. 2008. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolis Volume 295, Issue 5. https://doi.org/10.1152/ajpendo.90558.2008
  2. Kelley DE, Goodpaster BH. Skeletal muscle triglyceride: an aspect of regional adiposity and insulin resistance. Diabetes. 2001;50(4):717–723. https://doi.org/10.2337/diabetes.50.4.717
  3. van Dijk SJ, Molloy PL, Varinli H, et al. Epigenetics and human obesity. Int J Obes (Lond). 2015;39(1):85–97. https://doi.org/10.1038/ijo.2014.34
  4. Brooks GA, Mercier J. Balance of carbohydrate and lipid utilization during exercise: the “crossover” concept. J Appl Physiol. 1994;76(6):2253–2261. https://doi.org/10.1152/jappl.1994.76.6.2253
  5. Kuo CC, Fattor JA, Henderson GC, Brooks GA. Lipid oxidation in fit young adults during postexercise recovery. J Appl Physiol. 2005;99(1):349–356. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00997.2004
  6. Williams CB, Zelt JG, Castellani LN, et al. Changes in mechanisms proposed to mediate fat loss following an acute bout of high-intensity interval and endurance exercise. Appl Physiol Nutr Metab. 2013;38(12):1236–1244. https://doi.org/10.1139/apnm-2013-0101
  7. Gaesser GA, Brooks CA. Metabolic bases of excess post-exercise oxygen consumption. Med Sci Sports Exerc. 1984;16(1):29–43. PMID: 6369064
  8. Bahr R, Grønnerød O, Sejersted OM. Effect of supramaximal exercise on excess postexercise O₂ consumption. Med Sci Sports Exerc. 1992;24(1):66–71. https://doi.org/10.1249/00005768-199201000-00012
  9. Børsheim E, Bahr R. Effect of exercise intensity, duration and mode on post-exercise oxygen consumption. Sports Med. 2003;33(14):1037–1060. https://doi.org/10.2165/00007256-200333140-00002
  10. Panissa VLG, Fukuda DH, Staibano V, et al. Magnitude and duration of excess post-exercise oxygen consumption between high-intensity interval and moderate-intensity continuous exercise: a systematic review. Obes Rev. 2021;22(1): e13099. https://doi.org/10.1111/obr.13099
  11. Cunha FA, Midgley AW, McNaughton LR, Farinatti PTV. Effect of continuous and intermittent isocaloric cycling and running exercise on excess postexercise oxygen consumption. J Sci Med Sport. 2016;19(2):187–192. https://doi.org/10.1016/j.jsams.2015.02.004
  12. Tucker WJ, Angadi SS, Gaesser GA. Excess postexercise oxygen consumption after high-intensity and sprint interval exercise, and continuous steady-state exercise. J Strength Cond Res. 2016;30(11):3090–3097. https://doi.org/10.1519/JSC.0000000000001399
  13. Islam H, Townsend LK, Hazell TJ. Excess postexercise oxygen consumption and fat utilization following submaximal continuous and supramaximal interval running. Res Q Exerc Sport. 2018;89(4):450–456. https://doi.org/10.1080/02701367.2018.1513633
  14. Kaminsky LA, Padjen S, LaHam-Saeger J. Effect of split exercise sessions on excess post-exercise oxygen consumption. Br J Sports Med. 1990;24(2):95–98. https://doi.org/10.1136/bjsm.24.2.95
  15. Almuzaini KS, Potteiger JA, Green SB. Effects of split exercise sessions on excess postexercise oxygen consumption and resting metabolic rate. Can J Appl Physiol. 1998;23(5):433–443. https://doi.org/10.1139/h98-026
  16. Francois ME, Baldi JC, Manning PJ, et al. Exercise snacks before meals: a novel strategy to improve glycaemic control. Diabetologia. 2014;57(7):1437–1445. https://doi.org/10.1007/s00125-014-3244-6
  17. Little JP, Langley J, Lee M, et al. Sprint exercise snacks: a novel approach to increase aerobic fitness. Eur J Appl Physiol. 2019;119(5):1203–1212. https://doi.org/10.1007/s00421-019-04110-z
  18. Rafiei H, Omidian K, Myette-Côté É, Little JP. Metabolic effect of breaking up prolonged sitting with stair-climbing exercise snacks. Med Sci Sports Exerc. 2021;53(1):150–158. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000002431
  19. Islam H, Gibala MJ, Little JP. Exercise snacks: a novel strategy to improve cardiometabolic health. Exerc Sport Sci Rev. 2022;50(1):31–37. https://doi.org/10.1249/JES.0000000000000275
  20. Stork MJ, Marcotte-Chénard A, Jung ME, Little JP. Exercise in the workplace: receptivity to stair-climbing exercise snacks. Appl Physiol Nutr Metab. 2024;49(1):30–40. https://doi.org/10.1139/apnm-2023-0128
  21. Brooks S, Burrin J, Cheetham ME, et al. Catecholamine and β-endorphin responses to brief maximal exercise. Eur J Appl Physiol. 1988;57(2):230–234. https://doi.org/10.1007/BF00640668
  22. Gratas-Delamarche A, Le Cam R, Delamarche P, et al. Lactate and catecholamine responses during a Wingate test. Eur J Appl Physiol. 1994;68(4):362–366. https://doi.org/10.1007/BF00571458
  23. Vincent S, Berthon P, Zouhal H, et al. Plasma glucose, insulin and catecholamine responses to a Wingate test. Eur J Appl Physiol. 2004;91(1):15–21. https://doi.org/10.1007/s00421-003-0957-5
  24. Peake JM, Tan SJ, Markworth JF, et al. Metabolic and hormonal responses to isoenergetic high-intensity interval and continuous exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2014;307(7): E539–E552. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00276.2014
  25. Hazell TJ, Olver TD, Hamilton CD, Lemon PWR. Two minutes of sprint-interval exercise elicits 24-h oxygen consumption similar to 30 min of endurance exercise. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2012;22(4):276–283. https://doi.org/10.1123/ijsnem.22.4.276
  26. Sevits KJ, Melanson EL, Swibas T, et al. Total daily energy expenditure is increased following a single bout of sprint interval training. Physiol Rep. 2013;1(5): e00131. https://doi.org/10.1002/phy2.131
  27. McCarthy SF, Jarosz C, Ferguson EJ, et al. Intense interval exercise induces greater changes in post-exercise metabolism. Eur J Appl Physiol. 2024; 124:1075–1084. https://doi.org/10.1007/s00421-023-05334-w
  28. Fritzen AM, Broskey NT, Lundsgaard AM, Dohm GL, Houmard JA, Kiens B. Regulation of fatty acid oxidation in skeletal muscle during exercise: effect of obesity. In: Zoladz JA, editor. Exercise Metabolism. Cham: Springer; 2022. p. 161–188. https://doi.org/10.1007/978-3-030-94305-9_8
  29. Wolfe AS, Burton HM, Vardarli E, Coyle EF. Hourly 4-s sprints prevent impairment of postprandial fat metabolism from inactivity. Med Sci Sports Exerc. 2020;52(10):2262–2269. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000002367

 

  • تاریخ دریافت: 10 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری: 03 دی 1404
  • تاریخ پذیرش: 10 دی 1404
  • تاریخ اولین انتشار: 10 دی 1404
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1404