ABSTRAK
Memecah periode waktu sedentary dengan sesi singkat latihan interval intensitas tinggi (HIIE) disarankan sebagai pendekatan yang efisien waktu untuk meningkatkan kepatuhan dan kesehatan latihan. Uji klinis crossover acak ini dirancang untuk membandingkan pengeluaran energi (EE), kardiometabolik, dan respons persepsi selama HIIE yang dilakukan dalam satu sesi (1xHIIE) atau dibagi menjadi tiga sesi yang lebih pendek (3xHIIE) sepanjang hari. Lima belas partisipan pria (48,5 ± 2,9 tahun) menyelesaikan dua protokol eksperimental: protokol 1xHIIE terdiri dari satu sesi 21 menit, sedangkan protokol 3xHIIE terdiri dari tiga sesi 7 menit yang lebih pendek yang dipisahkan oleh interval 4 jam di antara setiap sesi. Konsumsi oksigen (VO 2 ), denyut jantung (HR), laju persepsi tenaga (RPE), dan laktat darah diukur selama protokol eksperimental. Sesi 1xHIIE dan 3x HIIE menghasilkan EE yang serupa (masing-masing 298,20 ± 51,74 dan 299,32 ± 69,18 kkal; p = 0,88). Namun, EE pasca-latihan setelah 3xHIIE kira-kira dua kali lebih tinggi daripada 1xHIIE (masing-masing 62,97 ± 14,97 vs. 27,42 ± 8,98 kkal; p < 0,001) atau kira-kira 36 kkal lebih tinggi. Selain itu, dibandingkan dengan 1xHIIE, protokol 3x HIIE menghasilkan HR yang lebih rendah (masing-masing 158 ± 12 dan 147 ± 8 bpm; p = 0,018), menilai upaya yang dirasakan (masing-masing 15,8 ± 1,8 dan 14,4 ± 1,7; p = 0,0012), dan laktat darah (masing-masing 7,7 ± 3,7 dan 5,4 ± 1,8 mmol/L; p = 0,013). Temuan ini menunjukkan bahwa beberapa sesi singkat HIIE sepanjang hari menghasilkan pengeluaran energi yang lebih besar dengan tenaga yang dirasakan lebih sedikit daripada satu sesi HIIE pada individu pria paruh baya.

Ringkasan

• Camilan olahraga merupakan cara efektif untuk meningkatkan pengeluaran energi.
• Camilan olahraga membutuhkan usaha yang lebih sedikit.
• Camilan olahraga menawarkan alternatif yang layak untuk meningkatkan kepatuhan terhadap latihan fisik.

1 Pendahuluan
Ketidakaktifan fisik dianggap sebagai faktor risiko keempat untuk mortalitas global (6% dari kematian secara global) yang menyebabkan sekitar 3,2 juta kematian per tahun (WHO 2009 ). Lebih dari seperempat populasi orang dewasa dunia (1,4 miliar orang dewasa) tidak aktif secara fisik dan tidak memenuhi rekomendasi saat ini minimal 150 menit aktivitas fisik intensitas sedang atau 75 menit aktivitas fisik intensitas kuat per minggu (Hallal et al. 2012 ; WHO 2022 ). Biasanya, kurangnya aktivitas fisik ini dikaitkan dengan perilaku sedentary, yang didefinisikan sebagai perilaku terjaga yang ditandai dengan pengeluaran energi ≤ 1,5 metabolic equivalents (METs). Menariknya, individu yang memenuhi rekomendasi saat ini untuk aktivitas fisik tetapi menghabiskan waktu lama dalam perilaku sedentary, seperti duduk lama dalam pekerjaan atau selama waktu luang, mungkin masih rentan terhadap penyakit kardiovaskular dan metabolik (Lavie et al. 2019 ). Oleh karena itu, menjadi penting untuk mengidentifikasi strategi latihan yang dapat menghentikan perilaku menetap bahkan pada individu yang aktif secara fisik, dengan tujuan untuk mengurangi risiko penyakit kardiovaskular dan metabolik.

Membagi latihan menjadi sesi-sesi pendek (< 10 menit) sepanjang hari dapat lebih mudah dikelola oleh sebagian besar individu dan berfungsi sebagai strategi yang layak untuk diintegrasikan ke dalam rutinitas harian, baik di rumah atau bahkan di tempat kerja (Gillen et al. 2021 ; Broadney et al. 2018 ). Pendekatan yang efektif untuk memecah perilaku tidak aktif dan meningkatkan kesehatan kardiometabolik pada individu yang tidak aktif secara fisik adalah dengan menggunakan sesi latihan berat berdurasi pendek, seperti latihan interval intensitas tinggi (HIIE), sepanjang hari, yang umumnya dikenal sebagai “camilan latihan” (Islam et al. 2022 ). Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa sesi latihan berat berdurasi pendek yang didistribusikan sepanjang hari mungkin lebih efektif dalam meningkatkan penanda kardiometabolik daripada satu sesi latihan sedang atau berat yang berkepanjangan. Misalnya, Francois (Francois et al. 2014 ) menunjukkan bahwa sesi latihan intens singkat sebelum setiap makan utama lebih efektif dalam mengurangi konsentrasi glukosa darah pasca makan dan rata-rata 24 jam daripada sesi tunggal latihan terus-menerus yang berkepanjangan pada individu dengan resistensi insulin. Dalam model hewan percobaan, kami menunjukkan bahwa 8 minggu protokol latihan interval intensitas tinggi dengan tiga sesi HIIE harian lebih unggul daripada sesi HIIE harian tunggal dengan volume dan intensitas latihan yang sama dalam mengurangi berat lemak visceral dan ukuran adiposit (Mendes et al. 2022 ). Keunggulan ini diamati terlepas dari asupan energi, dan kami berspekulasi bahwa beberapa sesi harian durasi pendek dapat menghasilkan pengeluaran energi (EE) yang lebih tinggi daripada sesi harian tunggal karena konsumsi oksigen pasca latihan berlebih (EPOC) yang terakumulasi lebih tinggi setelah setiap sesi durasi pendek (Børsheim dan Bahr 2003 ; Laforgia et al. 2006 ). Meskipun ada bukti ini, belum ada penelitian sebelumnya yang membandingkan efek beberapa sesi singkat HIIE yang berlangsung 10 menit atau kurang sepanjang hari pada manusia dengan satu sesi HIIE pada EPOC.

Meskipun manfaat aktivitas fisik teratur sudah mapan, individu sering menghadapi tantangan dalam mengadopsi gaya hidup aktif secara fisik, mengutip hambatan pribadi yang terkait dengan keterbatasan yang dirasakan dalam efikasi diri dan kurangnya waktu, antara lain. Dengan demikian, penggunaan sesi singkat, yang berlangsung kurang dari 10 menit, bisa sangat menguntungkan untuk kepatuhan latihan. Beberapa sesi yang lebih pendek mungkin dianggap kurang intens daripada satu sesi dengan volume yang lebih tinggi, yang bisa menjadi penting untuk efikasi diri dan keberlanjutan program latihan. Namun, masih belum jelas apakah beberapa sesi HIIE sepanjang hari dianggap kurang intens dan lebih dapat dicapai daripada satu sesi HIIE. Selain itu, keterbatasan praktis, seperti masalah kebersihan, tantangan logistik, dan kebutuhan untuk penjadwalan yang tepat, dapat memengaruhi kelayakan penerapan protokol tersebut dalam pengaturan dunia nyata.

Dalam studi ini, kami melakukan uji klinis acak silang yang melibatkan individu setengah baya untuk membandingkan efek protokol HIIE yang dilakukan dalam satu sesi versus tiga sesi yang lebih pendek, dengan interval 4 jam di antara sesi, pada EE, respons kardiometabolik, dan tenaga yang dirasakan. Hipotesis kami ada dua: pertama, kami memperkirakan bahwa beberapa sesi HIIE akan menghasilkan EPOC yang lebih tinggi tetapi respons kardiorespirasi yang lebih rendah daripada satu sesi HIIE. Kedua, kami bertujuan untuk menguji apakah tiga sesi yang lebih pendek dianggap sama intensnya dengan satu sesi HIIE, dengan hipotesis bahwa tiga sesi HIIE yang lebih pendek menyebabkan tenaga yang dirasakan lebih rendah daripada satu sesi.

2 Metode
2.1 Pertimbangan Etis
Studi ini disetujui oleh Komite Etika dan Penelitian lembaga setempat (protokol 60689122.9.00005108). Sebelum berpartisipasi, semua individu diberi tahu tentang tujuan, prosedur, potensi risiko, ketidaknyamanan, dan manfaat studi. Setiap partisipan memberikan persetujuan tertulis, mengakui keterlibatan sukarela mereka dan bebas untuk menarik diri dari studi kapan saja.

2.2 Peserta
Peserta berusia 45–64 tahun, yang bukan perokok, dan dikategorikan sebagai aktif secara fisik menurut Kuesioner Aktivitas Fisik Internasional (IPAQ) diikutsertakan dalam penelitian ini. Calon peserta melengkapi Kuesioner Kesiapan Aktivitas Fisik (PAR-Q), di mana jawaban positif apa pun mengakibatkan pengecualian. Selain itu, kuesioner medis diberikan, dan calon peserta dikecualikan jika didiagnosis dengan penyakit kardiometabolik, ginjal, atau paru-paru serta keterbatasan ortopedi atau neurologis apa pun.

Dua puluh satu individu (18 pria dan 3 wanita) direkrut melalui pamflet, platform media sosial, dan dari mulut ke mulut. Namun, mengikuti kriteria inklusi yang dijelaskan di bawah ini, 15 pria memenuhi kriteria kelayakan dan diundang untuk berpartisipasi dalam penelitian ini. Meskipun penulis tidak bermaksud untuk mengecualikan wanita, dua wanita tidak memenuhi kriteria inklusi dan satu tidak dapat menghadiri semua uji coba eksperimental. Demikian pula, dua pria tidak memenuhi kriteria inklusi dan satu tidak dapat menghadiri semua uji coba eksperimental. Sebanyak 15 peserta yang tersisa menyelesaikan semua prosedur eksperimental, dan datanya disertakan dalam analisis statistik (Gambar 1 ).

2.3 Desain Penelitian
Studi ini menggunakan desain uji klinis crossover acak, yang terdaftar di Brazilian Registry of Clinical Trials (ReBEC) dengan pengenal RBR-10kynbky. Peserta menjalani total lima kunjungan ke laboratorium, dengan total 2 kunjungan dasar dan 3 sesi eksperimen. Kunjungan dipisahkan oleh 7 hari, dengan dua hari pertama digunakan untuk penilaian dasar. Selanjutnya, peserta secara acak ditugaskan ke salah satu dari tiga sesi eksperimen (Gambar 2 ). Selama semua kunjungan, suhu ruangan dipertahankan pada 22°C dan kelembaban relatif sekitar 60%. Peserta diinstruksikan untuk mengenakan pakaian serupa (celana pendek dan kaus oblong) di semua kunjungan dan disarankan untuk tidak melakukan latihan fisik dan konsumsi alkohol selama 48 jam dan kafein selama 12 jam sebelum setiap kunjungan. Selain itu, peserta diinstruksikan untuk mengenakan jam tangan actigraph (wGT3X-BT) selama 48 jam sebelum setiap sesi eksperimen untuk mencatat tingkat aktivitas fisik dan kuantitas serta durasi tidur. Mereka juga diminta untuk mengikuti rencana makan berdasarkan catatan makanan mereka selama 24 jam sebelum dan selama hari kunjungan laboratorium. Terakhir, mereka disarankan untuk membatasi aktivitas fisik dalam perjalanan ke laboratorium untuk menghindari peningkatan laju metabolisme.

2.4 Penilaian Dasar
Untuk semua kunjungan, partisipan tiba di laboratorium pukul 7:30 pagi. Selama kunjungan 1, partisipan tiba setelah puasa semalaman selama 12 jam (Compher et al. 2006 ) untuk pengukuran konsumsi oksigen istirahat (V̇O 2 ). Kemudian, komposisi tubuh diukur menggunakan dual-energy x-ray absorptiometry (DEXA – GE Healthcare, Madison, Wisconsin, EUA) diikuti dengan sarapan standar. Tiga puluh menit setelah sarapan, partisipan dibiasakan dengan protokol ramp maksimal pada ergometer sepeda. Setelah itu, partisipan menerima instruksi dari ahli diet bersertifikat yang menunjukkan cara menggunakan formulir log makanan. Mereka diinstruksikan untuk melengkapi log makanan selama tiga hari yang tidak berurutan (2 hari selama seminggu dan satu hari di akhir pekan) sebelum kunjungan laboratorium kedua. Asupan makanan dihitung sebagai asupan rata-rata selama 3 hari untuk total kalori, karbohidrat, lipid, dan protein. Semua perhitungan diet dilakukan menggunakan perangkat lunak (DietPro, versi 5i, Viçosa, Minas Gerais/Brasil).

Pada kunjungan kedua, partisipan menjalani protokol ramp maksimal (Myers dan Bellin 2000 ) pada ergometer sepeda Lode (Lode, Corival 400) untuk menentukan V̇O 2 maks. Protokol ramp terdiri dari pemanasan 3 menit pada 30 W, diikuti oleh peningkatan beban kerja individual yang konstan hingga kelelahan meskipun ada dorongan verbal. Ergometer sepeda Lode dilengkapi dengan tampilan internal yang terus-menerus menunjukkan irama. Uji dilakukan pada irama 60 rpm. Selain itu, seorang peneliti hadir setiap saat untuk memantau apakah partisipan mempertahankan irama yang ditentukan di seluruh protokol latihan. Pendekatan pemantauan ganda ini memastikan bahwa irama yang diperlukan dipertahankan selama sesi. Kriteria untuk mencapai V̇O 2 maks termasuk memenuhi 2 kriteria berikut: (i) dataran tinggi di V̇O 2 meskipun ada peningkatan laju kerja; (ii) rasio pertukaran pernapasan (RER) lebih besar dari 1,10; (iii) denyut jantung (HR) lebih besar dari 95% dari HR maksimal yang diprediksi untuk usia yang dihitung (220 – usia); dan (iv) kelelahan kemauan seperti yang ditunjukkan oleh skor tenaga yang dirasakan ≥ 18 pada skala Borg (Midgley et al. 2007 ).

Semua sesi HIIE dilakukan pada ergometer siklus Lode yang sama di laboratorium. Output daya maksimum yang dicapai selama uji VO 2 maks digunakan untuk menentukan intensitas latihan yang sesuai untuk pemanasan, sesi intensitas tinggi, dan fase pemulihan aktif dari protokol latihan. Secara khusus, untuk periode pemanasan dan pemulihan awal, intensitas ditetapkan pada 30%–50% dari daya maksimal, dan untuk sesi intensitas tinggi, intensitas ditetapkan pada 90% dari daya maksimal. Pendekatan ini memastikan bahwa intensitas yang ditentukan secara akurat disesuaikan dengan kemampuan individu setiap peserta sebagaimana ditentukan menggunakan penilaian VO 2 maks mereka. Setelah pengujian, peserta diberikan rencana makan berdasarkan komposisi dan total energi dari catatan makanan 3 hari mereka. Rencana makan ini harus diikuti dalam 24 jam sebelum dan selama hari-hari sesi eksperimen. Peserta diinstruksikan untuk mengonsumsi makanan pra-latihan yang terdiri dari 65% karbohidrat, 15% protein, dan 20% lipid 2 jam sebelum setiap sesi percobaan.

2.5 Sesi Eksperimen
Ketiga sesi eksperimen sebelumnya ditetapkan secara acak menggunakan generator angka ( https://www.randomizer.org/ ). Saat tiba, peserta ditanya apakah mereka mematuhi rekomendasi pra-olahraga, termasuk tidak berolahraga dan minum alkohol selama 48 jam sebelumnya, tidak mengonsumsi kafein selama 12 jam sebelumnya, mengikuti rencana makan, dan membatasi aktivitas fisik dalam perjalanan ke laboratorium. Jam tangan aktigrafi kemudian dilepas dari peserta untuk memperkirakan tingkat aktivitas fisik dan kuantitas serta durasi tidur dalam 48 jam sebelum sesi eksperimen. Kemudian, peserta duduk dengan tenang selama 30 menit sebelum memulai sesi latihan.

Sesi latihan terdiri dari (i) protokol HIIE yang dilakukan dalam satu sesi (1xHIIE), (ii) protokol HIIE yang dilakukan dalam tiga sesi yang lebih pendek dengan interval 4 jam di antara setiap sesi (3xHIIE), dan (iii) protokol kontrol non-latihan (CTRL) (Gambar 3 ). Protokol latihan diadaptasi dari penelitian sebelumnya (Matos et al. 2018 ).

Protokol 3xHIIE terdiri dari tiga sesi 7 menit (total 21 menit) dengan interval 4 jam di antara sesi yang dimulai pada pukul 8:00 pagi, 12:00 siang, dan 4:00 sore. Setiap sesi 7 menit ini terdiri dari pemanasan 1 menit (terdiri dari 30 detik pada 30% dan 30 detik pada 50% V̇O 2 maks), diikuti oleh tiga putaran 1 menit pada 90% V̇O 2 maks, dengan periode pemulihan aktif 1 menit pada 30% V̇O 2 maks setelah setiap putaran (Gambar 3A ).

1. 1xHIIE

Sesi protokol 1xHIIE mempertahankan volume dan intensitas yang sama dengan protokol 3xHIIE, kecuali bahwa peserta melakukan sesi HIIE selama 21 menit (Gambar 3B ). Protokol 1xHIIE dirancang untuk berakhir pada pukul 16.30, bertepatan dengan akhir sesi ketiga protokol 3xHIIE. Strategi ini digunakan untuk meminimalkan potensi gangguan dari siklus sirkadian dan jadwal makan.

1. protokol CTRL

Protokol CTRL dilakukan untuk meminimalkan gangguan dari asupan makanan dan siklus sirkadian. Selama protokol kontrol non-olahraga, prosedurnya identik dengan protokol HIIE-3X, kecuali bahwa peserta tetap duduk dengan tenang di kursi tanpa melakukan olahraga apa pun.

3 Pengukuran Fisiologis dan Persepsi
3.1 Tindakan Pra-Latihan
Bahasa Indonesia: Saat tiba di laboratorium, partisipan diminta untuk duduk dengan tenang di kursi selama 30 menit. Selama waktu ini, mereka mengenakan masker wajah yang terhubung ke penganalisis gas (Lab Chart Pro Metabolic Module V8 dan AD Metabolic System Instrument PowerLab #DM-060-24) untuk pengukuran napas demi napas. Selain itu, partisipan mengenakan monitor HR (Polar RS800 HR Electro, Finlandia). Mereka diinstruksikan untuk tetap tidak bergerak dan tidak menggunakan telepon atau terlibat dalam aktivitas lain untuk mencegah potensi perubahan pada V̇O 2 . V̇O 2 istirahat dan HR dihitung menggunakan 5 menit terakhir dari periode pra-latihan. Rata-rata terendah dari lima pengukuran 1 menit berturut-turut digunakan sebagai nilai dasar V̇O 2 (Compher et al. 2006 ; Valstad et al. 2018 ). Laktat darah istirahat diperoleh dari sampel darah ujung jari selama menit terakhir periode istirahat menggunakan alat analisis laktat portabel (Accutrend Plus, D-68298 Mannheim, Jerman, Roche Diagnostics). Accutrend Plus telah divalidasi untuk digunakan dalam bidang penelitian olahraga dalam studi sebelumnya (Baldari et al. 2009 ).

3.2 Pengukuran Latihan
Penganalisis gas menampilkan hasil pertukaran gas setiap 10 detik, dan rerata setiap enam pengukuran diambil untuk menentukan VO 2 dari menit ke menit. Denyut jantung dicatat sebelum latihan pada menit kelima perekaman VO 2. Selama latihan, HR dicatat setiap 1 menit. Setelah latihan, HR dicatat setiap 5 menit selama 15 menit. Penilaian tenaga yang dirasakan dinilai segera setelah setiap interval, dan kadar laktat darah dicatat segera setelah setiap sesi latihan.

3.3 Tindakan Pasca Latihan
Segera setelah latihan, partisipan duduk di kursi sampai kadar V̇O2 mereka kembali ke nilai V̇O2 dasar . Dua metode digunakan untuk menentukan berakhirnya EPOC. Metode pertama—metode 1 deviasi standar—mengidentifikasi berakhirnya EPOC sebagai waktu ketika nilai V̇O2 turun dalam 1 deviasi standar dari V̇O2 dasar selama dua menit berturut-turut (Dawson et al. 1996 ; Chad dan Wenger 1988 ). Metode kedua—metode EPOC 5 menit—mengidentifikasi akhir EPOC sebagai waktu ketika rata-rata V̇O2 5 menit sama dengan V̇O2 dasar (Valstad et al. 2018 ; Sedlock 1994 ; Sedlock et al. 1989 ). Untuk kedua metode, durasi dari akhir latihan hingga akhir EPOC dianggap sebagai durasi EPOC (Short dan Sedlock 1997 ). EPOC dihitung sebagai perbedaan antara V̇O 2 pasca latihan dan V̇O 2 istirahat (Valstad et al. 2018 ; Matthews et al. 2022 ; McGarvey et al. 2005 ).

Untuk protokol 3xHIIE, EPOC dihitung sebagai jumlah V̇O 2 selama periode pemulihan setelah tiga sesi latihan, sedangkan HR dan laktat darah dirata-ratakan selama periode pemulihan ini. Pengeluaran energi (dalam kkal) dihitung dengan mengalikan total VO 2 (L) dengan 5 kkal/L seperti yang dijelaskan sebelumnya (Matthews et al. 2022 ; Tucker et al. 2016 ). Untuk protokol tanpa latihan (CTRL), V̇O 2 dan HR direkam secara identik dengan protokol 3xHIIE.

4 Analisis Statistik
Data disajikan sebagai mean ± simpangan baku. Perhitungan ukuran sampel apriori dilakukan menggunakan perangkat lunak G*Power 3.1, dengan nilai alpha 0,05% dan daya 80%. Perhitungan didasarkan pada pendeteksian ukuran efek sedang ( f Cohen = 0,25) untuk efek interaksi dan ANOVA pengukuran berulang dua arah (3 kondisi × 3 titik waktu), dengan asumsi korelasi 0,5 antara pengukuran berulang. Perhitungan ini didasarkan pada studi sebelumnya yang menemukan perbedaan signifikan dalam EPOC antara dua latihan dan protokol CTRL (Islam et al. 2018 ), menghasilkan ukuran sampel minimum 12 peserta. Untuk memperhitungkan potensi putus sekolah relawan, tambahan 20% ditambahkan ke ukuran sampel, menghasilkan ukuran sampel akhir 15 individu. Normalitas data dinilai menggunakan uji Shapiro–Wilk. ANOVA satu arah dan uji post hoc Tukey digunakan untuk membandingkan total pengeluaran energi dan EPOC. Analisis varians dua arah dengan pengukuran berulang dan uji post hoc Tukey digunakan untuk menyelidiki perbedaan dalam respons VO 2 , HR, RPE, dan laktat darah. Uji- t Student digunakan untuk membandingkan pengeluaran energi latihan dan pemulihan antara protokol 1xHIIE dan 3xHIIE. Ukuran efek dihitung menggunakan eta-kuadrat ( η 2 ) untuk efek utama dan interaksi dalam ANOVA dan g Hedge dengan interval kepercayaan 95% untuk kontras post hoc berpasangan. Tingkat signifikansi 5% digunakan untuk menentukan signifikansi statistik. Analisis dilakukan menggunakan GraphPad Prism, versi 8.0, dan Gpower 3.1.9.2.

5 Hasil
Tabel 1 menampilkan karakteristik peserta, termasuk usia, karakteristik fisik, V̇O 2 maks, estimasi laju metabolisme saat istirahat, dan daya keluaran puncak selama uji latihan maksimal. Tabel 2 menyajikan data tentang kuantitas tidur dan penanda kualitas tidur pada malam sebelum sesi eksperimen serta tingkat aktivitas fisik 48 jam sebelum sesi eksperimen. Tidak ada perbedaan yang diamati di antara sesi eksperimen dalam parameter ini.

TABEL 1. Karakteristik peserta ( N  = 15).

Catatan: Data disajikan sebagai mean ± SD.
Singkatan: BMI: indeks massa tubuh; PPO: keluaran daya puncak; RMR: laju metabolisme istirahat; V̇O2max: konsumsi oksigen maksimal.

TABEL 2. Tingkat aktivitas fisik 48 jam sebelum protokol percobaan dan kuantitas serta kualitas tidur pada malam sebelum protokol percobaan.

Catatan: Data disajikan sebagai mean ± SD, simpangan baku. ANOVA satu arah, p < 0,05.
Singkatan: 1xHIIE: protokol latihan interval intensitas tinggi yang dilakukan dalam satu sesi; 3xHIIE: protokol latihan interval intensitas tinggi yang dilakukan dalam tiga sesi yang lebih pendek dengan interval 4 jam di antara sesi; CTRL: protokol kontrol non-latihan.

Gambar 4 memberikan ilustrasi representatif VO 2 sebelum, selama, dan setelah latihan. Analisis data dilakukan secara terpisah untuk periode sebelum latihan, latihan, dan setelah latihan. V̇O 2 saat istirahat serupa di seluruh protokol CTRL, 1xHIIE, dan 3xHIIE, tanpa interaksi signifikan antara waktu dan protokol F (8, 210) = 0,108, P = 0,99, dan η 2 = 0,0041. Selama latihan, interaksi signifikan antara waktu dan protokol diamati untuk V̇O 2 F (40, 882) = 6,459, p < 0,0001, dan η 2 = 0,227, yang menunjukkan bahwa respons V̇O 2 berbeda di seluruh titik waktu dan protokol. Selain itu, efek utama yang signifikan ditemukan untuk waktu F (20, 882) = 16,87, p < 0,0001, dan η 2 = 0,278 dan protokol F (2, 882) = 1730, p < 0,0001, dan η 2 = 0,797. Terdapat peningkatan yang signifikan dalam VO 2 dari istirahat hingga latihan pada kedua protokol latihan (1xHIIE: 2,86 ± 0,65 L/menit vs. 0,30 ± 0,06 L/menit, p < 0,0001 dan 3xHIIE: 2,81 ± 0,47 L/menit vs. 0,28 ± 0,07 L/menit, p < 0,001). Selama latihan, V̇O 2 serupa antara sesi 1xHIIE dan 3xHIIE ( p = 0,8915). Selama fase pemulihan, interaksi antara waktu dan protokol diamati F (2, 28) = 4019, p < 0,0001, dan η 2 = 0,741, dengan V̇O 2 secara signifikan lebih tinggi dalam protokol 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE ( p < 0,0001) dan kedua protokol latihan menunjukkan V̇O 2 yang lebih tinggi daripada CTRL.

Data EE dan EPOC ditunjukkan pada Tabel 3. Total EE secara signifikan lebih besar setelah protokol 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE (362,28 ± 73,95 kkal vs. 325,62 ± 54,82 kkal, t = 4,867, g = 0,55, 95% CI [−0,18–1,28], dan p = 0,0002). Efek ini dikaitkan dengan EE yang lebih besar selama fase pemulihan latihan protokol 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE (62,97 ± 14,97 vs. 27,42 ± 8,90 kkal, t = 9,782, g = 2,82, 95% CI [1,78–3,84], dan p < 0,0001), mengingat bahwa EE selama latihan serupa antara protokol 3xHIIE dan 1xHIIE (299,32 ± 69,18 vs. 298,20 ± 51,74, t = 0,145, g = 0,01, 95% CI [−0,6–0,73], dan p = 0,88). EPOC secara signifikan lebih tinggi dalam protokol 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE (5,70 ± 2,11 vs. 2,35 ± 1,09 LO 2 , t = 6,606, g = 1,94, 95% CI [1,06–2,82], dan p < 0,0001). Selain itu, durasi EPOC juga secara signifikan lebih tinggi dalam protokol 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE (23:23 ± 04:45 vs. 11:47 ± 04:07 menit, t = 7,013, g = 2,69, 95% CI [1,69–3,69], dan p < 0,0001).

TABEL 3. _VO2 oksigen selama protokol eksperimen.

Catatan: Data disajikan sebagai mean ± SD, simpangan baku. Uji T Student; # perbedaan antara 1xHIIE dan 3xHIIE. p < 0,05.
Singkatan: 1xHIIE: protokol latihan interval intensitas tinggi yang dilakukan dalam satu sesi; 3xHIIE: protokol latihan interval intensitas tinggi yang dilakukan dalam tiga sesi yang lebih pendek dengan interval 4 jam antar sesi; EE: pengeluaran energi dalam kilokalori; EPOC: konsumsi oksigen berlebih pascalatihan; VO2: konsumsi oksigen.

Gambar 5A mengilustrasikan pengukuran denyut jantung (HR) sebelum, selama, dan setelah latihan. Interaksi waktu dan protokol yang signifikan diamati untuk HR F (42, 924) = 25,24, p < 0,0001, dan η 2 0,534, yang menunjukkan bahwa respons HR berbeda di seluruh titik waktu dan protokol latihan. Selain itu, efek utama yang signifikan diamati untuk waktu F (21, 924) = 121,8, p < 0,0001, dan η 2 0,735 dan protokol F (2, 924) = 3605, p < 0,0001, dan η 2 = 0,886. Denyut jantung saat istirahat serupa di antara protokol CTRL, 1xHIIE, dan 3xHIIE (CTRL: 62 ± 5,9 bpm vs. 1xHIIE: 64 ± 7,3 bpm dan p = 0,8546; CTRL: 62 ± 5,9 bpm vs. 3xHIIE: 64 ± 8,2 bpm dan p = 0,9085; dan 1xHIIE: 64 ± 7,3 bpm vs. 3xHIIE: 64 ± 8,2 bpm dan p = 0,9925). Protokol CTRL tidak menunjukkan perubahan denyut jantung yang signifikan selama periode perekaman ( p > 0,9999). Analisis post hoc mengungkapkan peningkatan signifikan dalam HR dari istirahat hingga latihan pada kedua protokol latihan (1xHIIE: dari 64 ± 8,28 bpm menjadi 140 ± 12,3 bpm, p < 0,001 dan 3xHIIE: dari 64 ± 7,27 bpm menjadi 139 ± 12,5 bpm, p < 0,0001). Selama latihan, HR secara signifikan lebih tinggi dalam protokol 1xHIIE dibandingkan dengan protokol 3xHIIE dari sesi keempat hingga akhir sesi ( p < 0,05). Dalam protokol 1xHIIE, HR selama sesi kedelapan dan kesembilan secara signifikan lebih tinggi daripada pada sesi pertama ( p = 0,04 dan p = 0,01, berturut-turut). Selama masa pemulihan, HR tetap lebih tinggi dalam protokol 1xHIIE dibandingkan dengan protokol 3xHIIE pada lima menit ( p = 0,01), 10 menit ( p = 0,02), dan 15 menit ( p = 0,04).

Gambar 5B menunjukkan respons RPE terhadap protokol 1xHIIE dan 3xHIIE. Interaksi waktu dan protokol yang signifikan diamati untuk RPE, F (8, 112) = 4,734, p < 0,0001, dan η 2 0,253, yang menunjukkan bahwa respons RPE berbeda di berbagai titik waktu dan protokol. Selain itu, efek utama yang signifikan diamati untuk waktu F (8, 112) = 29,49, p < 0,0001, dan η 2 0,678 dan protokol F (1, 14) = 11,26, p = 0,0047, dan η 2 0,446. Protokol 1xHIIE menunjukkan peningkatan progresif dalam RPE dari serangan kedua hingga kesembilan ( p < 0,0001). Sebaliknya, protokol 3xHIIE menunjukkan peningkatan progresif dalam RPE dari sesi pertama ke sesi ketiga ( p < 0,0001) dan dari sesi ketujuh ke sesi kesembilan ( p = 0,003), yang sesuai dengan sesi terakhir dari masing-masing tiga sesi. Tidak ada perbedaan signifikan dalam RPE yang diamati di antara ketiga sesi protokol 3xHIIE ( p > 0,9999). Ketika membandingkan RPE antara protokol 1xHIIE dan 3xHIIE (mempertimbangkan total 9 sesi), RPE dalam protokol 1xHIIE secara signifikan lebih tinggi daripada dalam protokol 3xHIIE dari sesi ketujuh ke sesi kesembilan ( p < 0,05).

Respons laktat darah ditunjukkan pada Gambar 5C . Rata-rata laktat darah segera setelah masing-masing dari tiga sesi protokol 3xHIIE secara signifikan lebih rendah daripada laktat darah segera setelah sesi protokol 1xHIIE F (3, 42) = 26,85, p < 0,0001, dan η 2 = 0,657. 6 Diskusi Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan efek akut dari protokol HIIE yang dilakukan baik dalam satu sesi yang lebih lama (1xHIIE) atau dalam tiga sesi yang lebih pendek (3xHIIE) pada EPOC, EE, respons kardiometabolik, dan tenaga yang dirasakan. Temuan utama adalah bahwa membagi protokol HIIE menjadi tiga sesi 7 menit menghasilkan EE total yang lebih tinggi dengan tenaga yang dirasakan lebih sedikit dibandingkan dengan satu sesi 21 menit. Seperti yang diharapkan, protokol 3xHIIE dan 1xHIIE menginduksi EE yang sama selama latihan, tetapi EE selama periode pemulihan hampir dua kali lebih tinggi dalam protokol 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE. Lebih jauh, HR, kadar laktat darah, dan respons RPE lebih rendah selama 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE. Temuan ini memberikan bukti untuk cara yang efektif untuk meningkatkan pengeluaran energi total dengan upaya yang dirasakan lebih sedikit ketika HIIE tersebar selama beberapa sesi pendek. Mengonfirmasikan hipotesis kami, EPOC secara signifikan lebih tinggi dalam protokol 3xHIIE dibandingkan dengan protokol 1xHIIE, meskipun V̇O2 serupa selama protokol latihan. Akibatnya, protokol 3xHIIE menghasilkan pengeluaran energi terhitung yang secara signifikan lebih tinggi, sekitar 40 kkal lebih besar daripada protokol 1xHIIE. Meskipun beberapa orang mungkin berpendapat bahwa perbedaan 40 kkal dalam pengeluaran energi antara protokol 3xHIIE dan 1xHIIE mungkin tidak memiliki signifikansi klinis, bukti empiris menunjukkan sebaliknya. Sebuah studi komprehensif menggunakan data dari survei nasional yang dilakukan antara tahun 1988 dan 2000 mengungkapkan bahwa defisit kalori harian sebesar 50 kkal dapat mencegah penambahan berat badan pada 90% orang dewasa (Hill et al. 2003 ). Dengan demikian, ekstrapolasi pengeluaran energi harian yang lebih unggul sekitar 40 kkal dari protokol 3xHIIE selama beberapa minggu, bulan, atau tahun dapat menyebabkan pengeluaran energi kumulatif yang secara signifikan lebih tinggi. Efek kumulatif ini berpotensi memberikan dampak signifikan terhadap manajemen berat badan, khususnya di kalangan individu paruh baya. Dalam studi hewan laboratorium kami sebelumnya, kami menunjukkan bahwa protokol MICT (latihan berkelanjutan dengan intensitas sedang) (Costa-Pereira et al. 2017) dan HIIT (Mendes et al. 2022 ), ketika dilakukan dengan tiga sesi yang lebih pendek sepanjang hari, menghasilkan pengurangan yang lebih signifikan pada lemak tubuh, lemak visceral, dan ukuran adiposit dibandingkan dengan protokol latihan yang sama yang dilakukan dalam satu sesi harian yang lebih lama. Pengurangan signifikan pada lemak tubuh, lemak visceral, dan ukuran adiposit yang diamati dalam studi kami terjadi terlepas dari asupan kalori hewan. Studi telah menunjukkan bahwa HIIT menghasilkan pengeluaran energi total (EE) dan EPOC yang lebih besar dibandingkan dengan latihan berkelanjutan dengan intensitas sedang (MICT) bahkan ketika EE selama latihan cocok (Jiang et al. 2024 ). Ini menunjukkan bahwa intensitas latihan yang lebih tinggi lebih penting daripada durasi dalam menghasilkan EPOC. Lebih jauh lagi, pola latihan interval mungkin lebih baik untuk produksi EPOC daripada latihan berkelanjutan karena kemampuannya untuk menginduksi puncak metabolisme yang berulang (Tucker et al. 2016 ; Jiang et al. 2024 ). Murphy (Murphy et al. 2019 ) berspekulasi bahwa peningkatan kecil dalam metabolisme yang terjadi setelah dua atau lebih sesi latihan harian dapat menyebabkan besarnya EPOC yang lebih tinggi dibandingkan dengan satu sesi latihan harian. EPOC yang lebih tinggi yang diamati setelah beberapa sesi harian latihan intensitas tinggi versus satu sesi harian dapat dikaitkan dengan beberapa mekanisme utama. Pertama, karena sifatnya yang intens, setiap sesi HIIT menyebabkan gangguan metabolisme yang signifikan, yang membutuhkan pengeluaran energi yang besar untuk proses pemulihan seperti perbaikan otot dan pengisian kembali simpanan energi. Bila latihan intens ini diulang sepanjang hari, latihan ini dapat mengakibatkan permintaan oksigen yang lebih besar secara keseluruhan setelah latihan. Oleh karena itu, menggabungkan beberapa sesi HIIT ke dalam rutinitas harian dapat menjadi strategi yang efektif untuk meningkatkan EPOC, EE, dan meningkatkan penurunan berat badan. Meskipun dalam penelitian ini, kami mengukur respons ini selama satu hari (efek akut), kami berspekulasi bahwa hal ini mungkin bermanfaat dalam mengurangi lemak tubuh dalam jangka waktu yang lama (efek kronis). Penelitian lebih lanjut yang dilakukan pada manusia diperlukan untuk menyelidiki efek jangka panjang dari respons ini selama program latihan. Selain EPOC yang lebih tinggi, protokol 3xHIIE menimbulkan respons kardiometabolik akut dan persepsi tenaga yang lebih rendah dibandingkan dengan 1xHIIE, meskipun beban kerja dan durasinya sama termasuk pemanasan dan pemulihan aktif. Hal ini dibuktikan dengan HR, kadar laktat darah, dan RPE yang lebih rendah sebagai respons terhadap protokol 3xHIIE dibandingkan dengan 1xHIIE. Respon kardiovaskular yang lebih rendah selama latihan intensitas tinggi dapat meningkatkan keselamatan baik bagi individu yang terlatih dengan baik maupun mereka yang memiliki penyakit kardiovaskular (Ha et al. 2002 ; Huang et al. 2008 ). Misalnya, respons tekanan darah sistolik yang berlebihan selama latihan (≥ 210 mmHg untuk pria dan ≥ 190 mmHg untuk wanita) dianggap tidak normal dan dapat menandakan peningkatan risiko kejadian kardiovaskular di masa mendatang (Le et al. 2008 ). Demikian pula, peningkatan tekanan darah diastolik lebih dari 10 mmHg di atas tingkat istirahat, atau nilai absolut 90 mmHg, juga dianggap tidak normal (Ha et al. 2002 ). Oleh karena itu, protokol 3xHIIE, yang menimbulkan respons kardiovaskular yang lebih ringan daripada 1xHIIE, mungkin sangat bermanfaat bagi individu dengan kondisi kardiometabolik, seperti hipertensi, penyakit jantung, dan diabetes, karena dapat meningkatkan praktik latihan yang lebih aman sambil tetap memberikan manfaat pelatihan yang efektif. Perbedaan yang diamati dalam respons denyut jantung antara kedua protokol mungkin sebagian dijelaskan oleh durasi latihan. Dalam sesi tunggal 21 menit (1xHIIT), peserta melakukan latihan terus-menerus, yang kemungkinan besar mengakibatkan peningkatan bertahap dalam denyut jantung dari waktu ke waktu karena kelelahan dan faktor-faktor lain seperti dehidrasi atau penumpukan panas. Sebaliknya, tiga sesi 7 menit yang lebih pendek dengan interval 4 jam (3xHIIT) memungkinkan pemulihan parsial antara serangan, yang dapat mengakibatkan denyut jantung yang lebih rendah meskipun konsumsi oksigen yang sama (VO 2 ) antara protokol. Ini menunjukkan bahwa istirahat 4 jam antara sesi dalam protokol 3xHIIT mengurangi peningkatan bertahap dalam denyut jantung yang biasanya terkait dengan latihan yang berkepanjangan. Penting untuk mengakui keterbatasan studi ini. Ukuran sampel yang kecil dari studi ini diakui sebagai keterbatasan. Hasil kami berlaku untuk pria setengah baya yang aktif secara rekreasi. Meskipun menggunakan individu yang aktif secara rekreasi dapat dilihat sebagai keterbatasan, kami ingin menyoroti bahwa terlepas dari tingkat aktivitas fisik, perilaku sedentary meningkatkan risiko beberapa penyakit seperti penyakit kardiovaskular (Rezende et al. 2014 ) dan diabetes melitus tipe 2 (Wilmot et al. 2012 ). Karena kami menggunakan kalkulasi untuk hasil pengeluaran energi, hasilnya mungkin diremehkan atau dilebih-lebihkan; namun, kalkulasi yang identik untuk kedua protokol HIIT memastikan pengeluaran energi yang lebih tinggi dari protokol 3xHIIT dibandingkan dengan protokol 1xHIIT. Selain itu, kami menggunakan dua metode untuk menetapkan penghentian EPOC sebagai kriteria untuk menghentikan V̇O2 selama pemulihan latihan. Metode-metode ini merekomendasikan penghentian perekaman setelah V̇O 2 kembali ke nilai istirahat selama 5 menit berturut-turut dan ketika nilai V̇O 2 berada dalam 1 deviasi standar dari V̇O 2 awal selama dua menit berturut-turut. Dengan menggunakan kriteria yang ditetapkan ini, EPOC dalam penelitian saat ini berlangsung selama 7–35 menit. Oleh karena itu, kita tidak dapat mengesampingkan kemungkinan adanya efek yang bertahan lama pada EPOC setelah periode ini dan kita juga tidak dapat mengetahui apakah ada perbedaan antara protokol HIIE. Dengan demikian, penelitian mendatang di area ini harus berfokus pada pengukuran EPOC untuk periode yang lebih lama (misalnya, > 1 jam) untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang EPOC sebagai respons terhadap protokol 1xHIIE dan 3xHIIE.

Studi saat ini juga memiliki beberapa kelebihan. Pertama, ini adalah uji klinis acak silang pertama yang membandingkan respons EE dan kardiometabolik menggunakan satu sesi versus tiga sesi protokol HIIE yang lebih pendek. Kedua, kami memantau dengan cermat beberapa faktor pengganggu potensial yang dapat mengganggu hasil studi, termasuk kuantitas dan kualitas tidur, konsumsi makanan, dan tingkat aktivitas fisik. Penting untuk menekankan bahwa semua variabel ini dicatat 24–48 hari sebelum sesi eksperimen serta pada hari-hari eksperimen, dan tidak ditemukan perbedaan dalam variabel-variabel ini di antara protokol. Terakhir, kami menekankan penambahan protokol tanpa latihan CTRL, yang dilakukan pada jam yang sama dengan sesi 3xHIIE, untuk meminimalkan potensi gangguan dari ritme sirkadian dan asupan makanan. Terakhir, protokol HIIE yang terakumulasi tampaknya menjadi strategi yang menonjol untuk meningkatkan kesehatan kardiovaskular, karena protokol HIIT yang berlangsung kurang dari 15 menit masih dapat menghasilkan manfaat kardiometabolik pada populasi umum (Coates et al. 2023 ).

Pertimbangan praktis yang penting adalah kepatuhan masyarakat umum terhadap beberapa sesi latihan harian yang singkat. Kendala praktis, seperti perlunya mandi beberapa kali dan berganti pakaian sepanjang hari, dapat memengaruhi keinginan individu untuk berkomitmen pada program latihan ini dalam jangka panjang. Namun, kami percaya bahwa sesi latihan kurang dari 2–3 menit beberapa kali sehari mungkin efektif, dan individu mungkin tidak perlu mandi dan berganti pakaian setelah setiap sesi latihan. Kendala lain mungkin adalah perlunya akses ke peralatan khusus sepanjang hari. Namun, penelitian telah menunjukkan bahwa kepatuhan dapat dicapai dengan latihan yang tidak memerlukan peralatan khusus, seperti latihan beban tubuh (Sharp et al. 2024 ), menaiki tangga (Stork et al. 2024 ), atau bahkan ergometer sepeda kecil di tempat kerja (Kakarot dan Müller 2014 ).

Dengan demikian, dari sudut pandang kesehatan masyarakat, selain melakukan latihan yang mengeluarkan lebih banyak energi dan lebih sedikit tenaga, sebagaimana kita lihat dalam studi saat ini, adaptasi kecil ini mungkin penting untuk meningkatkan kepatuhan terhadap beberapa sesi latihan pendek setiap hari oleh masyarakat umum.

7 Kesimpulan
Singkatnya, temuan kami secara kolektif menunjukkan bahwa membagi HIIE menjadi sesi yang lebih pendek sepanjang hari menghasilkan pengeluaran energi yang lebih tinggi dengan penurunan aktivitas kardiometabolik dan kelelahan yang dirasakan pada individu paruh baya. Oleh karena itu, beberapa sesi HIIE dapat memfasilitasi manajemen berat badan serta mengurangi perilaku tidak banyak bergerak.

8 Perspektif
Penelitian di masa mendatang harus meneliti efek jangka panjang dari beberapa sesi HIIE harian dibandingkan dengan satu sesi HIIE harian pada pengeluaran energi dan penurunan berat badan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa beberapa sesi HIIE yang lebih pendek sepanjang hari (3xHIIE) mungkin merupakan pendekatan yang lebih efektif daripada satu sesi HIIE harian yang lebih panjang (1xHIIE) untuk program latihan yang bertujuan mencegah penambahan berat badan dan obesitas. Dengan menggabungkan beberapa sesi HIIE pendek sepanjang hari, individu dapat mencapai pengeluaran energi keseluruhan yang lebih tinggi dengan tenaga yang dirasakan lebih sedikit, yang berpotensi meningkatkan kepatuhan terhadap program latihan dan memperbaiki hasil kesehatan jangka panjang.