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IL RUOLO DELL’ALLENAMENTO A

CIRCUITO SULLE MODIFICAZIONI

DELLA COMPOSIZIONE CORPOREA

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4 - EFFECTS OF HIGH-INTENSITY CIRCUIT TRAINING, LOW-INTENSITY CIRCUIT

TRAINING AND ENDURANCE TRAINING ON BLOOD PRESSURE AND LIPOPROTEINS

IN MIDDLE-AGED OVERWEIGHT MEN ANTONIO PAOLI ET AL.

ABSTRACT

Background: The aim of this study was to determine the physiological effects of an high-intensity

circuit training (HICT) on several cardiovascular disease risk factors in healthy, overweight middle-

aged subjects, and to compare the effects of HICT to traditional endurance training (ET) and low-

intensity circuit training (LICT).

Methods: Fifty-eight participants (ages 61±3.3 yrs, BMI 29.8±0.9) were randomly assigned to one

of the three exercise treatment groups: HICT, LICT and ET. The three groups exercised three

times per week, 50 min per session for 12 weeks. Baseline and after intervention anthropometric

characteristics: body weight (BW), fat mass (FM); blood pressure: diastolic (DBP) and systolic

(SBP), blood parameters; CHOL-t (total cholesterol), LDL-C (low density lipoprotein-cholesterol),

HDL-C (high density lipoprotein-cholesterol), TG (triglycerides), ApoB and ratio ApoB/ApoA1 were

measured.

Results: Compared to other groups, HICT showed significantly higher reductions in FM, DBP,

CHOLt, LDL-C, TG, ApoB and significantly greater increases in high density HDL-C. LICT resulted

in the greatest reduction in SBP. All groups showed a significant improvement of BW without any

significant differences between groups.

Conclusions: Our findings indicate that high-intensity circuit training is more effective in improving

blood pressure,lipoproteins and triglycerides than endurance training alone or lower intensity

circuit training.


CAMPIONE 58 uomini (età 61 ± 3.3 anni, BMI 29,8 ± 0,9) Sani, Non Allenati

OBIETTIVO DI RICERCA Determinare gli effetti fisiologici di un allenamento a circuito ad alta intensità (HICT) in soggetti di mezza età in sovrappeso sani, e confrontare gli effetti dell' HICT con l’allenamento Endurance tradizionale (ET) e con l’allenamento a circuito a bassa intensità (LICT).

METODO E PROTOCOLLO

HICT (n=19)

8' Bike (3' al 50% e 1' al 75% di HRR) alternati con Circuito a Stazioni (Pull-down, Pectoral machine, Alzate laterali 2M., Pressa orizzontale,Crunch) 1 x20 reps con 3 set Rest Pause (6 RM, 20" di rec, 2 reps fino esaurimento, 20" di rec) → 60" di rec tra esercizi → il tutto per 3 Serie

3 volte/ Settimana -

50 min x sessione -

12 settimane

LICT (n= 19) 8' Bike al 50%Fc di riserva + Circuit Training su stazioni (15reps x esercizio: pull-down, pectoral machine, alzate laterlai 2M, pressa orizzontale) + 20 reps Crunch → il tutto per 3 Serie con 60’’ di Rec.

ET (n=20) Bike: Intensità 50% FC di riserva - pedalata costante per 40 minuti

Addominali: Crunch 4 x 20

TEST SubMassimale

Pre-Intervento Test → Bike 3 min a 20 W, ritmo di lavoro aumentato di 1 W ogni 3 s (ovvero 20 W/min) fino ad esaurimento. Velocità Costante x tutta la prova (70-90 giri/min) → Fc monitorate con elettrocardiografia

Misurazione: Picco di Lattato dopo 3 min di cessazione Test per verifica impegno metabolico e VO2Max; Test di Forza su 6 RM Post-Intervento

MISURE EFFETTUATE Peso (BW), Massa Grassa (FM), Pressione sanguigna [diastolica (DBP) e sistolica (SBP)], parametri ematici [CHOL-t (colesterolo totale), colesterolo LDL e HDL], TG (trigliceridi), apolipoproteina ApoB e rapporto ApoB/ApoA1

RISULTATI

Peso Corporeo era significativamente ridotto in HICT e LICT

HICT hanno mostrato riduzioni significativamente più elevati in FM, DBP, CHOLt, LDL-C, TG, ApoB

HICT ha mostrato una significativa aumento di HDL-C [high density lipoprotein-cholesterol]

LICT portato alla maggiore riduzione del SBP

CONCLUSIONI

Miglioramento sui lipidi nel sangue usando un Circuito ad Alta Intensità HICT rispetto a un Circuito più leggero o ad un allenamento di endurance

Maggiore perdita di Peso e Grasso in HICT

LICT sembra essere più efficace nel ridurre la DBP e ET nel ridurre il colesterolo totale.


In questo studio sono stati studiati gli effetti di tre tipi d’allenamento, HICT (high-intensity circuit

training), LICT (low-intensity circuit training) ed ET (endurance training) su 58 uomini sani (età 61

± 3.3 anni, BMI 29,8 ± 0,9).

Lo scopo è stato quello di determinare gli effetti fisiologici dell’ HICT in soggetti di mezza età in

sovrappeso sani, e confrontare gli effetti dell' HICT con ET e con LICT.

Lo studio è durato 12 settimane e i 58 partecipanti sono stati randomizzati in 3 gruppi appartenenti

alle diverse metodiche d’allenamento prese in studio.

Prima di ogni intervento, i partecipanti hanno dovuto prender parte ad un test sotto sforzo (sub

massimale) incrementale, alla bike dove è stato valutato il VO2max la Fcmaxed il Picco di Lattato.

Oltre a queste valutazioni i partecipanti hanno dovuto sostenere un Test di Forza su 6 RM. Prima

e dopo l’intervento i partecipanti hanno anche dovuto affrontare il prelievo del sangue per tutte le

valutazioni ematologiche.

Le misure effettuate hanno valutato le variazioni pre e post intervento dei seguenti parametri:

Peso (BW), Massa Grassa (FM), Pressione sanguigna [diastolica (DBP) e sistolica (SBP)],

parametri ematici [CHOL-t (colesterolo totale), colesterolo LDL e HDL], trigliceridi (TG),

apolipoproteina ApoB e rapporto ApoB/ApoA1.

Dal presente studio emerge che il peso corporeo era significativamente ridotto in HICT e LICT

rispetto ET mentre, il gruppo HICT ha mostrato una maggiore e significativa riduzione % FM [fat mass]

rispetto LICT e ET. È emersa una maggiore riduzione di DBP [diastolic blood pressure] in HICT rispetto a

LICT e ET. Al contrario LICT ha mostrato una grande diminuzione della pressione sistolica rispetto

al HICT e ET. HICT ha mostrato una diminuzione significativa CHOLt [total cholesterol] e LDL-C [low density

lipoprotein-cholesterol] rispetto al LICT e ET. HICT ha mostrato un significativa aumento di HDL-C [high density

lipoprotein-cholesterol] rispetto ad altri gruppi, mentre non ci sono cambiamenti significativi di questo

parametro in LICT e ET. Inoltre, c'è stata una significativa diminuzione di TGs [triglycerides] nel gruppo

HICT rispetto agli altri due gruppi. Il rapporto ApoB/ApoA1 [apolipoprotein] ha subito una riduzione in

modo significativo in tutti i gruppi senza differenze significative tra i campioni.

Si può quindi concludere che il risultato principale di questo studio è stato l’effetto di miglioramento

sui lipidi nel sangue del gruppo che si è allenato con HICT (Circuito ad Alta Intensità) rispetto ad

un circuito più leggero o ad un classico allenamento di endurance, nonché maggiore perdita di

peso e grasso sempre nel gruppo HICT.


5 - SKELETAL MUSCLE AND HORMONAL ADAPTATIONS TO CIRCUIT WEIGHT

TRAINING IN UNTRAINED MEN MATTHEW P. HARBER ET AL.

ABSTRACT

Twelve men either performed 10 weeks of timed circuit weight training 3 days week-1 (CWT; n = 8;

X ± SE; age = 23.6 ± 1.8 years), or were part of a sedentary control group (n=4; age = 20.5 ± 1.0

years). Significance was P<0.05 for all analyses.

The CWT program significantly increased 1 repetition maximum (1RM) strength for nine of 10

exercises (15 - 42%). Although no body composition measure significantly changed for the CWT

group, low-tomoderate effect sizes were evident for body weight, lean body mass, and relative fat.

CWT did not alter percent fiber type, but did increase cross-sectional areas for type IIA fibers

(µm2; pre = 5988 ± 323, post = 7259 ± 669).

Relative (%) myosin heavy-chain (MHC) expression increased for MHC IIa (pre = 42.5 ± 2.7, post

= 50.1 ± 2.6), and decreased for MHC IIb (pre = 21.8 ± 2.8, post = 15.4 ± 2.4) for the CWT group.

Serum testosterone, cortisol, and the testosterone / cortisol ratio did not change at any time for the

CWT group.

None of the measured variables changed for the control group. These data indicate that for

untrained subjects, CWT of the type used resulted in improved muscular strength and a tendency

toward increased lean mass. Compared with other types of weight training, fewer adaptations of

the muscle fibers were evident.

This is likely due in part to the relatively low loads used with this type of resistance exercise.


CAMPIONE 12 uomini - età tra 18 e 35 anni - Sedentari Non allenati

OBIETTIVO DI RICERCA Esaminare il rendimento muscolare, le fibre, le caratteristiche d'espressione proteica del muscolo scheletrico umano ed il profilo ormonale prima e dopo 10 settimane di CWT (Circuit Weight Training)

METODO E PROTOCOLLO

Gruppo Allenamento a Circuito CWT ( n = 8, age = 23.6 ± 1,8 anni)

3 sedute/settimana X 10 settimane

Durata Esercizio 20-30s - Rec. inter-set 10-30s - Intensità Moderata 40-60% 1RM

Chest press - chest fly - lat pull-down - shoulder press - seated row - curl bicipiti - distensioni tricipiti - leg press - leg extension - leg curl

Gruppo di Controllo CON (n = 4, age = 20.5 ± 1,0 anni)

Il gruppo CON ha mantenuto uno stile di vita sedentario durante tutto il periodo d'intervento

MISURE EFFETTUATE

Valutazioni Composizione Corporea: prima (Test 1) e dopo (Test 2) le 10 settimane d'intervento

Body mass (kg) - FFM Fat mass (kg) - LBM Lean body mass (kg) - Percent fat (%) - Capacità vitale (Spirometria)

Test di Forza Muscolare

Per tutti gli esercizi → warm-up 5÷10 reps al 40-60% della max percepita → 3-5 ripetizioni al 60-80% della max percepita → Tentativo di 1RM → In caso di successo peso aumentato e soggetti hanno avuto Rec di 1 min tra i tentativi successivi fino al fallimento

Biopsie Muscolari 50-100 mg estratti dal vasto laterale per classificazione e valutazione MHC (Myosin Heavy-Chain) per gli esseri umani e tipo fibra (cioè, I, IIa, IIb)

Concentrazioni Ormanali e Lattato

Prelievo Sangue - 15 min PRE-esercizio e 5 min POST-esercizio

RISULTATI

Non sono stati osservati cambiamenti significativi per le variabili antropometriche dopo CWT (dimensioni dell'effetto basse e/o moderate)

Aumento significativo Sezione Trasversa delle Fibre IIA

% MHC IIa aumentata e % MHC IIb diminuita

Aumento significativo LA nel sangue in CWT (No variazioni significative per testosterone, cortisolo, o rapporto testosterone/cortisolo)

CONCLUSIONI

Ipertrofia specifica per le fibre tipo IIA

Diminuzione del 6% in MHC IIb con un aumento dell'8% in MHC Iia

Miglioramenti nella forza muscolare verificatisi senza cambiamenti ormonali di accompagnamento

CWT aumenta la forza su 1RM, suscita ipertrofia IIA, e provoca conversioni all'interno delle isoforme veloci MHC

Secondo gli Autori di questo articolo, Nessuno studio finora aveva esaminato la fibra muscolare o

gli adattamenti delle proteine muscolari al CWT (Circuit Weight Training). Per questo motivo lo

scopo di questo studio fu quello di esaminare il rendimento muscolare, le fibre e le caratteristiche

d’espressione proteica nel muscolo scheletrico umano, nonché il profilo ormonale prima e dopo 10

settimane di CWT. 12 uomini di età compresa tra i 18 e i 35 anni sono stati randomizzati in due

gruppi: un gruppo di esercizio (CWT; n=8; age =23.6 ± 1,8 anni) ed un gruppo di controllo (CON;

N = 4; age = 20.5 ± 1,0 anni). I soggetti del gruppo CWT hanno partecipato ad un allenamento a

circuito 3volte alla settimana per 10 settimane. I soggetti hanno completato 10 esercizi chest

press, chest fly, lat pull-down, shoulder press, seated row, curl bicipiti, distensioni tricipiti, leg

press, leg extension e leg curl. L’Intensità degli esercizi variava dal 40% al 60% di 1RM.


Gli Intervalli di Recupero partivano da 30 s per poi diminuire a 10 s per l'ultima settimana di studio,

mentre gli intervalli di lavoro variavano da 20 a 30 s. Le serie eseguite per esercizio variavano da

1 a 3. Il numero di ripetizioni / set per tutti gli esercizi variava da 12 a 20 per la serie da 30 s, e da

8 a 15 per la serie da 20 s. Il gruppo CON ha mantenuto uno stile di vita sedentario, durante tutto

il periodo di formazione di 10 settimane. Le misure effettuate comprendevano:

la Valutazione della Composizione Corporea (La Massa Corporea e la %di grasso

corporeo, massa grassa e massa magra)

la Capacità vitale, misurata usando uno spirometro

la prova di Forza per arrivare a stabilire 1 RM (effettuata per tutti gli esercizi nel seguente

modo: 3-5 ripetizioni al 60-80% della massima percepita, 1 tentativo di una stima

prudenziale di 1RM è stato poi tentato, In caso di successo, il peso è stato aumentato e i

soggetti hanno avuto 1 min di Recupero tra i tentativi successivi fino a quando si è

verificato un tentativo fallito

Biopsie Muscolari (50-100 mg) sono stati estratti dalle vasto laterale per cercare di

classificare il tipo di fibra (ad esempio, I, IIA, IIB), nonché il corrispondente schema di

classificazione MHC per gli esseri umani (cioè, I, IIa, IIb).

Prelievo di sangue, prelevato da una vena superficiale durante il primo (Test 1) e l'ultimo

(Test 2) allenamento del periodo di formazione di 10 settimane (15 min PRE-esercizio e 5

POST-esercizio per la misurazione del Lattato e delle concentrazioni Ormonali (Cortisolo e

Testosterone)

In conclusione non sono stati osservati cambiamenti significativi per le variabili antropometriche

dopo CWT (cambiamenti bassi e/o moderati). Si nota un aumento significativo della Sezione

Trasversa delle Fibre IIA, e la% MHC IIa è aumentata rispetto alla % MHC IIb, che è diminuita

(diminuzione del 6% in MHC IIb con un aumento dell'8% in MHC IIa). C’è stato un aumento

significativo del Lattato (LA) nel sangue in CWT (non risultano esserci variazioni significative per

la concentrazioni di ormoni: testosterone, cortisolo, o rapporto testosterone / cortisolo). Sembra

quindi che 10 settimane di CWT suscitato una conversione da MHC IIb → MHC IIa senza

significative trasformazioni che si verificano tra i relativi (%) tipi di fibre mATPase. In ultima battuta

si può notare come si sono riscontrati miglioramenti nella forza muscolare verificatisi senza

cambiamenti ormonali di accompagnamento. Quindi CWT aumenta la forza su 1RM, suscitando

ipertrofia delle fibre tipo IIA, e provoca conversioni all'interno delle isoforme veloci MHC (IIb→IIa).


6 - THE EFFECT OF A SHORT-TERM HIGH-INTENSITY CIRCUIT TRAINING PROGRAM

ON WORK CAPACITY, BODY COMPOSITION, AND BLOOD PROFILES IN SEDENTARY

OBESE MEN: A PILOT STUDY MATTHEW B. MILLER ET AL.

ABSTRACT

The objective of this study was to determine how a high-intensity circuit-training (HICT) program

affects key physiological health markers in sedentary obesemen.

Eight obese (body fat percentage > 26%) males completed a four-week HICT program, consisting

of three 30-minute exercise sessions per week, for a total of 6 hours of exercise. Participants’

heart rate (HR), blood pressure (BP), rating of perceived exertion, total work (TW), and time to

completion were measured each exercise session, body composition was measured before and

after HICT, and fasting blood samples were measured before throughout, and after HICT program.

Blood sample measurements included total cholesterol, triacylglycerides, high-density lipoprotein

cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol, glucose, and insulin. Data were analyzed by paired

t-tests and one-way ANOVA with repeated measures.

Statistical significance was set to 𝑃 < 0.05. Data analyses revealed significant (𝑃 < 0.05)

improvements in resting HR (16% decrease), systolic BP (5.5 % decrease), TW (50.7 %), fat

tissue percentage (3.6 %), leanmuscle tissue percentage (2 %), cholesterol (13 %), triacylglycerol

(37 %), and insulin (18 %) levels from before to after HICT program.

Overall, sedentary obese males experienced a significant improvement in biochemical, physical,

and body composition characteristics from a HICT program that was only 6 hours of the total

exercise.


CAMPIONE 8 Maschi Sedentari Obesi (34.3 ± 12.1 anni, 112.4 ± 20.1 kg)

OBIETTIVO DI RICERCA Definire come HICT di 4 settimane possa cambiare gli indicatori psicologici chiave negli uomini obesi sedentari e definire possibili effetti sul profilo sanguigno, cardiovascolare, sulla composizione corporea e sulle prestazioni fisiche

METODO E PROTOCOLLO

HICT Test per la ricerca delle 8-12 RM

HICT: (1) squat, (2) bench-press, (3) partialcurl-up, (4) dead lift, (5) burpee, (6) bent over row e (7) shoulder press

4 settimane - 12 Sessioni Totali [Lun/Mer/Ven] - 3 x 8-12 (con il 70-80% di 1 RM) con Rec più breve possibile tra gli esercizi e set

MISURE EFFETTUATE

Pre - Intervento Pressione Sanguigna (BP) - Composizione Corporea: massa magra, % di massa magra, la massa grassa, la % di massa grassa (%BF), la % del grasso del tronco (%TF), la % di grasso del braccio (%AF) e la % di grasso della gamba (%LF), BMI

Post - Intervento

Durante l'Intervento HR, Valutazione Sforzo Percepito (Scala RPE di Borg), Tempo Totale di Completamento Sessione Allenante, Lavoro Totale ( TW = peso sollevato x n° reps)

Pre – Durante - Post Intervento

Prelievi di Sangue: Colesterolo Totale, trigliceridi, colesterolo HDL, colesterolo LDL, glucosio, Insulina nel sangue

RISULTATI

L’HR a riposo diminuita del 16%, BP sistolica diminuita del 5,5%, BP diastolica diminuita del 3.4%

Tempo Totale di Completamento Sessione simile per tutti i partecipanti (~30 minuti)

Media di RPE è stata 16.5±2.5 (su scala da 6 a 20)

No Differenze significative nel Peso o BMI

Diminuzione % grasso corporeo e % tessuto grasso (del 3,6%) e Aumento % tessuto magro (del 2%); Tendenza alla decrescita % di grasso del braccio (4.7%); Decrescita (4% e 3%) per % di grasso gamba e tronco

Diminuzione Colesterolo Totale e Trigliceridi , Tendenze alla Diminuzione dell' Insulina (HOMA Resistenza all'Insulina)

CONCLUSIONI

Diminuzione BP sistolica (da un livello ipertensivo 147.9 mmHg ad un alto livello normotensivo 139.7 mmHg senza alterazioni riguardanti la BP diastolica)

Abbassamento HR a riposo (da 84 bpm a 71 bpm)

Lavoro Totale (somma delle reps x peso) è aumentato del ~ 53% dalla prima alla 12esima sessione di esercizio, confermando efficacia HICT nel generare un cambiamento nelle prestazioni

Livelli di Triacilglicerolo e colesterolo diminuiti e rimasti bassi durante HICT: l’esercizio provoca diminuzioni di lipidi in assenza di una dieta

Riduzione Peso e Grasso corporeo e Aumento Massa Magra (1.0 kg di massa magra e perdendo 1.5 di massa grassa)

Attenuazione della Resistenza all’Insulina: HICT di breve durata è molto efficiente per migliorare la salute e attenuare l’Iperglicemia

Un programma d’allenamento HICT può cambiare gli indicatori psicologici chiave negli uomini

obesi sedentari. Infatti, la ricerca si interroga sugli effetti che HICT di 4 settimane può avere sul

profilo sanguigno, la HR a riposo, la BP a riposo, la composizione corporea e le prestazioni

fisiche. Il campione era composto da 8 partecipanti di sesso maschile sedentari obesi (34.3 ± 12.1

anni, 112.4 ± 20.1 kg). Ogni partecipante è stato invitato a il peso corretto per affrontare 8-12

ripetizioni massime (pesomax che può essere sollevato per 8-12 reps per ogni esercizio). Per tutta

la durata della 4 settimane di HICT i partecipanti si sono allenati il Lunedì, il Mercoledì e il Venerdì

per un totale di 12 sessioni.


Durante il programma HICT è stato richiesto ai partecipanti di non apportare alcuna modifica alle

loro diete. Questo perché si è voluto determinare l’effetto del programma HICT su qualsiasi

misurazione a prescindere dalle alterazioni alimentari. La seduta comprendeva un riscaldamento

di 5 minuti, ed un protocollo HICT che includeva: (1) squat, (2) bench-press, (3) partialcurl-up, (4)

dead lift, (5) burpee, (6) bent over row,(7) shoulder press. Ogni esercizio comprendeva 3 set da 8-

12 reps. Incoraggiamenti verbali sono stati dati a tutti i partecipanti in modo tale che lavorassero il

più velocemente ed intensamente possibile, con riposo più breve possibile tra gli esercizi. Per

monitorare lo sforzo è stata monitorata la Frequenza Cardiaca (HR). I partecipanti hanno anche

valutato la loro intensità d’allenamento personale su una scala da 6 a 20 tramite RPE (scala RPE

di Borg) registrata dopo ciascuna serie di ogni esercizio. È stato anche valutato:

il Tempo Di Completamento (ovvero il tempo totale che ciascun partecipante ha impiegato per

completare ciascuna sessione).

Il Lavoro Totale (TW = peso sollevato x numero di ripetizioni) solo per squat, bench press, dead lift,

bent over row e shoulder press

La Pressione (BP) a riposo, misurata prima e dopo il programma HICT

Peso, Altezza, BMI

massa magra corporea (% di massa magra), la massa grassa (% di massa grassa (%BF), la

percentuale del grasso del tronco (%TF), la percentuale di grasso del braccio (%AF) e la percentuale di

grasso della gamba (%LF)

La resistenza all’Insulina e la Funzione Cellulare Beta, L’insulina nel sangue, il colesterolo totale, i

trigliceridi, il colesterolo HDL e LDL ed il glucosio valutati grazie a 5 prelievi di sangue a digiuno

RPEmedia rilevata era di 16.5 ± 2.5. Il TW medio è cresciuto significativamente da 50.7% a 53.8%

mentre il tempo di completamento è stato simile per tutti i partecipanti (~30 minuti). E’ stata

riscontrata una continua decrescita della HRa riposo da sessione a sessione. L’HRa riposo è diminuita

del 16% e la BPsistolica è diminuita del 5.5% mentre BPdiastolica è diminuita del 3.4%. Non ci sono

state differenze significative nel Peso (112.4±20.2kg rispetto a 111.1±20.3kg) o nel BMI. % grasso

corporeo diminuita del 1.6%, come % tessuto grasso del 3,6%, mentre % tessuto magro è

aumentata significativamente del 2%. Il colesterolo totale a digiuno è diminuito significativamente

come anche triacilglicerolo. In conclusione lo studio attesta che l’elevata frequenza metabolica

d’esercizio generata dall’HICT porta ad aumento della forza, miglioramenti cardiovascolari e

modificazioni della composizione corporea. L’esercizio ad alta intensità di breve durata è una

modalità molto efficiente per migliorare in maniera significativa la salute e attenuare l’iperglicemia.

Si è dimostrato che HICT (di breve durata) può migliorare in maniera positiva diversi indicatori

della salute fisiologica in uomini obesi.

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