Зона 2 срещу високоинтензивни тренировки при възрастни хора

Както продължителните тренировки с умерена интензивност (често наричани Зона 2 или умереноинтензивни непрекъснати тренировки, MICT), така и високоинтензивните интервални тренировки (HIIT) стимулират значителни митохондриални и сърдечносъдови адаптации при възрастни хора, но въздействат върху тези системи чрез различни физиологични пътища [1, 4, 6]. HIIT обикновено води до по-изразени подобрения в максималната кислородна консумация и специфични митохондриални маркери, докато продължителните умерени тренировки надеждно подобряват централния артериален комплайънс и осигуряват по-голяма сърдечносъдова безопасност за лица с повишен клиничен риск [4, 9, 20].

Cardiorespiratory Fitness and Longevity

Максималният аеробен капацитет ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) е основен маркер за кардиореспираторно здраве и намалява с възрастта [4, 15]. В мета-анализ на 16 рандомизирани контролирани проучвания, включващи 1434 здрави възрастни на възраст 60 и повече години, както MICT (средна разлика [MD] = 1,22 mL/kg/min), така и HIIT (MD = 1,62 mL/kg/min) значително повишават $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ [4]. При директно сравнение при по-възрастни хора HIIT води до значително по-големи подобрения в $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ спрямо MICT (MD = 1,17 mL/kg/min) [4]. По подобен начин протоколи с HIIT с продължителност 12 седмици или повече при 80–95% от максималния сърдечен пулс повишават пиковата кислородна консумация ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) с 10% до 30% заедно с подобрения в глюкозния метаболизъм и липидния профил [5].

Анализите по подгрупи показват, че оптималните параметри на протокола се различават между двата формата [4]:

• Оптимален MICT: 3 сесии седмично с продължителност $\ge 60$ минути на сесия, провеждани в продължение на 3 до 6 месеца [4].
• Оптимален HIIT: 4 сесии седмично с продължителност от 21 до 39 минути на сесия, провеждани в продължение на 3 до 6 месеца [4].

Дългосрочните резултати са оценени в 5-годишното проучване Generation 100, в което 1567 по-възрастни лица (на възраст 70–77 години) са разпределени на случаен принцип към два пъти седмично HIIT (интервали 4×4 минути при ~90% от пиковия сърдечен пулс), два пъти седмично MICT (50 минути при ~70% от пиковия сърдечен пулс) или към стандартните препоръки за активност [12]. Директното сравнение между рамената със структурирани тренировки показва, че HIIT се свързва с 2,9 процентни пункта абсолютно намаление на риска от смъртност по всякаква причина в сравнение с MICT (коефициент на риск = 0,51, 95% ДИ: 0,25–1,02) [12].

Mitochondrial Network and Enzymatic Remodeling

Митохондриалната функция в скелетната мускулатура е от ключово значение за метаболитното здраве и издръжливостта [1, 6, 15]. Изследванията, оценяващи адаптациите на скелетните мускули, показват, че както умерените непрекъснати, така и високоинтензивните интервални тренировки предизвикват структурно ремоделиране на митохондриалния ретикулум от разредена, точкова изходна структура в организирани мрежи [1, 6]. Въпреки това получената архитектура се различава в зависимост от интензивността:

• Умерените непрекъснати тренировки индуцират решетъчна митохондриална структура с частични надлъжни връзки между миофибрилите [1, 6].
• Високоинтензивните интервални тренировки създават по-плътна, надлъжно ориентирана мрежа с по-висока митохондриална обемна плътност [1, 6].

На ензимно ниво тренировъчните проучвания показват, че 6 седмици HIIT стимулират значително по-голямо увеличение на активността на цитрат синтазата във vastus lateralis в сравнение с MICT (189,7 срещу 166,3 µmol/min/mg протеин) [6]. За разлика от това, активността на Комплекс I се увеличава сходно при двата метода (161% от изходното ниво за HIIT спрямо 152% за MICT) [6]. И двата вида тренировки повишават иРНК експресията на митохондриалните протеини за фузия и пероксизомен пролифератор-активиран рецептор $\gamma$ коактиватор 1-алфа (PGC-1$\alpha$), като същевременно потискат експресията на протеините за делене, като промените са по-изразени след HIIT [1, 6].

При животински модели на стареене (на възраст от 18 до 26 месеца) дългосрочният HIIT превъзхожда непрекъснатите тренировки по отношение на активирането на AMP-активираната протеин киназа (AMPK), повишаването на супероксид дисмутаза 2 (SOD2), оптичната атрофия 1 (OPA1) и стимулирането на сглобяването на митохондриални суперкомплекси и маркери за митофагия в солеуса [7]. В клинични кохорти от възрастни пациенти със затлъстяване 3 месеца тренировки подобряват максималното ADP-стимулирано митохондриално дишане, нормирано спрямо цитрат синтазата, както при непрекъснатия (67%), така и при интервалния (36%) формат без значителни междугрупови разлики, макар че по-високата форма и окислението на мазнини се запазват по-добре след интервенцията при HIIT [18].

Vascular Health and Arterial Stiffness

Разпространението на сърдечносъдови заболявания нараства от приблизително 40% при възрастни на възраст 40–59 години до 70–75% при тези на възраст 60–79 години, което се дължи отчасти на съдовото стареене, разпадането на връзката на ендотелната азотен оксид синтаза (eNOS) и митохондриалните реактивни кислородни видове [15]. Аеробните упражнения директно противодействат на тези механизми, като стимулират активирането на eNOS, медиирано от силата на срязване, мобилизират ендотелните прогениторни клетки и намаляват хроничното възпаление [15].

По отношение на централната артериална механика продължителните умерени упражнения предлагат специфични ползи [20]. 8-седмично изпитване при 49 заседнали по-възрастни лица (на възраст 55–79 години), сравняващо 4 дни седмично MICT с натоварване на всички крайници срещу 4×4-минутен HIIT, показва, че MICT значително подобрява скоростта на пулсовата вълна каротис-фемурис (с 0,5 m/s) и комплайънса на общата сънна артерия (с 0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), докато HIIT не показва значими промени при тези условия [20]. Тези съдови подобрения настъпват независимо от промени в кръвното налягане в покой, сърдечния пулс или телесния състав [20].

Обратно, по-широк мета-анализ на 14 проучвания при заседнали възрастни установява, че HIIT като цяло значително намалява скоростта на пулсовата вълна (MD = -0,28 m/s), както и систоличното и диастоличното кръвно налягане [21]. Анализът по подгрупи в този мета-анализ идентифицира възрастта на участниците като основен източник на хетерогенност за съдовите ендотелни отговори (измерени чрез поток-медиирана дилатация), което показва, че съдовата реактивност към специфични тренировъчни интензивности варира в различните възрастови групи [21].

Safety Margins and Intensity Prescription

Клиничните насоки подчертават различното предназначение на двете тренировъчни интензивности [9]. Европейското кардиологично дружество дава препоръка от Клас I A за структурирана рехабилитация с упражнения под наблюдение при исхемична болест на сърцето и сърдечна недостатъчност [9].

HIIT включва интервали при $\ge 90\%$ от $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ или субективна оценка на натоварването $\ge 6$ по 10-степенна скала [9]. Макар и ефективно, определянето на тренировъчната интензивност единствено по прогнозирания според възрастта максимален сърдечен пулс може да надцени подходящия тренировъчен пулс с до 40% при лица със сърдечносъдови заболявания [9]. Тъй като MICT се поддържа при по-ниски относителни натоварвания ($<80\%$ от пиковия сърдечен пулс), той осигурява по-широк марж на сърдечносъдова безопасност за възрастни хора с множество придружаващи заболявания или нисък изходен функционален капацитет, като същевременно осигурява фундаментални метаболитни и митохондриални ползи [9].