Zona 2 naspram treninga visokog intenziteta za starije osobe

Kontinuirano vježbanje umjerenog intenziteta (često nazvano Zona 2 ili kontinuirani trening umjerenog intenziteta, MICT) i intervalni trening visokog intenziteta (HIIT) podstiču značajne mitohondrijske i kardiovaskularne adaptacije kod starijih odraslih osoba, ali stimulišu ove sisteme putem različitih fizioloških puteva [1, 4, 6]. HIIT obično dovodi do većih poboljšanja maksimalne potrošnje kisika i specifičnih mitohondrijskih markera, dok kontinuirani umjereni trening pouzdano poboljšava popustljivost centralnih arterija i pruža sigurniju kardiovaskularnu marginu za osobe s povišenim kliničkim rizikom [4, 9, 20].

Kardiorespiratorni fitnes i dugovječnost

Maksimalni aerobni kapacitet ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) primarni je pokazatelj kardiorespiratornog zdravlja i opada sa godinama [4, 15]. U meta-analizi 16 randomiziranih kontrolisanih studija koje su uključivale 1.434 zdrave odrasle osobe u dobi od 60 i više godina, i MICT (srednja razlika [MD] = 1,22 mL/kg/min) i HIIT (MD = 1,62 mL/kg/min) značajno su povećali $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ [4]. Kada su direktno upoređeni kod starijih odraslih osoba, HIIT je generisao značajno veća poboljšanja u $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ u odnosu na MICT (MD = 1,17 mL/kg/min) [4]. Slično tome, HIIT protokoli koji su trajali 12 sedmica ili duže pri 80–95% maksimalne srčane frekvencije povećali su vršni unos kisika ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) za 10% do 30%, uz poboljšanja u metabolizmu glukoze i lipidnim profilima [5].

Analize podgrupa ukazuju na to da se optimalni parametri protokola razlikuju između ova dva formata [4]:

• Optimalan MICT: 3 treninga sedmično, u trajanju od $\ge 60$ minuta po treningu, u kontinuitetu od 3 do 6 mjeseci [4].
• Optimalan HIIT: 4 treninga sedmično, u trajanju od 21 do 39 minuta po treningu, u kontinuitetu od 3 do 6 mjeseci [4].

Dugoročni ishodi procijenjeni su u petogodišnjoj studiji Generation 100, koja je randomizirala 1.567 starijih odraslih osoba (u dobi od 70 do 77 godina) na HIIT dva puta sedmično (intervali 4×4 minute pri ~90% vršne srčane frekvencije), MICT dva puta sedmično (50 minuta pri ~70% vršne srčane frekvencije) ili standardne smjernice za fizičku aktivnost [12]. Direktno poređenje između grupa sa strukturiranim vježbanjem pokazalo je da je HIIT bio povezan sa apsolutnim smanjenjem rizika od smrtnosti od svih uzroka za 2,9 procentnih poena u poređenju sa MICT-om (omjer hazarda = 0,51, 95% CI: 0,25–1,02) [12].

Mitohondrijska mreža i enzimsko remodelovanje

Mitohondrijska funkcija u skeletnim mišićima ključna je za metaboličko zdravlje i izdržljivost [1, 6, 15]. Istraživanja koja procjenjuju adaptacije skeletnih mišića pokazuju da i umjereni kontinuirani i intervalni trening visokog intenziteta pokreću strukturno remodelovanje mitohondrijskog retikuluma iz rijetke, tačkaste osnove u organizovane mreže [1, 6]. Međutim, rezultujuća arhitektura se razlikuje u zavisnosti od intenziteta:

• Umjereni kontinuirani trening indukuje mrežastu mitohondrijsku strukturu s djelimičnim uzdužnim vezama duž mišićnih vlakana [1, 6].
• Intervalni trening visokog intenziteta stvara gušću, uzdužno orijentisanu mrežu s većom zapreminskom gustinom mitohondrija [1, 6].

Na enzimskom nivou, studije treninga pokazuju da 6 sedmica HIIT-a stimuliše značajno veći porast aktivnosti citrat sintaze u vastus lateralisu u poređenju sa MICT-om (189,7 naspram 166,3 µmol/min/mg proteina) [6]. Nasuprot tome, aktivnost kompleksa I raste slično kod oba modaliteta (161% od početne vrijednosti za HIIT naspram 152% za MICT) [6]. Oba modaliteta povećavaju ekspresiju iRNK za proteine mitohondrijske fuzije i koaktivator-1 alfa peroksizom proliferatorom aktiviranog receptora gama (PGC-1$\alpha$), dok smanjuju ekspresiju proteina fisije, pri čemu su promjene izraženije nakon HIIT-a [1, 6].

U životinjskim modelima starenja (starost od 18 do 26 mjeseci), dugotrajni HIIT bio je superiorniji u odnosu na kontinuirani trening u aktivaciji AMP-aktivirane protein kinaze (AMPK), povećanju nivoa superoksid dismutaze 2 (SOD2), proteina optičke atrofije 1 (OPA1), te u podsticanju formiranja mitohondrijskih superkompleksa i markera mitofagije u soleus mišiću [7]. U kliničkim kohortama odraslih osoba s pretilošću, 3 mjeseca treninga poboljšala su maksimalnu ADP-stimulisanu mitohondrijsku respiraciju normalizovanu na citrat sintazu i u kontinuiranom (67%) i u intervalnom (36%) formatu bez značajnih razlika među grupama, iako su viši nivo kondicije i oksidacija masti bili bolje očuvani nakon intervencije poslije HIIT-a [18].

Vaskularno zdravlje i arterijska krutost

Prevalencija kardiovaskularnih bolesti raste sa približno 40% kod odraslih u dobi od 40 do 59 godina na 70–75% kod onih u dobi od 60 do 79 godina, što je djelimično uzrokovano vaskularnim starenjem, raspregnutošću endotelne sintaze azotnog oksida (eNOS) i mitohondrijskim reaktivnim vrstama kisika [15]. Aerobno vježbanje se direktno suprotstavlja ovim mehanizmima podsticanjem aktivacije eNOS-a posredovane smičnim naprezanjem, mobilizacijom endotelnih progenitorskih ćelija i smanjenjem hronične upale [15].

Kada je riječ o mehanici centralnih arterija, kontinuirano umjereno vježbanje pruža jasne prednosti [20]. Istraživanje u trajanju od 8 sedmica na 49 sedentarnih starijih odraslih osoba (u dobi od 55 do 79 godina), koje je poredilo MICT za sve ekstremitete 4 dana sedmično sa HIIT protokolom 4×4 minute, pokazalo je da je MICT značajno poboljšao brzinu pulsnog talasa između karotidne i femoralne arterije (za 0,5 m/s) i popustljivost zajedničke karotidne arterije (za 0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), dok HIIT u tom okruženju nije pokazao značajne promjene [20]. Ova vaskularna poboljšanja nastala su nezavisno od promjena u krvnom pritisku u mirovanju, srčanoj frekvenciji ili tjelesnom sastavu [20].

Nasuprot tome, šira meta-analiza 14 studija na sedentarnim odraslim osobama otkrila je da je HIIT sveukupno značajno smanjio brzinu pulsnog talasa (MD = -0,28 m/s), kao i sistolički i dijastolički krvni pritisak [21]. Analiza podgrupa u ovoj meta-analizi identifikovala je dob učesnika kao primarni izvor heterogenosti za vaskularne odgovore endotela (mjereno dilatacijom posredovanom protokom), što ukazuje na to da vaskularna reaktivnost na specifične intenzitete vježbanja varira u zavisnosti od starosne grupe [21].

Sigurnosne margine i propisivanje intenziteta

Kliničke smjernice naglašavaju različite uloge za oba intenziteta vježbanja [9]. Evropsko kardiološko društvo dodjeljuje preporuku klase I A strukturiranoj, nadziranoj rehabilitaciji vježbanjem za ishemijsku bolest srca i zatajenje srca [9].

HIIT podrazumijeva intervale pri $\ge 90\%$ od $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ ili ocjene subjektivnog osjećaja napora $\ge 6$ na skali od 10 tačaka [9]. Iako je efikasan, propisivanje intenziteta vježbanja isključivo na osnovu maksimalne srčane frekvencije procijenjene prema dobi može precijeniti odgovarajuću trenažnu srčanu frekvenciju i do 40% kod osoba s kardiovaskularnim stanjima [9]. Budući da se MICT održava pri nižim relativnim opterećenjima ($<80\%$ vršne srčane frekvencije), on pruža širu kardiovaskularnu sigurnosnu marginu za starije odrasle osobe s multimorbiditetom ili niskim početnim funkcionalnim kapacitetom, istovremeno osiguravajući temeljne metaboličke i mitohondrijske koristi [9].