VO2 max-i areng esimese kahe kuni kolme treeningkuu jooksul

Treenimata inimestel paraneb aeroobse treeninguga alustamisel maksimaalne hapnikutarbimine (VO2 max) esimese 8–12 treeningnädala jooksul tavaliselt 10–20% [9]. Mõõdetavad kohastumused algavad varem, näidates 4. ja 8. nädala vahel sageli 5–15% tõusu [10]. Nende arengute suurus varieerub aga indiviiditi märkimisväärselt, kusjuures geneetilised tegurid moodustavad ligikaudu poole individuaalsest reageerimisvõime erinevusest [9], [10].

VO2 max tähistab maksimaalset hapniku hulka, mida organism suudab maksimaalse pingutuse ajal transportida ja ära kasutada. Seda määrab Ficki võrrand: südame minutimaht korrutatuna arteriovenoosse hapnikudiferentsiga ($a\text{-}v{\text{O}}_2\text{ diff}$) [10]. Varase arengu kiirus ja ulatus peegeldavad eraldiseisvaid füsioloogilisi etappe nii tsentraalses hapniku transpordis kui ka perifeerses hapniku omastamises [10].

Varajaste arengute ajajoon ja ulatus

Lühikese kuni mõõduka pikkusega treeningperioodide (4–8 nädalat) metaanalüüside andmed noortel tervetel täiskasvanutel näitavad erinevate treeningformaatide lõikes keskmist absoluutse VO2 max-i paranemist umbes 0,26–0,35 l/min [1]. Laiahaardelisemates metaanalüüsides, mis hõlmavad kuni 12-nädalast treeningut treenimata kohortides, ulatub keskmine absoluutne tõus ligikaudu 0,51 l/min, kusjuures teatud intervallprotokollid toovad kaasa 0,8–0,9 l/min kasvu [9]. Pikenedes 3–6 kuuni (12–24 nädalat), koguneb koguparanduseks tavaliselt 10–25% algtasemest, enne kui kohastumiste kiirus hakkab aeglustuma [10].

Need varased edusammud toovad kaasa kliiniliselt olulisi tervisemõjusid: kardiorespiratoorse võimekuse suurenemine vaid 1 metaboolse ekvivalendi (1 MET ehk 3,5 ml O2·kg⁻¹·min⁻¹) võrra on seotud üldise suremuse ja südame-veresoonkonna haiguste riski 10–25% vähenemisega [1].

Füsioloogiline ajaline kulg: tsentraalsed vs. perifeersed kohastumused

Esimese kahe kuni kolme kuu jooksul täheldatud kiire areng toimub südame-veresoonkonna ja lihaste kohastumuste prognoositava järjestuse kaudu [10]:

1. 1.–4. nädal: Varaseimad edusammud tulenevad peamiselt vere plasmamahu kiirest suurenemisest ja sellest tulenevast südame löögimahu kasvust [10].
2. 4.–8. nädal: Selles faasis domineerivad tsentraalsed kardiovaskulaarsed kohastumused. Suurenenud löögimaht, punaste vereliblede maht ja tõusnud maksimaalne südame minutimaht moodustavad tüüpilise 5–15% tõusu VO2 max-is [10].
3. 8.–16. nädal: Kui tsentraalsed transpordikohastumused stabiliseeruvad – mida osaliselt piiravad perikardi mehaanilised piirid löögimahule –, muutub edasise kohastumise peamiseks tõukejõuks perifeerne lihaste ümberkujunemine [10]. See faas hõlmab kapillaaride ja mitokondrite tiheduse ning oksüdatiivsete ensüümide aktiivsuse struktuurset suurenemist treenitud skeletilihastes, parandades lihase võimet hapnikku eraldada ja tarbida [10].

Treeningu intensiivsuse ja meetodite võrdlus

Nii mõõduka intensiivsusega pidev treening (MICT) kui ka kõrge intensiivsusega intervalltreening (HIIT) stimuleerivad treenimata täiskasvanutel tõhusalt kardiorespiratoorseid kohastumusi [2]. Süstemaatilised ülevaated näitavad, et kuigi madalama intensiivsusega treening (<80% VO2 max) ja kõrge intensiivsusega treening (>80% VO2 max) tõstavad mõlemad jõuliselt VO2 max-i, on meetodite vahelised üldised erinevused sageli väikesed või mõõdukad [2].

4–8-nädalaste sekkumiste metaregressioonanalüüsides olid VO2 max-i tõusud intensiivsuse tertiilide lõikes statistiliselt sarnased (~60–70% VO2 max: +0,29 l/min; ~80–92,5%: +0,26 l/min; ~100–250%: +0,35 l/min), mis näitab, et kõrgema intensiivsusega protokollidega on võimalik saavutada võrreldav absoluutne võimekuse tõus väiksema treeningukordade kestuse ja kogumahuga [1]. Samamoodi leiti 8-nädalases uuringus, kus võrreldi 24 madala mahuga HIIT-treeningut (15 × 30-sekundilist lõiku 90–95% maksimaalsest südame löögisagedusest) MICT-iga (40 minutit pidevat tööd 65–75% maksimaalsest südame löögisagedusest), rühmasisene märkimisväärne VO2 max-i tõus 3,5 ml/kg/min HIIT-rühmas ja 1,9 ml/kg/min MICT-rühmas, ilma kahe protokolli vahelise statistiliselt olulise erinevuseta [13].

Sellest hoolimata võivad teatud kõrge intensiivsusega intervallide kombinatsioonid esile kutsuda suuremaid lühiajalisi kohastumusi. Ühes 8-nädalases uuringus andsid 4 × 4-minutilised intervallid intensiivsusega 90–95% maksimaalsest südame löögisagedusest ligikaudu 13% VO2 max-i tõusu, võrreldes 3–4% tõusuga laktaadiläve kiirusel või pika madala intensiivsusega jooksul [9], [10]. Samas võib ainuüksi maksimaalsele südame löögisagedusele toetumine südame löögisageduse reaktsioonide suure varieeruvuse tõttu hinnata sobivaid treeningtsoone mõnel inimesel üle kuni 40% [6].

Individuaalne varieeruvus ja geneetiline treenitavus

Kuigi keskmised edusammud jäävad prognoositavalt 10% ja 20% vahele, varieeruvad individuaalsed reaktsioonid standardiseeritud treeningprogrammile suuresti [9], [10]. HERITAGE Family uuringus, kus jälgiti 481 istuva eluviisiga täiskasvanut standardiseeritud 20-nädalase rattaprotokolli läbimisel (mis progresseerus 30 minutilt 55% VO2 max juures 50 minutini 75% VO2 max juures), oli keskmine VO2 max-i tõus 400 ml/min [9], [20]. Individuaalsed reaktsioonid ulatusid aga olematutest muutustest (0 ml/min) kuni tõusudeni üle 1,0 l/min või >40% [9], [10].

HERITAGE uuringu perekonna- ja seoseanalüüsid tegid kindlaks, et ligikaudu 47–50% VO2 max-i treenitavuse varieeruvusest on omistatav geneetilistele teguritele [9], [10]. Järelikult, kuigi peaaegu kõik algajad võivad struktureeritud aeroobse treeningu esimese kolme kuu jooksul oodata funktsionaalseid kardiovaskulaarseid kohastumusi, sõltub paranemise täpne kiirus ja ulatus treeningstiimuli ja individuaalse geneetilise vastuvõtlikkuse koostoimest [9], [10].