बुजुर्गों के लिए ज़ोन 2 बनाम हाई-इंटेंसिटी एक्सरसाइज़

निरंतर मध्यम-तीव्रता वाला व्यायाम (जिसे अक्सर ज़ोन 2 या मॉडरेट-इंटेंसिटी कंटीन्यूअस ट्रेनिंग, MICT कहा जाता है) और हाई-इंटेंसिटी इंटरवल ट्रेनिंग (HIIT) दोनों ही बुजुर्गों में महत्वपूर्ण माइटोकॉन्ड्रियल और कार्डियोवैस्कुलर अनुकूलन (adaptations) लाते हैं, लेकिन वे अलग-अलग फिजियोलॉजिकल मार्गों के माध्यम से इन प्रणालियों को उत्तेजित करते हैं [1, 4, 6]। HIIT आमतौर पर पीक ऑक्सीजन की खपत और विशिष्ट माइटोकॉन्ड्रियल मार्करों में बेहतर सुधार करता है, जबकि निरंतर मध्यम प्रशिक्षण सेंट्रल आर्टेरियल कम्प्लायंस (धमनियों का लचीलापन) को विश्वसनीय रूप से बढ़ाता है और उच्च नैदानिक जोखिम वाले व्यक्तियों के लिए अधिक सुरक्षित कार्डियोवैस्कुलर विकल्प प्रदान करता है [4, 9, 20]।

कार्डियोरेस्पिरेटरी फिटनेस और दीर्घायु

अधिकतम एरोबिक क्षमता ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) कार्डियोरेस्पिरेटरी स्वास्थ्य का एक प्राथमिक मार्कर है और उम्र के साथ इसमें गिरावट आती है [4, 15]। 60 वर्ष और उससे अधिक आयु के 1,434 स्वस्थ वयस्कों पर किए गए 16 रैंडमाइज्ड कंट्रोल्ड ट्रायल्स के मेटा-विश्लेषण में, MICT (मीन डिफरेंस [MD] = 1.22 mL/kg/min) और HIIT (MD = 1.62 mL/kg/min) दोनों ने $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ में महत्वपूर्ण वृद्धि की [4]। जब बुजुर्गों में सीधे तौर पर इनकी तुलना की गई, तो HIIT ने MICT की तुलना में $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ में काफी अधिक सुधार किया (MD = 1.17 mL/kg/min) [4]। इसी तरह, अधिकतम हृदय गति के 80-95% पर 12 सप्ताह या उससे अधिक समय तक चलने वाले HIIT प्रोटोकॉल ने ग्लूकोज मेटाबॉलिज्म और लिपिड प्रोफाइल में सुधार के साथ-साथ पीक ऑक्सीजन अपटेक ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) में 10% से 30% की वृद्धि की [5]।

सबग्रुप विश्लेषण से संकेत मिलता है कि दोनों प्रारूपों के लिए इष्टतम प्रोटोकॉल पैरामीटर भिन्न हैं [4]:

• इष्टतम MICT: प्रति सप्ताह 3 सत्र, प्रति सत्र $\ge 60$ मिनट, 3 से 6 महीने तक जारी [4]।
• इष्टतम HIIT: प्रति सप्ताह 4 सत्र, प्रति सत्र 21 से 39 मिनट, 3 से 6 महीने तक जारी [4]।

5-वर्षीय 'Generation 100' परीक्षण में दीर्घकालिक परिणामों का मूल्यांकन किया गया, जिसमें 1,567 वृद्ध वयस्कों (आयु 70-77 वर्ष) को सप्ताह में दो बार HIIT (~90% पीक हार्ट रेट पर 4×4-मिनट के अंतराल), सप्ताह में दो बार MICT (~70% पीक हार्ट रेट पर 50 मिनट), या मानक गतिविधि दिशानिर्देशों के लिए यादृच्छिक रूप से चुना गया [12]। संरचित व्यायाम समूहों के बीच प्रत्यक्ष तुलना से पता चला कि MICT की तुलना में HIIT ऑल-कॉज मृत्यु दर में 2.9 प्रतिशत अंक की पूर्ण जोखिम कमी से जुड़ा था (हैज़र्ड रेशियो = 0.51, 95% CI: 0.25–1.02) [12]।

माइटोकॉन्ड्रियल नेटवर्क और एंजाइमेटिक रीमॉडलिंग

कंकाल की मांसपेशियों में माइटोकॉन्ड्रियल कार्य मेटाबॉलिक स्वास्थ्य और सहनशक्ति (endurance) के लिए केंद्रीय है [1, 6, 15]। कंकाल की मांसपेशियों के अनुकूलन का मूल्यांकन करने वाले शोध से पता चलता है कि मध्यम निरंतर और उच्च-तीव्रता अंतराल प्रशिक्षण दोनों ही माइटोकॉन्ड्रियल रेटिकुलम के छिटपुट, बिंदुवार आधार से व्यवस्थित नेटवर्क में संरचनात्मक रीमॉडलिंग को ट्रिगर करते हैं [1, 6]। हालांकि, तीव्रता के आधार पर परिणामी संरचना भिन्न होती है:

• मध्यम निरंतर प्रशिक्षण मायोफाइबर्स में आंशिक अनुदैर्ध्य (longitudinal) कनेक्शन के साथ ग्रिड जैसी माइटोकॉन्ड्रियल संरचना को प्रेरित करता है [1, 6]।
• हाई-इंटेंसिटी इंटरवल ट्रेनिंग उच्च माइटोकॉन्ड्रियल वॉल्यूम डेंसिटी के साथ एक सघन, अनुदैर्ध्य रूप से उन्मुख नेटवर्क का निर्माण करती है [1, 6]।

एंजाइमेटिक स्तर पर, प्रशिक्षण अध्ययनों से पता चलता है कि 6 सप्ताह का HIIT, MICT की तुलना में वेस्टस लेटरलिस साइट्रेट सिंथेस गतिविधि में काफी अधिक वृद्धि को उत्तेजित करता है (189.7 बनाम 166.3 µmol/min/mg प्रोटीन) [6]। इसके विपरीत, कॉम्प्लेक्स I गतिविधि दोनों तौर-तरीकों में समान रूप से बढ़ती है (HIIT के लिए बेसलाइन का 161% बनाम MICT के लिए 152%) [6]। दोनों तौर-तरीके माइटोकॉन्ड्रियल फ्यूजन प्रोटीन और पेरोक्सीसोम प्रोलिफ़रेटर-एक्टिवेटेड रिसेप्टर $\gamma$ कोएक्टीवेटर 1-अल्फा (PGC-1$\alpha$) के mRNA एक्सप्रेशन को बढ़ाते हैं, जबकि विखंडन (fission) प्रोटीन एक्सप्रेशन को कम करते हैं, जिसमें HIIT के बाद बदलाव अधिक स्पष्ट होते हैं [1, 6]।

उम्र बढ़ने के जानवरों के मॉडल (18 से 26 महीने की उम्र) में, लॉन्ग-टर्म HIIT, एएमपी-एक्टिवेटेड प्रोटीन किनेज (AMPK) को सक्रिय करने, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज 2 (SOD2), ऑप्टिक एट्रोफी 1 (OPA1) को अपग्रेड करने और सोलियस मांसपेशी में माइटोकॉन्ड्रियल सुपरकॉम्प्लेक्स असेंबली और माइटोफैगी मार्करों को बढ़ावा देने में निरंतर प्रशिक्षण से बेहतर था [7]। मोटापे से ग्रस्त वयस्क मानव नैदानिक समूहों में, 3 महीने के प्रशिक्षण ने निरंतर (67%) और अंतराल (36%) दोनों प्रारूपों में महत्वपूर्ण अंतर-समूह अंतर के बिना साइट्रेट सिंथेस के लिए सामान्यीकृत अधिकतम एडीपी-उत्तेजित माइटोकॉन्ड्रियल श्वसन में सुधार किया, हालांकि हस्तक्षेप के बाद उच्च फिटनेस और फैट ऑक्सीडेशन HIIT के बाद बेहतर रूप से संरक्षित थे [18]।

संवहनी स्वास्थ्य और धमनियों का कड़ापन

कार्डियोवैस्कुलर बीमारी का प्रसार 40-59 वर्ष के वयस्कों में लगभग 40% से बढ़कर 60-79 वर्ष के वयस्कों में 70-75% हो जाता है, जो आंशिक रूप से संवहनी उम्र बढ़ने (vascular aging), एंडोथेलियल नाइट्रिक ऑक्साइड सिंथेस (eNOS) अनकपलिंग और माइटोकॉन्ड्रियल रिएक्टिव ऑक्सीजन प्रजातियों द्वारा संचालित होता है [15]। एरोबिक व्यायाम शीयर स्ट्रेस-मध्यस्थता वाले eNOS सक्रियण को बढ़ावा देकर, एंडोथेलियल प्रोजेनिटर कोशिकाओं को जुटाकर और क्रोनिक इन्फ्लेमेशन को कम करके इन तंत्रों का सीधे मुकाबला करता है [15]।

सेंट्रल आर्टेरियल मैकेनिक्स के संबंध में, निरंतर मध्यम व्यायाम विशिष्ट लाभ प्रदान करता है [20]। 49 गतिहीन (sedentary) बुजुर्गों (आयु 55-79) पर किए गए 8-सप्ताह के एक परीक्षण में, जिसमें प्रति सप्ताह 4 दिन सभी अंगों के MICT की तुलना 4×4-मिनट के HIIT से की गई थी, यह प्रदर्शित हुआ कि MICT ने कैरोटिड-फेमोरल पल्स वेव वेलोसिटी (0.5 m/s द्वारा) और कॉमन कैरोटिड आर्टरी कम्प्लायंस (0.03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$ द्वारा) में महत्वपूर्ण सुधार किया, जबकि HIIT ने उस सेटिंग में कोई महत्वपूर्ण बदलाव नहीं दिखाया [20]। ये संवहनी सुधार विश्राम रक्तचाप, हृदय गति, या शरीर की संरचना में परिवर्तनों से स्वतंत्र रूप से हुए [20]।

इसके विपरीत, गतिहीन वयस्कों में 14 परीक्षणों के एक व्यापक मेटा-विश्लेषण में पाया गया कि HIIT ने समग्र रूप से पल्स वेव वेलोसिटी (MD = -0.28 m/s) के साथ-साथ सिस्टोलिक और डायस्टोलिक रक्तचाप को काफी कम कर दिया [21]। इस मेटा-विश्लेषण में सबग्रुप विश्लेषण ने प्रतिभागी की आयु को एंडोथेलियल संवहनी प्रतिक्रियाओं (फ्लो-मीडिएटेड फैलाव द्वारा मापा गया) के लिए विषमता के प्राथमिक स्रोत के रूप में पहचाना, जिससे संकेत मिलता है कि विशिष्ट व्यायाम तीव्रताओं के प्रति संवहनी प्रतिक्रिया विभिन्न आयु वर्गों में भिन्न होती है [21]।

सुरक्षा मार्जिन और तीव्रता का निर्धारण

नैदानिक दिशानिर्देश दोनों व्यायाम तीव्रताओं के लिए अलग-अलग भूमिकाओं पर प्रकाश डालते हैं [9]। यूरोपियन सोसाइटी ऑफ कार्डियोलॉजी इस्केमिक हृदय रोग और हार्ट फेलियर के लिए संरचित, पर्यवेक्षित व्यायाम पुनर्वास को क्लास I A अनुशंसा प्रदान करती है [9]।

HIIT में $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ के $\ge 90\%$ पर या 10-पॉइंट स्केल पर $\ge 6$ की कथित परिश्रम रेटिंग (RPE) वाले दौर शामिल होते हैं [9]। हालांकि यह प्रभावी है, केवल आयु-अनुमानित अधिकतम हृदय गति से व्यायाम की तीव्रता निर्धारित करना कार्डियोवैस्कुलर स्थितियों वाले व्यक्तियों में उपयुक्त प्रशिक्षण हृदय गति को 40% तक अधिक आंक सकता है [9]। चूंकि MICT कम सापेक्ष भार ($<80\%$ पीक हार्ट रेट) पर निरंतर किया जाता है, यह कई बीमारियों या कम बेसलाइन कार्यात्मक क्षमता वाले बुजुर्गों के लिए एक व्यापक कार्डियोवैस्कुलर सुरक्षा मार्जिन प्रदान करता है, जबकि बुनियादी मेटाबॉलिक और माइटोकॉन्ड्रियल लाभ भी प्रदान करता है [9] ।