VO2 max-fejlődés edzetlen felnőtteknél: várható mérték és protokollok

Az edzetlen felnőttek reálisan 5–15%-os növekedésre számíthatnak a maximális oxigénfelvételben (VO2 max) az állóképességi edzés első 4–8 hetében, ami 12–24 hét alatt 10–25%-ra emelkedhet [17]. A VO2 max mérhető növekedése a 2 hetes időpontban általában még nem mutatható ki, jóllehet a plazmatérfogat tágulása és a szubmaximális pulzusszám csökkenése szinte azonnal megindul [17]. Az egyéni válaszreakciók azonban drasztikusan eltérnek: a standardizált állóképességi programok tanúsága szerint a VO2 max változása a közel nullától a több mint 40%-ig terjedhet, és ennek a varianciának mintegy 50%-áért genetikai tényezők felelősek [17].

Ezek a korai adaptációk jelentős egészségügyi előnyökkel járnak. A kardiorespiratorikus fittség mindössze egy metabolikus ekvivalenssel (1 MET, azaz 3,5 ml O2·kg⁻¹·min⁻¹) történő javulása 10–25%-os javulással jár együtt a túlélési esélyek terén [1].

Intenzitás kontra volumen: mit mutatnak az adatok?

A mozgásprogramok általában három szerkezeti kategóriába sorolhatók:

• Közepes intenzitású folyamatos edzés (MICT): 30–60 percen át, a VO2 max 50–80%-án (vagy az oxigénfogyasztási tartalék 40% és <60%-a között) végzett folyamatos testmozgás [7], [10].
• Magas intenzitású intervallumedzés (HIIT): 30 másodperctől 4 percig tartó, ismétlődő intervallumok a maximális pulzus ≥80–95%-án vagy a VO2 max 80–170%-án, pihenőidőkkel elválasztva [10], [13], [19].
• Sprint intervallumedzés (SIT): Maximum erőbedobással végzett, szupramaximális terhelések legfeljebb 30 másodpercig, a VO2 max 170%-át meghaladó intenzitással [10], [19].

A különböző edzésformák 4–8 hetes összehasonlításakor a bizonyítékok azt mutatják, hogy fiatal, egészséges felnőtteknél az edzésintenzitás, az össztérfogat és az edzés időtartama önmagában nem számít szignifikáns, független előrejelző tényezőnek a VO2 max növekedésének mértékét tekintve [1]. Az intenzitási tercilisek mentén – a közepestől (~60–70% VO2 max) a magason (~80–92,5%) át a szupramaximálisig (~100–250%) – a VO2 max abszolút növekedése hasonló mértékű: rendre +0,29 l/perc, +0,26 l/perc és +0,35 l/perc [1]. Az alacsony volumenű, magas intenzitású edzések a nagy volumenű, közepes intenzitású folyamatos edzésekhez hasonló kardiorespiratorikus adaptációt váltanak ki, lényegesen rövidebb edzésidő alatt [1], [14], [19].

Az alacsonyabb intenzitású folyamatos edzést az intervallumedzéssel összehasonlító metaanalízisek enyhe vagy közepes mértékű előnyt mutatnak az intervallumedzés javára a VO2 max növelésében, bár az egészséges populációkban tapasztalható általános különbségek a tanulmányok heterogenitása miatt gyakran csekélyek vagy nem egyértelműek [10], [14]. Túlsúlyos vagy elhízott csoportoknál a hálózati metaanalízisek és szisztematikus áttekintések szerint a HIIT különösen hatékony a kardiorespiratorikus fittség terén: a folyamatos aerob edzéshez képest nagyobb VO2 max növekedést és kedvezőbb éhomi vércukorszintet eredményez [13], [14]. Ezzel szemben a hagyományos nehézsúlyos ellenállásos edzés (>50% 1RM több mint 6 héten át) a tanulmányok túlnyomó többségében nem vezet érdemi VO2 max-javuláshoz [18].

Gyors adaptációt elősegítő edzésszerkezetek

Bizonyos intervallumstruktúrák következetesen gyors javulást eredményeznek a kardiorespiratorikus fittségben:

• A 4x4-es norvég protokoll: Négy darab 4 perces terhelési szakaszból áll a maximális pulzus 90–95%-án, amelyeket 3 perces aktív pihenők választanak el a maximális pulzus 60–70%-án [5]. Heti 2–3 alkalommal végezve ez a módszer 8–12 hetes távon megbízhatóan 7–15%-kal növeli a VO2 max értéket a klinikai betegektől az edzett sportolókig terjedő csoportokban [5]. A VO2 max 90–100%-án végzett aerob edzés a kardiorespiratorikus adaptáció aerob dózis-válasz görbéjének felső tartományát képviseli [18].
• Polarizált edzésmegoszlás: Az állóképességi tervezésben az edzésvolumen olyan felosztása, amely 75–80% alacsony intenzitású munkából (2-es zóna, az 1-es ventilációs küszöb alatt, nagyjából a maximális pulzus 60–70%-án) és 20–25% magas intenzitású intervallumedzésből áll, nagyobb VO2 max növekedést eredményez, mint az önmagában végzett folyamatos, közepes intenzitású edzés [5].
• Sprint intervallum protokollok: Akár mindössze 2–4 hétnyi sprint intervallumos edzés (~30 másodperces maximális erőbedobások) akár 25%-kal is növelheti a vázizomzat maximális mitokondriális légzését, és fokozhatja a mitokondriális biogenezis kulcsfontosságú molekuláris jelátvitelét (mint a PGC-1α, p53 és PHF20), minimális időráfordítással előidézve gyors perifériás adaptációt [16].

Fiziológiai mozgatórugók és korlátozó tényezők

Az aerob kapacitás javulása mind centrális (megnövekedett vértérfogat, maximális verőtérfogat és perctérfogat), mind perifériás adaptációktól (a vázizomzat mitokondriális mennyisége, enzimaktivitása és kapillárissűrűsége) függ [19]. Azonos munkavégzés melletti összehasonlításban az edzés intenzitása határozza meg a mitokondriális biogenezis beindításához szükséges celluláris stresszt; ezért vált ki a HIIT és a SIT akár már 2 hét alatt gyors növekedést a citokróm-c-oxidáz aktivitásában és a mitokondriális térfogatsűrűségben [16], [19].

A valós eredményeket a program betartása (adherencia) is formálja. Megterhelő jellege ellenére a korábban inaktív egyéneknél a HIIT-programok alacsonyabb lemorzsolódási arányt mutatnak, mint a hagyományos folyamatos edzésprogramok [7].

Ugyanakkor szisztémás tényezők korlátozhatják ezeket az edzésadaptációkat. Például a szubklinikai vashiány (alacsony szérumferritin klinikai vérszegénység nélkül) a hemoglobin csökkent hozzáférhetősége és a romló oxigénszállítási kapacitás miatt 5–10%-kal is visszavetheti a VO2 max értéket [5]. Végezetül, bár az intervallumedzés gyorsan fejleszti az aerob kapacitást és a metabolikus markereket, étrendi beavatkozás nélkül sem a rövid távú HIIT, sem a MICT nem eredményez klinikailag érdemi csökkenést a teljes testzsírban vagy a zsigeri zsírszövetben a rövid, 4–12 hetes intervenciók során [9], [13].