Kardiotreniruotės ar jėgos treniruotės: kas labiau mažina biologinį amžių?

Širdies ir kraujagyslių sistemos pajėgumas (CRF) ir jėgos treniruotės (RT) daro įtaką biologiniam amžiui per skirtingus, vienas kitą papildančius biologinius kelius [9, 12, 18]. Didelėse populiacijos imtyse didelis širdies ir kraujagyslių pajėgumas rodo stiprų, nuo krūvio dozės priklausomą ryšį su lėtesniu biologinio amžiaus didėjimu [18]. Tuo tarpu jėgos treniruotės lemia ryškesnį specifinių biologinio amžiaus modelių metabolinių komponentų, tokių kaip glikemijos kontrolė ir jautrumas insulinui, pagerėjimą [9, 12]. Pagrindinis niuansas – kompleksiniai biologinio amžiaus algoritmai remiasi plačiu kraujo biologinių žymenų spektru, o tai reiškia, kad nė viena iš šių treniruočių rūšių atskirai neoptimizuoja kiekvienos fiziologinės sistemos taip veiksmingai, kaip kombinuotos treniruotės [9, 15, 18].

Kaip apskaičiuojamas kompleksinis biologinis amžius

Skirtingai nuo pirmosios kartos epigenetinių laikrodžių, kurie buvo sukurti tiesiog chronologiniam kalendoriniam amžiui nustatyti, antrosios kartos klinikiniai modeliai, tokie kaip „PhenoAge“ ir „GrimAge“, buvo sukurti siekiant prognozuoti sveikatos trukmę, ligų atsiradimą ir mirtingumą dėl visų priežasčių [7].

Klinikinis „PhenoAge“ algoritmas kartu su chronologiniu amžiumi naudoja devynis įprastinius kraujo biologinius žymenis [5, 6]:

• Albuminas: atspindi kepenų funkciją ir mitybos būklę [5]
• Kreatininas: parodo inkstų klirensą ir funkciją [5]
• Gliukozė: fiksuoja ramybės būsenos metabolinę sveikatą [5]
• C reaktyvusis baltymas (CRB / hs-CRB): kiekybiškai įvertina sisteminį žemo laipsnio uždegimą [5, 6]
• Limfocitų procentinė dalis: atspindi imuninės sistemos pasiskirstymą ir imuninį senėjimą [5, 6]
• Vidutinis eritrocitų tūris (MCV): matuoja raudonųjų kraujo kūnelių dydį [5, 6]
• Eritrocitų pasiskirstymo plotis (RDW): vertina eritrocitų dydžio kintamumą (naudojant procentinį RDW, o ne RDW-SD) [5, 6]
• Šarminė fosfatazė (ALP): atspindi kepenų ir kaulų apykaitą [5, 6]
• Leukocitų (WBC) skaičius: kiekybiškai įvertina bendrą imuninį ir uždegiminį aktyvumą [5, 6]

Šie biologiniai žymenys fiksuoja sisteminį daugelio sistemų funkcijų silpnėjimą per fiziologinių pokyčių bangas, kurios, kaip rodo proteomikos tyrimai, suintensyvėja maždaug ties 44 ir 60 gyvenimo metais [8]. Įvairiapusės intervencijos, sujungiančios fizinius pratimus su mityba, miegu, streso valdymu ir papildais, parodė, kad „PhenoAge“ rodiklį per 8 savaites galima atjauninti vidutiniškai 3,23 metų [8].

Širdies ir kraujagyslių sistemos pajėgumas ir fenotipinis amžius

Širdies ir kraujagyslių sistemos pajėgumas, dažniausiai matuojamas pagal maksimalų deguonies suvartojimą (VO2 max) arba įvertinamas bėgimo takelio testais, pasižymi atvirkštine priklausomybe su fenotipiniu biologiniu amžiumi [18]. Išanalizavus 3 069 suaugusiuosius (20–49 m. amžiaus) iš Nacionalinio sveikatos ir mitybos tyrimo (NHANES), nustatyta, kad didelis širdies ir kraujagyslių pajėgumas buvo susijęs su 42 % mažesne fenotipinio amžiaus spartėjimo tikimybe [18]. Priešingai, asmenų su prastesniu CRF „PhenoAge“ rodiklis buvo 1,46 metų didesnis, palyginti su bendraamžiais, kurių fizinis pajėgumas buvo normalus [18].

Šį ryšį dar labiau sustiprina kūno kompozicija: vyresniems nei 29 metų suaugusiesiems nutukimas reikšmingai sąveikauja su mažu CRF, taip papildomai pagreitindamas biologinį senėjimą [18]. Toks biologinio amžiaus sumažėjimas dera su ilgalaikių epidemiologinių kohortų, tokių kaip „Aerobics Center Longitudinal Study“ ir „Veterans Affairs Study“, duomenimis, kur kiekvienas fizinio pajėgumo padidėjimas 1 MET buvo susijęs su 13–15 % mažesniu mirtingumu dėl visų priežasčių [18].

Aerobinės treniruotės – ypač artimų maksimaliam intensyvumui protokolų, tokių kaip didelio intensyvumo intervalinės treniruotės (HIIT), atliekamos esant ≥90 % VO2 max arba pasiekus ≥77 % maksimalaus širdies susitraukimų dažnio – skatina ląstelių atsinaujinimą [14]. HIIT intervencijos skatina PGC-1alfa aktyvaciją, skatina mitochondrijų biogenezę, gerina mitofagiją, atkuria genams specifinį DNR metilinimą ir didina telomerazės aktyvumą [12, 14]. Šios adaptacijos tiesiogiai lemia lėtesnį biologinį senėjimą, pavyzdžiui, sumažina „DunedinPACE“ senėjimo tempo rodiklį [12].

Jėgos treniruotės ir metaboliniai biologiniai žymenys

Nors aerobinis pajėgumas daro didelę įtaką bendriems mirtingumo rizikos vertinimams, jėgos treniruotės yra pranašesnės keičiant pagrindinius metabolinius kraujo biologinius žymenis, įtrauktus į biologinio amžiaus skaičiavimus [9, 12]. 8 savaičių atsitiktinių imčių tyrime su neaktyviais vidutinio amžiaus vyrais (KMI 27,66 ± 0,91 kg/m²) jėgos treniruotės ir kombinuotos treniruotės lėmė žymiai didesnį nevalgius nustatomo gliukozės kiekio kraujyje ir atsparumo insulinui sumažėjimą nei vien tik aerobinės treniruotės [9].

Jėgos pratimai tai pasiekia skatindami raumenų baltymų sintezę per trumpalaikį mTOR signalų perdavimą; tai padeda kovoti su sarkopenija ir metaboliniu nuosmukiu nesukeliant patologinės, nuolatinės mTOR aktyvacijos, būdingos ląstelių senėjimui [12]. Toje pačioje kohortoje jėgos ir kombinuotos treniruotės ne tik pagerino gliukozės reguliaciją, bet ir lėmė didesnį sistolinio kraujospūdžio sumažėjimą, palyginti su vien tik aerobinėmis treniruotėmis [9]. Vis dėlto aerobinės treniruotės pasirodė esančios veiksmingesnės mažinant centrinį nutukimą, vertinamą pagal liemens ir klubų apimčių santykį [9].

Funkcinė raumenų jėga taip pat yra patikimas klinikinis biologinio gyvybingumo rodiklis [19, 22]. Daugiadalykiuose funkciniuose modeliuose rankos plaštakos jėga ir „Timed Up and Go“ (TUG) testo rezultatai sudaro didelį svorį biologinio amžiaus algoritmuose ir glaudžiai koreliuoja su Levine mirtingumo balu (r = 0,90) [22]. Fenotipinė plaštakos jėga yra susijusi su mažesniu trapumu ir retesniais funkciniais apribojimais stebint dešimtmečiais, nors genetiniai variantai (pvz., ATP2A1, FTO, SLC39A8 ir BDNF genų lokusuose) paaiškina tik nedidelę šio kintamumo dalį – tai pabrėžia lemiamą treniruočių ir aplinkos veiksnių vaidmenį [19, 20, 21]. Be to, ilgalaikiai duomenys rodo, kad asmenims, kurių epigenetinis senėjimas yra pagreitėjęs, vėliau pastebimas spartesnis ėjimo greičio ir plaštakos jėgos mažėjimas [23].

Sisteminis uždegimas ir miokinų signalai

Sisteminis uždegimas, kompleksinėse panelėse dažniausiai vertinamas pagal hs-CRB, reaguoja į abi treniruočių rūšis [5, 15]. 38 atsitiktinių imčių kontroliuojamų tyrimų su 2 557 sveikais suaugusiaisiais metaanalizė parodė, kad ilgalaikės treniruotės (aerobinės, jėgos ir kombinuotos) reikšmingai sumažina CRB, IL-6 ir TNF-α lygius [15].

Šis priešuždegiminis poveikis priklauso nuo trukmės ir intensyvumo: programos, trunkančios ilgiau nei 12 savaičių ir atliekamos vidutiniu intensyvumu, lemia didžiausią cirkuliuojančio CRB sumažėjimą, tuo tarpu per didelis treniruočių intensyvumas gali susilpninti CRB mažėjimą [15]. Abi treniruočių rūšys taip pat skatina apsauginių miokinų, tokių kaip į meteoriną panašus baltymas (Metrnl/Subfatin), išsiskyrimą; šis baltymas moduliuoja uždegiminius imuninius kelius, palengvina raumenų atsigavimą per Stat3/IGF-1 signalus ir palaiko širdies endotelio vientisumą [17].

Praktinis treniruočių palyginimas

Vertinant, kaip kiekviena treniruočių rūšis veikia kompleksinius biologinio amžiaus rodiklius:

• Širdies ir kraujagyslių (kardio) treniruotės: užtikrina sisteminę ląstelių apsaugą, telomerų išsaugojimą ir mitochondrijų atsinaujinimą, taip pat suteikia populiacinio lygio apsaugą nuo spartesnio „PhenoAge“ didėjimo [12, 14, 18].
• Jėgos treniruotės: tiesiogiai veikia metabolinius ir raumeninius biologinio amžiaus veiksnius gerindamos nevalgius nustatomos gliukozės rodiklius, mažindamos atsparumą insulinui, mažindamos ramybės kraujospūdį ir išsaugodamos funkcinę jėgą [9, 12, 22].
• Kombinuotos treniruotės: optimaliai pagerina plačiausią „PhenoAge“ rodiklių spektrą, nes vienu metu mažina gliukozės kiekį nevalgius, sistolinį kraujospūdį, liemens ir klubų santykį bei slopina sisteminio uždegimo žymenis, tokius kaip CRB [9, 15].