2 zona ar didelis intensyvumas vyresnio amžiaus žmonėms?

Tiek tolygios vidutinio intensyvumo treniruotės (dažnai vadinamos 2 zona arba vidutinio intensyvumo tolygiu krūviu, MICT), tiek didelio intensyvumo intervalinės treniruotės (HIIT) lemia reikšmingus vyresnio amžiaus žmonių mitochondrijų ir širdies bei kraujagyslių sistemos prisitaikymus, tačiau šias sistemas stimuliuoja skirtingais fiziologiniais keliais [1, 4, 6]. HIIT paprastai užtikrina didesnį maksimalaus deguonies suvartojimo ir specifinių mitochondrijų žymenų pagerėjimą, o tolygus vidutinio intensyvumo krūvis patikimai didina centrinių arterijų elastingumą ir suteikia didesnę saugumo atsargą asmenims, turintiems didesnę klinikinę riziką [4, 9, 20].

Širdies ir kraujagyslių pajėgumas bei ilgaamžiškumas

Maksimalus aerobinis pajėgumas ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) yra pagrindinis širdies ir kraujagyslių bei kvėpavimo sistemos sveikatos rodiklis, kuris su amžiumi mažėja [4, 15]. 16 atsitiktinių imčių kontroliuojamų tyrimų metaanalizėje, kurioje dalyvavo 1 434 sveiki 60 metų ir vyresni suaugusieji, tiek MICT (vidutinis skirtumas [MD] = 1,22 ml/kg/min), tiek HIIT (MD = 1,62 ml/kg/min) reikšmingai padidino $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ [4]. Tiesiogiai lyginant šiuos metodus tarpusavyje vyresnio amžiaus žmonių grupėje, HIIT lėmė reikšmingai didesnį $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ prieaugį nei MICT (MD = 1,17 ml/kg/min) [4]. Panašiai ir 12 savaičių ar ilgiau trukę HIIT protokolai, atliekami 80–95 % maksimalaus širdies susitraukimų dažnio intensyvumu, padidino pikinį deguonies suvartojimą ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) 10–30 %, kartu pagerindami gliukozės apykaitą ir lipidų profilį [5].

Pogrupių analizės rodo, kad optimalūs protokolų parametrai šiems dviem formatams skiriasi [4]:

• Optimalus MICT: 3 treniruotės per savaitę, trunkančios $\ge 60$ minučių, tęsiamos 3–6 mėnesius [4].
• Optimalus HIIT: 4 treniruotės per savaitę, trunkančios 21–39 minutes, tęsiamos 3–6 mėnesius [4].

Ilgalaikiai rezultatai buvo įvertinti 5 metus trukusiame „Generation 100“ tyrime, kuriame 1 567 vyresnio amžiaus suaugusieji (70–77 metų) buvo atsitiktinai suskirstyti į dvi treniruotes per savaitę atliekančią HIIT grupę (4×4 minučių intervalai esant ~90 % maksimalaus širdies susitraukimų dažnio), dvi treniruotes per savaitę atliekančią MICT grupę (50 minučių esant ~70 % maksimalaus širdies susitraukimų dažnio) arba įprastų fizinio aktyvumo gairių besilaikančią grupę [12]. Tiesioginis struktūruotų treniruočių grupių palyginimas parodė, kad HIIT buvo susijęs su 2,9 procentinio punkto absoliučiu bendrojo mirtingumo rizikos sumažėjimu, palyginti su MICT (rizikos santykis = 0,51, 95 % PI: 0,25–1,02) [12].

Mitochondrijų tinklas ir fermentinis persitvarkymas

Mitochondrijų funkcija skeleto raumenyse yra esminis metabolinės sveikatos ir ištvermės veiksnys [1, 6, 15]. Tyrimai, vertinantys skeleto raumenų adaptaciją, rodo, kad tiek vidutinio intensyvumo tolygios, tiek didelio intensyvumo intervalinės treniruotės sukelia struktūrinį mitochondrijų tinklo persitvarkymą iš padrikų taškinių darinių į organizuotas sistemas [1, 6]. Tačiau susidaranti architektūra priklauso nuo krūvio intensyvumo:

• Vidutinio intensyvumo tolygios treniruotės suformuoja į tinklelį panašią mitochondrijų struktūrą su dalinėmis išilginėmis jungtimis tarp miocitų [1, 6].
• Didelio intensyvumo intervalinės treniruotės sukuria tankesnį, išilgai orientuotą tinklą su didesniu mitochondrijų tūriniu tankiu [1, 6].

Fermentų lygmeniu treniruočių tyrimai atskleidžia, kad 6 savaičių HIIT sukelia gerokai didesnį citrato sintazės aktyvumo padidėjimą šoniniame plačiajame raumenyje (vastus lateralis), palyginti su MICT (189,7 vs. 166,3 µmol/min/mg baltymo) [6]. Priešingai, I komplekso aktyvumas tarp šių metodų padidėja panašiai (161 % nuo pradinio lygio HIIT grupėje vs. 152 % MICT grupėje) [6]. Abi metodikos padidina mitochondrijų susijungimo (fusion) baltymų bei peroksisomų proliferatoriaus aktyvuoto receptoriaus $\gamma$ koaktyvatoriaus 1-alfa (PGC-1$\alpha$) mRNR ekspresiją ir slopina skilimo (fission) baltymų ekspresiją, tačiau po HIIT šie pokyčiai yra ryškesni [1, 6].

Senėjimo gyvūnų modeliuose (18–26 mėnesių amžiaus) ilgalaikis HIIT pranašiau už tolygias treniruotes aktyvavo AMP aktyvuojamą proteinkinazę (AMPK), didino superoksido dismutazės 2 (SOD2) bei regos nervo atrofijos 1 baltymo (OPA1) kiekį ir skatino mitochondrijų superkompleksų susidarymą bei mitofagijos žymenis plekšninio raumens audinyje [7]. Suaugusių nutukusių žmonių klinikinėse grupėse 3 mėnesių treniruotės pagerino maksimalų ADP stimuliuojamą mitochondrijų kvėpavimą, normalizuotą pagal citrato sintazę, tiek tolygaus (67 %), tiek intervalinio (36 %) krūvio formatu be reikšmingų skirtumų tarp grupių, nors geresnis fizinis pajėgumas ir riebalų oksidacija po intervencijos geriau išliko po HIIT [18].

Kraujagyslių sveikata ir arterijų standumas

Širdies ir kraujagyslių ligų paplitimas išauga nuo maždaug 40 % tarp 40–59 metų asmenų iki 70–75 % tarp 60–79 metų suaugusiųjų; tai iš dalies lemia kraujagyslių senėjimas, endotelio azoto oksido sintazės (eNOS) atsijungimas ir mitochondrijų reaktyviosios deguonies formos [15]. Aerobinis krūvis tiesiogiai slopina šiuos mechanizmus skatindamas šlyties įtempio sąlygotą eNOS aktyvaciją, mobilizuodamas endotelio pirmtakų ląsteles ir mažindamas lėtinį uždegimą [15].

Vertinant centrinių arterijų mechaniką, tolygus vidutinio intensyvumo krūvis suteikia išskirtinių pranašumų [20]. 8 savaičių tyrimas, kuriame dalyvavo 49 neaktyvūs vyresnio amžiaus suaugusieji (55–79 metų) ir kuriame buvo lyginamos 4 dienas per savaitę atliekamos visų galūnių MICT treniruotės su 4×4 minučių HIIT, parodė, kad MICT reikšmingai pagerino miego ir šlaunies arterijų pulso bangos greitį (0,5 m/s) bei bendrosios miego arterijos elastingumą (0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), o HIIT grupėje šių reikšmingų pokyčių nepastebėta [20]. Šie kraujagyslių pagerėjimai vyko nepriklausomai nuo ramybės kraujospūdžio, širdies ritmo ar kūno sudėties pokyčių [20].

Kita vertus, platesnė 14 tyrimų metaanalizė, apėmusi neaktyvius suaugusiuosius, atskleidė, kad HIIT apskritai reikšmingai sumažino pulso bangos greitį (MD = -0,28 m/s) bei sistolinį ir diastolinį kraujospūdį [21]. Šios metaanalizės pogrupių analizė nustatė, kad dalyvių amžius buvo pagrindinis endotelio kraujagyslių reakcijos (matuojamos tėkmės sukelta vazodiliatacija) nevienalytiškumo šaltinis – tai rodo, kad kraujagyslių atsakas į konkretų treniruočių intensyvumą skirtingose amžiaus grupėse skiriasi [21].

Saugumo ribos ir intensyvumo parinkimas

Klinikinėse gairėse pabrėžiamas specifinis abiejų treniruočių intensyvumų vaidmuo [9]. Europos kardiologų draugija skiria I A klasės rekomendaciją struktūruotai, prižiūrimai fizinių pratimų reabilitacijai sergant išemine širdies liga ir širdies nepakankamumu [9].

HIIT apima intervalus, atliekamus $\ge 90\%$ $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ intensyvumu arba vertinamus $\ge 6$ balais pagal 10 balų subjektyviai suvokiamų pastangų skalę [9]. Nors šis metodas yra veiksmingas, treniruočių intensyvumo nustatymas vien pagal amžių apskaičiuotą maksimalų širdies susitraukimų dažnį asmenims, turintiems širdies ir kraujagyslių sutrikimų, tinkamą treniruočių pulsą gali pervertinti iki 40 % [9]. Kadangi MICT atliekamas esant mažesnėms santykinėms apkrovoms ($<80\%$ pikinio širdies susitraukimų dažnio), jis užtikrina didesnę širdies ir kraujagyslių saugumo atsargą vyresnio amžiaus žmonėms, turintiems gretutinių ligų ar žemą pradinį funkcinį pajėgumą, kartu suteikdamas esminę naudą medžiagų apykaitai ir mitochondrijoms [9].