VO2 max pieaugums netrenētiem pieaugušajiem: gaidāmie rādītāji un protokoli

Netrenēti pieaugušie pirmo 4 līdz 8 izturības treniņu nedēļu laikā var reālistiski sagaidīt maksimālā skābekļa patēriņa (VO2 max) pieaugumu par 5% līdz 15%, kas 12 līdz 24 nedēļu laikā palielinās līdz 10%–25% [17]. Pēc pirmajām 2 nedēļām izmērāms VO2 max pieaugums parasti vēl nav novērojams, lai gan asins plazmas tilpums palielinās un submaksālais sirdsdarbības ātrums samazinās gandrīz uzreiz [17]. Tomēr individuālā reakcija ievērojami atšķiras: standartizētās izturības treniņu programmās VO2 max izmaiņas var svārstīties no gandrīz nulles līdz pat vairāk nekā 40%, turklāt aptuveni 50% no šīs atšķirības nosaka ģenētiskie faktori [17].

Šīm agrīnajām adaptācijām ir būtiska ietekme uz veselību. Kardiorespiratorās sagatavotības pieaugums tikai par vienu metabolisko ekvivalentu (1 MET jeb 3,5 ml O2·kg⁻¹·min⁻¹) ir saistīts ar kopējās dzīvildzes rādītāju uzlabošanos par 10% līdz 25% [1].

Intensitāte pret apjomu: ko rāda dati

Treniņu intervences parasti iedala trīs strukturālās kategorijās:

• Mērenas intensitātes vienmērīgs treniņš (MICT): nepārtraukta slodze 50% līdz 80% no VO2 max (vai 40% līdz <60% no skābekļa patēriņa rezerves) 30 līdz 60 minūšu garumā [7], [10].
• Augstas intensitātes intervālu treniņš (HIIT): atkārtoti intervāli no 30 sekundēm līdz 4 minūtēm ar intensitāti ≥80% līdz 95% no maksimālā sirdsdarbības ātruma vai 80% līdz 170% no VO2 max, ko papildina atpūtas periodi [10], [13], [19].
• Sprinta intervālu treniņš (SIT): maksimālas, supramaksiālas piepūles intervāli līdz 30 sekundēm ar intensitāti, kas pārsniedz 170% no VO2 max [10], [19].

Salīdzinot šīs metodes 4 līdz 8 nedēļu periodā, dati liecina, ka treniņu intensitāte, kopējais apjoms un nodarbības ilgums nav nozīmīgi neatkarīgi faktori, kas prognozētu VO2 max pieauguma lielumu jauniem, veseliem pieaugušajiem [1]. Salīdzinot dažādas intensitātes grupas — no mērenas (~60–70% VO2 max) līdz augstai (~80–92,5%) un supramaksiālai (~100–250%) —, absolūtais VO2 max pieaugums ir līdzīgs: attiecīgi +0,29 l/min, +0,26 l/min un +0,35 l/min [1]. Zema apjoma augstas intensitātes nodarbības sniedz līdzīgas kardiorespiratorās adaptācijas kā liela apjoma mērenas intensitātes nepārtrauktas nodarbības, taču ievērojami īsākā treniņu laikā [1], [14], [19].

Metaanalīzes, kurās salīdzināti zemākas intensitātes nepārtraukti treniņi ar intervālu treniņiem, uzrāda nelielu līdz mērenu pārsvaru intervālu treniņu labā VO2 max uzlabošanā, lai gan kopējās atšķirības veselu cilvēku vidū bieži ir nelielas vai nepārliecinošas pētījumu neviendabīguma dēļ [10], [14]. Cilvēkiem ar lieko svaru vai aptaukošanos tīkla metaanalīzes un sistemātiskie pārskati liecina, ka HIIT ir īpaši efektīvs kardiorespiratorās sagatavotības uzlabošanai, nodrošinot lielāku VO2 max pieaugumu un labāku glikozes līmeni asinīs tukšā dūšā, salīdzinot ar nepārtrauktiem aerobajiem treniņiem [13], [14]. Turpretī tradicionālie spēka treniņi ar lieliem svariem (>50% no 1RM ilgāk par 6 nedēļām) vairumā pētījumu nespēj jēgpilni uzlabot VO2 max [18].

Treniņu struktūras, kas veicina strauju adaptāciju

Noteikti intervālu treniņu modeļi konsekventi nodrošina strauju kardiorespiratorās sagatavotības uzlabošanos:

• Norvēģu 4x4 protokols: ietver četrus 4 minūšu darba intervālus ar 90% līdz 95% no maksimālā sirdsdarbības ātruma, ko atdala 3 minūšu aktīvās atpūtas intervāli ar 60% līdz 70% no maksimālā sirdsdarbības ātruma [5]. Izpildot šo protokolu 2 līdz 3 reizes nedēļā 8 līdz 12 nedēļu periodā, VO2 max uzticami pieaug par 7% līdz 15% gan klīniskajiem pacientiem, gan trenētiem sportistiem [5]. Aerobie treniņi pie 90% līdz 100% no VO2 max veido aerobo adaptāciju devas-atbildes līknes augšējo robežu [18].
• Polarizētā treniņu sadale: izturības treniņu plānošanā apjoma sadalījums, kurā 75% līdz 80% veido zemas intensitātes darbs (2. zona, zem 1. ventilācijas sliekšņa, aptuveni 60–70% no maksimālā sirdsdarbības ātruma) apvienojumā ar 20% līdz 25% augstas intensitātes intervālu treniņiem, sniedz lielāku VO2 max pieaugumu nekā tikai nepārtraukti mērenas intensitātes treniņi [5].
• Sprinta intervālu protokoli: pat 2 līdz 4 nedēļas ilgi sprinta intervāli (~30 sekunžu maksimālas piepūles) var palielināt skeleta muskuļu maksimālo mitohondriālo elpošanu līdz pat 25% un aktivizēt galvenos molekulāros signālus mitohondriju bioģenēzei (piemēram, PGC-1α, p53 un PHF20), panākot strauju perifēro adaptāciju ar minimālu laika ieguldījumu [16].

Fizioloģiskie mehānismi un ierobežojošie faktori

Aerobie uzlabojumi ir atkarīgi gan no centrālajām adaptācijām (palielināts asins tilpums, maksimālais sistoliskais tilpums un sirds minūtes tilpums), gan perifērajām adaptācijām (skeleta muskuļu mitohondriju daudzums, enzīmu aktivitāte un kapilāru blīvums) [19]. Salīdzinot vienāda padarītā darba apjoma slodzes, treniņa intensitāte nosaka šūnu stresu, kas nepieciešams mitohondriju bioģenēzes ierosināšanai; tieši tāpēc HIIT un SIT izraisa strauju citohroma c oksidāzes aktivitātes un mitohondriju tilpuma blīvuma pieaugumu jau 2 nedēļu laikā [16], [19].

Treniņu režīma ievērošana arī būtiski ietekmē reālos rezultātus. Neskatoties uz augsto fizisko prasīgumu, iepriekš mazkustīgiem cilvēkiem HIIT intervencēs novērots mazāks dalības pārtraukšanas rādītājs nekā tradicionālajās nepārtrauktas slodzes programmās [7].

Tomēr sistēmiski faktori var ierobežot šīs treniņu adaptācijas. Piemēram, subklīnisks dzelzs deficīts (zems feritīna līmenis serumā bez klīniskas anēmijas) var samazināt VO2 max par 5% līdz 10%, jo samazinās hemoglobīna pieejamība un tiek traucēta skābekļa transportēšanas spēja [5]. Visbeidzot, lai gan intervālu treniņi strauji uzlabo aerobo kapacitāti un vielmaiņas rādītājus, īstermiņa 4 līdz 12 nedēļu HIIT vai MICT intervences bez uztura izmaiņām nerada klīniski nozīmīgu kopējās ķermeņa tauku masas vai viscerālo tauku samazinājumu [9], [13].