2. zonas treniņi pret augstas intensitātes slodzi senioriem

Gan nepārtraukta mērenas intensitātes slodze (bieži dēvēta par 2. zonu jeb mērenas intensitātes nepārtraukto treniņu, MICT), gan augstas intensitātes intervālu treniņi (HIIT) gados vecākiem pieaugušajiem veicina ievērojamas mitohondriju un sirds-asinsvadu sistēmas adaptācijas, taču tie stimulē šīs sistēmas pa atšķirīgiem fizioloģiskajiem ceļiem [1, 4, 6]. HIIT parasti nodrošina lielākus maksimālā skābekļa patēriņa un specifisku mitohondriju marķieru uzlabojumus, turpretī nepārtraukti mēreni treniņi uzticami uzlabo centrālo artēriju elastību un sniedz drošāku kardiovaskulāro rezervi personām ar paaugstinātu klīnisko risku [4, 9, 20].

Kardiorespiratorā sagatavotība un ilgmūžība

Maksimālā aerobā kapacitāte ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) ir galvenais kardiorespiratorās veselības rādītājs, un līdz ar vecumu tā samazinās [4, 15]. 16 randomizētu kontrolētu pētījumu metaanalīzē, kurā piedalījās 1434 veseli pieaugušie vecumā no 60 gadiem, gan MICT (vidējā starpība [MD] = 1,22 mL/kg/min), gan HIIT (MD = 1,62 mL/kg/min) ievērojami palielināja $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ [4]. Tieši salīdzinot abus formātus gados vecākiem pieaugušajiem, HIIT radīja ievērojami lielāku $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ pieaugumu nekā MICT (MD = 1,17 mL/kg/min) [4]. Līdzīgi arī HIIT protokoli, kas ilga 12 nedēļas vai ilgāk pie 80–95% no maksimālā sirdsdarbības ātruma, palielināja maksimālo skābekļa patēriņu ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) par 10% līdz 30%, vienlaikus uzlabojot glikozes metabolismu un lipīdu profilu [5].

Apakšgrupu analīzes liecina, ka optimālie protokola parametri abiem formātiem atšķiras [4]:

• Optimāls MICT: 3 nodarbības nedēļā, $\ge 60$ minūtes katrā nodarbībā, uzturot slodzi 3 līdz 6 mēnešus [4].
• Optimāls HIIT: 4 nodarbības nedēļā, 21 līdz 39 minūtes katrā nodarbībā, uzturot slodzi 3 līdz 6 mēnešus [4].

Ilgtermiņa rezultāti tika vērtēti 5 gadu pētījumā «Generation 100», kurā 1567 gados vecāki cilvēki (vecumā no 70 līdz 77 gadiem) tika randomizēti trīs grupās: HIIT divreiz nedēļā (4×4 minūšu intervāli pie ~90% no maksimālā pulsa), MICT divreiz nedēļā (50 minūtes pie ~70% no maksimālā pulsa) vai standarta fizisko aktivitāšu vadlīniju grupa [12]. Strukturēto treniņu grupu tiešs salīdzinājums parādīja, ka HIIT bija saistīts ar 2,9 procentpunktu absolūtā riska samazinājumu visu cēloņu mirstībai salīdzinājumā ar MICT (riska attiecība = 0,51, 95% TI: 0,25–1,02) [12].

Mitohondriju tīkls un enzimātiskā pārveide

Mitohondriju funkcijai skeleta muskuļos ir izšķiroša nozīme metabolajā veselībā un izturībā [1, 6, 15]. Skeleta muskuļu adaptācijas pētījumi liecina, ka gan mēreni nepārtraukti, gan augstas intensitātes intervālu treniņi izraisa mitohondriju tīkla strukturālu pārveidi no retām, punktveida struktūrām organizētos tīklos [1, 6]. Tomēr iegūtā arhitektūra atšķiras atkarībā no intensitātes:

• Mēreni nepārtraukti treniņi veido režģveida mitohondriju struktūru ar daļējiem gareniskiem savienojumiem starp miofibrilām [1, 6].
• Augstas intensitātes intervālu treniņi veido blīvāku, gareniski orientētu tīklu ar lielāku mitohondriju tilpuma blīvumu [1, 6].

Enzīmu līmenī pētījumi rāda, ka 6 nedēļu ilgi HIIT treniņi stimulē ievērojami lielāku citrāta sintāzes aktivitātes pieaugumu vastus lateralis muskulī, salīdzinot ar MICT (189,7 pret 166,3 µmol/min/mg proteīna) [6]. Turpretī I kompleksa aktivitāte abos slodzes veidos pieaug līdzīgi (161% no izejas līmeņa HIIT grupā pret 152% MICT grupā) [6]. Abi slodzes veidi paaugstina mitohondriju saplūšanas (fūzijas) proteīnu un peroksisomu proliferatora aktivētā receptora $\gamma$ koaktivatora 1-alfa (PGC-1$\alpha$) mRNS ekspresiju, vienlaikus samazinot dalīšanās (fisijas) proteīnu ekspresiju, turklāt pēc HIIT šīs izmaiņas ir izteiktākas [1, 6].

Novecošanas dzīvnieku modeļos (18 līdz 26 mēnešu vecumā) ilgtermiņa HIIT bija pārāks par nepārtrauktu slodzi AMP aktivētās proteīnkināzes (AMPK) aktivizēšanā, superoksīda dismutāzes 2 (SOD2) un redzes nerva atrofijas 1 (OPA1) līmeņa paaugstināšanā, kā arī veicināja mitohondriju superkompleksu veidošanos un mitofāgijas marķieru darbību plekstveida muskulī (soleus) [7]. Cilvēku klīniskajās kohortās ar aptaukošanos 3 mēnešu treniņi uzlaboja maksimālo ADP stimulēto mitohondriju elpošanu attiecībā pret citrāta sintāzi gan nepārtrauktas (67%), gan intervālu (36%) slodzes formātos bez būtiskām atšķirībām starp grupām, lai gan pēc intervences HIIT grupā labāk saglabājās augstāka fiziskā sagatavotība un tauku oksidācija [18].

Asinsvadu veselība un artēriju stīvums

Sirds un asinsvadu slimību izplatība pieaug no aptuveni 40% pieaugušajiem 40–59 gadu vecumā līdz 70–75% personām 60–79 gadu vecumā, ko daļēji nosaka asinsvadu novecošanās, endotēlija slāpekļa oksīda sintāzes (eNOS) atsaiste un mitohondriju reaktīvās skābekļa formas [15]. Aerobā slodze tieši novērš šos mehānismus, veicinot bīdes sprieguma izraisītu eNOS aktivāciju, mobilizējot endotēlija cilmes šūnas un mazinot hronisku iekaisumu [15].

Centrālo artēriju mehānikas ziņā nepārtraukta mērena slodze sniedz skaidras priekšrocības [20]. 8 nedēļu pētījumā ar 49 mazkustīgiem gados vecākiem pieaugušajiem (vecumā no 55 līdz 79 gadiem), salīdzinot visu ekstremitāšu MICT 4 dienas nedēļā ar 4×4 minūšu HIIT, tika pierādīts, ka MICT ievērojami uzlaboja miega-augšstilba artērijas pulsa viļņa ātrumu (par 0,5 m/s) un kopējās miega artērijas elastību (par 0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), savukārt HIIT šajā pētījumā neuzrādīja būtiskas izmaiņas [20]. Šie asinsvadu uzlabojumi notika neatkarīgi no miera stāvokļa asinsspiediena, sirdsdarbības ātruma vai ķermeņa uzbūves izmaiņām [20].

Turpretī plašāka 14 pētījumu metaanalīze ar mazkustīgiem pieaugušajiem atklāja, ka HIIT kopumā ievērojami samazināja pulsa viļņa ātrumu (MD = -0,28 m/s), kā arī sistolisko un diastolisko asinsspiedienu [21]. Šīs metaanalīzes apakšgrupu analīze identificēja dalībnieku vecumu kā galveno neviendabīguma avotu endotēlija asinsvadu reakcijās (mērīts ar plūsmas izraisītu dilatāciju), kas norāda, ka asinsvadu reakcija uz konkrētu slodzes intensitāti dažādās vecuma grupās atšķiras [21].

Drošības rezerves un intensitātes noteikšana

Klīniskās vadlīnijas uzsver abu slodzes intensitāšu atšķirīgās lomas [9]. Eiropas Kardiologu biedrība piešķir I A klases rekomendāciju strukturētai, uzraudzītai fizisko vingrinājumu rehabilitācijai išēmiskās sirds slimības un sirds mazspējas gadījumā [9].

HIIT ietver intervālus pie $\ge 90\%$ no $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ vai uztvertās slodzes vērtējumu $\ge 6$ pēc 10 punktu skalas [9]. Lai gan tas ir efektīvs, slodzes intensitātes noteikšana, balstoties tikai uz pēc vecuma prognozēto maksimālo sirdsdarbības ātrumu, personām ar sirds un asinsvadu slimībām var pārvērtēt atbilstošo treniņu pulsu pat par 40% [9]. Tā kā MICT tiek uzturēts pie zemākas relatīvās slodzes ($<80\%$ no maksimālā pulsa), tas sniedz plašāku kardiovaskulārās drošības rezervi gados vecākiem pieaugušajiem ar vairākām blakusslimībām vai zemu sākotnējo funkcionālo kapacitāti, vienlaikus nodrošinot bāzes metaboliskos un mitohondriju ieguvumus [9].