Zona 2 ili visokointenzivni trening za starije osobe

I kontinuirani trening umerenog intenziteta (često nazivan Zona 2 ili umereni kontinuirani trening, MICT) i visokointenzivni intervalni trening (HIIT) podstiču značajne mitohondrijske i kardiovaskularne adaptacije kod starijih osoba, ali stimulišu ove sisteme putem različitih fizioloških mehanizama [1, 4, 6]. HIIT obično dovodi do većih poboljšanja u maksimalnoj potrošnji kiseonika i specifičnim mitohondrijskim markerima, dok kontinuirani umereni trening pouzdano povećava elastičnost centralnih arterija i pruža bezbedniji kardiovaskularni profil za pojedince sa povišenim kliničkim rizikom [4, 9, 20].

Kardiorespiratorni fitnes i dugovečnost

Maksimalni aerobni kapacitet ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) predstavlja primarni pokazatelj kardiorespiratornog zdravlja i opada sa godinama [4, 15]. U meta-analizi 16 randomizovanih kontrolisanih studija koje su uključile 1.434 zdrave odrasle osobe starosti od 60 i više godina, i MICT (srednja razlika [MD] = 1,22 mL/kg/min) i HIIT (MD = 1,62 mL/kg/min) značajno su povećali $ ext{V}\text{O}_2\text{max}$ [4]. Prilikom direktnog poređenja kod starijih osoba, HIIT je doveo do značajno većeg poboljšanja $ ext{V}\text{O}_2\text{max}$ u odnosu na MICT (MD = 1,17 mL/kg/min) [4]. Slično tome, HIIT protokoli koji su trajali 12 nedelja ili duže na 80–95% maksimalne srčane frekvencije povećali su vršni unos kiseonika ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) za 10% do 30%, uz poboljšanja u metabolizmu glukoze i lipidnom profilu [5].

Analize podgrupa ukazuju na to da se optimalni parametri protokola razlikuju između ova dva formata [4]:

• Optimalni MICT: 3 treninga nedeljno, u trajanju od $\ge 60$ minuta po treningu, u kontinuitetu od 3 do 6 meseci [4].
• Optimalni HIIT: 4 treninga nedeljno, u trajanju od 21 do 39 minuta po treningu, u kontinuitetu od 3 do 6 meseci [4].

Dugoročni ishodi procenjivani su u petogodišnjoj studiji Generation 100, koja je randomizovala 1.567 starijih odraslih osoba (starosti 70–77 godina) na HIIT dva puta nedeljno (intervali 4×4 minuta na ~90% vršne srčane frekvencije), MICT dva puta nedeljno (50 minuta na ~70% vršne srčane frekvencije) ili standardne smernice za fizičku aktivnost [12]. Direktno poređenje između grupa sa strukturisanim vežbanjem pokazalo je da je HIIT bio povezan sa apsolutnim smanjenjem rizika od mortaliteta od svih uzroka za 2,9 procentnih poena u poređenju sa MICT-om (hazard ratio = 0,51, 95% CI: 0,25–1,02) [12].

Mitohondrijska mreža i enzimsko remodelovanje

Funkcija mitohondrija u skeletnim mišićima ključna je za metaboličko zdravlje i izdržljivost [1, 6, 15]. Istraživanja koja procenjuju adaptacije skeletnih mišića pokazuju da i umereni kontinuirani i visokointenzivni intervalni trening pokreću strukturno remodelovanje mitohondrijskog retikuluma iz proređenih, tačkastih oblika u organizovane mreže [1, 6]. Međutim, rezultujuća arhitektura se razlikuje u zavisnosti od intenziteta:

• Umereni kontinuirani trening indukuje mrežastu strukturu mitohondrija sa delimičnim longitudinalnim vezama duž mišićnih vlakana [1, 6].
• Visokointenzivni intervalni trening stvara gušću, longitudinalno orijentisanu mrežu sa većom zapreminskom gustinom mitohondrija [1, 6].

Na enzimskom nivou, studije trenažnog procesa pokazuju da 6 nedelja HIIT-a stimuliše znatno veći porast aktivnosti citrat sintaze u mišiću vastus lateralis u poređenju sa MICT-om (189,7 naspram 166,3 µmol/min/mg proteina) [6]. Nasuprot tome, aktivnost Kompleksa I raste slično kod oba modaliteta (161% u odnosu na početne vrednosti za HIIT naspram 152% za MICT) [6]. Oba modaliteta povećavaju ekspresiju iRNK za proteine mitohondrijske fuzije i koaktivator 1-alfa receptora aktiviranog proliferatorom peroksizoma $\gamma$ (PGC-1$\alpha$), dok istovremeno smanjuju ekspresiju proteina fisije, pri čemu su ove promene izraženije nakon HIIT-a [1, 6].

U životinjskim modelima starenja (starosti od 18 do 26 meseci), dugoročni HIIT se pokazao superiornijim u odnosu na kontinuirani trening u aktivaciji AMP-aktivirane protein kinaze (AMPK), povećanju nivoa superoksid dismutaze 2 (SOD2), proteina optičke atrofije 1 (OPA1), kao i u podsticanju sklapanja mitohondrijskih superkompleksa i markera mitofagije u soleus mišiću [7]. Kod odraslih gojaznih osoba u kliničkim kohortama, 3 meseca treninga poboljšala su maksimalnu mitohondrijsku respiraciju stimulisanu ADP-om normalizovanu na citrat sintazu, kako kod kontinuiranog (67%) tako i kod intervalnog (36%) formata, bez značajnih razlika među grupama, iako su viši nivo fitnesa i oksidacija masti bili bolje očuvani nakon intervencije u HIIT grupi [18].

Vaskularno zdravlje i arterijska krutost

Prevalencija kardiovaskularnih bolesti raste sa približno 40% kod odraslih starosti 40–59 godina na 70–75% kod onih starosti 60–79 godina, što je delom podstaknuto vaskularnim starenjem, raspregnutošću endotelne sintaze azot-monoksida (eNOS) i mitohondrijskim reaktivnim vrstama kiseonika [15]. Aerobni trening se direktno suprotstavlja ovim mehanizmima podsticanjem aktivacije eNOS-a posredovane silom smicanja, mobilizacijom endotelnih progenitorskih ćelija i smanjenjem hronične upale [15].

Kada je reč o mehanici centralnih arterija, kontinuirani umereni trening nudi specifične prednosti [20]. Istraživanje u trajanju od 8 nedelja kod 49 fizički neaktivnih starijih osoba (starosti 55–79 godina) koje je poredilo MICT za sve ekstremitete 4 dana nedeljno sa HIIT-om u formatu 4×4 minuta pokazalo je da je MICT značajno poboljšao brzinu pulsnog talasa između karotidne i femoralne arterije (za 0,5 m/s) i elastičnost zajedničke karotidne arterije (za 0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), dok HIIT u tom okruženju nije pokazao značajne promene [20]. Ova vaskularna poboljšanja nastala su nezavisno od promena u krvnom pritisku u mirovanju, pulsu ili sastavu tela [20].

Nasuprot tome, šira meta-analiza 14 studija na neaktivnim odraslim osobama pokazala je da je HIIT u celini značajno smanjio brzinu pulsnog talasa (MD = -0,28 m/s), kao i sistolni i dijastolni krvni pritisak [21]. Analiza podgrupa u ovoj meta-analizi identifikovala je starost učesnika kao primarni izvor heterogenosti u vaskularnim odgovorima endotela (merenim dilatacijom posredovanom protokom), što ukazuje na to da vaskularni odgovor na specifične intenzitete vežbanja varira u zavisnosti od starosne dobi [21].

Bezbednosni okviri i propisivanje intenziteta

Kliničke smernice naglašavaju različite uloge za oba intenziteta vežbanja [9]. Evropsko kardiološko društvo dodeljuje preporuku Klase I A strukturisanoj, nadgledanoj trenažnoj rehabilitaciji za ishemijsku bolest srca i srčanu insuficijenciju [9].

HIIT podrazumeva intervale na $\ge 90\%$ od $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ ili ocenu percipiranog napora $\ge 6$ na skali od 10 poena [9]. Iako je efikasan, propisivanje intenziteta vežbanja isključivo na osnovu maksimalne srčane frekvencije procenjene prema godinama može preceniti odgovarajući trenažni puls i do 40% kod osoba sa kardiovaskularnim oboljenjima [9]. Budući da se MICT izvodi pri manjim relativnim opterećenjima ($<80\%$ vršne srčane frekvencije), on pruža širi kardiovaskularni bezbednosni okvir za starije osobe sa komorbiditetima ili niskim početnim funkcionalnim kapacitetom, istovremeno obezbeđujući temeljne metaboličke i mitohondrijske koristi [9].