Зростання VO2 max у нетренованих: очікувані темпи та протоколи

Нетреновані дорослі можуть реалістично очікувати на зростання максимального споживання кисню (VO2 max) на 5–15% протягом перших 4–8 тижнів тренувань на витривалість, зі збільшенням до 10–25% за 12–24 тижні [17]. Помітні зміни VO2 max зазвичай відсутні на 2-му тижні, хоча об'єм плазми крові збільшується, а субмаксимальна частота серцевих скорочень знижується майже одразу [17]. Проте індивідуальна відповідь на навантаження суттєво різниться: стандартизовані програми тренувань на витривалість демонструють, що зміни VO2 max можуть варіюватися від майже нульових до понад 40%, причому приблизно 50% цієї варіативності зумовлено генетичними факторами [17].

Ці ранні адаптації мають вагоме значення для здоров'я. Підвищення кардіореспіраторної витривалості лише на один метаболічний еквівалент (1 MET, або 3,5 мл O2·кг⁻¹·хв⁻¹) асоціюється з покращенням загальної виживаності на 10–25% [1].

Інтенсивність проти об'єму: про що свідчать дані

Тренувальні протоколи загалом поділяють на три структурні категорії:

• Безперервні тренування помірної інтенсивності (MICT): безперервні вправи, що виконуються за інтенсивності 50–80% від VO2 max (або 40–<60% від резерву споживання кисню) тривалістю 30–60 хвилин [7], [10].
• Високоінтенсивні інтервальні тренування (HIIT): повторні інтервальні відрізки тривалістю від 30 секунд до 4 хвилин за інтенсивності ≥80–95% від максимальної ЧСС або 80–170% від VO2 max, які чергуються з періодами відновлення [10], [13], [19].
• Спринтерські інтервальні тренування (SIT): максимальні, субмаксимально-вибухові зусилля «на повну силу» тривалістю до 30 секунд за інтенсивності понад 170% від VO2 max [10], [19].

Порівняння цих підходів протягом 4–8 тижнів свідчить, що інтенсивність, загальний об'єм та тривалість сесії не є значущими незалежними предикторами величини зростання VO2 max у молодих здорових людей [1]. У різних терцилях інтенсивності — від помірної (~60–70% VO2 max) до високої (~80–92,5%) і надмаксимальної (~100–250%) — абсолютний приріст VO2 max є порівнянним: +0,29 л/хв, +0,26 л/хв та +0,35 л/хв відповідно [1]. Низькооб'ємні високоінтенсивні сесії забезпечують кардіореспіраторну адаптацію, подібну до об'ємних безперервних тренувань помірної інтенсивності, але за значно менший час [1], [14], [19].

Метааналізи, які порівнюють безперервні тренування низької або помірної інтенсивності з інтервальними, вказують на невелику або помірну перевагу інтервальних протоколів для зростання VO2 max, хоча загальні відмінності серед здорових людей часто незначні або неоднозначні через гетерогенність досліджень [10], [14]. Водночас в осіб із надмірною вагою або ожирінням мережеві метааналізи та систематичні огляди демонструють, що HIIT є особливо ефективним для покращення кардіореспіраторної форми: він забезпечує більше зростання VO2 max разом із покращенням рівня глюкози в крові натщесерце порівняно з безперервними аеробними тренуваннями [13], [14]. На противагу цьому, традиційні важкі силові тренування (>50% 1RM протягом >6 тижнів) у переважній більшості досліджень не призводять до відчутного покращення VO2 max [18].

Структури тренувань для швидкої адаптації

Конкретні інтервальні протоколи стабільно забезпечують швидке покращення кардіореспіраторної витривалості:

• Норвезький протокол 4x4: передбачає чотири 4-хвилинні робочі інтервали за інтенсивності 90–95% від максимальної ЧСС, розділені 3-хвилинними інтервалами активного відновлення при 60–70% від максимальної ЧСС [5]. Виконання цього протоколу 2–3 рази на тиждень надійно збільшує VO2 max на 7–15% за 8–12 тижнів у різних категоріях людей — від клінічних пацієнтів до тренованих атлетів [5]. Аеробні навантаження на рівні 90–100% від VO2 max становлять верхню межу кривої «доза-відповідь» для кардіореспіраторної адаптації [18].
• Поляризований розподіл навантаження: у плануванні тренувань на витривалість поєднання 75–80% об'єму низької інтенсивності (Зона 2, нижче першого вентиляційного порогу, приблизно 60–70% від максимальної ЧСС) з 20–25% високоінтенсивної інтервальної роботи дає більший приріст VO2 max, ніж виключно помірні безперервні навантаження [5].
• Спринтерські інтервальні протоколи: навіть 2–4 тижні спринтерських інтервалів (~30-секундні максимальні прискорення) можуть підвищити максимальне мітохондріальне дихання скелетних м'язів на величину до 25% і активувати ключові молекулярні маркери мітохондріального біогенезу (такі як PGC-1α, p53 та PHF20), стимулюючи швидку периферичну адаптацію з мінімальними витратами часу [16].

Фізіологічні чинники та обмежувальні фактори

Аеробний прогрес залежить як від центральних адаптацій (збільшення об'єму циркулюючої крові, максимального ударного об'єму та серцевого викиду), так і від периферичних (кількість мітохондрій у скелетних м'язах, ферментативна активність та капілярна щільність) [19]. При зіставному обсязі виконаної роботи саме інтенсивність визначає рівень клітинного стресу, необхідний для запуску мітохондріального біогенезу. Саме тому HIIT та SIT стимулюють швидке підвищення активності цитохром-с-оксидази та щільності мітохондрій уже за 2 тижні [16], [19].

Дотримання режиму також впливає на реальні результати. Попри високу вимогливість, протоколи HIIT серед раніше малорухливих людей демонструють нижчий відсоток відмови від занять, ніж традиційні програми безперервних вправ [7].

Однак системні фактори можуть обмежувати тренувальну адаптацію. Зокрема, субклінічний дефіцит заліза (низький рівень феритину в сироватці крові без клінічної анемії) здатний знизити VO2 max на 5–10% через зменшення доступності гемоглобіну та погіршення транспорту кисню [5]. Зрештою, хоча інтервальні тренування швидко підвищують аеробну витривалість і метаболічні показники, ані короткострокові HIIT, ані MICT за 4–12 тижнів втручань не призводять до клінічно значущого зменшення загального або вісцерального жиру без коригування раціону харчування [9], [13].