Зростання VO2 max за перші два-три місяці тренувань

Нетреновані люди, які починають виконувати аеробні вправи, зазвичай відчувають збільшення максимального споживання кисню (VO2 max) на 10–20% протягом перших 8–12 тижнів тренувань [9]. Помітні адаптації починаються раніше — часто демонструючи приріст на 5–15% між 4-м та 8-м тижнями [10]. Проте величина цих покращень суттєво відрізняється у різних людей, причому генетичні фактори зумовлюють приблизно половину індивідуальної варіативності реакції на навантаження [9], [10].

VO2 max відображає максимальну швидкість, з якою організм здатний транспортувати та утилізувати кисень під час граничного навантаження. Він визначається рівнянням Фіка: серцевий викид, помножений на артеріовенозну різницю за киснем ($a\text{-}v{\text{O}}_2\text{ diff}$) [10]. Швидкість і величина раннього приросту відображають окремі фізіологічні фази як центральної доставки кисню, так і його периферичної екстракції [10].

Динаміка та величина раннього приросту

Під час коротких і помірних тренувальних періодів (від 4 до 8 тижнів) дані метааналізів за участю молодих здорових дорослих демонструють середнє абсолютне покращення VO2 max приблизно на 0,26–0,35 л/хв для різних форматів тренувань [1]. У ширших метааналізах, що охоплюють до 12 тижнів тренувань серед нетренованих когорт, середній абсолютний приріст досягає близько 0,51 л/хв, а окремі інтервальні протоколи забезпечують збільшення на 0,8–0,9 л/хв [9]. Якщо тренування тривають від 3 до 6 місяців (12–24 тижні), загальне покращення зазвичай становить від 10% до 25% відносно початкового рівня, після чого швидкість адаптації починає виходити на плато [10].

Ці ранні покращення мають клінічно важливе значення для здоров'я: підвищення кардіореспіраторної витривалості лише на 1 метаболічний еквівалент (1 MET, або 3,5 мл O2·кг⁻¹·хв⁻¹) асоціюється зі зниженням смертності від усіх причин та ризику серцево-судинних захворювань на 10–25% [1].

Фізіологічна хронологія: центральні проти периферичних адаптацій

Швидкий приріст, що спостерігається протягом перших двох-трьох місяців, відбувається завдяки передбачуваній послідовності серцево-судинних та м'язових адаптацій [10]:

1. Тижні з 1-го по 4-й: Найперші покращення зумовлені головним чином швидким збільшенням об'єму плазми крові та подальшим зростанням ударного об'єму серця [10].
2. Тижні з 4-го по 8-й: На цій фазі переважають центральні серцево-судинні зміни. Збільшення ударного об'єму, об'єму еритроцитів і підвищення максимального серцевого викиду забезпечують типове зростання VO2 max на 5–15% [10].
3. Тижні з 8-го по 16-й: У міру того як адаптації центральної доставки стабілізуються (зокрема через обмеження ударного об'єму перикардом), основним рушієм подальших змін стає периферична перебудова м'язів [10]. Ця фаза включає структурне збільшення щільності капілярів, кількості мітохондрій та активності окисних ферментів у тренованих скелетних м'язах, що покращує здатність м'язів екстрагувати та споживати кисень [10].

Порівняння інтенсивності та методів тренувань

Як безперервні тренування помірної інтенсивності (MICT), так і високоінтенсивні інтервальні тренування (HIIT) ефективно стимулюють кардіореспіраторні покращення у нетренованих дорослих [2]. Систематичні огляди вказують, що хоча тренування нижчої інтенсивності (<80% VO2 max) та високої інтенсивності (>80% VO2 max) надійно підвищують VO2 max, загальна різниця між цими модальностями часто є незначною або помірною [2].

У метарегресійних аналізах інтервенцій тривалістю 4–8 тижнів приріст VO2 max був статистично подібним між третинами інтенсивності (~60–70% VO2 max: +0,29 л/хв; ~80–92,5%: +0,26 л/хв; ~100–250%: +0,35 л/хв), що свідчить про те, що протоколи вищої інтенсивності дозволяють досягти порівнянного абсолютного приросту форми за меншої тривалості занять і загального обсягу тренувань [1]. Аналогічно, у 8-тижневому дослідженні, де порівнювали 24 сесії низькооб'ємного HIIT (15 підходів по 30 секунд при 90–95% від максимальної ЧСС) та MICT (40 хвилин безперервно при 65–75% від максимальної ЧСС), виявили достовірне внутрішньогрупове збільшення VO2 max на 3,5 мл/кг/хв у групі HIIT та на 1,9 мл/кг/хв у групі MICT без статистично значущої різниці між двома протоколами [13].

Проте певні конфігурації високоінтенсивних інтервалів можуть викликати більші короткострокові адаптації. У 8-тижневому дослідженні інтервали 4 × 4 хвилини при 90–95% від максимальної ЧСС забезпечили приріст VO2 max приблизно на 13% порівняно з 3–4% приросту від безперервного бігу на рівні лактатного порогу або тривалого повільного бігу [9], [10]. Водночас орієнтація виключно на максимальну ЧСС під час планування навантаження може призводити до завищення цільових показників тренування до 40% у деяких людей через значну індивідуальну варіативність пульсових реакцій [6].

Індивідуальна варіативність і генетична тренованість

Хоча середні показники покращення передбачувано перебувають у межах 10–20%, індивідуальна відповідь на стандартизовану програму тренувань суттєво різниться [9], [10]. У дослідженні HERITAGE Family Study, в якому взяв участь 481 дорослий з малорухливим способом життя за стандартизованим 20-тижневим протоколом велотренувань (з прогресією від 30 хвилин при 55% VO2 max до 50 хвилин при 75% VO2 max), середній приріст VO2 max становив 400 мл/хв [9], [20]. Проте індивідуальні реакції варіювали від незначних змін (0 мл/хв) до зростання понад 1,0 л/хв або більше ніж на 40% [9], [10].

Сімейні генетичні аналізи та аналізи зчеплення в межах дослідження HERITAGE встановили, що приблизно 47–50% варіативності здатності підвищувати VO2 max зумовлено генетичними факторами [9], [10]. Таким чином, хоча практично кожен новачок може розраховувати на функціональні серцево-судинні адаптації протягом перших трьох місяців структурованих аеробних вправ, точна швидкість і величина прогресу залежать від взаємодії між тренувальним стимулом та індивідуальною генетичною чутливістю [9], [10].