Зона 2 проти високоінтенсивних тренувань для літніх людей

Як безперервні тренування помірної інтенсивності (часто звані 2-ю зоною або MICT), так і високоінтенсивні інтервальні тренування (HIIT) стимулюють значні мітохондріальні та серцево-судинні адаптації у людей літнього віку, проте вони впливають на ці системи через різні фізіологічні шляхи [1, 4, 6]. HIIT зазвичай забезпечує краще підвищення пікового споживання кисню та специфічних мітохондріальних маркерів, тоді як безперервні помірні тренування надійно покращують еластичність центральних артерій і пропонують безпечніший кардіоваскулярний профіль для людей із підвищеним клінічним ризиком [4, 9, 20].

Кардіореспіраторна витривалість і довголіття

Максимальне споживання кисню ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) є основним маркером кардіореспіраторного здоров'я та знижується з віком [4, 15]. У метааналізі 16 рандомізованих контрольованих досліджень за участю 1434 здорових дорослих віком від 60 років як MICT (середня різниця [MD] = 1,22 мл/кг/хв), так і HIIT (MD = 1,62 мл/кг/хв) достовірно збільшували $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ [4]. За прямого порівняння серед літніх людей HIIT спричиняв значно більше зростання $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$, ніж MICT (MD = 1,17 мл/кг/хв) [4]. Подібним чином протоколи HIIT тривалістю 12 тижнів і більше з інтенсивністю 80–95% від максимальної частоти серцевих скорочень підвищували пікове споживання кисню ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) на 10–30% разом із покращенням метаболізму глюкози та ліпідного профілю [5].

Підгрупові аналізи вказують на те, що оптимальні параметри протоколів відрізняються для двох форматів [4]:

• Оптимальний MICT: 3 заняття на тиждень тривалістю $\ge 60$ хвилин кожне протягом 3–6 місяців [4].
• Оптимальний HIIT: 4 заняття на тиждень тривалістю від 21 до 39 хвилин протягом 3–6 місяців [4].

Довгострокові результати оцінювалися в 5-річному дослідженні Generation 100, де 1567 дорослих старшого віку (70–77 років) були рандомізовані на заняття HIIT двічі на тиждень (інтервали 4×4 хвилини при ~90% пікової ЧСС), MICT двічі на тиждень (50 хвилин при ~70% пікової ЧСС) або дотримання стандартних рекомендацій щодо фізичної активності [12]. Пряме порівняння між групами структурованих тренувань показало, що HIIT асоціювався зі зниженням абсолютного ризику смертності від усіх причин на 2,9 відсоткового пункту порівняно з MICT (коефіцієнт небезпеки = 0,51, 95% ДІ: 0,25–1,02) [12].

Мітохондріальна мережа та ферментативна перебудова

Функція мітохондрій у скелетних м'язах відіграє ключову роль у метаболічному здоров'ї та витривалості [1, 6, 15]. Дослідження адаптації скелетних м'язів показують, що як помірні безперервні, так і високоінтенсивні інтервальні тренування викликають структурну перебудову мітохондріального ретикулуму з розрідженого точкового стану у впорядковані мережі [1, 6]. Проте отримана архітектура залежить від інтенсивності:

• Помірні безперервні тренування формують решітчасту структуру мітохондрій із частковими поздовжніми зв'язками між міофібрилами [1, 6].
• Високоінтенсивні інтервальні тренування утворюють щільнішу, поздовжньо орієнтовану мережу з вищою об'ємною щільністю мітохондрій [1, 6].

На ферментативному рівні дослідження демонструють, що 6 тижнів HIIT стимулюють значно більше збільшення активності цитратсинтази в латеральному широкому м'язі стегна порівняно з MICT (189,7 проти 166,3 мкмоль/хв/мг білка) [6]. Натомість активність Комплексу I зростає однаково за обох модальностей (161% від вихідного рівня для HIIT проти 152% для MICT) [6]. Обидва формати підсилюють експресію мРНК білків злиття мітохондрій і коактиватора-1-альфа рецептора, що активується проліфератором пероксисом-гамма (PGC-1$\alpha$), одночасно знижуючи експресію білків поділу, причому після HIIT ці зміни є більш вираженими [1, 6].

На моделях старіння у тварин (віком від 18 до 26 місяців) тривалий HIIT перевершував безперервні тренування за активацією АМФ-активованої протеїнкінази (AMPK), підвищенням рівня супероксиддисмутази-2 (SOD2), білка атрофії зорового нерва 1 (OPA1), а також за стимуляцією збирання мітохондріальних суперкомплексів і маркерів мітофагії в камбалоподібному м'язі [7]. У клінічних когортах дорослих людей з ожирінням 3 місяці тренувань покращили максимальне АДФ-стимульоване мітохондріальне дихання, нормалізоване за цитратсинтазою, як у безперервному (67%), так і в інтервальному (36%) форматі без суттєвих міжгрупових відмінностей, хоча вища витривалість і рівень окиснення жирів після втручання краще зберігалися після HIIT [18].

Здоров'я судин та артеріальна жорсткість

Поширеність серцево-судинних захворювань зростає приблизно з 40% у дорослих віком 40–59 років до 70–75% у віці 60–79 років, що частково зумовлено старінням судин, роз'єднанням ендотеліальної синтази оксиду азоту (eNOS) та накопиченням мітохондріальних активних форм кисню [15]. Аеробні навантаження безпосередньо протидіють цим механізмам завдяки стимуляції активації eNOS під дією напруги зсуву, мобілізації ендотеліальних клітин-попередників і зменшенню хронічного запалення [15].

Що стосується біомеханіки центральних артерій, тривалі помірні навантаження мають виразні переваги [20]. У 8-тижневому дослідженні за участю 49 малорухливих людей похилого віку (55–79 років), де порівнювали 4 тренування на тиждень MICT для всього тіла проти 4×4-хвилинного HIIT, було встановлено, що MICT значно покращував каротидно-феморальну швидкість поширення пульсової хвилі (на 0,5 м/с) та еластичність загальної сонної артерії (на 0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), тоді як HIIT за цих умов не показав достовірних змін [20]. Ці судинні покращення відбувалися незалежно від змін артеріального тиску в спокої, пульсу чи складу тіла [20].

Навпаки, ширший метааналіз 14 досліджень за участю малорухливих дорослих виявив, що HIIT загалом значно знижував швидкість поширення пульсової хвилі (MD = -0,28 м/с), а також систолічний і діастолічний артеріальний тиск [21]. Аналіз підгруп у цьому метааналізі визначив вік учасників як основне джерело гетерогенності для реакцій ендотелію судин (виміряних за допомогою протік-опосередкованої дилатації), що свідчить про те, що судинна відповідь на тренування певної інтенсивності змінюється з віком [21].

Профіль безпеки та призначення інтенсивності

Клінічні настанови підкреслюють окрему роль для кожного з рівнів інтенсивності вправ [9]. Європейське товариство кардіологів надає рекомендацію класу I A структурованій програмі фізичної реабілітації під наглядом фахівців при ішемічній хворобі серця та серцевій недостатності [9].

HIIT передбачає інтервали з навантаженням $\ge 90\%$ від $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ або оцінкою сприйманого напруження $\ge 6$ за 10-бальною шкалою [9]. Попри свою ефективність, розрахунок інтенсивності тренувань виключно на основі максимальної ЧСС за віковими формулами може завищувати відповідні показники цільового пульсу майже на 40% у людей із серцево-судинними захворюваннями [9]. Оскільки MICT виконується за нижчих відносних навантажень ($<80\%$ пікової ЧСС), він забезпечує ширший запас кардіоваскулярної безпеки для літніх людей із коморбідністю або низькою базовою функціональною здатністю, водночас забезпечуючи базові метаболічні та мітохондріальні переваги [9].