Mức tăng VO2 Max ở người mới tập: Tốc độ kỳ vọng và phác đồ tập

Người trưởng thành chưa qua tập luyện có thể kỳ vọng mức tăng từ 5% đến 15% về mức tiêu thụ oxy tối đa (VO2 max) trong 4 đến 8 tuần đầu tập luyện sức bền, và đạt từ 10% đến 25% sau 12 đến 24 tuần [17]. Sự gia tăng VO2 max có thể đo lường được thường chưa xuất hiện ở mốc 2 tuần, dù thể tích huyết tương đã tăng và nhịp tim dưới mức tối đa đã giảm gần như ngay lập tức [17]. Tuy nhiên, mức độ đáp ứng của từng cá nhân có sự khác biệt rất lớn: các chương trình tập luyện sức bền chuẩn hóa cho thấy mức thay đổi VO2 max có thể dao động từ gần bằng 0 cho đến hơn 40%, với khoảng 50% sự biến thiên trong phản ứng này bắt nguồn từ các yếu tố di truyền [17].

Những thích nghi sớm này mang lại ý nghĩa sức khỏe đáng kể. Mức tăng thể lực tim mạch–hô hấp chỉ 1 đương lượng chuyển hóa (1 MET, tương đương 3,5 ml O2·kg⁻¹·phút⁻¹) có liên quan đến việc cải thiện 10% đến 25% tỷ lệ sống sót nói chung [1].

Cường độ so với Khối lượng: Dữ liệu cho thấy điều gì

Các can thiệp tập luyện thường được chia thành ba nhóm cấu trúc:

• Tập luyện liên tục cường độ trung bình (MICT): Bài tập liên tục được thực hiện ở mức 50% đến 80% VO2 max (hoặc 40% đến <60% mức dự trữ tiêu thụ oxy) trong 30 đến 60 phút [7], [10].
• Tập ngắt quãng cường độ cao (HIIT): Các đợt ngắt quãng lặp lại kéo dài từ 30 giây đến 4 phút ở mức ≥80% đến 95% nhịp tim tối đa hoặc 80% đến 170% VO2 max, xen kẽ với các khoảng thời gian phục hồi [10], [13], [19].
• Tập ngắt quãng nước rút (SIT): Các nỗ lực tối đa, vượt ngưỡng (supramaximal) kéo dài tối đa 30 giây ở cường độ vượt quá 170% VO2 max [10], [19].

Khi so sánh các phương thức này trong 4 đến 8 tuần, bằng chứng cho thấy cường độ tập luyện, tổng khối lượng và thời lượng buổi tập không phải là các yếu tố dự báo độc lập có ý nghĩa đối với mức độ tăng VO2 max ở người trẻ khỏe mạnh [1]. Giữa các nhóm cường độ—từ trung bình (~60–70% VO2 max) đến cao (~80–92,5%) và vượt ngưỡng (~100–250%)—mức tăng VO2 max tuyệt đối là tương đương nhau: lần lượt là +0,29 l/phút, +0,26 l/phút và +0,35 l/phút [1]. Các buổi tập cường độ cao với khối lượng thấp đạt được sự thích nghi tim mạch–hô hấp tương đương với các buổi tập liên tục cường độ trung bình có khối lượng lớn, nhưng với thời gian tập luyện ít hơn đáng kể [1], [14], [19].

Các phân tích gộp so sánh bài tập liên tục cường độ thấp hơn với bài tập ngắt quãng ghi nhận lợi ích từ nhỏ đến trung bình nghiêng về bài tập ngắt quãng đối với việc cải thiện VO2 max, dù sự khác biệt chung giữa các nhóm người khỏe mạnh thường nhỏ hoặc chưa đủ kết luận do tính không đồng nhất giữa các nghiên cứu [10], [14]. Ở nhóm người thừa cân hoặc béo phì, các phân tích gộp mạng lưới và tổng quan hệ thống cho thấy HIIT đặc biệt hiệu quả đối với thể lực tim mạch–hô hấp, mang lại mức tăng VO2 max lớn hơn cùng với sự cải thiện đường huyết lúc đói so với tập aerobic liên tục [13], [14]. Ngược lại, bài tập kháng lực nặng truyền thống (>50% 1RM trong >6 tuần) không cải thiện đáng kể VO2 max trong đại đa số các nghiên cứu [18].

Các cấu trúc bài tập thúc đẩy thích nghi nhanh

Một số cấu trúc ngắt quãng cụ thể liên tục chứng minh khả năng cải thiện nhanh chóng thể lực tim mạch–hô hấp:

• Giao thức Na Uy 4x4 (Norwegian Protocol): Gồm 4 đợt tập 4 phút ở mức 90% đến 95% nhịp tim tối đa, xen kẽ bởi 3 phút phục hồi chủ động ở mức 60% đến 70% nhịp tim tối đa [5]. Thực hiện 2 đến 3 lần mỗi tuần, hình thức này cải thiện VO2 max một cách đáng tin cậy từ 7% đến 15% trong khoảng thời gian từ 8 đến 12 tuần ở nhiều đối tượng, từ bệnh nhân lâm sàng đến vận động viên đã qua tập luyện [5]. Tập aerobic ở mức 90% đến 100% VO2 max đại diện cho giới hạn trên của đường cong đáp ứng theo liều lượng aerobic đối với sự thích nghi tim mạch–hô hấp [18].
• Phân bổ tập luyện phân cực (Polarized Training): Trong lập trình sức bền, việc cấu trúc khối lượng tập luyện thành 75% đến 80% bài tập cường độ thấp (Zone 2, dưới ngưỡng thông khí 1 ở mức khoảng 60–70% nhịp tim tối đa) kết hợp với 20% đến 25% bài tập ngắt quãng cường độ cao mang lại mức tăng VO2 max lớn hơn so với chỉ tập luyện liên tục cường độ trung bình [5].
• Giao thức ngắt quãng nước rút (SIT): Chỉ cần 2 đến 4 tuần tập các đợt nước rút (~30 giây nỗ lực tối đa) có thể làm tăng khả năng hô hấp tối đa của ty thể cơ xương lên tới 25% và kích hoạt các tín hiệu phân tử quan trọng cho quá trình sinh học ty thể (như PGC-1α, p53 và PHF20), thúc đẩy sự thích nghi ngoại biên nhanh chóng với thời gian đầu tư tối thiểu [16].

Các động lực sinh lý và yếu tố giới hạn

Sự cải thiện hiếu khí phụ thuộc vào cả những thích nghi trung tâm (tăng thể tích máu, thể tích nhát bóp tối đa và cung lượng tim) lẫn những thích nghi ngoại biên (hàm lượng ty thể trong cơ xương, hoạt tính enzyme và mật độ mao mạch) [19]. Trong các so sánh tương đương khối lượng công việc, cường độ tập luyện quyết định mức độ căng thẳng tế bào cần thiết để kích hoạt quá trình sinh học ty thể; đó là lý do tại sao HIIT và SIT tạo ra sự gia tăng nhanh chóng hoạt tính cytochrome c oxidase và mật độ thể tích ty thể chỉ trong vòng 2 tuần [16], [19].

Sự kiên trì tuân thủ cũng định hình kết quả thực tế. Bất chấp tính chất đòi hỏi cao, các can thiệp HIIT ở những người trước đây ít vận động ghi nhận tỷ lệ bỏ cuộc thấp hơn so với các chương trình tập luyện liên tục truyền thống [7].

Tuy nhiên, các yếu tố toàn thân có thể giới hạn những thích nghi tập luyện này. Ví dụ, tình trạng thiếu sắt cận lâm sàng (ferritin huyết thanh thấp nhưng không thiếu máu lâm sàng) có thể kìm hãm VO2 max từ 5% đến 10% do giảm lượng hemoglobin sẵn có và làm suy giảm khả năng vận chuyển oxy [5]. Cuối cùng, dù bài tập ngắt quãng nâng cao nhanh chóng dung tích hiếu khí và các chỉ số chuyển hóa, cả HIIT hay MICT ngắn hạn đều không tạo ra mức giảm mỡ toàn thân hoặc mỡ nội tạng có ý nghĩa lâm sàng qua các can thiệp ngắn 4 đến 12 tuần nếu không đi kèm can thiệp dinh dưỡng [9], [13].