Zone 2 và bài tập cường độ cao cho người lớn tuổi

Cả tập luyện liên tục cường độ trung bình (thường được gọi là Zone 2 hoặc MICT) lẫn tập luyện ngắt quãng cường độ cao (HIIT) đều thúc đẩy những thích nghi đáng kể về ty thể và tim mạch ở người lớn tuổi, nhưng chúng kích thích các hệ thống này thông qua những con đường sinh lý khác nhau [1, 4, 6]. HIIT thường mang lại những cải thiện vượt trội về mức tiêu thụ oxy tối đa và các chỉ dấu ty thể đặc hiệu, trong khi tập luyện liên tục cường độ trung bình giúp tăng độ giãn nở động mạch trung tâm một cách ổn định và mang lại biên độ an toàn tim mạch cao hơn cho những người có nguy cơ lâm sàng cao [4, 9, 20].

Thể lực tim phổi và tuổi thọ

Dung tích hiếu khí tối đa ($\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$) là chỉ dấu hàng đầu của sức khỏe tim phổi và suy giảm dần theo tuổi tác [4, 15]. Trong một phân tích tổng hợp từ 16 thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng trên 1.434 người lớn khỏe mạnh từ 60 tuổi trở lên, cả MICT (chênh lệch trung bình [MD] = 1,22 mL/kg/phút) và HIIT (MD = 1,62 mL/kg/phút) đều làm tăng đáng kể $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ [4]. Khi so sánh trực tiếp đối đầu ở người lớn tuổi, HIIT tạo ra mức cải thiện $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ lớn hơn đáng kể so với MICT (MD = 1,17 mL/kg/phút) [4]. Tương tự, các giao thức HIIT kéo dài từ 12 tuần trở lên ở mức 80–95% nhịp tim tối đa giúp tăng mức hấp thụ oxy đỉnh ($\text{V}{\text{O}}_2\text{peak}$) từ 10% đến 30%, đồng thời cải thiện chuyển hóa glucose và hồ sơ lipid máu [5].

Các phân tích dưới nhóm chỉ ra rằng các thông số giao thức tối ưu có sự khác biệt giữa hai hình thức [4]:

• MICT tối ưu: 3 buổi mỗi tuần, kéo dài $\ge 60$ phút mỗi buổi, duy trì liên tục từ 3 đến 6 tháng [4].
• HIIT tối ưu: 4 buổi mỗi tuần, kéo dài từ 21 đến 39 phút mỗi buổi, duy trì liên tục từ 3 đến 6 tháng [4].

Kết quả dài hạn đã được đánh giá trong thử nghiệm Generation 100 kéo dài 5 năm, phân nhóm ngẫu nhiên 1.567 người lớn tuổi (70–77 tuổi) vào nhóm HIIT 2 lần/tuần (các hiệp 4×4 phút ở ~90% nhịp tim đỉnh), nhóm MICT 2 lần/tuần (50 phút ở ~70% nhịp tim đỉnh), hoặc nhóm tuân theo khuyến nghị hoạt động tiêu chuẩn [12]. So sánh trực tiếp giữa các nhánh tập luyện có cấu trúc cho thấy HIIT liên quan đến việc giảm 2,9 điểm phần trăm nguy cơ tuyệt đối đối với tử vong do mọi nguyên nhân so với MICT (tỷ số rủi ro = 0,51, khoảng tin cậy 95%: 0,25–1,02) [12].

Mạng lưới ty thể và tái cấu trúc enzyme

Chức năng ty thể trong cơ xương đóng vai trò cốt lõi đối với sức khỏe chuyển hóa và sức bền [1, 6, 15]. Nghiên cứu đánh giá sự thích nghi của cơ xương chứng minh rằng cả tập luyện liên tục cường độ trung bình và tập luyện ngắt quãng cường độ cao đều kích hoạt quá trình tái cấu trúc mạng lưới ty thể từ trạng thái rải rác, dạng chấm ban đầu thành các mạng lưới có tổ chức [1, 6]. Tuy nhiên, cấu trúc hình thành có sự khác biệt tùy theo cường độ:

• Tập luyện liên tục cường độ trung bình tạo ra cấu trúc ty thể dạng lưới với các liên kết dọc một phần qua các sợi cơ [1, 6].
• Tập luyện ngắt quãng cường độ cao tạo ra một mạng lưới dày đặc hơn, định hướng theo chiều dọc với mật độ thể tích ty thể cao hơn [1, 6].

Ở cấp độ enzyme, các nghiên cứu tập luyện cho thấy 6 tuần HIIT kích thích sự gia tăng hoạt tính citrate synthase ở cơ rộng ngoài (vastus lateralis) lớn hơn đáng kể so với MICT (189,7 so với 166,3 µmol/phút/mg protein) [6]. Ngược lại, hoạt tính của Phức hợp I tăng tương tự nhau giữa hai phương pháp (161% so với ban đầu đối với HIIT và 152% đối với MICT) [6]. Cả hai phương pháp đều làm tăng biểu hiện mRNA của các protein dung hợp ty thể và chất đồng hoạt hóa thụ thể kích hoạt tăng sinh peroxisome 1-alpha (PGC-1$\alpha$) đồng thời giảm biểu hiện protein phân hạch, trong đó những thay đổi rõ rệt hơn sau khi tập HIIT [1, 6].

Trên các mô hình động vật lão hóa (18 đến 26 tháng tuổi), HIIT dài hạn vượt trội hơn tập luyện liên tục trong việc kích hoạt protein kinase kích hoạt bởi AMP (AMPK), tăng cường superoxide dismutase 2 (SOD2), optic atrophy 1 (OPA1), và thúc đẩy quá trình lắp ráp siêu phức hợp ty thể cũng như các chỉ dấu thực bào ty thể (mitophagy) ở cơ dép [7]. Ở các đoàn hệ lâm sàng người trưởng thành mắc béo phì, 3 tháng tập luyện đã cải thiện hô hấp ty thể tối đa kích thích bởi ADP (được chuẩn hóa theo citrate synthase) ở cả hình thức liên tục (67%) và ngắt quãng (36%) mà không có sự khác biệt đáng kể giữa các nhóm, mặc dù thể lực và khả năng oxy hóa chất béo cao hơn được duy trì tốt hơn sau can thiệp ở nhóm HIIT [18].

Sức khỏe mạch máu và độ cứng động mạch

Tỷ lệ mắc bệnh tim mạch tăng từ khoảng 40% ở người trưởng thành 40–59 tuổi lên 70–75% ở nhóm 60–79 tuổi, một phần do lão hóa mạch máu, hiện tượng tách cặp men tổng hợp nitric oxide nội mô (eNOS) và các gốc oxy phản ứng từ ty thể [15]. Tập luyện hiếu khí trực tiếp chống lại các cơ chế này bằng cách thúc đẩy kích hoạt eNOS qua ứng suất trượt, huy động các tế bào tiền thân nội mô và làm giảm viêm mạn tính [15].

Về cơ học động mạch trung tâm, tập thể dục liên tục cường độ trung bình mang lại những lợi ích riêng biệt [20]. Một thử nghiệm kéo dài 8 tuần trên 49 người lớn tuổi ít vận động (55–79 tuổi) so sánh 4 ngày mỗi tuần tập MICT toàn thân với HIIT 4×4 phút đã chứng minh rằng MICT cải thiện đáng kể vận tốc sóng mạch cảnh-đùi (giảm 0,5 m/s) và độ giãn nở của động mạch cảnh chung (tăng 0,03 ${\text{mm}}^2/\text{mmHg}$), trong khi HIIT không cho thấy thay đổi đáng kể trong bối cảnh đó [20]. Những cải thiện về mạch máu này diễn ra độc lập với những thay đổi về huyết áp khi nghỉ, nhịp tim hoặc thành phần cơ thể [20].

Ngược lại, một phân tích tổng hợp rộng hơn từ 14 thử nghiệm trên những người trưởng thành ít vận động cho thấy HIIT nhìn chung làm giảm đáng kể vận tốc sóng mạch (MD = -0,28 m/s) cũng như huyết áp tâm thu và tâm trương [21]. Phân tích dưới nhóm trong nghiên cứu tổng hợp này đã xác định tuổi của người tham gia là nguồn gốc chính tạo ra sự không đồng nhất đối với các phản ứng mạch máu nội mô (đo bằng độ giãn mạch qua dòng chảy), cho thấy khả năng đáp ứng của mạch máu với các cường độ tập luyện cụ thể có sự khác nhau giữa các nhóm tuổi [21].

Biên độ an toàn và chỉ định cường độ tập

Các hướng dẫn lâm sàng nhấn mạnh vai trò riêng biệt của cả hai mức cường độ tập luyện [9]. Hiệp hội Tim mạch Châu Âu đưa ra khuyến cáo Nhóm I A cho việc phục hồi chức năng bằng tập luyện có cấu trúc, được giám sát đối với bệnh tim thiếu máu cục bộ và suy tim [9].

HIIT bao gồm các hiệp tập ở mức $\ge 90\%$ $\text{V}{\text{O}}_2\text{max}$ hoặc điểm số mức độ gắng sức cảm nhận $\ge 6$ trên thang điểm 10 [9]. Mặc dù hiệu quả, việc chỉ định cường độ tập luyện chỉ dựa trên nhịp tim tối đa dự đoán theo tuổi có thể ước tính cao hơn mức nhịp tim tập luyện thích hợp tới 40% ở những người có bệnh lý tim mạch [9]. Vì MICT được duy trì ở mức tải tương đối thấp hơn ($<80\%$ nhịp tim đỉnh), phương pháp này mang lại biên độ an toàn tim mạch rộng hơn cho những người lớn tuổi mắc nhiều bệnh lý đồng mắc hoặc có khả năng chức năng nền tảng thấp, trong khi vẫn mang lại những lợi ích chuyển hóa và ty thể nền tảng [9].