Ćwiczenia to medycyna: The Importance of Exercise as Preventative Medicine for a Disease-Free Lifestyle

Korzyści zdrowotne z ćwiczeń aerobowych, interwałowych sprintów i ćwiczeń oporowych

Korzyści zdrowotne z regularnych ćwiczeń aerobowych są dobrze znane. Aktywność fizyczna została uznana za jedną z wiodących interwencji zdrowotnych, która jest stosowana w celu zmniejszenia zachowań sedenteryjnych u dzieci, młodzieży i dorosłych. Obecnie wytyczne dotyczące ćwiczeń obejmują 150 minut ćwiczeń tygodniowo, które składają się z umiarkowanej i energicznej aktywności fizycznej w połączeniu z treningiem oporowym. Wykazano, że wykonywanie 150 minut regularnych ćwiczeń tygodniowo skutkuje zmniejszeniem ryzyka śmiertelności o 30% oraz zmniejszeniem ryzyka zachorowania na cukrzycę, raka, depresję i udar mózgu. Pomimo pozytywnych korzyści płynących z regularnej aktywności fizycznej, wiele osób nie przestrzega jednak minimalnych wymagań dotyczących ćwiczeń fizycznych, niezbędnych do utrzymania zdrowia. Brak motywacji i ograniczenia czasowe są prawdopodobnie podstawowymi przyczynami zaniechania regularnych ćwiczeń. Znaczenie regularnej aktywności fizycznej jest tak przytłaczające, że ćwiczenia fizyczne są obecnie uznawane za medycynę.

Ćwiczenia fizyczne są szeroko stosowane jako medycyna zapobiegawcza w celu zmniejszenia ryzyka i częstości występowania chorób układu krążenia i chorób metabolicznych związanych z siedzącym i niezdrowym trybem życia. Wykazano, że regularne ćwiczenia poprawiają stan zdrowia i zmniejszają nasilenie chorób towarzyszących niezdrowemu stylowi życia. Korzyści z ćwiczeń są przytłaczające i wykazano, że ćwiczenia mogą być stosowane terapeutycznie w takich stanach, jak nadciśnienie i insulinooporność, dyslipidemia, cukrzyca typu 2, otyłość i dysfunkcja śródbłonka. Ćwiczenia mogą być również stosowane w celu poprawy dysfunkcji sercowo-naczyniowej i metabolicznej, która obejmuje wzmocnienie adipokin, kardiometabolicznych i innych markerów klinicznych. Tak więc jasne jest, że ćwiczenia mogą być stosowane jako medycyna terapeutyczna lub profilaktyczna w celu złagodzenia chorób związanych ze stylem życia.

Typy ćwiczeń stosowane w dotychczasowych badaniach obejmują ćwiczenia aerobowe (chód ciągły, jogging i jazda na rowerze), trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) oraz trening oporowy (np. ciężary). Jedno z badań wykazało, że nadzorowane lub nienadzorowane ćwiczenia aerobowe spowodowały zmniejszenie wskaźnika masy ciała u młodzieży z nadwagą i otyłością. Natomiast inne badania wykazały, że umiarkowany trening wytrzymałościowy i interwałowe ćwiczenia sprinterskie mają pozytywny wpływ na HRV. Zarówno HIIT, jak i trening aerobowy zostały wykorzystane do wywołania poprawy HRV w różnych populacjach, takich jak młode osoby z nadwagą, pacjenci z cukrzycą typu 2 i starsi dorośli. Dwadzieścia minut HIIT na stacjonarnym ergometrze rowerowym, poprzedzone 5-minutową rozgrzewką i 5-minutowym schładzaniem, trzy razy w tygodniu, przez 12 tygodni, poprawiło aktywność przywspółczulną u młodych mężczyzn z nadwagą (ryc. 3).

Badanie z udziałem chorych na cukrzycę typu 2 również przyniosło podobne wyniki, gdy 30-minutowy trening HIIT na bieżni, cztery razy w tygodniu przez 12 tygodni, spowodował poprawę HRV o 19%. Ta forma ćwiczeń składała się z 3 minut rozgrzewki, 6×2 minut wysokiej intensywności przy 80-90% tętna maksymalnego, oddzielonych 6 minutami umiarkowanej intensywności przy 50-60% tętna maksymalnego z 2-minutowymi przerwami na odpoczynek, oraz 3 minutami schłodzenia. Poprawa HRV u chorych na cukrzycę typu 2 jest istotna, ponieważ ćwiczenia mogą potencjalnie zapobiegać postępowi choroby zwanej neuropatią cukrzycową w późniejszym okresie życia. Inne badanie HIIT również wykazało, że HRV uległa znacznej poprawie u starszych osób, których średnia wieku wynosiła 74 lata, po 14 tygodniach ćwiczeń HIIT na ergometrze rowerowym. Tak więc, zarówno ciągłe ćwiczenia aerobowe, jak i HIIT miały pozytywny wpływ na funkcje autonomiczne poprzez zwiększenie poziomu HRV. Jednak HIIT jest obecnie uważany za rodzaj ćwiczeń, który przewyższa typowe ciągłe ćwiczenia aerobowe o umiarkowanej intensywności pod względem efektywności czasowej i korzyści klinicznych. Skuteczność HIIT została dobrze ustalona u młodzieży oraz u dorosłych mężczyzn i kobiet z nadwagą. Dwanaście tygodni HIIT wykazało poprawę funkcji układu sercowo-naczyniowego, sprawności fizycznej, ocenianej za pomocą testu maksymalnego poboru tlenu, oraz składu ciała u młodych kobiet z nadwagą. Wydaje się, że zarówno ciągłe ćwiczenia aerobowe w stanie ustalonym, jak i HIIT są korzystne dla zdrowia.

Modyfikacja protokołów HIIT, jednak może być konieczne, aby dopasować różne populacje. Na przykład, HIIT do indukowania wydajności sportowca będzie inny z HIIT używane do indukowania zdrowia sercowo-naczyniowego w zdrowych osób siedzących lub chorych. Niektóre efekty ćwiczeń lub adaptacje, które występują po treningu HIIT, mogą nie występować lub być widoczne po regularnych ćwiczeniach aerobowych. W zależności od badanych markerów zdrowia i warunków, wielkość zmian po ćwiczeniach aerobowych może być mniejsza niż po HIIT. Na przykład wykazano, że sztywność tętnic oceniana poprzez PWV i funkcje autonomiczne ulegają normalizacji po HIIT u osób z nadciśnieniem tętniczym, ale nie po ciągłym umiarkowanym wysiłku fizycznym. Stwierdzono, że przy treningu HIIT wskaźnik rezygnacji z ćwiczeń jest mniejszy w porównaniu z ciągłymi ćwiczeniami aerobowymi w stanie stacjonarnym. HIIT jest również uważany za lepszy pod względem poprawy zdrowia układu sercowo-naczyniowego w porównaniu do regularnych ćwiczeń aerobowych. Tak więc, HIIT może być potrzebne do włączenia do codziennego życia, aby wywołać dodatkowe korzyści zdrowotne. HIIT definiowany jako powtarzające się cykle ćwiczeń o wysokiej intensywności przeplatane odpoczynkiem przez 20-30 minut był również wykorzystywany do zapobiegania lub zmniejszania nasilenia chorób związanych z niezdrowym stylem życia. Stwierdzono, że HIIT poprawia stan zdrowia serca i metabolizmu u młodych mężczyzn i kobiet z nadwagą. Stwierdzono, że AIx został zmniejszony o 4% (Rycina 4), podczas gdy prędkość PWVcf została również zmniejszona o 0,4 m.s-1 (Rycina 5) po 12 tygodniach HIIT u młodych mężczyzn z nadwagą .

Zastosowany HIIT polegał na 8-sekundowym sprincie pedałowania z kadencją 100-120 obrotów na minutę (rpm) z obciążeniem 0,5-1 kg, po którym następował okres ćwiczeń o mniejszej intensywności z kadencją 30-40 rpm przez 12 sekund, powtarzany przez 20 minut. Inny rodzaj HIIT obejmował jazdę na rowerze stacjonarnym z prędkością 80-85% maksymalnego poboru tlenu przez 4 minuty z 5-minutowymi przerwami na odpoczynek, powtarzany sześć do ośmiu razy. HIIT był również stosowany w wielu badaniach klinicznych obejmujących pacjentów z rehabilitacją kardiologiczną, przewlekłą obturacyjną chorobą płuc i przerywaną chorobą klaudyczną. Tak więc, szereg programów ćwiczeń interwałowych zostało zastosowanych w celu poprawy zdrowia sercowo-naczyniowego i metabolicznego.

Ćwiczenia oporowe to kolejny rodzaj ćwiczeń, które przyczyniają się do poprawy zdrowia sercowo-naczyniowego i metabolicznego. Uczestnictwo w ćwiczeniach oporowych może utrzymać masę mięśniową, która zmniejsza się wraz ze starzeniem się. Stwierdzono, że ostry trening oporowy obniża skurczowe ciśnienie krwi o 11 mmHg i średnie ciśnienie tętnicze o 12 mmHg oraz skurczowe ciśnienie krwi o 13 mmHg i średnie ciśnienie tętnicze o 12 mmHg przy 40 i 80% maksymalnej wagi, odpowiednio. Mechanizmy leżące u podstaw tego obniżenia ciśnienia krwi po treningu oporowym są uważane za spowodowane zwiększonym przepływem krwi i stresem ścinającym, które działają na komórki śródbłonka naczyniowego. Zwiększona kurczliwość mięśni prowadzi do zwiększonej produkcji tlenku azotu, ważnego czynnika rozszerzającego naczynia krwionośne. Wydaje się, że mechanizm ten występuje niezależnie od intensywności ćwiczeń.

Wpływ treningu oporowego na sztywność tętnic jest jednak niejednoznaczny. Kilka badań wykazało niekorzystny wpływ treningu oporowego na sztywność tętnic, podczas gdy inne nie wykazały żadnych zmian w sztywności tętnic. Stwierdzono zmniejszenie centralnej (zwiększenie sztywności tętnic), ale nie obwodowej podatności tętnic po 4 miesiącach treningu oporowego u młodych i zdrowych mężczyzn w średnim wieku. Jednak tylko funkcja śródbłonka tętnicy ramiennej uległa poprawie po 1 roku treningu oporowego, ale wskaźnik masy ciała, skład ciała, stężenie lipidów we krwi i beztłuszczowa masa mięśniowa uległy poprawie. Metaanaliza wykazała, że u młodych dorosłych sztywność tętnic wzrosła od 14,3 do 20,1% po treningu oporowym o wysokiej intensywności. W przeciwieństwie do tego wykazano, że progresywny trening oporowy o wysokiej intensywności bez zwiększenia objętości treningu nie zmieniał sztywności tętnic u młodych osób. Co ciekawe, związek między treningiem oporowym a sztywnością tętnic nie został stwierdzony u osób w średnim wieku. Chociaż stwierdzono, że trening oporowy o wysokiej intensywności zwiększa sztywność tętnic o 11,6%, trening oporowy o umiarkowanej intensywności nie wydaje się wywoływać tego samego efektu. Inne badanie wykazało nieoczekiwany wynik, gdy poprawa siły mięśniowej u młodych osób była odwrotnie skorelowana ze sztywnością tętnic. Wynik ten sugeruje, że trening oporowy łagodzi sztywność tętnic. Różne protokoły i populacje mogły przyczynić się do zróżnicowania wyników. Konieczne jest przeprowadzenie dalszych badań dotyczących treningu oporowego i sztywności tętnic. Ogólnie rzecz biorąc, regularny HIIT jest zalecany, szczególnie dla osób z ograniczeniami czasowymi. Połączenie ćwiczeń aerobowych i treningu oporowego jest również wysoce zalecane, ponieważ utrata masy mięśniowej może wystąpić wraz ze starzeniem się i siedzącym trybem życia.

.