Körperliche Leistungsfähigkeit und biologisches Alter: Eine starke Beziehung

Regelmäßige körperliche Betätigung sowohl in der Freizeit als auch im Wettkampf trägt wesentlich dazu bei gesundes Älterwerden und gesundheitsfördernde physiologische Anpassungen, indem sie dazu beitragen, viele der Gesundheitsprobleme zu verhindern oder zu kontrollieren, die häufig die Lebensqualität und -dauer des Einzelnen beeinträchtigen.

Mit zunehmendem Alter nimmt jedoch die körperliche Aktivität ab, und es kommt zu Veränderungen bei verschiedenen physiologischen Parametern wie dem aeroben und anaeroben Energiesystem.

Während die anaerobe Leistung und die Kapazität mit ähnlichen Raten bei etwa 6-8% pro JahrzehntDie aerobe Spitzenleistung nimmt mit dem Alter viel langsamer ab. 

Angesichts der beispiellosen Wachstumsrate der alternden Weltbevölkerung besteht ein deutlicher Bedarf an einem besseren Verständnis des Alterungsprozesses und der Determinanten des gesunden Alterns. 

Biologisches Alter vs. chronologisches Alter

Alterung ist ein komplizierter Prozess, bei dem sich molekulare und zelluläre Schäden anhäufen, was zu einem allmählichen funktionellen und strukturellen Verfall, einer erhöhten Anfälligkeit für Krankheiten und schließlich zum Tod führt. Obwohl die Prävalenz funktioneller Beeinträchtigungen im Alter unvermeidlich und biologisch vererbt ist, gibt es enorme individuelle Unterschiede in der Geschwindigkeit und dem Ausmaß des physiologischen Verfalls. Umweltbedingungen wie Stress, körperliche Inaktivität und Ernährung können diese zeitbedingten Verschlechterungen verändern. Infolgedessen können Personen mit den gleichen chronologisches Alter sind in Gesundheit und Funktion sehr unterschiedlich und können tatsächlich jünger oder älter als ihr Geburtsdatum sein oder eine andere Lebensspanne haben, die so genannte biologisches Alter. Diese Heterogenität kann auf die Vielfalt der Genotypen, Lebensgewohnheiten und Umweltbedingungen zurückgeführt werden. 

Folglich ist das Alter, wenn es chronologisch gemessen wird, keine zuverlässiger Indikator der Geschwindigkeit eines mit dem Alterungsprozess verbundenen physiologischen Abbaus und sollte nicht zur genauen Vorhersage von Morbidität und Mortalität verwendet werden. Um den Grad der Alterung einer Person und damit die verbleibende Lebensspanne oder die Anfälligkeit für Krankheiten besser einschätzen zu können, müssen daher neue Ansätze entwickelt werden, die eine Vorhersagekraft besitzen, die über die alleinige Messung des chronologischen Alters hinausgeht. 

Das biologische Alter, das zu den biologischen Altersgruppen gehört, gibt den Grad der Alterung einer Person an und kann als Ersatzmaßstab dienen, um den Grad der Schädigungsakkumulation einer Person sowie die Verlängerung einer gesunden Lebensspanne zu bestimmen. Es hat sich gegenüber dem chronologischen Alter durchgesetzt, da es den Gesundheitszustand einer Person ganzheitlich erfasst und einen Teil der Unterschiede bei Morbidität, Mortalität und anderen Gesundheitsergebnissen zwischen Personen desselben chronologischen Alters berücksichtigt. 

Wird das biologische Alter in Längsrichtung gemessen, kann es dazu verwendet werden, den Verlauf der Sterblichkeit und der Gesundheitsschäden zu verfolgen, wie z. B. Myokardinfarkt (ΜΙ)im Laufe der Zeit.

Studien haben gezeigt, dass die Kombination von Ernährung und körperlicher Betätigung, sowohl in Form von Aerobic- als auch von Widerstandstraining, nicht nur dem Altern vorbeugen, sondern es auch umkehren kann, wodurch das biologische Alter verbessert und eine gesunde Lebensspanne verlängert wird. 

Das fortgeschrittene biologische Alter hingegen wird mit Behinderungen, schlechteren kognitiven Funktionen und der Sterblichkeit älterer Menschen in Verbindung gebracht. 

Gesundheitliche Vorteile von körperlicher Aktivität

Während körperliche Inaktivität mit einer höheren Sterblichkeitsrate in Verbindung gebracht wird, kann regelmäßiges aerobes Training den Funktionsverfall verlangsamen oder umkehren, Verringerung des biologischen Alters einer Person um zehn oder mehr Jahre. Regelmäßiges Bewegungstraining erhöht eine Vielzahl physiologischer Parameter, darunter ein erhöhtes Herzzeitvolumen, ein vergrößertes Blutvolumen, die Angiogenese der Skelettmuskulatur, eine erhöhte mitochondriale Dichte der Skelettmuskulatur sowie die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max). 

VO2max gibt die Fähigkeit des Körpers an, die arbeitenden Muskeln mit Sauerstoff zu versorgen, die auf eine ausreichende Sauerstoffversorgung angewiesen sind, um ihren Stoffwechselbedarf zu decken. 

Das kardiovaskuläre System stellt die wichtigste Einschränkung der VO2max, die durch den Alterungsprozess negativ beeinflusst wird, sich aber durch Training drastisch verbessern kann.  

Mindestens 30 Minuten mäßig intensives Bewegungstraining an den meisten Tagen der Woche können die VO2max von mehr als 20%. Obwohl ein hochintensives Training effektiver ist, um die VO2max bei gesunden Personen kann auch körperliche Aktivität mit geringerer Intensität die VO2max bei Hochrisikopersonen. Daher ist das Maß an körperlicher Aktivität, das zur Verbesserung der VO2max hängt vom anfänglichen Fitness- und Gesundheitszustand, der Trainingsgeschichte sowie der Dauer, Häufigkeit und Intensität des Trainings ab.

Widerstandstraining kann die VO2max, Ausdauertraining ist die bevorzugte Maßnahme zur Verbesserung der kardiorespiratorischen Fitness (CRF). Ausdauertraining, insbesondere in Kombination mit spezifischem Atemmuskeltraining, kann sowohl die VO2max.

Neben der kardiovaskulären Fitness kann ein Bewegungstraining auch Folgendes entwickeln und erhalten Kraft, Flexibilität, Knochengesundheit, Koordination und Gleichgewichtalle wesentlichen Aspekte eines unabhängigen Lebens im Alter. Außerdem verzögert Bewegung die altersbedingte Veränderung der Körperzusammensetzung, nämlich den Verlust von Muskelmasse und die Zunahme von Fettmasse. 

Der klinische prognostische Wert der VO2max

Die körperliche Fitness wird in der Regel als kardiorespiratorische Fitness (CRF) und/oder körperliche Leistungsfähigkeit ausgedrückt, und VO2max ist ein objektives Maß. Genauer gesagt, VO2max ist die Goldstandard zur Bewertung des Sauerstoffverbrauchs bei maximaler Anstrengung, über den hinaus keine weitere Steigerung der Arbeitsbelastung möglich ist. VO2max während des Trainings repräsentiert die Herz-, Kreislauf- und Atmungsfunktion sowie den Sauerstoffverbrauch der Muskeln unter physiologischen Belastungsbedingungen.

Als angemessenes, direktes und objektives Maß für die CRF ist die VO2max ist ein quantifizierbares Maß für das Ausmaß der körperlichen Aktivität. Körperliche Inaktivität und schlechte körperliche Fitness sind Schätzungen zufolge für 12% aller Todesfälle in den USA verantwortlich. In der Tat sind Personen mit niedriger VO2max haben einen wesentlich höheres Risiko der Gesamtmortalität und der kardiovaskulären Erkrankungen (CVD) im Vergleich zu Personen mit mittlerer und hoher VO2max. 

Daher ist VO2max ist ein starker Prädiktor und unabhängiger Risikofaktor für die CVD-bedingte und allgemeine Sterblichkeit und den vorzeitigen Tod und kann als ebenso wichtig angesehen werden wie andere konventionelle modifizierbare Risikofaktoren wie Rauchen, Bluthochdruck, Hypercholesterinämie, Fettleibigkeit und Diabetes. Insbesondere eine erhöhte VO2max kann die schädlichen Folgen von übermäßigem Körperfett, Bluthochdruck und Hyperglykämie, d. h. die wichtigsten Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, ausgleichen und so den Menschen ermöglichen, sich fett, aber fit''Das bedeutet, dass sie unabhängig vom Body-Mass-Index (BMI) ein geringeres Risiko für CVD-Erkrankungen haben. 

Vorgeschlagene biologische Alters-Biomarker

In den letzten Jahrzehnten sind verschiedene spezifische Biomarker für das Altern ins Spiel gekommen, um das biologische Alter besser bestimmen zu können. Sie können in genetische, molekulare und phänotypische Biomarker unterteilt werden. 

Genetische Faktoren, wie z. B. die Telomerlänge, nehmen mit zunehmendem Alter ab; daher wurde sie als potenzieller Marker für die biologische Alterung vorgeschlagen. Genetische Faktoren verursachen etwa 20-50% der biologischen Variationen. Jüngste Berichte haben einen Zusammenhang gezeigt zwischen verkürzte Telomerlänge und ein erhöhtes Risiko für altersbedingte Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Gesamtmortalität. Telomere befinden sich am Ende der menschlichen Chromosomen und bestehen aus sich stark wiederholenden DNA-Sequenzen, die sich bei jeder Zellteilung verkürzen. 

Die Ergebnisse einer Studie haben gezeigt, dass kräftiges gewohnheitsmäßiges aerobes Training und maximale aerobe Trainingskapazität bei gesunden älteren Erwachsenen die Telomerlänge und damit die zelluläre und physiologische Funktion im Alter erhalten, verglichen mit einem sitzenden Lebensstil oder kurzfristigem Training. Neben der Telomerlänge werden auch folgende molekulare Indikatoren als biologische Alters-Biomarker verwendet DNA-Umlagerung und DNA-Methylierung bei T-Zellendie auch als epigenetische Uhr bezeichnet wird. Der Zusammenhang zwischen den genannten Biomarkern und dem Altern ist jedoch uneinheitlich. Einige Studien zeigen positive und andere negative Korrelationen; daher sind weitere Untersuchungen erforderlich, bevor sie als etablierte Biomarker für das biologische Alter verwendet werden können. 

VO2max als Biomarker für Gesundheit und Langlebigkeit

VO2max ist ein häufig verwendeter Biomarker für das biologische Alter. Auf der Grundlage einer wissenschaftlichen Erklärung des Amerikanische Herzvereinigung (AHA)Sie ist der stärkste unabhängige Prädiktor für die künftige Lebenserwartung sowohl bei gesunden als auch bei kardiorespiratorisch erkrankten Personen. Alter, Geschlecht, Dauer, Intensität, Häufigkeit und Art der körperlichen Aktivität, genetische Faktoren und klinische oder subklinische Erkrankungen bestimmen die VO2max. 

VO2max sinkt typischerweise um etwa 7% (Frauen) bis 10% (Männer) pro Jahrzehnt ab etwa 25 Jahren, und das Niveau der körperlichen Aktivität steht in direktem Zusammenhang mit der Geschwindigkeit dieses Rückgangs. Für jede 1ml/min/kg AbnahmeDas Risiko einer funktionellen Abhängigkeit steigt um 14%, was darauf hindeutet, dass die kardiovaskuläre Fitness aufrechterhalten, wenn nicht sogar verbessert werden muss. 

Obwohl genetische Faktoren etwa 50% der VO2max bestimmen, kann regelmäßiges Ausdauertraining diese innerhalb von 8-52 Wochen um 13-20% oder etwa 0,5L/min, je nach Trainingsintensität, deutlich verbessern. 

VO2max, bestimmt durch kardiopulmonale Belastungstests (CPET), steht in einem umgekehrten, abgestuften und unabhängigen Zusammenhang mit dem Gesamtmortalitätsrisiko, was den Wert von Belastungstests als klinisches InstrumentSie ist nicht-invasiv, relativ kostengünstig und liefert klinisch relevante diagnostische und prognostische Informationen. 

Unter den etablierten Risikofaktoren wie Bluthochdruck, Rauchen und Diabetes ist vor allem die VO2max, die während eines abgestuften Belastungstests erreicht wird, hat die stärkste inverse Assoziation mit der Gesamtmortalität und kardialen Ereignissen sowohl in einer klinisch überwiesenen Population als auch bei asymptomatischen Personen beiderlei Geschlechts ohne bestehende kardiovaskuläre Erkrankung. 

Ableitung des biologischen Alters aus VO2max hat einen großen klinischen Nutzen, da sie eine genauere Risikostratifizierung bei Personen ermöglichen kann, die sich einem Belastungstest unterziehen. So kann beispielsweise ein trainierter 70-Jähriger das gleiche biologische Alter aufweisen wie ein untrainierter 50-Jähriger, basierend auf seiner VO2max. In der Tat, in einem aktuelle Studie, VO2max-assoziierte biologische Alter zeigte eine bessere Diskriminierung für Mortalität und MI als das chronologische Alter. 

Daher kann das biologische Alter helfen, diejenigen zu identifizieren, die am meisten von pharmakologischen und aggressiveren Lebensstilinterventionen profitieren würden. Darüber hinaus bietet die Verwendung des biologischen Alters ein intuitives Verständnis des durch die Fitness bedingten Risikos und kann dazu führen, dass wichtige Änderungen des Lebensstils besser eingehalten werden. 

Die Zahlen hinter dem starken Zusammenhang zwischen VO2max und Langlebigkeit

Es liegt auf der Hand, dass ein verhältnismäßig hoher VO2max ist ein starkes klinisches Vitalzeichen für Gesundheit und Langlebigkeit. Wahrscheinlich hat keine andere biologische Variable eine so große Bedeutung für Gesundheit und Langlebigkeit wie die VO2max, in einem Ausmaß, in dem eine hohe VO2max schwächt ab die negativen Auswirkungen des Vorhandenseins anderer bekannter kardiovaskulärer Risikofaktoren, wie Bluthochdruck, Hypercholesterinämie und Diabetes. 

Die höchsten Sterblichkeitsraten werden bei VO2max von weniger als 27,6 ml/min/kg.

Alle 3,5ml/min/kg VO2maximaler Anstieg entspricht einem Anstieg der Lebenserwartung um 12%.

Außerdem wird jede 3,5ml/min/kg VO2max-Steigerung der Spitzenbelastung auf dem Laufband mit einem 14% geringeren Auftreten kardialer Ereignisse verbunden ist, und eine VO von 7ml/min/kg2maximale Erhöhung in der Laufbandleistung mit einer 30%-Senkung der Sterblichkeit verbunden ist.

Bei Patienten, die einen Herzinfarkt erlitten haben, alle 3,5ml/min/kg VO2max Anstieg ist mit einer Verringerung der Sterblichkeit aus jeglicher Ursache verbunden, die über einen Zeitraum von 19 Jahren von 8-14% reicht. 

In einer 20-jährigen FolgestudieDas Sterberisiko war bei körperlich fitten Personen um 61% niedriger als bei ihren untrainierten Kollegen. Das Sterberisiko war auch um 34% niedriger bei Teilnehmern, die während des ersten Belastungstests als untauglich eingestuft wurden, beim Folgetest jedoch körperlich fit wurden. Schließlich behielten fitte Teilnehmer, die beim zweiten Test in die Kategorie "unfit" abdrifteten, ein um 41% niedrigeres Risiko bei als diejenigen, die bei beiden Tests unfit waren. 

A aktuelle Folgestudie darauf hin, dass 1ml/min/kg höhere VO2Die maximale Wiederholungsuntersuchung nach 11 Jahren war mit einer Verringerung des relativen Risikos für die Gesamtmortalität um 9% verbunden. In dieser Studie wurde die Schwelle für eine unabhängige Lebensführung und eine höhere Überlebensrate bei älteren Menschen sogar auf 17,5 ml/min/kg festgelegt. 

Die wichtigsten Erkenntnisse

Insgesamt können fitnessbedingte Gesundheitsvorteile, wie die Umkehrung des biologischen Alters, unabhängig von Alter oder Fitnessstatus erzielt werden. Nach den AHA-Leitlinien ist der Zusatz von VO2max als Maß für die körperliche Leistungsfähigkeit zur Risikoklassifizierung kann dazu beitragen, das Patientenmanagement zu verbessern und lebensstilbasierte Strategien zur Verbesserung der allgemeinen Gesundheit zu unterstützen. Daher sollten Angehörige der Gesundheitsberufe die Menschen dazu ermutigen, einen körperlich aktiven Lebensstil zu beginnen und beizubehalten, um ihre körperliche Leistungsfähigkeit zu verbessern und damit das Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko zu senken.

Langlebigkeit