Ικανότητα άσκησης και βιολογική ηλικία: Μια ισχυρή σχέση

Η τακτική σωματική δραστηριότητα τόσο σε ψυχαγωγικό όσο και σε αγωνιστικό επίπεδο συμβάλλει ουσιαστικά στην υγιής γήρανση και φυσιολογικές προσαρμογές που ενισχύουν την υγεία, βοηθώντας στην πρόληψη ή τον έλεγχο πολλών προβλημάτων υγείας που συχνά μειώνουν την ποιότητα και τη διάρκεια της ζωής των ατόμων.

Ωστόσο, η αύξηση της ηλικίας συνδέεται με μείωση της σωματικής δραστηριότητας και αλλαγές σε διάφορες φυσιολογικές παραμέτρους, όπως το αερόβιο και το αναερόβιο ενεργειακό σύστημα.

Ενώ η αναερόβια ισχύς και ικανότητα μειώνονται με παρόμοιους ρυθμούς σε περίπου 6-8% ανά δεκαετία, η μέγιστη αερόβια ισχύς μειώνεται πολύ πιο αργά με την ηλικία. 

Σύμφωνα με τον πρωτοφανή ρυθμό αύξησης του παγκόσμιου γηράσκοντος πληθυσμού, υπάρχει σαφής ανάγκη για καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας γήρανσης και των καθοριστικών παραγόντων της υγιούς γήρανσης. 

Βιολογική ηλικία έναντι χρονολογικής ηλικίας

Γήρανση είναι μια περίπλοκη διαδικασία κατά την οποία συσσωρεύονται μοριακές και κυτταρικές βλάβες, με αποτέλεσμα τη σταδιακή λειτουργική και δομική παρακμή, την αυξημένη ευαισθησία σε ασθένειες και, τελικά, τον θάνατο. Αν και η επικράτηση της λειτουργικής εξασθένησης με την ηλικία είναι αναπόφευκτη και βιολογικά κληρονομική, υπάρχει τεράστια ατομική διακύμανση στον ρυθμό και τον βαθμό της φυσιολογικής παρακμής. Οι περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως το στρες, η σωματική αδράνεια και η διατροφή, μπορούν να τροποποιήσουν αυτές τις χρονικές φθορές. Ως αποτέλεσμα, τα άτομα με την ίδια χρονολογική ηλικία ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό ως προς την υγεία και τη λειτουργία τους και μπορεί να είναι στην πραγματικότητα νεότεροι ή μεγαλύτεροι από την ημερομηνία γέννησής τους ή να έχουν διαφορετική διάρκεια ζωής, τα λεγόμενα βιολογική ηλικία. Αυτή η ετερογένεια μπορεί να αποδοθεί στην ποικιλομορφία των γονότυπων, των συνηθειών διαβίωσης και των περιβαλλόντων. 

Κατά συνέπεια, όταν η ηλικία μετριέται χρονολογικά, δεν αποτελεί αξιόπιστος δείκτης του ρυθμού μιας φυσιολογικής διάσπασης που σχετίζεται με τη διαδικασία γήρανσης και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για την ακριβή πρόβλεψη της νοσηρότητας και της θνησιμότητας. Επομένως, για την καλύτερη εκτίμηση του βαθμού γήρανσης ενός ατόμου και, κατά συνέπεια, της εναπομένουσας διάρκειας ζωής ή της ευαισθησίας σε ασθένειες, πρέπει να αναπτυχθούν νέες προσεγγίσεις που να παρέχουν προγνωστική ισχύ πέραν αυτής που προκύπτει μόνο από τη μέτρηση της χρονολογικής ηλικίας. 

Η βιολογική ηλικία, η οποία είναι μία από αυτές, αντιπροσωπεύει το βαθμό στον οποίο ένα άτομο έχει γεράσει και μπορεί να αποτελέσει ένα υποκατάστατο μέτρο για τον προσδιορισμό του επιπέδου συσσώρευσης βλαβών ενός ατόμου, καθώς και για την παράταση της υγιούς διάρκειας ζωής. Έχει κερδίσει έδαφος σε σχέση με τη χρονολογική ηλικία, δεδομένου ότι περικλείει ολιστικά την κατάσταση της υγείας ενός ατόμου και εξηγεί ορισμένες από τις διαφορές στη νοσηρότητα, τη θνησιμότητα και άλλες εκβάσεις υγείας μεταξύ ατόμων της ίδιας χρονολογικής ηλικίας. 

Όταν μετράται διαχρονικά, η βιολογική ηλικία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση της πορείας της θνησιμότητας και των βλαβών στην υγεία, όπως έμφραγμα του μυοκαρδίου (ΜΙ), με την πάροδο του χρόνου.

Μελέτες έχουν αποδείξει ότι ο συνδυασμός δίαιτας και άσκησης, όσον αφορά τόσο την αερόβια όσο και την προπόνηση με αντιστάσεις, δεν μπορεί μόνο να αποτρέψει τη γήρανση, αλλά και να την αντιστρέψει, βελτιώνοντας έτσι τη βιολογική ηλικία και αυξάνοντας την υγιή διάρκεια ζωής. 

Η προχωρημένη βιολογική ηλικία, από την άλλη πλευρά, έχει συσχετιστεί με αναπηρία, χειρότερη γνωστική λειτουργία και θνησιμότητα σε ηλικιωμένα άτομα. 

Τα οφέλη της σωματικής δραστηριότητας για την υγεία

Ενώ η σωματική αδράνεια έχει συσχετιστεί με μεγαλύτερη θνησιμότητα, η τακτική αερόβια άσκηση μπορεί να επιβραδύνει ή να αντιστρέψει τη λειτουργική επιδείνωση, μείωση της βιολογικής ηλικίας ενός ατόμου κατά δέκα ή περισσότερα έτη. Η τακτική προπόνηση αυξάνει μια ποικιλία φυσιολογικών παραμέτρων, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης καρδιακής παροχής, του αυξημένου όγκου αίματος, της αγγειογένεσης των σκελετικών μυών, της αυξημένης μιτοχονδριακής πυκνότητας των σκελετικών μυών, καθώς και της μέγιστης πρόσληψης οξυγόνου (VO2max). 

VO2max δείχνει την ικανότητα του οργανισμού να παρέχει οξυγόνο στους εργαζόμενους μύες, οι οποίοι βασίζονται στην επαρκή παροχή οξυγόνου για να καλύψουν τις μεταβολικές τους απαιτήσεις. 

Το καρδιαγγειακό σύστημα αποτελεί τον κύριο περιορισμό της VO2max, η οποία επηρεάζεται αρνητικά από τη γήρανση, αλλά μπορεί να βελτιωθεί δραματικά μέσω της άσκησης.  

Τουλάχιστον 30 λεπτά άσκησης μέτριας έντασης τις περισσότερες ημέρες της εβδομάδας μπορούν να αυξήσουν τη VO2max κατά περισσότερο από 20%. Αν και η άσκηση υψηλής έντασης είναι πιο αποτελεσματική για τη βελτίωση της VO2max σε υγιή άτομα, η σωματική δραστηριότητα χαμηλότερης έντασης μπορεί επίσης να ενισχύσει τη VO2max σε άτομα υψηλού κινδύνου. Επομένως, το επίπεδο φυσικής δραστηριότητας που είναι επαρκές για τη βελτίωση της VO2max εξαρτάται από την αρχική κατάσταση φυσικής κατάστασης και υγείας, το προπονητικό ιστορικό και τη διάρκεια, τη συχνότητα και την ένταση της άσκησης.

Ενώ η προπόνηση αντίστασης μπορεί να βελτιώσει τη VO2max, προπόνηση αντοχής αποτελεί την προτιμώμενη παρέμβαση για τη βελτίωση της καρδιοαναπνευστικής ικανότητας (CRF). Η προπόνηση αντοχής, ιδίως όταν συνδυάζεται με ειδική προπόνηση των αναπνευστικών μυών, μπορεί να διατηρήσει καθώς και να βελτιώσει τη VO2max.

Εκτός από την καρδιαγγειακή φυσική κατάσταση, η προπόνηση μπορεί επίσης να αναπτύξει και να διατηρήσει δύναμη, ευλυγισία, υγεία των οστών, συντονισμός και ισορροπία, όλες οι βασικές πτυχές της ανεξάρτητης διαβίωσης στην τρίτη ηλικία. Επιπλέον, η άσκηση καθυστερεί την αλλαγή της σύστασης του σώματος που σχετίζεται με την ηλικία, δηλαδή την απώλεια μυϊκής μάζας και την αύξηση της λιπώδους μάζας. 

Η κλινική προγνωστική αξία της VO2max

Η φυσική κατάσταση εκφράζεται συνήθως ως καρδιοαναπνευστική ικανότητα (CRF) ή/και ικανότητα άσκησης και VO2max είναι ένα αντικειμενικό μέτρο. Συγκεκριμένα, η VO2max είναι το χρυσό πρότυπο για την αξιολόγηση της ποσότητας κατανάλωσης οξυγόνου σε μια μέγιστη προσπάθεια, πέρα από την οποία καμία αύξηση του φόρτου εργασίας δεν μπορεί να την αυξήσει περαιτέρω. VO2max κατά τη διάρκεια της άσκησης αντιπροσωπεύει την καρδιακή, κυκλοφορική και αναπνευστική λειτουργία και τη χρήση οξυγόνου από τους μυς υπό φυσιολογικές συνθήκες καταπόνησης.

Ως λογικό, άμεσο και αντικειμενικό μέτρο της CRF, η VO2max μπορεί να παρέχει μια μετρήσιμη μέτρηση του επιπέδου σωματικής δραστηριότητας. Η σωματική αδράνεια και η κακή φυσική κατάσταση εκτιμάται ότι ευθύνονται για 12% όλων των θανάτων στις ΗΠΑ. Πράγματι, τα άτομα με χαμηλή VO2max έχουν ένα σημαντικά υψηλότερος κίνδυνος θνησιμότητας από όλα τα αίτια και καρδιαγγειακών νοσημάτων (CVD) σε σύγκριση με τα άτομα με ενδιάμεση και υψηλή VO2max. 

Επομένως, η VO2max αποτελεί ισχυρό προγνωστικό και ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου για τη θνησιμότητα και τον πρόωρο θάνατο που σχετίζονται με καρδιαγγειακά νοσήματα και τη συνολική θνησιμότητα και μπορεί να θεωρηθεί εξίσου σημαντικός με άλλους συμβατικούς τροποποιήσιμους παράγοντες κινδύνου, όπως το κάπνισμα, η υπέρταση, η υπερχοληστερολαιμία, η παχυσαρκία και ο διαβήτης. Συγκεκριμένα, η αυξημένη VO2max μπορεί να αντισταθμίσει τις βλαβερές συνέπειες του υπερβολικού σωματικού λίπους, της υπέρτασης και της υπεργλυκαιμίας, δηλαδή των κύριων παραγόντων κινδύνου για καρδιαγγειακά νοσήματα, επιτρέποντας έτσι στα άτομα να είναι ''χοντρός αλλά σε φόρμα'', δηλαδή να έχουν χαμηλότερο κίνδυνο εμφάνισης καρδιαγγειακής νόσου, ανεξάρτητα από τα επίπεδα του δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ). 

Προτεινόμενοι βιολογικοί βιοδείκτες ηλικίας

Τις τελευταίες δεκαετίες, διάφοροι ειδικοί βιοδείκτες γήρανσης έχουν εμφανιστεί σε μια προσπάθεια να προσδιοριστεί καλύτερα η βιολογική ηλικία. Μπορούν να διαχωριστούν σε γενετικούς, μοριακούς και φαινοτυπικούς βιοδείκτες. 

Γενετικοί παράγοντες, όπως το μήκος των τελομερών, μειώνεται προοδευτικά με τη γήρανση- ως εκ τούτου, έχει προταθεί ως πιθανός δείκτης της βιολογικής γήρανσης. Οι γενετικοί παράγοντες προκαλούν περίπου 20-50% των βιολογικών παραλλαγών. Πρόσφατες αναφορές έχουν δείξει συσχέτιση μεταξύ μειωμένο μήκος τελομερών και αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης παθολογιών που σχετίζονται με την ηλικία, όπως η καρδιαγγειακή νόσος και η συνολική θνησιμότητα. Τα τελομερή βρίσκονται στο τέλος των ανθρώπινων χρωμοσωμάτων και αποτελούνται από εξαιρετικά επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA, οι οποίες συντομεύονται κάθε φορά που τα κύτταρα διαιρούνται. 

Τα αποτελέσματα μιας μελέτης απέδειξαν ότι η έντονη συνήθης αερόβια άσκηση και η μέγιστη ικανότητα αερόβιας άσκησης διατηρούν το μήκος των τελομερών σε υγιείς ηλικιωμένους ενήλικες, άρα και την κυτταρική και φυσιολογική τους λειτουργία με τη γήρανση, σε σύγκριση με τον καθιστικό τρόπο ζωής ή τη βραχυπρόθεσμη άσκηση. Εκτός από το μήκος των τελομερών, οι μοριακοί δείκτες που χρησιμοποιούνται ως βιολογικοί βιοδείκτες ηλικίας είναι Αναδιάταξη του DNA των Τ-κυττάρων και μεθυλίωση του DNA, γνωστό και ως επιγενετικό ρολόι. Ωστόσο, η συσχέτιση των παραπάνω βιοδεικτών με τη γήρανση είναι ασυνεπής. Ορισμένες μελέτες δείχνουν θετική και άλλες αρνητική συσχέτιση- ως εκ τούτου, χρειάζονται περισσότερες έρευνες προτού χρησιμοποιηθούν ως καθιερωμένοι βιοδείκτες για τη βιολογική ηλικία. 

VO2max ως βιοδείκτης υγείας και μακροζωίας

VO2max είναι ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος βιοδείκτης βιολογικής ηλικίας. Με βάση μια επιστημονική δήλωση του Αμερικανική Ένωση Καρδιολογίας (AHA), είναι ο ισχυρότερος ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας του μελλοντικού προσδόκιμου ζωής τόσο σε υγιή άτομα όσο και σε άτομα με καρδιοαναπνευστικές παθήσεις. Η ηλικία, το φύλο, η διάρκεια, η ένταση, η συχνότητα και το είδος της σωματικής δραστηριότητας, οι γενετικοί παράγοντες και η κλινική ή υποκλινική νόσος καθορίζουν τη VO2max. 

VO2max μειώνεται συνήθως κατά περίπου 7% (γυναίκες) έως 10% (άνδρες) ανά δεκαετία από τα 25 έτη περίπου και το επίπεδο σωματικής δραστηριότητας σχετίζεται άμεσα με τον ρυθμό αυτής της μείωσης. Για κάθε Μείωση κατά 1ml/min/kg, ο κίνδυνος λειτουργικής εξάρτησης αυξάνεται κατά 14%, γεγονός που υποδηλώνει την ανάγκη διατήρησης, αν όχι βελτίωσης, της καρδιαγγειακής κατάστασης. 

Αν και οι γενετικοί παράγοντες καθορίζουν περίπου 50% της VO2max, η τακτική προπόνηση αντοχής μπορεί να τη βελτιώσει σημαντικά σε 8-52 εβδομάδες κατά 13-20% ή περίπου 0,5L/min, ανάλογα με την ένταση της άσκησης. 

VO2max, η οποία προσδιορίζεται μέσω της δοκιμασίας καρδιοπνευμονικής άσκησης (CPET), έχει αντίστροφη, διαβαθμισμένη και ανεξάρτητη συσχέτιση με τον κίνδυνο θνησιμότητας από κάθε αιτία, υποστηρίζοντας την αξία της δοκιμασίας άσκησης ως κλινικό εργαλείοΕίναι μη επεμβατική, σχετικά φθηνή και παρέχει κλινικά σημαντικές διαγνωστικές και προγνωστικές πληροφορίες. 

Ειδικότερα, μεταξύ των καθιερωμένων παραγόντων κινδύνου, όπως η υπέρταση, το κάπνισμα και ο διαβήτης, η VO2max που επιτυγχάνεται κατά τη διάρκεια μιας δοκιμασίας διαβαθμισμένης άσκησης έχει την ισχυρότερη αντίστροφη συσχέτιση με τη θνησιμότητα από κάθε αιτία και τα καρδιακά συμβάντα τόσο σε κλινικά αναφερόμενο πληθυσμό όσο και σε ασυμπτωματικά άτομα και των δύο φύλων χωρίς υπάρχουσα καρδιαγγειακή νόσο. 

Παραγωγή βιολογικής ηλικίας από τη VO2max έχει μεγάλη κλινική χρησιμότητα, δεδομένου ότι μπορεί να επιτρέψει την ακριβέστερη διαστρωμάτωση του κινδύνου στα άτομα που υποβάλλονται σε δοκιμασία άσκησης. Για παράδειγμα, ένας προπονημένος 70χρονος μπορεί να παρουσιάζει την ίδια βιολογική ηλικία με έναν μη προπονημένο 50χρονο, με βάση τη VO2max. Πράγματι, σε μια πρόσφατη μελέτη, VO2max που σχετίζεται με τη βιολογική ηλικία έδειξε καλύτερη διάκριση για τη θνησιμότητα και το MI από ό,τι η χρονολογική ηλικία. 

Ως εκ τούτου, η βιολογική ηλικία μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό εκείνων που θα επωφεληθούν περισσότερο από φαρμακολογικές παρεμβάσεις και πιο επιθετικές παρεμβάσεις στον τρόπο ζωής. Επιπλέον, η χρήση της βιολογικής ηλικίας παρέχει μια διαισθητική κατανόηση του κινδύνου που μεσολαβεί από τη φυσική κατάσταση και μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερη συμμόρφωση με σημαντικές αλλαγές στον τρόπο ζωής. 

Οι αριθμοί πίσω από την ισχυρή σύνδεση μεταξύ VO2max και μακροζωία

Είναι σαφές ότι η αναλογικά υψηλή VO2max είναι ένα ισχυρό κλινικό ζωτικό σημείο υγείας και μακροζωίας. Πιθανώς, καμία άλλη βιολογική μεταβλητή δεν έχει τόσο μεγάλη σημασία για την υγεία και τη μακροζωία όσο η VO2max, σε βαθμό που υψηλή VO2max εξασθενεί τον αρνητικό αντίκτυπο της παρουσίας άλλων γνωστών παραγόντων καρδιαγγειακού κινδύνου, όπως η υπέρταση, η υπερχοληστερολαιμία και ο διαβήτης. 

Τα μεγαλύτερα ποσοστά θνησιμότητας εντοπίζονται σε επίπεδα VO2max μικρότερη από 27,6 ml/min/kg.

Κάθε 3,5ml/min/kg VO2max αντιστοιχεί σε αύξηση του προσδόκιμου ζωής κατά 12%.

Επιπλέον, κάθε 3,5ml/min/kg VO2μέγιστη αύξηση του μέγιστου φόρτου εργασίας διάδρομου σχετίζεται με μείωση των καρδιακών συμβάντων κατά 14% και 7ml/min/kg VO2μέγιστη αύξηση στην απόδοση του διαδρόμου σχετίζεται με μείωση της θνησιμότητας κατά 30%.

Μεταξύ των ασθενών που έχουν υποστεί MI, κάθε 3,5ml/min/kg VO2max αύξηση σχετίζεται με μείωση της θνησιμότητας από οποιαδήποτε αιτία που κυμαίνεται από 8-14% κατά τη διάρκεια 19 ετών παρακολούθησης. 

Σε μια μελέτη παρακολούθησης 20 ετών, ο κίνδυνος θνησιμότητας ήταν 61% μικρότερος σε άτομα με φυσική κατάσταση σε σύγκριση με τα αντίστοιχα άτομα χωρίς φυσική κατάσταση. Ο κίνδυνος θνησιμότητας ήταν επίσης 34% χαμηλότερος στους συμμετέχοντες που ορίστηκαν ως ακατάλληλοι κατά την αρχική δοκιμασία άσκησης, οι οποίοι όμως έγιναν σωματικά γυμνασμένοι από τη δοκιμασία παρακολούθησης. Τέλος, οι γυμνασμένοι συμμετέχοντες που διολίσθησαν στην κατηγορία των μη γυμνασμένων μέχρι τη δεύτερη δοκιμασία διατήρησαν 41% χαμηλότερο κίνδυνο σε σύγκριση με εκείνους που ήταν μη γυμνασμένοι και στις δύο δοκιμασίες. 

A πρόσφατη μελέτη παρακολούθησης πρότεινε ότι η κατά 1ml/min/kg υψηλότερη VO2max επανεξέταση στα 11 έτη συσχετίστηκε με μείωση του σχετικού κινδύνου θνησιμότητας από κάθε αιτία κατά 9%. Αυτή η μελέτη έθεσε μάλιστα το όριο στους ηλικιωμένους στα 17,5 ml/min/kg για ανεξάρτητο τρόπο ζωής και υψηλότερο ποσοστό επιβίωσης. 

Βασικά συμπεράσματα

Συνολικά, τα οφέλη για την υγεία που σχετίζονται με τη φυσική κατάσταση, όπως η αναστροφή της βιολογικής ηλικίας, μπορούν να επιτευχθούν ανεξάρτητα από την ηλικία ή την κατάσταση της φυσικής κατάστασης. Σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές της AHA, η προσθήκη της VO2max ως μέτρο της ικανότητας άσκησης για την ταξινόμηση του κινδύνου μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση της διαχείρισης των ασθενών και να ενισχύσει τις στρατηγικές που βασίζονται στον τρόπο ζωής για τη βελτίωση της συνολικής υγείας. Ως εκ τούτου, οι επαγγελματίες υγείας θα πρέπει να ενθαρρύνουν τα άτομα να ξεκινήσουν και να διατηρήσουν έναν σωματικά δραστήριο τρόπο ζωής για να βελτιώσουν την ικανότητα άσκησης και, ως εκ τούτου, να μειώσουν τον κίνδυνο νοσηρότητας και θνησιμότητας.

Μακροζωία