The long-term effects of supervised endurance exercise on muscle mass and strength in elderly people

Abstract

Bakgrunn: Nedgangen i muskelmasse blant den aldrende befolkningen utgjør en betydelig utfordring, siden det øker risikoen for fall og sarkopeni. Følgende er initiativene som øker eller opprettholder muskelmasse etter hvert som folk blir eldre etterspurt. Målet med denne studien er å evaluere endringer i muskelmasse og styrke under, og etter, en 5-årig aerob treningsintervensjon hos eldre menn og kvinner. Metode: Totalt ble 324 voksne, som tidligere hadde fulført 5-års oppfølgingstesting i generasjon 100 studien i Trondheim, invitert til en 10 års oppfølging i denne studien. Deltakerne ble randomisert til enten en kontrollgruppe (CON) som ble bedt om å følge de nasjonale retningsiljene for fysisk aktivitet fra 2012, til en moderat kontinuerlig treningsgruppe (MICT) som ble bedt om å utføre to ukentlige 50 minutters kontinuerlig treninger med en intensitet tilsvarende 70% av makspulsen, eller til en høyintensiv treningsgruppe (HIIT) som ble instruert til å delta i to ukentlige 4x4 minutters intervaller med 85-95% av makspulsen. Muskelmasse ble målt gjennom en bioelektrisk impedanseanalyse (BIA) på en InBody 770 maskin, mens muskelstyrke ble målt ved bruk av et JAMAR hydraulisk hånddynameter med deltakernes dominerende hånd. Resultat: Muskelmasse ble signifikant redusert i alle intervensjonsgruppene blant menn og kvinner etter 5- og 10 år (p < 0.001). Den totale reduksjon i muskelmasse for menn var -7.0%, -7.8% og -7.7% for CON, MICT og HIIT etter 10 år. For kvinner var den totale reduksjonen i muskelmasse -5.3%, -2.1% og -3.0% for CON, MICT og HIIT etter 10 år. Tilsvarende reduserte menn og kvinner i alle intervensjonsgruppene signifikant i gripestyrke (p < 0.001). Den totale reduksjon i gripestyrke for menn var -46.7%, -34.9% og -33.2% for CON, MICT og HIIT etter 10 år. For kvinner var den totale nedgangen i gripestyrke -43.1%, -41.0% og -42.8% for CON, MICT og HIIT etter 10 år. Konklusjon: Denne studien fant ingen signifikante forskjeller mellom gruppene i (CON, MICT, og HIIT) i muskelmasse og gripestyrke etter 5- og 10 år, noe som viser til at utholdenhetstrening ikke er en effektiv strategi for å forhindre aldersrelatert tap av muskelmasse og styrke hos eldre menn og kvinner. Resultatene kan imidlertid tyde på at utholdenhetstreningen kan være nyttig for å bremse den aldersrelaterte reduksjonen i muskelmasse og muskelstyrke hos eldre, da den gjennomsnittlige nedgangen er lavere enn det som tidligere er rapportert i denne aldersgruppen.

Background: The decline in muscle mass among the aging population presents a significant challenge, as it elevates the risk of falls and sarcopenia. Consequently, the initiatives that increase or maintain muscle mass as people age are warranted. The aim of this study is to evaluate changes in muscle mass and strength during, and after, a 5-year aerobic exercise intervention in elderly men and women. Method: In total 324 adults, which previously had completed the 5-year follow-up testing in the Generation 100 study in Trondheim, was invited to a 10-year follow-up in this study. Participants were randomized to either a control group (CON) advised to adhere to the 2012 physical activity national guidelines, to moderate continuous training group (MICT) instructed to do two weekly 50 minutes of continuous exercise at an intensity equivalent to 70% of their peak heart rate or to high-intensity training group (HIIT) instructed to engage in two weekly 4x4 minute intervals at 85-95% of their peak heart rate. Muscle mass was collected through bioelectrical impedance analysis (BIA) on an InBody 770 machine, whereas muscle strength was measured using a JAMAR Hydraulic Hand Dynameter with the participant's dominant arm. Results: Muscle mass was reduced significantly in all intervention groups among men and women after 5 – and 10 years (p < 0.001). The total decrease in muscle mass for men was -7.0%, -7.8%, and -7.7% for CON, MICT, and HIIT, respectively, after 10 years. For women, the total decrease in muscle mass was -5.3%, -2.1%, and –3.0% for CON, MICT, and HIIT after 10 years. Similarly, men and women in all the intervention groups significantly reduced their grip strength (p < 0.001). The total decrease in grip strength for men was -46.7%, -34.9%, and –33.2% for CON, MICT, and HIIT after 10 years. For women, the total decrease in grip strength was -43.1%, -41.0%, and -42.8% for CON, MICT, and HIIT after 10 years. Conclusion: This study found no significant differences between the groups (CON, MICT, and HIIT) in muscle mass and strength after 5 or 10 years, which shows that endurance training is not an effective strategy to prevent the age-related loss of muscle mass and strength in elderly men and women. However, the results may suggest that endurance training can be useful for slowing down the age-related reduction in muscle mass and strength in the elderly, as the mean decline is lower than what has previously been reported in this age group.