כמה דקות של פעילות גופנית אינטנסיבית עשויות לגרום לגוף להגיב בצורה שונה מאוד מאימון מתון שנמשך שעה וחצי. חוקרים מאוניברסיטת רוקפלר מצאו כי שישה ספרינטים של 30 שניות בלבד – שלוש דקות של מאמץ מצטבר – חוללו מיד לאחר האימון שינויים נרחבים בחלבונים ובחומרים נוספים שנמצאים בדם. לעומת זאת, לאחר 90 דקות של רכיבה רציפה בעצימות מתונה נרשמה תגובה מיידית מצומצמת בהרבה.
החוקרים רצו להבין כיצד עוצמת הפעילות משפיעה על התהליכים שמתרחשים בגוף בעקבות אימון. לשם כך הם השוו בין כמה סוגי פעילות. באימון האינטנסיבי ביצעו המשתתפים שישה ספרינטים של 30 שניות, כלומר שלוש דקות של מאמץ מרבי בסך הכול. מנגד, נבדקה גם פעילות מתונה וממושכת, שכללה 90 דקות רצופות של רכיבה על אופניים.
התוצאות הראו פער גדול. מיד לאחר הספרינטים השתנו כמעט רבע מהחלבונים שנמדדו בדם. לאחר 90 דקות של רכיבה מתונה, לעומת זאת, השינוי נרשם בפחות מרבע אחוז מהם. גם ריצה מתונה על הליכון השפיעה על מספר גדול יותר של חלבונים בהשוואה לרכיבה, אך עדיין הרבה פחות מהספרינטים הקצרים. חשוב להדגיש: המחקר אינו אומר ששלוש דקות של ספרינט "שוות" ל-90 דקות של פעילות מתונה, אלא שהן מעוררות תגובה ביולוגית מיידית שונה וחזקה בהרבה במדדים שנבדקו.
הספרינטים השפיעו לא רק על חלבונים. החוקרים זיהו שינויים גם ביותר מ־200 מטבוליטים – חומרים קטנים שנוצרים או משמשים בתהליכים הכימיים המתרחשים בגוף. בנוסף נרשמה עלייה מהירה בחלבונים הקשורים בין היתר לצמיחת כלי דם, לשינויים ברקמות ולהעברת אותות הורמונליים.
חלק מהחלבונים הגיעו לדם במהירות באמצעות מנגנון שבו חלקים מחלבונים שכבר נמצאים על פני התאים "נחתכים" ומשתחררים למחזור הדם. כלומר, הגוף לא היה צריך לייצר אותם מחדש כדי ליצור את התגובה המהירה.
החוקרים ביקשו לבדוק אם השינויים בדם משפיעים גם על תאים אחרים בגוף. לשם כך הם חשפו תאי שומן אנושיים לדם שנלקח לאחר אימון הספרינטים. התוצאה הייתה שינוי נרחב בפעילות הגנים של אותם תאים. בין היתר השתנו תהליכים הקשורים לאופן שבו התאים משתמשים במקורות אנרגיה, מגיבים להורמונים ומזהים את כמות חומרי המזון הזמינים להם. כאשר תאי השומן נחשפו לדם שנלקח לאחר רכיבה מתונה, השינויים היו קטנים בהרבה.
התגובה לאימון המתון לא בהכרח הייתה חלשה יותר בכל מובן – חלק ממנה פשוט הופיע מאוחר יותר. החוקרים גילו כי עלייה משמעותית בחומצות שומן ובחלבונים שמקורם בכבד, הקשורים לדרישות של פעילות סיבולת ממושכת, הופיעה בדם רק כשלוש שעות לאחר סיום האימון. כלומר, בעוד הספרינטים עוררו גל מהיר ורחב של שינויים, פעילות מתונה הובילה לתגובה אחרת, שחלקה התפתחה בהדרגה.
בשלב נוסף השוו החוקרים את החלבונים שהגיבו לפעילות הגופנית למידע בריאותי של יותר מ-53 אלף בני אדם ממאגר UK Biobank. רבים מהחלבונים שנמצאו במחקר היו קשורים בסיכון נמוך יותר למחלות לב ולבעיות בחילוף החומרים. הפער בלט במיוחד בכל הקשור להשמנה, סוכרת מסוג 2 והפרעות מטבוליות נוספות. מתוך 33 חלבונים שנקשרו לסיכון נמוך יותר למצבים אלה, 32 השתנו בעקבות הספרינטים, לעומת שלושה בלבד שהושפעו מהפעילות המתונה. יותר מרבע מאותם חלבונים נקשרו גם להזדקנות ביולוגית איטית יותר.
עם זאת, הקשרים האלה אינם מוכיחים שספרינטים עצמם ימנעו מחלות או יאריכו חיים. הם מספקים לחוקרים רמזים לגבי המנגנונים שבאמצעותם פעילות אינטנסיבית עשויה להשפיע על הבריאות.
לדברי החוקר כהן, "מה שמרגש כאן הוא שרק כמה דקות של פעילות אינטנסיבית יכולות לעורר תגובה מולקולרית משמעותית". לדבריו, התגובה המשיכה להופיע גם לאחר שמונה שבועות של אימונים. המשמעות היא שהיא כנראה אינה נובעת רק מכך שהגוף אינו רגיל למאמץ. החוקר לוק אולסן הסביר כי כבר ידוע שאימונים בעצימויות שונות גורמים לגוף להסתגל בדרכים שונות, אך המנגנונים שמאחורי ההבדלים האלה עדיין אינם מובנים לחלוטין.
לדבריו, המחקר מצביע על כך שחלבונים ומטבוליטים שמשתחררים למחזור הדם לאחר פעילות גופנית רגישים מאוד לעוצמת המאמץ – וייתכן שהם ממלאים תפקיד מרכזי בהשפעות הבריאותיות של פעילות קצרה ונמרצת.
הממצאים אינם מוכיחים ששלוש דקות של ספרינטים מספקות את כל היתרונות של 90 דקות פעילות מתונה, וגם לא שאימון אינטנסיבי עדיף בכל היבט בריאותי. מה שהמחקר כן מראה הוא שמשך האימון אינו המשתנה היחיד שחשוב. גם העוצמה שבה אנחנו מתאמנים יכולה לשנות באופן דרמטי את האותות שהגוף שולח דרך מחזור הדם. במילים פשוטות: הגוף אינו מגיב רק לשאלה כמה זמן התאמנו, אלא גם לשאלה כמה חזק התאמצנו.
