Αρκετές μελέτες υποδεικνύουν μια θεμελιώδη σύνδεση μεταξύ της αερόβιας ικανότητας και της μακροζωίας. Για παράδειγμα, σε ενήλικες ηλικίας άνω των 60 ετών, μια μεγαλύτερη ικανότητα τρεξίματος στο διάδρομο του γυμναστηρίου σχετίζεται με μείωση της θνησιμότητας από όλες τις αιτίες, ανεξάρτητα από το σωματικό λίπος.
Μελέτες σε τρωκτικά δείχνουν πιο ξεκάθαρα τα αποτελέσματα. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο 2005 στο περιοδικό Science από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν βρήκε ότι οι αρουραίοι που είχαν εκ γενετής χαμηλή αερόβια ικανότητα είχαν περισσότερους παράγοντες καρδιαγγειακής νόσου σε σχέση με τους αρουραίους που είχαν κληρονομήσει υψηλή αερόβια ικανότητα.
Μια άλλη μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2017 στο περιοδικό Carcinogenesis από ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Κολοράντο, του Αντικαρκινικού Κέντρου Memorial Sloan Kettering της Νέας Υόρκης και του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν βρήκε ότι μια υψηλή αερόβια ικανότητα μειώνει τον κίνδυνο εκδήλωσης καρκίνου του μαστού. 
 
Καρδιά και φυσική κατάσταση
Οι περισσότεροι άνθρωποι πιστεύουν ότι η καρδιαγγειακή φυσική κατάσταση κατακτάται με έντονη γυμναστική. Όμως, ένα μεγάλο μέρος της αερόβιας φυσικής κατάστασης, περίπου το 50%, είναι εγγενής. Το γενετικά καθορισμένο επίπεδο της φυσικής κατάστασης διαφέρει σημαντικά από άτομο σε άτομο. Η άσκηση μπορεί να αυξήσει την αερόβια ικανότητα αλλά η γενετική φυσική κατάσταση ενός ατόμου καθορίζεται από τη στιγμή της γέννησής του.
Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες μελετούν αυτή την έμφυτη φυσική κατάσταση και την επίδραση που έχει στην υγεία. Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι τα άτομα με πολύ καλή φυσική κατάσταση κινδυνεύουν λιγότερο να εκδηλώσουν διάφορες παθήσεις, μεταξύ των οποίων καρδιακά εμφράγματα και καρκίνο.
Οι αρουραίοι στη μελέτη του 2015 ήταν προϊόν 11 γενεών τεχνητής επιλογής. Τα πειραματόζωα επί πολλές γενιές έτρεχαν στο διάδρομο. Όσα έτρεχαν την μεγαλύτερη απόσταση μέχρι να κουραστούν ζευγάρωναν μεταξύ τους, ενώ το ίδιο γινόταν με όσα κουράζονταν γρήγορα. Αυτό συντέλεσε στην παραγωγή γενεών με σημαντική διαφορά ως προς την έμφυτη φυσική κατάσταση. Η συνολική διαφορά στην ικανότητα μεταξύ των δύο ομάδων αρουραίων ήταν 347%.
“Βρήκαμε ότι οι αρουραίοι με χαμηλή αερόβια ικανότητα σημείωσαν υψηλότερο βαθμό στους παράγοντες κινδύνου που συνδέονται με καρδιαγγειακές παθήσεις – συμπεριλαμβανομένης της υψηλής αρτηριακής πίεσης και αγγειακής δυσλειτουργίας”, ανέφερε ο Ulrik Wisloff, καθηγητής φυσιολογίας κυτταρικής και μοριακής άσκησης.
“Οι αρουραίοι με χαμηλή αερόβια ικανότητα είχαν επίσης υψηλότερα επίπεδα διαταραχών λιπιδίων στο αίμα, αντίσταση στην ινσουλίνη και περισσότερο κοιλιακό λίπος -όλοι παράγοντες του μεταβολικού συνδρόμου”, είπε η Sonia M. Najjar, Ph.D., αναπληρώτρια καθηγήτρια φαρμακολογίας στο Ιατρικό Κολέγιο του Οχάιο στο Τολέδο. “Σε σύγκριση με τους αρουραίους υψηλής αεροβικής ικανότητας, οι αρουραίοι χαμηλής ικανότητας είχαν χαμηλότερα επίπεδα οξειδωτικών ενζύμων και πρωτεϊνών που χρησιμοποιούνται από τα μιτοχόνδρια για να παράγουν ενέργεια στους σκελετικούς μύες”.
Μέσα στα μιτοχόνδρια, τα ένζυμα διασπούν τη γλυκόζη και τα λιπαρά οξέα από τα τρόφιμα και τα συνδυάζουν με οξυγόνο για να παράγουν ένα μόριο αποθήκευσης ενέργειας που ονομάζεται ATP. Κάθε κύτταρο του σώματος χρησιμοποιεί ενέργεια από το ATP. Χωρίς αυτό, τα αιμοφόρα αγγεία δεν μπορούν να διατηρήσουν φυσιολογική πίεση, η καρδιά δεν μπορεί να αντλήσει αποτελεσματικά το αίμα και τα κύτταρα δεν μπορούν να πάρουν αρκετό οξυγόνο.
“Μετά από 11 γενεές επιλεκτικής αναπαραγωγής, οι αρουραίοι χαμηλής αεροβικής ικανότητας είχαν αφύσικα χαμηλά επίπεδα πρωτεϊνών που απαιτούνται για να διατηρηθεί μια επαρκής παραγωγή ΑΤΡ”, είπε ο Britton. Οι αρουραίοι υψηλής αεροβικής ικανότητας, από την άλλη πλευρά, έχουν συσσωρεύσει γονίδια που κωδικοποιούν αυξημένη παραγωγή μιτοχονδριακών πρωτεϊνών και ΑΤΡ.
Ο καρκίνος του μαστού
Στη μελέτη του 2017 διαπιστώθηκε ότι οι θηλυκοί αρουραίοι που είχαν κληρονομήσει μια καλύτερη φυσική κατάσταση εμφάνισαν λιγότερους καρκίνους μετά την έκθεσή τους σε ένα καρκινογόνο ερέθισμα. Οι αρουραίοι δεν γυμνάζονταν καθόλου ώστε η φυσική τους κατάσταση να εξαρτάται αποκλειστικά από τα γονίδιά τους.
Πριν φτάσουν στην εφηβεία εκτέθηκαν σε μια χημική ουσία που προκαλεί καρκίνο του μαστού και εν συνεχεία ελέγχονταν τακτικά για όγκους. Διαπιστώθηκε ότι οι διαφορές μεταξύ των τρωκτικών με υψηλή και χαμηλή αερόβια ικανότητα ήταν σημαντικές ως προς την εκδήλωση του καρκίνου.
Οι αρουραίοι με κακή φυσική κατάσταση είχαν 3-4 φορές μεγαλύτερο κίνδυνο να εκδηλώσουν καρκίνο του μαστού -το ποσοστό ήταν 47,3% έναντι 14% στην ομάδα της καλής φυσικής κατάστασης. Επίσης, εκδήλωσαν νωρίτερα καρκίνο του μαστού και συνέχισαν να εμφανίζουν όγκους μετέπειτα στη ζωής τους.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει μια παρατήρηση σε κυτταρικό επίπεδο. Στους αρουραίους με πολύ καλή φυσική κατάσταση, το δίκτυο mTOR (mammalian target of rapamycin), δηλαδή μια ομάδα πρωτεϊνών εντός των κυττάρων που αισθάνονται τη διαθέσιμη ενέργεια από τα επίπεδα οξυγόνου και άλλους παράγοντες, παρήγαγαν περισσότερα σήματα αποφυγής του κυτταρικού πολλαπλασιασμού. Αντίθετα, στα ζώα με κακή φυσική κατάσταση το δίκτυο mTOR έστειλε μηνύματα που προήγαγαν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Συχνότερος κυτταρικός πολλαπλασιασμός σημαίνει μεγαλύτερο κίνδυνο ενός τυχαίου λάθους αντιγραφής του DNA που μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο. Κλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι οι γυναίκες με καρκίνο του μαστού έχουν συχνά υπερδραστήρια δίκτυα mTOR.
Αυτές οι δύο μελέτες -αλλά και άλλες- υποστηρίζουν τη λεγόμενη “αερόβια υπόθεση της μακροζωίας” σύμφωνα με την οποία μια ανώτερη φυσική κατάσταση οδηγεί σε λιγότερες παθήσεις και περισσότερα χρόνια ζωής.