Made on
Tilda
По мере накопления исследований всё более однозначным становится вывод: если и существует что-то, что улучшает общее состояние здоровья, то это регулярная физическая нагрузка. Никакая диета и никакие добавки в мире не могут компенсировать отсутствие регулярной активности.
Физическая нагрузка способна влиять на многие аспекты повседневной жизни. Часть её преимуществ - улучшение общего состояния здоровья, более крепкие кости, более сильное сердце и лёгкие, улучшение уровня холестерина и так далее. Эта книга не ставит целью убеждать в необходимости заниматься физической нагрузкой. Как обсуждалось в главе 14, помимо пользы для здоровья, фаза снижения жира без физических упражнений имеет крайне низкий процент долгосрочного успеха. Если нет особой причины, по которой нагрузка невозможна (например, травма), упражнения следует считать обязательной частью любой попытки снизить уровень жира тела.
В книге рассматриваются три общие категории упражнений: аэробные (ходьба, плавание, езда на велосипеде), интервальные тренировки (спринт) и силовые тренировки (работа с отягощениями). Следующие 6 глав посвящены физиологии упражнений - особенно в контексте кетогенной диеты. Также рассматривается влияние физической нагрузки на кетоз и потерю жира.
Часть V включает главы 17-22: основы физиологии мышц и энергопродукции (гл. 17), физиология аэробных упражнений (гл. 18), физиология интервальных тренировок (гл. 19), физиология силовых тренировок (гл. 20), влияние упражнений на кетоз (гл. 21), упражнения и потеря жира (гл. 22).
В организме человека выделяют три типа скелетных мышечных волокон, различающихся по метаболическим характеристикам, скорости утомления, силовым возможностям и используемому топливу - именно это определяет, каким видам нагрузки они наиболее соответствуют.
| Метаболическая характеристика | Тип I (SO) | Тип IIa (FOG) | Тип IIb (FG) |
|---|---|---|---|
| Окислительная способность (а) | Высокая | Средняя | Низкая |
| Гликолитическая способность (б) | Низкая | Высокая | Наивысшая |
| Плотность митохондрий | Высокая | Средняя | Низкая |
| Плотность капилляров | Высокая | Средняя | Низкая |
| Скорость сокращения | Медленная | Быстрая | Быстрая |
| Устойчивость к утомлению | Высокая | Средняя | Низкая |
| Время до утомления | Более 4 мин | Около 4 мин | Около 2 мин |
| Силовой потенциал | Низкий | Средний | Высокий |
| Потенциал роста | Низкий | Средний | Высокий |
(а) Окислительная способность - способность мышцы производить энергию через аэробный метаболизм жиров и гликогена. (б) Гликолитическая способность - способность мышцы производить энергию через анаэробный метаболизм гликогена, АТФ и КФ. Источник: Wilmore JH, Costill DL. "Physiology of Sport and Exercise". Human Kinetics Publishers, 1994; Brooks GA, Fahey TD, White TP. "Exercise Physiology". Mayfield Publishing Company, 1996; Hultman E. Fuel selection, muscle fibre. Proc Nutr Soc (1995) 54: 107-121.
Тип I (медленные окислительные, SO) - волокна выносливости. Используют преимущественно СЖК как топливо, медленно утомляются, но не способны развивать большую силу. Используются преимущественно при низкоинтенсивной длительной активности (ходьба). Имеют наименьший потенциал роста среди всех типов волокон. Под микроскопом выглядят красноватыми.
Тип IIb (быстрые гликолитические, FG) - высокосиловые волокна. Развивают большую силу, но быстро утомляются. Используют гликоген как основное топливо, производя молочную кислоту как побочный продукт. Задействуются преимущественно при высокоинтенсивных, высокосиловых, короткодлительных активностях (силовые тренировки, спринт). Имеют наибольший потенциал роста, под микроскопом выглядят белыми.
Тип IIa (быстрые окислительно-гликолитические, FOG) - промежуточные волокна. Имеют средние силовые и усталостные характеристики. Могут получать энергию как из гликогена, так и из жира в зависимости от типа активности. Потенциал роста между Типом I и IIb, под микроскопом выглядят розоватыми.
У большинства людей примерно равное количество волокон Типа I и Типа II. Элитные спортсмены могут иметь крайнее распределение волокон: у атлетов на выносливость преобладают волокна Типа I, у элитных силовых атлетов - Типа II.
В целом волокна не меняют тип полностью, но их общие характеристики могут смещаться в сторону более аэробных или анаэробных. Влияние разных типов тренировок на характеристики волокон (из рисунка 1 книги):
| Тип активности | Тренировки на выносливость | Интервальные тренировки | Силовые тренировки |
|---|---|---|---|
| Характеристики волокон смещаются к | Тип I | Тип IIa | Тип IIb |
Тип рекрутируемых волокон определяет, какое топливо используется, какие адаптации возникают от тренировки и нужны ли углеводы - именно поэтому вопрос рекрутирования так важен в контексте кетогенной диеты.
Организм генерирует силу через два механизма: рекрутирование (включение большего числа волокон) и кодирование частоты (посылка большего числа сигналов для более сильного сокращения имеющихся волокон). Для крупных мышц организм использует рекрутирование вплоть до приблизительно 80-85% от максимальной силовой продукции - после этого все доступные волокна уже рекрутированы. Выше этой точки дальнейший рост силы достигается исключительно через кодирование частоты. Нетренированные люди могут быть не способны рекрутировать все свои волокна Типа IIb; с регулярными тренировками полное рекрутирование может быть развито.
Волокна рекрутируются от наименьших (Тип I) к наибольшим (Тип IIb) согласно Принципу размера:
Важно: рекрутирование определяется силой, а не скоростью. Почти максимальные медленные движения будут рекрутировать волокна Типа IIb, если силовые требования достаточно высоки.
За редкими исключениями (которые никогда не возникнут при обычных тренировках) невозможно рекрутировать волокна Типа II без предварительного рекрутирования волокон Типа I.
| Интенсивность нагрузки | Рекрутируемые волокна |
|---|---|
| Низкая (ходьба) | Только Тип I |
| Средняя (бег трусцой, силовые тренировки) | Тип I и IIa |
| Максимальная (спринт, силовые тренировки) | Все типы волокон |
Единственное топливо, которое мышца может использовать непосредственно - АТФ; поскольку его запасы в мышце ограничены приблизительно 6 секундами работы, существует четыре системы регенерации АТФ, каждая из которых задействуется в зависимости от интенсивности и продолжительности нагрузки.
Единственное топливо, которое мышца может использовать непосредственно - соединение аденозинтрифосфат (АТФ). В ходе упражнений АТФ расщепляется в мышцах до аденозиндифосфата (АДФ) и должен регенерироваться. Однако запасов АТФ в мышце хватает лишь на приблизительно 6 секунд усилия. Существует четыре системы регенерации АТФ:
| Энергетическая система | Время работы | Интенсивность нагрузки | Пример активности |
|---|---|---|---|
| АТФ-КФ система | 1-20 секунд | Максимальная | Толкание ядра, силовые тренировки 1-5 повторений |
| Анаэробный гликолиз | 20-60 секунд | Около максимальной | Спринт 400 м, силовые тренировки 6+ повторений |
| Аэробный гликолиз | 1-10 минут | Высокая | Бег на 2 мили |
| Окисление СЖК | Более 10 минут | Низкая | Медленная ходьба, бег трусцой |
Источник таблицы: Hawley JA, Hopkins WG. Aerobic glycolytic and aerobic lipolytic power systems. Sports Med (1995) 19: 240-250.
1. АТФ-КФ система (1-20 секунд): организм опирается на запасённые АТФ и креатинфосфат (КФ) для обеспечения топлива. Используется преимущественно при максимальной интенсивности. Не требует наличия кислорода (анаэробная реакция).
2. Анаэробный гликолиз (20-60 секунд): организм расщепляет гликоген, запасённый в мышце, для производства энергии, в результате чего образуется молочная кислота. Молочная кислота вызывает жжение и может быть одной из причин утомления. Будет преобладать при нагрузке около максимальной интенсивности. Не требует кислорода.
3. Аэробный гликолиз (1-10 мин): мышца преимущественно расщепляет запасённый мышечный гликоген и глюкозу крови для производства энергии. Производит пируват как конечный продукт, используемый для дальнейшего производства энергии. Общий энергетический выход аэробного гликолиза - 36-39 молекул АТФ на молекулу расщеплённого гликогена или глюкозы.
4. Аэробный липолиз (окисление СЖК) (более 10 мин): организм расщепляет СЖК для производства энергии. Используется при низкоинтенсивных аэробных активностях.
Организм также может использовать в различной степени другие источники топлива во время нагрузки: кетоны, белок и внутримышечные триглицериды.
| Термин | Определение по тексту главы |
|---|---|
| Тип I (SO - медленные окислительные) | Волокна выносливости: используют СЖК, медленно утомляются, низкий силовой и ростовой потенциал |
| Тип IIa (FOG - быстрые окислительно-гликолитические) | Промежуточные волокна: могут использовать и жир, и гликоген; средние характеристики по силе, утомлению и росту |
| Тип IIb (FG - быстрые гликолитические) | Высокосиловые волокна: используют гликоген, быстро утомляются, наибольший потенциал роста |
| АТФ (аденозинтрифосфат) | Единственное топливо, которое мышца может использовать непосредственно; запасов хватает на около 6 секунд усилия |
| КФ (креатинфосфат) | Субстрат для немедленной регенерации АТФ в первые 1-20 секунд максимальной нагрузки |
| Принцип размера | Последовательность рекрутирования волокон от наименьших (Тип I) к наибольшим (Тип IIb) по мере роста силовых требований |
| Рекрутирование | Включение большего числа мышечных волокон для увеличения силопроизводства |
| Кодирование частоты (rate coding) | Увеличение частоты нервных импульсов к уже рекрутированным волокнам для роста силы выше 80-85% максимума |