Использование энергии при физической активности. Энергия на тепло и питание

Энергозатраты – это те траты энергии, которые производит организм на под­дер­жа­ние своей жизнедеятельности, на выполнение физических задач и на пе­ре­ва­ри­ва­ние пищи.

Энергозатраты так же включают в себя и факультативный термогенез, который часто встречается у эктоморфов, суть феномена в том, что человек может очень много есть и не поправляться.

Факультативный термогенез так же называют «волчьим аппетитом», поскольку человек постоянно голоден, связано это с тем, что организм каким-то образом очень эффективно расходует эту энергию, что, на самом деле, очень хорошо.

Да, нарастить мышечную массу такому человеку будет сложнее, но зато мышцы будут более жесткие, и атлет будет постоянно «в форме». Но для того, чтобы «расти» такому человеку необходимо включить в рацион не только избыточное количество твердой пищи, а ещё и белково-углеводные смеси.

Использование энергии при физической активности. Энергия на тепло и питание

Энергозатраты зависят от целого ряда факторов, например, от уровня тренированности, поскольку мышцы потребляют много энергии, в связи с чем, мы и рекомендовали Вам стараться во время тренировок на сушку сохранить, как можно больше, мышечных тканей.

Стоит заметить, что с возрастом энергозатраты организма снижаются, поэтому, ес­ли молодые атлеты могут себе позволить избегать кардио тренировок, то ат­ле­ты, ко­то­рым боль­ше 30 лет, обязательно должны включать кардио нагрузку в свою про­г­рам­му тренировок.

Кроме того, кардио тренирует сердце, а избыточная мышечная масса, ко­то­рой стремятся бодибилдеры, создает дополнительную нагрузку на сердечную мыш­цу, поэтому избегать кардио не стоит! У девушек избытка мышц, конечно, не наблюдается, но термогенез у девушек ниже, чем у мужчин, а жиры накапливаются быстрее, поэтому и им стоит уделять время не только штангам и гантелям.

Энергозатраты: основной обмен

Основной обмен – это те затраты энергии, которые организм тратит на поддержание самого себя в текущем состоянии. Другими словами, это энергозатраты, которые производит организм без физической активности, но величина этих энергозатрат зависит от пола.

Мужчины тратят энергии больше, женщины меньше, почему? Потому что у мужчин в организме больше мышечных тканей, а у женщин больше жировых, из чего следует вывод: гипертрофия мышечных волокон влечет за собой повышение потребности в калориях.

Чтобы узнать, сколько энергии тратит Ваш организм на основной обмен, Вам необходимо высчитать величину тощей массы тела, а для этого нужно провести измерение жира. Тощая масса тела будет равна общей массе за минусом массы жира, после чего Вы можете воспользоваться формулой:

Для мужчин: 1ккал/час * тощую массу тела = энергозатратам в час на основной обмен Для женщин: 0,9ккал/час * тощую массу тела = траты энергии на основной обмен в час

Таблица энергозатрат физической активности

В процессе жизнедеятельности Вы вынуждены заниматься той или иной физической деятельность, либо занимаетесь ею специально, что тоже вынуждает организм тратить энергию.

Чтобы рассчитать энергозатраты организма на выполнение той или иной задачи, Вам необходимо умножить собственную общую массу тела на коэффициент энергозатрат из таблицы, относящийся к этому виду деятельности, и все это умножить на время выполнения физической активности.

Например, Вы весите 100кг и на протяжении 100 минут занимаетесь баскетболом, соответственно, 100 * 100 * 0,114 = 1140 Ккал. Эту цифру можно прибавить к основному обмену, и Вы узнаете достаточно точную цифру энергозатрат за эти 100 минут.

Использование энергии при физической активности. Энергия на тепло и питание

Зачем Вам нужно вообще знать свои энергозатраты? А затем, что для набора мышечной массы нужен избыток калорийности, а для утилизации жира – недостаток.

Соответственно, если Вы посчитаете достаточно точно траты энергии, то Вы сможете с помощью таблицы состава продуктов составить себе идеальной меню, как для набора массы, так и для «сушки».

Если, при составлении меню, Вы исходите из эмпирических данных, то, «тыкая пальцем в небо, можно попасть в бровь», а вот, если Вы будете исходить из точных цифр, то и массу Вы сможете набирать чистую и худеть без стресса для пищеварительной системы.

Трудовая деятельность ккал/мин*кг
работа барменом 0.0439
работа плотником 0.062
работа спортивным тренером 0.07
работа шахтером 0.106
работа за компьютером 0.024
Строительство 0.097
работа клерком 0.031
работа пожарником 0.211
работа лесником 0.1409
работа оператором тяжелых машин 0.0439
тяжелые ручные инструменты 0.1409
уход за лошадьми 0.106
работа в офисе 0.0206
работа каменщиком 0.123
работа массажистом 0.07
работа полицейским 0.0439
учеба в классе 0.031
работа сталелитейщиком 0.1409
работа актером в театре 0.053
работа шофером грузовика 0.035
Дела по дому ккал/мин*кг
уход за ребенком (купание, кормление) 0.062
детские игры 0.0879
приготовление еды 0.0439
покупка продуктов 0.062
тяжелая уборка 0.079
перемещение мебели 0.106
перенос коробок 0.123
распаковка коробок 0.062
игры с ребенком (умеренная активность) 0.07
игры с ребенком (высокая активность) 0.0879
чтение сидя 0.02
стояние в очереди 0.0219
Сон 0.0109
просмотр телепередач 0.013
Фитнес и аэробика ккал/мин*кг
аэробика лёгкая 0.097
аэробика интенсивная 0.123
степ-аэробика легкая 0.123
степ-аэробика интенсивная 0.1759
водная аэробика 0.7
велосипедный тренажер (средняя активность) 0.123
велосипедный тренажер (высокая активность) 0.185
ритмическая гимнастика (тяжелая) 0.1409
ритмическая гимнастика (легкая) 0.079
тренажеры типа «наездник» 0.0879
гребной тренажер (средняя активность) 0.123
лыжный тренажер 0.167
растягивания (хатха-йога) 0.07
подъем тяжестей 0.053
интенсивный подъем тяжестей 0.106
Спорт ккал/мин*кг
стрельба из лука 0.062
бадминтон 0.079
баскетбол 0.114
бильярд 0.0439
горный велосипед 0.15
велосипед 20 км/ч 0.1409
велосипед 25 км/ч 0.1759
велосипед 30 км/ч 0.211
велосипед 35+ км/ч 0.2899
кегли 0.053
бокс 0.158
керлинг 0.07
быстрые танцы 1.06
медленные танцы 0.053
фехтование 0.106
американский футбол 0.158
гольф 0.097
гандбол 0.211
ходьба на природе 0.106
хоккей 0.1409
верховая езда 0.07
гребля на байдарке 0.0879
восточные единоборства 0.1759
ориентирование на местности 0.158
спортивная ходьба 0.114
ракетбол 0.123
альпинизм (восхождение) 0.194
катание на роликах 0.123
прыжки с веревкой 0.1759
бег 8,5 км/ч 0.1409
бег 10 км/ч 0.1759
бег 15 км/ч 0.255
бег на природе 0.158
катание на скейтборде 0.0879
бег на лыжах 0.1409
катание с гор на лыжах 0.106
санный спорт 0.123
плавание с маской и трубкой 0.0879
футбол 0.123
софтбол 0.0879
плавание (общее) 0.106
быстрое плавание 0.1759
плавание на спине 0.1409
плавание (брасс) 0.1759
плавание (баттерфляй) 0.194
плавание (кроль) 0.194
теннис 0.123
волейбол (игра) 0.053
волейбол (соревнования) 0.07
пляжный волейбол 0.1409
ходьба 6 км/ч 0.07
ходьба 7 км/ч 0.079
ходьба 8 км/ч 0.0879
быстрая ходьба 0.106
водные лыжи 0.106
водное поло 0.1759
водный волейбол 0.053
борьба 0.106
Работа на даче ккал/мин*кг
работа в огороде (общая) 0.079
рубка дров 0.106
выкапывание ям 0.0879
складывание, переноска дров 0.0879
работа в огороде (прополка) 0.081
укладывание дерна 0.0879
работа с газонокосилкой 0.079
посадка в огороде 0.07
посадка деревьев 0.079
работа граблями 0.07
уборка листьев 0.07
ручная уборка снега 0.106
Ремонт дома или машины ккал/мин*кг
починка машины 0.053
плотницкие работы 0.106
починка мебели 0.079
прочистка водостоков 0.0879
укладка ковра или кафеля 0.079
кровельные работы 0.106
электропроводка 0.053

Пищевой термогенез

Организм вынужден тратить энергию на переваривание пищи, но энергозатраты различаются в зависимости от того, что Вы едите. Больше всего энергии организм затрачивает для усвоения белковых продуктов, поэтому для снижения веса и рекомендуется сидеть на белковой диете, даже если Вы и не заинтересованы в сохранении мышечных волокон.

Меньше всего энергии тратится на усвоение углеводов, особенно на усвоение углеводов с низким гликемическим индексом, то есть на моносахариды. Так же на скорость и, соответственно, энергозатраты на усвоение пищи влияет количество специй.

Если продукты Вы просто варите, то они усвоятся быстро, а организму не придется их долго переваривать, расходуя на это энергию, если же Вы их сильно приправите, то на переваривание таких продуктов организму придется потратить достаточно много калорий.

Но это не значит, что для того, чтобы похудеть, нужно высыпать солонку перца на куриную грудку, поскольку, кроме энергозатрат, существует ещё много других побочных эффектов, которых лучше избежать!

Таблицы питания

Мышцы и энергия: жиросжигающая зона в фитнесе – Medaboutme.ru

Использование энергии при физической активности. Энергия на тепло и питание

На начальном этапе физических нагрузок активируются медленные мышечные волокна. Сначала они быстро, в течение примерно 15 секунд, используют свои легкодоступные запасы энергии в виде уже имеющихся молекул АТФ и креатинфосфата, после чего переключаются на аэробный режим получения энергии. То есть, запускаются процессы переработки гликогена (гликолиз) и жиров (липолиз). У организма существует механизм, позволяющий выбирать наиболее выгодный для него процесс. В данном случае нагрузки не очень велики, а гликоген — ценный ресурс. Поэтому в ходе окисления жиров образуется цитрат, который угнетает, притормаживает гликолиз. Далее в клетке идет процесс активного расщепления жиров.

Но эффективность липолиза в энергетическом плане ниже, чем при использовании гликогена. А нагрузки остались прежними. Поэтому организм подключает дополнительные медленные мышечные волокна.

Читайте также:  Видео доклад: плоскостопие, факты о заболевании. Е.А. Мирошникова (Москва)

В них вся цепочка процессов от расходования АТФ и креатинфосфата до окисления жиров протекает заново.

И так продолжается до тех пор, пока имеющихся медленных мышечных волокон хватает для поддержания требуемой мощности.

При дальнейшем наращивании интенсивности нагрузок в действие вступают быстрые мышечные волокна. Как было сказано выше, они бывают двух типов. И чем выше нагрузки, тем больше организм уходит от окисления жира к анаэробному (без кислорода) расщеплению гликогена.

Все это означает, что не существует такого момента, когда сжигаются только жиры, а гликоген или креатинфосфат остаются нетронутыми.

Можно лишь говорить о жиросжигающей зоне, в пределах которой, благодаря окислению жиров, тратится больше калорий, чем при расщеплении гликогена. То есть, расход жиров выше.

А в следующей пульсовой зоне действительно выше будет расход углеводов. Но при этом и жиров сгорит больше, чем при «жиросжигании».

Поэтому следует задать себе вопрос: в чем цель тренировок? Если сжечь больше жиров, то надо повышать интенсивность занятий. Учитывая калорийность жиров (9 ккал) и углеводов (4 ккал), становится понятно, что для похудения в любом случае важнее двигаться активнее, а не придерживаться умеренных нагрузок.

Существует еще два момента, важных для оценки эффективности занятий для жиросжигания:

  • При умеренных тренировках в жиросжигающей зоне расход жиров незначительно выше, чем углеводов. Но по завершении тренировки организм перестает активно сжигать жиры.
  • В процессе высокоинтенсивных тренировок идет повышенный расход углеводов. Зато некоторое время после окончания занятия наблюдается повышенный расход жиров. При низкоинтенсивных тренировках такого эффекта нет.

И в результате и здесь на первый план выходят хорошо известные правила похудения:

  • Ведите подсчет калорий. Расход должен быть больше прихода.
  • Чем больше мышечная масса, тем больше организму нужно сжигать жиров для ее обслуживания. Так что хотите стройную фигуру – позаботьтесь и о красивых мышцах.

Энергозатраты при физических нагрузках

Русяева А. А., Кодинцев Ю. Н., Гуськова Н. Н.

Пермский государственный национально-исследовательский университет,

Пермь, Россия

Чем больше мышечная работа, тем сильнее возрастает расход энергии. Отношение энергии, полезно затраченной на работу, ко всей израсходованной энергии называется коэффициентом полезного действия (КПД). Считается, что Наибольший КПД человека при привычной для него работе не превышает 0,30 – 0,35.

Следовательно, при самом экономичном расходе энергии в процессе работы общие энергетические затраты организма минимум в 3 раза превышают затраты на совершение работы. Чаще же КПД равен 0,2 – 0,25, так как нетренированный человек тратит на одну и ту же работу больше энергии, чем тренированный.

Так, экспериментально установлено, что при одной и той же скорости передвижения разница в расходе энергии между тренированным спортсменом и новичком может достигать 25–30%.

Общие представления о расходе энергии во время прохождения разных дистанций дают следующие цифры, определенные известным физиологом В. С. Фарфелем (таблица 1).

Таблица 1 — Расход энергии во время прохождения разных дистанций по В. С. Фарфелю

Бег легкоатлетический Плавание Скоростной бег на коньках Лыжные гонки
100м – 18 ккал 100м – 50 ккал 500м – 35 ккал 10км – 550 ккал
400м – 40 ккал 200м – 80 ккал 1500м – 65 ккал 30км – 1800 ккал
3000м – 210 ккал 400м – 150 ккал 5000м – 200 ккал 50км – 3600 ккал
42195м – 2300 ккал 10000м – 410 ккал

Г. В. Барчукова и С. Д. Шпрах сравнивают энергетическую «стоимость» различных проявлений спортивной и бытовой дыхательной деятельности в расчете ккал/мин (таблица 2).

Таблица 2 – Энергетическая «стоимость» различных проявлений спортивной и бытовой дыхательной деятельности по Г. В. Барчуковой и С. Д. Шпрах (в расчете ккал/мин)

Двигательная деятельность ккал/мин
Лыжные гонки 10,0 – 20,0
Бег по пересеченной местности 10,6
Футбол 8,8
Большой теннис 7,2 – 10,0
Плавание (брасс) 5,0 – 11,0
Волейбол 4,5 – 10,0
Гимнастика 2,5 – 6,5
Вождение машины 3,4 – 10,0

С ориентацией на мощность и расход энергии были установлены зоны относительной мощности в циклических видах спорта (таблица 3).

Четыре зоны относительной мощности предполагают деление множества различных дистанций на 4 группы: короткие, средние, длинные и сверхдлинные (таблица 4). Физиологическая характеристика работы в зонах различной мощности по В. С. Фарфелю.

Зона максимальной мощности. В ее пределах может выполняться работа, требующая предельно быстрых движений. Ни при какой другой работе не освобождается столько энергии, сколько при работе с максимальной мощностью. Кислородный запрос в единицу времени самый большой, потребление организмом кислорода незначительное.

Таблица 3 — Зоны максимальной мощности в спортивных упражнениях

(по В. С. Фарфелю и Б. С. Гиппенрейтеру)

Степень мощности Продолжительность работы Виды физических упражнений при рекордном выполнении
Максимальная от 20 до 25 секунд бег 100 и 200м;
Субмаксимальная от 25 сек до 3-5 минут бег 400, 800, 1000 и 1500м; плавание 100, 200, 400м; скоростной бег на коньках 500, 1500 и 3000м;
Большая от 3-5 до 30 минут бег 2, 3, 5 и 10км; плавание 800 и 1500м; скоростной бег на коньках 1500 и 5000м;
Умеренная свыше 30 минут бег 15км и более; спортивная ходьба 10км и более; бег на лыжах 10км и более;

Таблица 4 – Показатели функционального состояния в зонах различной мощности

Показатели Зоны относительной мощности
максимальная субмаксимальная большая умеренная
Предельная длительность от 20 до 25 сек от 25 сек до 3-5 минут от 3-5 до 30 минут свыше 30 минут
Потребление кислорода незначительное возрастает к максимальной максимальное пропорцио-нально мощности
Кислородный долг почти субмаксимальный субмаксимальный максимальный пропорцио-нален мощности
Вентиляция легких и кровообраще-ние незначительное субмаксимальное максимальное пропорцио-нально мощности
Биохимичес-кие сдвиги субмаксималь-ные максимальные максималь-ные незначи-тельные

Работа мышц совершается почти полностью за счет бескислородного (анаэробного) распада веществ. Практически весь кислородный запрос организма удовлетворяется уже после работы, т.е. запрос во время работы почти равен кислородному долгу. Дыхание незначительно (на протяжении 20-30 с.

пока совершается работа), спортсмен либо не дышит, либо делает несколько коротких вдохов. Зато после финиша дыхание еще долго остается усиленным, в это время погашается кислородный долг. Из-за кратковременной работы кровообращение не успевает усилиться, ЧСС значительно возрастает к концу работы.

Однако минутный объем крови увеличивается ненамного, т.к. не успевает вырасти систолический объем сердца.

Использование энергии при физической активности. Энергия на тепло и питание

Зона субмаксимальной мощности. В мышцах протекают не только анаэробные процессы, но и процессы аэробного окисления, доля которого увеличивается к концу работы из-за постепенного усиления кровообращения. Интенсивность дыхания так же все время возрастает до конца работы.

Процессы аэробного окисления хотя и возрастают на протяжении работы, но все же отстают от процессов бескислородного распада. Все время прогрессирует кислородная задолженность. Кислородный долг к концу работы больше, чем при максимальной мощности.

В крови происходят большие химические сдвиги. К концу работы в зоне субмаксимальной мощности резко усиливаются дыхание и кровообращение, возникает большой кислородный долг и выраженные сдвиги в кислотно-щелочном и водно-солевом равновесии крови.

Возможно повышение температуры крови на 1-2 градуса, что может влиять на состояние нервных центров.

Зона большой мощности. Интенсивность дыхания и кровообращения успевает уже в первые минуты работы возрасти до очень больших величин, которые сохраняются до конца работы.

Возможности аэробного окисления более высоки, однако они отстают от анаэробных процессов. Сравнительно большой уровень потребления кислорода несколько отстает от кислородного запроса организма, поэтому накопление кислородного долга все же происходит.

К концу работы он бывает значителен. Значительны сдвиги в химизме крови и мочи.

Зона умеренной мощности. Это уже сверхдлинные дистанции. Работа умеренной мощности характеризуется устойчивым состоянием. Это связано с тем, что усиление дыхания и кровообращения пропорционально интенсивности работы и отсутствуют накопления продуктов анаэробного распада. При многочасовой работе наблюдается значительный общий расход энергии, что уменьшает углеводные ресурсы организма.

Итак, в результате повторных нагрузок определенной мощности на тренировочных занятиях организм адаптируется к соответствующей работе благодаря совершенствованию физиологических и биохимических процессов, особенностей функционирования систем организма. Повышается тренированность, растут спортивные результаты.

Спорт и энергия: как тренировки помогают быть «в ресурсе»?

Тех, кто пока не включил в свой график регулярные занятия фитнесом, могут удивлять энерджайзеры, которые в шесть утра — на пробежке, а после с бодростью сворачивают горы, показывая чудеса продуктивности.

На самом деле, у этого есть научное объяснение: спорт может быть своеобразным источником энергии, если знать, как правильно ее «добывать». Подробнее об этом рассказывает Анна Аузбиевна Гусова (@dr.annagusova), к.м.н.

, эндокринолог, диетолог, врач по спортивной медицине и лектор курса «Спортивная эндокринология» от проекта ANTEMA.Education.

Когда человек привносит в свою жизнь регулярную физическую активность, он начинает лучше себя чувствовать. Есть даже такое понятие: «мышечная радость». Этот феномен очень многофакторный, но есть и чисто физиологические объяснения.

Читайте также:  Симптомы полиомиелита у детей

В работающей мышечной ткани вырабатываются важные для здоровья вещества — миокины, которые обладают противовоспалительным эффектом и по действию во многом «противостоят» адипокинам — гормонам жировой ткани, помогая сохранить здоровье и молодость.

Во время занятий спортом секретируются эндорфины, которые вызывают чувство удовольствия, повышается продукция таких нейромедиаторов, как дофамин и серотонин, а также улучшается кровообращение в целом, что влияет и на работу внутренних органов, и на работу мозга, даря ощущение бодрости и энергичности.

Само по себе хорошее самочувствие, бодрость и улучшение интеллектуальных возможностей, которые появляются при регулярных, правильно подобранных тренировках и помогают все успевать, служат хорошей мотивацией для продолжения активности.

И это помимо улучшения физической формы! И так получается, что люди, которые живут в движении, хотят двигаться еще больше, черпая из своей активности энергию. А для тех, кто малоподвижен, поиск мотивации — проблема.

Конечно, бывают ситуации, когда даже при формально хорошем здоровье у человека нет физических сил тренироваться, присутствует повышенная утомляемость и слабость, но это повод для обследования, выявления и коррекции дефицитов нутриентов, а не для исключения из своей жизни нагрузок.

Наличие такого состояния является фоном для развития различного рода заболеваний, поэтому в такой ситуации нужно действовать, а не ждать.

Понимая, насколько важна для человека физическая активность, может показаться странным, что не все люди регулярно занимаются спортом. С одной стороны, это психологический вопрос: что человек ставит на первое место, какие у него приоритеты, если он не может выделить время на свое здоровье и начать тренироваться. С другой стороны, физиология тоже играет роль.

С точки зрения эндокринолога — у тех, кто менее активен, другой баланс гормонов, в связи с чем эти люди могут чувствовать нехватку сил, меньшую бодрость. Например, при избытке жировой ткани выделяется больше инсулина, а тестостерона — меньше, чем у людей с нормальной жировой массой.

А высокий уровень тестостерона — это желание не сидеть на месте, получать новый опыт, новые впечатления, новую информацию. Тестостерон — это амбиции.

В исследованиях было показано, что для получения максимального эффекта в отношении здоровья, тренировки должны быть разнообразными по интенсивности и типу работы и нагружать разные мышцы.

Однако при крайне интенсивных тренировках в норме происходит падение уровня тестостерона, изменение соотношения тестостерона и кортизола — гормона стресса.

Обычно через какое-то (довольно короткое) время его уровень снова приходит в индивидуальную норму, а на фоне постепенного снижения жировой массы этот уровень может даже постепенно увеличиваться. Ключевую роль в сохранении функциональных возможностей и правильного соотношения гормонов играет грамотное восстановление.

Откуда берется энергия?

Есть несколько основных путей получения клетками энергии: с использованием кислорода (аэробный) и без него (анаэробный). Второй вариант — анаэробный гликолиз, используется организмом для получения энергии при силовых тренировках, а также в какой-то мере при высокоинтенсивном кардио.

Этот путь получения энергии клеткой довольно малопродуктивный; в результате расщепления одной молекулы глюкозы образуется лишь две молекулы АТФ, однако при таких тренировках в большей степени происходит прирост мышечной массы и скоростно-силовых параметров.

Гораздо более эффективными с точки зрения производства энергии являются аэробные нагрузки низкой или умеренной интенсивности. При таких нагрузках энергия в клетке образуется при участии кислорода, и из одной молекулы глюкозы получается 36 молекул АТФ.

Молекулы АТФ служат клеткам источником энергии для различных биохимических процессов, а глюкоза является главным субстратом для образования молекул АТФ.

При регулярных кардиотренировках увеличивается количество митохондрий — «энергетических станций» — в мышцах.

Таким образом, чем больше мы тренируемся, тем более эффективно в мышцах образуется и расходуется энергия. В сбалансированном тренировочном процессе необходимы и аэробные, и анаэробные нагрузки.

В зависимости от потребностей их соотношение можно изменять, не забывая при этом о необходимом восстановлении. 

Для качественного восстановления после физических нагрузок необходимо достаточное количества сна, полноценное питание и отсутствие дефицитов важных витаминов и микроэлементов. В случае отсутствия достаточных условий для качественного восстановления невозможно получить все преимущества от занятий спортом.

При этом нужно понимать, что в подавляющем числе случаев при самых тяжелых состояниях (например, после операций) любые варианты физической активности, в том числе дыхательная гимнастика, положительно влияют на здоровье. Исключение составляет острая фаза инфекционных заболеваний, COVID-19 — в этом случае занятия необходимо отложить до стабилизации состояния.

Малоэффективными, а иногда и неполезными для здоровья могут быть физические нагрузки в условиях серьезного железодефицита.

Дефициты витаминов и минералов в принципе могут быть одними из факторов развития митохондриальной дисфункции — ситуации, при которой митохондрии работают плохо, процессы выработки энергии затруднены.

В этом случае физическая активность не станет решением проблемы: нужна коррекция имеющихся дефицитов.

Если у человека нет дефицита микронутриентов, увеличение физической нагрузки приведет в конечном итоге к увеличению количества мышечной массы и улучшению их качества — повысится количество митохондрий, клеточных «электростанций», и увеличится выносливость.

Есть множество исследований насчет того, как сделать тренировки более эффективными, выбрав для них «правильные» условия. Так, в одной из работ утверждается, что тренировки в вечернее время эффективнее с точки зрения жиросжигания, а тренировки в утреннее время опасны.

В другой — есть данные о том, что тренировки до завтрака наиболее эффективны для снижения веса, а энергия лучше всего расходуется утром, в связи с чем в это время суток мы можем позволить себе более калорийную пищу с меньшим риском поправиться.

Наиболее взвешенным кажется представление о наличии индивидуальных биоритмов. Поэтому для того, чтобы решить, какой график тренировок подходит именно вам, необходимо ориентироваться на собственные ощущения.

Важно слушать себя, понимать состояние своего организма и уже после пробовать тренировки в непривычных условиях, пытаясь найти подходящий вариант.

Как не уйти «в минус»?

Внимание к своему самочувствию — еще и ключ к тому, чтобы тренировки давали энергию, а не забирали ее. При достаточном восстановлении и отсутствии дефицитов такой проблемы быть не должно.

Есть распространенные пищевые дефициты, которые влияют на самочувствие. При их наличии занятия спортом не оказывают того существенного положительного влияния на здоровье, которое потенциально возможно. Речь идет о нехватке следующих веществ:

  • Железо. Оно является участником многих биохимических процессов в организме — преобразования гормонов, детоксикации и других. Одной из главных биологических функций железа является перенос кислорода в составе гема — основного белка-переносчика эритроцитов аэробных процессов в организме. С помощью гемового железа эритроциты обеспечивают ткани кислородом после его поступления в легкие. Железосодержащие белки обеспечивают для мышц кислородный резерв во время нагрузок. Именно поэтому при нехватке железа тренировки даются с большим трудом и не приносят должного эффекта.
  • Витамин B12. Все витамины группы B особенно нужны тем, кто занимается спортом, так как они являются коферментами в реакциях производства энергии в клетках. Витамин B12 участвует в процессе кроветворения, и его дефицит также может приводить к ухудшению снабжения тканей кислородом.
  • Магний. Этот элемент крайне необходим при интенсивных нагрузках. Он влияет на восстановление мышц, способствует их расслаблению.
  • Белок. Чтобы сохранять мышечную массу, человеку необходимо употреблять в пищу минимум 1 г белка на 1 кг мышечной массы ежедневно. При физических нагрузках потребность в белке возрастает.
  • Омега-3 жирные кислоты. Является структурным компонентом качественных мембран — оболочки клеток. В ходе интенсивных тренировок всегда происходят микротравмы мышц. Чем выше содержание омега-3, тем быстрее идет восстановление мышц после нагрузок. Содержание омега-3 жирных кислот в мембранах можно измерить с помощью анализа, который называется «омега-3 индекс».
  • Витамин D. Оказывает множество положительных эффектов на весь организм. Влияет на иммунитет, выработку половых гормонов, в том числе тестостерона, нервно-мышечную передачу. Способствует нормальной работе мышечной и костной тканей.

На восстановительные процессы влияет и поддержание водного баланса. Каждому человеку требуется 30-40 мл на кг веса в день — в зависимости от условий среды, состояния и физической активности.

Обратите внимание: при регулярных тренировках потребность не только в воде, но и в питательных веществах, витаминах и микроэлементах возрастает — риск развития дефицитов выше.

Поэтому необходимо уделять особенное внимание полноценному питанию, правильному восстановлению и своему самочувствию.

Энергетический обмен или откуда берется энергия для организма?

За счет чего человек двигается? Что такое энергетический обмен? Откуда берется энергия для организма? На сколько ее хватит? При какой физической нагрузке, какая энергия расходуется? Вопросов как видите много. Но больше всего их появляется, когда начинаешь эту тему изучать. Попробую облегчить  самым любопытным жизнь и сэкономить время.  Поехали…

Читайте также:  Особенности периодонта. Степени деформации периодонта

Энергетический обмен – совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии.

Для обеспечения движения (актиновых и миозиновых нитей в мышце) мышце требуется АденозинТриФосфат (АТФ). При разрыве химических связей между фосфатами выделяется энергия, которая используется клеткой. При этом АТФ переходит в состояние с меньшей энергией в АденозинДиФосфат (АДФ) и неорганического Фосфора (Ф)

АТФ + H2O     ⇒    АДФ + Ф + Энергия

Если мышца производит работу, то АТФ постоянно расщепляется на АДФ и неорганический фосфор выделяя при этом Энергию (порядка 40-60 кДж/моль). Для продолжительной работы необходимо восстановление АТФ с такой скоростью, с какой это вещество используется клеткой.

Источники энергии, используемые при кратковременной, непродолжительной и продолжительной работе различные. Образование энергии может осуществляться как анаэробным (безкислородным), так и аэробным (окислительным) способом. Какие качества развивает спортсмен тренируясь в аэробной или анаэробной зоне я писал в статье «Пульс для бега и пульс при физической нагрузке (Пульсовые зоны)«.

Выделяют три энергетические системы, обеспечивающие физическую работу человека:

  1. Алактатная или фосфагенная (анаэробная). Связана с процессами ресинтеза АТФ преимущественно за счет высокоэнергетического фосфатного соединения – КреатинФосфата (КрФ).
  2. Гликолитическая (анаэробная). Обеспечивает ресинтез АТФ и КрФ за счет реакций анаэробного расщепления гликогена и/или глюкозы до молочной кислоты (лактата).
  3. Аэробная (окислительная). Возможность выполнения работы за счет окисления углеводов, жиров, белков при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода в работающих мышцах.

Энергообеспечение организма человека.

Источники энергии при кратковременной работе.

Быстродоступную энергию мышце дает молекула АТФ (АденозинТриФосфат). Этой энергии хватает на 1-3 секунды. Этот источник используется для мгновенной работы, максимальном усилии.

АТФ + H2O     ⇒     АДФ + Ф + Энергия

В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ; так, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин.

В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день, но содержит в каждый конкретный момент примерно 250 г), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Пополняется АТФ за счет КрФ (КреатинФосфат), это вторая молекула фосфата, обладающего высокой энергией в мышце. КрФ отдает молекулу Фосфата молекуле АДФ для образования АТФ, обеспечивая тем самым возможность работы мышцы в течение определенного времени.

Выглядит это так:

АДФ+ КрФ   ⇒   АТФ + Кр

Запаса КрФ хватает до 9 сек. работы. При этом пик мощности приходится на 5-6 сек.  Профессиональные спринтеры этот бак (запас КрФ) стараются еще больше увеличить  путем тренировок  до 15 секунд.

Как в первом случае, так и во втором процесс образования АТФ происходит в анаэробном режиме, без участия кислорода. Ресинтез АТФ за счет КрФ осуществляется почти мгновенно.

Эта система обладает наибольшей мощностью по сравнению с гликолитической и аэробной и обеспечивает работу «взрывного» характера с максимальными по силе и скорости сокращениями мышц.

Так выглядит энергетический обмен при кратковременной работе, другими словами, так работает алактатная система энергообеспечения организма.

Источники энергии при непродолжительной работе.

Откуда берется энергия для организма при непродолжительной работе? В этом случае источником является животный углевод, который содержится в мышцах и печени человека — гликоген. Процесс, при котором гликоген способствует ресинтезу АТФ и выделению энергии называется Анаэробным гликолизом (Гликолитическая система энергообеспечения).

Гликолиз – это процесс окисления глюкозы, при котором из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты (Пируват). Дальнейший метаболизм пировиноградной кислоты возможен двумя путями — аэробным и анаэробным.

При аэробной работе пировиноградная кислота (Пируват) участвует в обмене веществ и многих биохимических реакциях в организме.

Она превращается в Ацетил-кофермент А, который участвует в Цикле Кребса  обеспечивая дыхание в клетке.

У эукариот (клетки живых организмов, которые содержат ядро, то есть в клетках человека и животных) Цикл Кребса протекает внутри митохондрии (МХ, это энергетическая станция клетки).

Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот) – ключевой этап дыхания всех клеток использующих кислород, это центр пересечения многих метаболических путей в организме.

Кроме энергетической роли, Циклу Кребса отводится существенная пластическая функция.

Участвуя в биохимических процессах он помогает синтезировать такие важные клетки-соединения, как аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и др.

Если кислорода недостаточно, то есть работа проводится в анаэробном режиме, тогда пировиноградная кислота в организме подвергается анаэробному расщеплению с образованием молочной кислоты (лактата)

Гликолитическая анаэробная система характеризуется большой мощностью. Начинается этот процесс практически с самого начала работы и выходит на мощность  через 15-20 сек. работы предельной интенсивности, и эта мощность не может поддерживаться более 3 – 6 минут. У новичков, только начинающих заниматься спортом, мощности едва ли хватает на 1 минуту. 

Энергетическими субстратами для обеспечения мышц энергией служат углеводы – гликоген и глюкоза. Всего же запаса гликогена в организме человека на 1-1,5 часа работы.

Как было сказано выше, в результате большой мощности и продолжительности гликолитической анаэробной работы в мышцах образуется значительное количество лактата (молочной кислоты).

 Гликоген    ⇒     АТФ + Молочная кислота  

Лактат из мышц проникает в кровь и связывается с буферными системами крови для сохранения внутренней среды организма. Если уровень лактата в крови повышается, то буферные системы в какой-то момент могут не справиться, что вызовет сдвиг кислотно-щелочного равновесия в кислую сторону.

  При закислении кровь становится густой и клетки организма не могут получать необходимого кислорода и питания. В итоге, это вызывает угнетение ключевых ферментов анаэробного гликолиза, вплоть до полного торможения их активности.

Снижается скорость самого гликолиза, алактатного анаэробного процесса, мощность работы.

Продолжительность работы в анаэробном режиме зависит от уровня концентрации лактата в крови и степенью устойчивости мышц и крови к кислотным сдвигам.

Буферная емкость крови – способность крови нейтрализовать лактат. Чем тренированнее человек, тем больше у него буферная емкость.

Источники энергии при продолжительной работе.

Источниками энергии для организма человека при продолжительной аэробной работе, необходимые для образования АТФ служат гликоген мышц, глюкоза в крови, жирные кислоты, внутримышечный жир. Этот процесс запускается при длительной аэробной работе.

Например, жиросжигание (окисление жиров) у начинающих бегунов начинается после 40 минут бега во 2-й пульсовой зоне (ПЗ). У спортсменов процесс окисления запускается уже на 15-20 минуте бега.

Жира в организме человека достаточно для 10-12 часов непрерывной аэробной работы.

При воздействии кислорода молекулы гликогена, глюкозы, жира расщепляются синтезируя АТФ с выделением углекислого газа и воды. Большинство реакций происходит в митохондриях клетки.

Гликоген + Кислород   ⇒     АТФ + Углекислый газ + Вода

Образование АТФ с помощью данного механизма происходит медленнее, чем с помощью источников энергии, используемых при кратковременной  и непродолжительной работе.

Необходимо от 2 до 4 минут, прежде чем потребность клетки в АТФ будет полностью удовлетворена с помощью рассмотренного аэробного процесса.

Такая задержка вызвана тем, что требуется время, пока сердце начнет увеличивать подачу крови обогащенной кислородом мышцам, со скоростью необходимой для удовлетворения потребностей мышц в АТФ.

Жир + Кислород  ⇒    АТФ + Углекислый газ + Вода

Фабрика по окислению жира в организме является самой энергоемкой. Так как при окислении углеводов, из 1 молекулы глюкозы производится 38 молекул АТФ. А при окислении 1 молекулы жира – 130 молекул АТФ.  Но происходит это гораздо медленнее.

К тому же для производства АТФ за счет окисления жира требуется больше кислорода, чем при окислении углеводов.

Еще одна особенность окислительной, аэробной фабрики – она набирает обороты постепенно, по мере увеличения доставки кислорода и увеличения концентрации в крови выделившихся из жировой ткани жирных кислот.  

Больше полезной информации и статей вы можете найти ЗДЕСЬ.

Если представить все энергообразующие системы (энергетический обмен) в организме в виде топливных баков, то выглядеть они будут так:

  1. Самый маленький бак – КреатинФосфат (это как 98 бензин). Он находится как бы ближе к мышце и запускается в работу быстро. Этого «бензина» хватает на 9 сек. работы.
  2. Средний бак – Гликоген (92 бензин). Этот бак находится чуть дальше в организме и топливо из него поступает с 15-30 секунды физической работы. Этого топлива хватает на 1-1,5 часа работы.
  3. Большой бак – Жир (дизельное топливо). Этот бак находится далеко и прежде, чем топливо начнет поступать из него пройдет 3-6 минут.  Запаса жира в организме человека на 10-12 часов интенсивной, аэробной работы.

Все это я придумал не сам, а брал выжимки из книг, литературы, интернет-ресурсов и постарался лаконично донести до вас. Если остались вопросы — пишите.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector