10.2: Аеробні вправи
Аеробні вправи (також відомі як кардіотренування) - це фізичні вправи від низької до високої інтенсивності, які в першу чергу залежать від аеробного процесу генерування енергії. Аеробіка буквально означає "відношення, залучення або потребування вільного кисню", і стосується використання кисню для адекватного задоволення енергетичних потреб під час фізичних вправ. Як правило, заходи легкої та помірної інтенсивності, які в достатній мірі підтримуються аеробним метаболізмом, можуть виконуватися протягом тривалого періоду часу. За практикою таким чином, прикладами серцево-судинних/аеробних вправ є біг/біг підтюпцем, плавання, їзда на велосипеді та ходьба на середні та великі відстані, згідно з першим великим дослідженням аеробних вправ, проведеним у 1960-х рр. Над 5000 співробітниками ВПС США Доктор Кеннет Х. Купер.
Кеннет Купер був першим, хто представив поняття аеробних вправ. У 1960-х Купер розпочав дослідження профілактичної медицини. Він зацікавився переконанням, що фізичні вправи можуть зберегти здоров’я людини. У 1970 році він створив власний інститут (Інститут Купера) для некомерційних досліджень та освіти, присвячений профілактичній медицині. Він спонукав мільйони людей стати активними, і зараз він відомий як "батько аеробіки".
Аеробні проти анаеробних вправ
Аеробні вправи та фізичну форму можна протиставити анаеробним вправам, найсильнішими прикладами яких є силові тренування та біг на короткі відстані. Два типи вправ відрізняються тривалістю та інтенсивністю м’язових скорочень, а також тим, як генерується енергія в м’язі. Анаеробні вправи стають необхідними, коли серце та легені не можуть встигнути за кисневими потребами м’язів.
Нові дослідження ендокринних функцій скорочувальних м’язів показали, що як аеробні, так і анаеробні вправи сприяють секреції міокінів, які є корисними гормонами, з супутніми перевагами, серед яких: ріст нової тканини, відновлення тканин та різні протизапальні функції, які в свою чергу зменшують ризик розвитку різних запальних захворювань. Секреція міокіну, в свою чергу, залежить від кількості скорочених м’язів, тривалості та інтенсивності скорочення. Таким чином, обидва типи фізичних вправ (аеробні та анаеробні) приносять чимало користі для здоров’я.
Практично у всіх умовах анаеробні вправи супроводжуються аеробними вправами, оскільки менш ефективний анаеробний метаболізм повинен доповнювати аеробну систему через енергетичні потреби, що перевищують можливості аеробної системи. Те, що загалом називають аеробними вправами, можна краще назвати "виключно аеробними", оскільки воно розроблене на достатньо низьку інтенсивність, щоб не утворювати лактату (або молочної кислоти), так що всі вуглеводи аеробно перетворюються на енергію.
Спочатку під час підвищених навантажень м’язовий глікоген розщеплюється, виробляючи глюкозу, яка піддається гліколізу, утворюючи піруват, який потім реагує з киснем (цикл Кребса, Хеміосмос), виробляючи вуглекислий газ та воду та виділяючи енергію. При дефіциті кисню (анаеробні вправи, вибухові рухи) вуглеводи споживаються швидше, оскільки піруват зброджується в лактат. Якщо інтенсивність вправи перевищує швидкість, з якою серцево-судинна система може забезпечувати м’язи киснем, це призводить до накопичення лактату і швидко унеможливлює продовження вправи. Неприємні наслідки накопичення лактату спочатку включають відчуття печіння в м’язах, а згодом можуть включати нудоту і навіть блювоту, якщо вправу продовжувати, не даючи лактату очиститися від крові.
Коли рівень глікогену в м’язах починає падати, глюкоза викидається в кров через печінку, а жировий обмін збільшується, щоб він міг підживлювати аеробні шляхи. Аеробні вправи можуть підживлюватися запасами глікогену, запасами жиру або їх комбінацією, залежно від інтенсивності. Тривалі аеробні вправи на помірному рівні при 65% VO2 max (частота серцевих скорочень 150 уд./Хв для 30-річної людини) призводять до максимального внеску жиру в загальні витрати енергії. На цьому рівні жир може становити від 40% до 60% від загальної кількості, залежно від тривалості вправи. Енергійні фізичні вправи вище 75% VO2 max (160 ударів на хвилину) переважно спалюють глікоген.
Основні м’язи у відпочилої, нетренованої людини зазвичай містять достатньо енергії для енергійних фізичних вправ приблизно на 2 години. Виснаження глікогену є основною причиною того, що марафонці називають "ударом об стіну". Тренування, зниження рівня інтенсивності та навантаження вуглеводів можуть дозволити відкласти початок виснаження більше ніж на 4 години.