Фізіологічні, метаболічні та ефекти впливу тривалого впливу енергії на ходьбу на пагорбі

Кафедра фізіології та біофізики Медичного факультету Університету Калгарі, Калгарі, Альберта, Канада T2N 4N1;

Університетський відділ анестезії лікарні Уінгтон, університетські лікарні Південного Манчестера, Манчестер M20 2LR;

Група ліпідних метаболізмів Оксфорда, лазарет Редкліффа, Оксфорд OX2 6HE; і

Науково-дослідний інститут спорту та фізичних вправ, Ліверпуль, Університет Джона Мура, Ліверпуль L3 2ET, Великобританія

Анотація

кілька видів тривалих фізичних вправ, таких як їзда на велосипеді, ходьба на гірці, альпінізм та військові маневри, викликають негативний баланс енергії через те, що споживання енергії нижче за витрати. Вплив голодування на метаболічні зміни та фізичну працездатність широко вивчався (17, 35, 27), і виявляється, що короткочасне голодування знижує фізичну працездатність та змінює метаболічну реакцію на фізичні вправи. Крім того, є все більше доказів того, що негативний енергетичний баланс може мати кілька несприятливих наслідків для здоров'я, наприклад, на імунну систему (11), а також на статеві гормони та мінералізацію кісток (9, 44).

Дослідження, проведені на військовослужбовцях, показали, незважаючи на постійний енергетичний дефіцит від 3 до 7 МДж/день, відсутність очевидних або повідомлених шкідливих наслідків для учасників (23, 31, 33). Під час цих досліджень показники ефективності не були отримані. Guezennec та ін. (28) досліджував фізичну працездатність та метаболічні зміни, викликані поєднанням тривалих фізичних вправ із трьома різними енергетичними споживаннями. Двадцять сім чоловіків-солдатів були випадковим чином розподілені до трьох груп, які отримували 7,6 МДж/день (низьке споживання), 13,4 МДж/день (середнє споживання) або 17,6 МДж/день (велике споживання). Солдати брали участь у 5-денному бойовому курсі важких і постійних фізичних навантажень (витрати енергії, за оцінками, перевищували 21 МДж/добу), при макс. O 2), та анаеробні показники вимірювались до і після бойового курсу. У той час як солдати, які споживали середню та високу енергію, зберігали свої виміряні показники, у тих, хто споживав низьку енергію, спостерігалося значне зниження V in o 2 max (8%) та анаеробної потужності (14%). Дані свідчать про те, що лише сильний дефіцит енергії призводить до незначного зниження продуктивності.

Ходьба на пагорбі - це заняття, яке, ймовірно, спричинить як великі витрати енергії, так і велику участь учасників відпочинку. Високі загальні витрати енергії зумовлені тривалим характером діяльності (1). Важливим та унікальним фактором є те, що ходьба на пагорбі - це рекреаційна діяльність, яка залучає широке коло учасників з різним віком та рівнем фізичної підготовки.

В недавньому дослідженні (1) після 12-кілометрової напруженої ходьби на пагорбі були помітні незмінні зміни часу реакції (когнітивної функції), стану настрою та сили зчеплення. Дані цього дослідження дозволяють припустити, що, незважаючи на серйозні фізіологічні навантаження, випробовувані демонстрували нормальний руховий контроль під час прогулянки. Крім того, в опитувальному дослідженні (3), заснованому на 100 пішоходах, було виявлено слабкий, але значущий взаємозв'язок між суб'єктами, які споживають низьку кількість енергії та демонструють підвищену частоту травм. Крім того, результати опитування вказували на нормальну відстань, яку подолали 18–26 км за 6–8 год. Така відстань та тривалість, ймовірно, спричинять великі енергетичні витрати та потенційно спричинять великий дефіцит енергії. Наслідки такого гострого дефіциту енергії для рекреаційних учасників залишаються незрозумілими і не досліджувались у цьому контексті.

Результати раніше згаданих досліджень (1, 3) дозволяють припустити, що велика кількість гірників може займатися діяльністю із відносно низьким споживанням енергії та згодом підтримуючи дефіцит високої енергії. Дивно, але вплив різного споживання енергії як такий не був встановлений на рекреаційних учасників.

Отже, метою цього дослідження було визначити вплив двох різних енергозаборів на деякі відповідні реакції, важливі для безпеки пішоходів, таких як потенційний тепловий стрес, порушення психомоторної діяльності та здатність підтримувати глікемію. Ми мали на меті продовжити наші попередні розслідування подій, що йдуть на схил, на більш тривалий період, ніж розглядалося в нашому початковому дослідженні (1). На основі попередніх досліджень ми постулювали, що через великі енергетичні витрати на такі випадки ходьби на пагорбі суб'єкти, які отримують низький рівень споживання енергії, можуть бути більш схильні до компромісів у роботі, ніж їхні колеги, які отримують споживання високої енергії. Крім того, як було видно з попередніх досліджень, проведених на дуже тривалих фізичних вправах у поєднанні з низькоенергетичним споживанням (10, 37, 28), було висунуто гіпотезу про те, що споживання низької енергії стимулює метаболізм таким чином, що концентрація глюкози в крові підтримується, опосередковуючись за рахунок посиленої мобілізації жиру.

Предмети

У цьому дослідженні брали участь шістнадцять чоловіків. Всім випробовуваним давали усні та письмові вказівки, що викладають експериментальну процедуру, та отримували письмову інформовану згоду. Дослідження було схвалено Комітетом з людської етики Ліверпульського університету Джона Мура. Фізичні характеристики випробовуваних наведені в таблиці 1. Більшість випробовуваних були активними та досвідченими пішоходами. Експерименти проводились протягом 3 тижнів у січні. Відсоток жиру в організмі оцінювали за товщиною шкірних складок над біцепсами, трицепсами, а також підлопатковими та надп'ятковими відділами (19). Максимальне поглинання кисню (V˙ o 2 пік) було встановлено за допомогою безперервного поступового тестування бігової доріжки до виснаження (6). Плато у відносинах поглинання кисню до роботи було досягнуто лише у двох суб’єктів; отже, найвища аеробна сила виражалася як V˙ o 2 пік, а не V 2 o 2 max. Всі предмети вивчались протягом січня, мінімум 2 дні між кожною умовою. Випробовувані заповнювали 2-денний щоденник дієти та фізичної активності, записаний перед кожним із двох випробувань, і їм пропонувалося дотримуватися однакового режиму харчування та активності перед кожним тестовим днем. Таким чином, варіації дієти та фізичних вправ до двох випробувань були мінімізовані.