Спалювання калорій
Вступ
Якби люди чесно відповідали на запитання: "У чому причини, чому ви тренуєтесь?", Частою відповіддю було б спалювати калорії. Насправді, за даними Міністерства охорони здоров'я та соціальних служб США (1992 р.), 26% дорослих людей у США у віці від 20 до 74 років мають надлишкову вагу, що наочно демонструє вплив цього національного занепокоєння. У поєднанні з фактами, що зменшення жиру в організмі може змінити кілька захворювальних процесів (наприклад, діабет II типу, хвороби серця тощо), що фізичні вправи збільшують загальні витрати калорій, і що фізичні вправи також максимізують втрату жиру в організмі та підтримку або збільшення м’язова маса, участь у фізичних вправах - дуже послідовна та корисна стратегія втрати жиру в організмі та покращення здоров’я.
Придатність фізичних вправ як засобу для спалювання калорій було визнано фітнес-індустрією. Існує багато типів вправ, які продаються з твердженням про „спалювання більше калорій”, і споживачеві залишається задатися питанням, що саме визначає кількість спалених калорій під час тренування. Ця ситуація є основною причиною написання цієї статті.
Ви, фітнес-професіонал, повинні знати, від чого залежить, скільки калорій спалює ваше тіло під час тренувань, чому ваше тіло дотримується певних правил, що диктують величину витрат калорій, і які найкращі типи вправ збільшують калорійність. Завдяки цим знанням ви можете ефективно навчити своїх клієнтів більш реалістичним цілям, які можуть бути досягнуті за вашим рецептом фізичних вправ. Крім того, ви можете краще пояснити своїм клієнтам правду щодо багатьох рекламних тверджень, які свідчать про те, що певний спосіб здійснення найкращий для витрати калорій та втрати ваги.
Ми почнемо з короткої дискусії про взаємозв'язок між аеробними вправами, витратою калорій та інтенсивністю вправ. Потім ми представимо дані лабораторного кейсу, який ми провели для порівняння кардіореспіраторних реакцій та витрати калорій під час ергометрії циклу, ергометрії рук та комбінованої ергометрії ніг та рук. Представлені результати будуть поєднані з опублікованим дослідженням на цю тему, щоб наочно проілюструвати взаємозв'язок між інтенсивністю вправ, вправами на нижню і верхню частину тіла та витратою калорій.
Від чого залежить витрата калорій під час тренування?
У спокої ваше тіло витрачає енергію на підтримку функцій клітин, необхідних для життя. Постійне відкачування крові серцем вимагає енергії, як і постійне провітрювання (переміщення повітря всередину і назовні) легенів. Крім того, підтримка середовища, що підтримує життя всередині і навколо клітин, вимагає постійного розщеплення певних енерговиділяючих молекул. Ця енергія також використовується для утворення молекул, необхідних для відновлення клітин, накопичення енергії (глікогену і тригліцеридів), боротьби з інфекцією та переробки поживних речовин, отриманих при травленні. Ці енерговитратні функції поєднуються, формуючи в організмі основний рівень обміну речовин, який може варіювати приблизно від 800 до 1500 ккал залежно від розміру тіла та загальної калорійності споживання (вживаної кількості їжі).
Аденозинтрифосфат (АТФ) - основна молекула, яку організм використовує як засіб для використання хімічної енергії для виконання клітинної роботи. Фізичні вправи збільшують витрату калорій організму, оскільки скорочення м’язів пов’язане з необхідністю багаторазового формування та розпаду АТФ. Енергія, що виділяється при розпаді АТФ, підживлює скорочення скелетних м’язів, тим самим збільшуючи енергетичні потреби організму та збільшуючи калорійність. Дослідження показали, що під час фізичних вправ збільшення витрат калорій майже повністю відбувається за рахунок скорочення скелетних м’язів; баланс обумовлений збільшенням енергетичних потреб серця та м’язів, що використовуються під час вентиляції.
Як вимірюється витрата калорій?
Витрати калорій можуть бути виміряні безпосередньо, що вимагає вимірювання тепла, що виділяється організмом, або побічно вимірювання вентиляції та обміну киснем та вуглекислим газом організмом. Ці методи називають відповідно прямою калориметрією та непрямою калориметрією, і дослідження та перевірка цих методів датуються кінцем 1890-х (Lusk, 1928). З багатьох методологічних причин метод непрямої калориметрії є найбільш підходящим і точним для оцінки витрат калорій під час фізичних вправ.
Коли людина витрачає калорії, організм використовує кисень і виробляє вуглекислий газ. Не всі реакції організму споживають кисень і виробляють вуглекислий газ, але без таких реакцій решта реакцій клітин врешті-решт припиняться, і клітини гинуть. Цей факт важливий, оскільки означає, що кількісна оцінка споживання кисню та вироблення вуглекислого газу є непрямим засобом вимірювання калорій, які виділяються та використовуються в результаті реакцій організму. Все, що нам потрібно знати, це взаємозв’язок між споживанням кисню та витратою калорій. На щастя, науковці, які вивчали калориметрію протягом перших двох десятиліть 19 століття, визначили для нас ці відносини (Луск, 1928).
Кількість калорій, що виділяються при споживанні кисню під час клітинного метаболізму, дещо відрізняється, коли вуглеводи, жири або білки є джерелом поживних речовин. Однак, оскільки організм переважно використовує вуглеводи та жири як джерела поживних речовин, або "енергетичні субстрати", нам потрібно зосередитись лише на цих субстратах. Енергія, що виділяється з вуглеводів та жиру в організмі, становить приблизно 4,0 та 9,0 Ккал/г субстрату. Таким чином, жир є більш щільним джерелом енергії, ніж вуглеводи. Однак пам’ятайте, що нас стосується не кількість енергії, яку отримує певна кількість енергетичного субстрату, а те, скільки енергії доступно щодо споживання кисню. Для чистого вуглеводного та жирового катаболізму (розщеплення) ці калорійності насправді становлять 5,05 та 4,73 Ккал/літр O2 відповідно. Отже, різниця в витратах калорій між чистим вуглеводним і жировим катаболізмом середньої здорової людини, яка займається протягом 30 хв при VO2 (споживання кисню) 1,5 л/хв, складе 14,4 ккал (227,25 ккал вуглеводів до 212,85 ккал жиру) . Це невелика різниця, але вказує на те, що для точних розрахунків витрат калорій під час фізичних вправ потрібно знати, скільки вуглеводів і жиру використовується як енергетичний субстрат.
Внесок вуглеводів і жирів в енергетичний обмін (процес хімічних змін для забезпечення енергією) можна визначити із співвідношення між виробництвом вуглекислого газу та споживанням кисню. Це називається RER, або відношення дихального обміну вуглекислого газу до споживання кисню. Метаболічна основа цього взаємозв'язку полягає в тому, що внаслідок катаболізму вуглеводів відбувається вироблення вуглекислого газу в порівнянні з катаболізмом жиру. Таким чином, чим нижче виробництво вуглекислого газу відносно споживання кисню, тим більший внесок жирового катаболізму у витрату калорій.