Фитнесология. Наука о фитнесе и ЗОЖ

Современная жизнь практически устранила требование быть физически активным. В отличие от наших палеолитических предков, теперь выживание не зависит от способности большинства людей охотиться, строить укрытия, собирать и выращивать пищу. Эти успехи привели к серьезному недостатку – сидячему образу жизни, который стал причиной возникновения многих хронических заболеваний, которые сейчас распространены повсеместно.

Ученые и доктора высказывают предположение, что внедрение модели поведения жизнедеятельности палеолитов, может быть эффективным способом снижения различных заболеваний. В этой главе мы исследуем и рассмотрим практические рекомендации по частоте, интенсивности, продолжительности и режиму для выравнивания ежедневных физических нагрузок классическими уровнями и, ожидаемыми в нашем палеолитическом геноме.

Генетическая предрасположенность к физической работе.

В течение последних 2,4 миллионов лет примерно 84000 поколений наших предков вели образ жизни, включающий охоту и собирательство. Жизнь охотников-собирателей включала добычу пищи и воды, сборку ресурсов и создание из них одежды, укрытий и различного инвентаря, спасение от хищников, а также коммуникацию в обществе (общение), что также предполагало передвижение. Соответственно, с течением времени генетический профиль человека постепенно адаптировался посредством естественного отбора. От наших предков требовалось большое количество регулярной физической работы. Совсем недавно, с точки зрения эволюции, произошел быстрый рост технологий, который привел к ее заметному сокращению.

Технологический прогресс за последние 10000 лет:

▪ Сельскохозяйственная революция (последние 350 поколений)

▪ Промышленная революция (последние 7 поколений)

▪ Цифровой век (последние 2 поколения).

Все это привело к устранению большинства ранее требуемых физических нагрузок. В большинстве западных стран необходимость в значительных расходах энергии (калорий) на добычу продуктов питания практически сведена к нулю. Чтобы получить пищу нам достаточно пройти 200 метров до ближайшего магазина или доехать до него на автомобиле. Несмотря на квантовый скачок в развитии технологий в течение этого 10000-летнего периода, наш генетический профиль остался практически неизменным. Было подсчитано, что наш геном на 98,4% похож на тот, который был до сельскохозяйственной революции.

Гипотеза о несоответствии и ее клиническое значение.

Разница между уровнем физической активности, ожидаемой нашим генетическим профилем для нормальной метаболической функции, и тем, что фактически происходит, создала идеальную среду для проявления различных хронических заболеваний. В последнее время, особенно за последние 100 лет, наблюдался стремительный и широкий рост ожирения, диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний. Каждый год, начиная с 1900 года, за исключением 1918 года, когда была всемирная эпидемия гриппа, сердечно сосудистые заболевания (ССЗ) были наиболее распространенной причиной смерти. По данным Американской ассоциации кардиологов, 82,6 миллиона взрослых американцев (более одного из трех) имеют один или несколько типов ССЗ. Хотя распространенность смертности от сердечно-сосудистых заболеваний снизилась с 1980-х годов, она все еще остается основной причиной смерти в Соединенных Штатах. В 2007 году от сердечно-сосудистых заболеваний умерло 813 804 человека, причем почти половина смертей (49,9%) была связана с ишемической болезнью сердца. С момента становления цифровой эпохи, два поколения назад, особенно сильно возросла распространенность ожирения и диабета 2 типа. Так, например, в период времени между 1960 и 2000 годами, число взрослых американцев с первой степенью ожирения (ИМТ между 30,0 и 34,0 кг / м 2) увеличивается, в среднем, на 2,5 процента в год. Данные за 2009 год показывают, что только в одном штате (Колорадо) распространенность ожирения составляла не менее 20 процентов. Тридцать четыре штата были на уровне или превышали 25 процентов, и девять из них (Алабама, Арканзас, Кентукки, Луизиана, Миссисипи, Миссури, Оклахома, Теннесси и Западная Вирджиния) имели распространенность равную или превышающую 30 процентов. Было подсчитано, что почти 300 000 смертей в год можно связать с ожирением. Подобно ожирению, распространенность диабета 2 типа тоже резко возросла в цифровую эпоху. В шесть раз возросла распространенность диабета 2 типа в период с 1958 по 1993 год. На сегодняшний день 25,4 миллиона взрослых американцев (11,5 процента взрослого населения США) страдают сахарным диабетом. По оценкам Американской диабетической ассоциации, около 200000 смертей в год связаны с диабетом 2 типа. Ожидается, что это число будет только расти в будущем. Устранение необходимости выполнения регулярных физических нагрузок сделало наши тела уязвимыми для хронических заболеваний. К сожалению, точной статистики по России мне найти не удалось, но не думаю, что в нашей стране она сильно отличается от США или Европы. Какое нужно принять решение? Изучение нашего прошлого может улучшить будущее.

Палеолитический режим тренировок

Одним из главных отличий палеолитического образа жизни было то, что регулярная физическая активность была абсолютно обязательна. Есть четыре аспекта жизни охотника – собирателя, которые дают представление о том, что требуется в наше время с точки зрения физической активности для борьбы с развитием хронических заболеваний.

▪ Ежедневная физическая активность.

Типичный день охотника-собирателя включал значительным объемом ходьбы от малой до умеренной интенсивности. Для добычи воды и пищи часто требовалось преодолевать большие расстояния по труднопроходимой местности. Подсчитано, что ежедневное расстояние, которое проходили охотники-собиратели, составляло от 8 до 16 километров. Соответствующий расход энергии для этого объема физической активности составляет приблизительно от 600 до 1800 калорий в день – примерно в три-пять раз выше, чем у среднестатистического человека сегодня.

Кроме того, поскольку ежедневные походы в значительной степени выполнялись для приобретения средств к существованию, это означало, что значительная часть пройденного расстояния также была связана с перевозкой тяжелых грузов еды и / или воды, приобретенных в течение дня во время охоты и сбора. Этот ежедневный уровень физической активности выполняли все члены общества охотников-собирателей, за исключением очень молодых и очень старых. Интересно, что даже женщины с маленькими детьми ежедневно проходили до 5 километров, неся не только своих детей, но и различные ресурсы.

▪ Примитивная силовая тренировка.

Хотя охотник-собиратель вряд ли бы стал поднимать камни с намерением улучшить мышечную силу, эта и другие задачи все равно возникали в обычной жизни, что естественным образом создавало высокий уровень мышечной подготовленности, как побочный продукт. В конце успешной охоты добыча должна была быть перенесена (часто на большие расстояния) в лагерь. Добыча таких продуктов как орехи и ягоды требовала большой гибкости, умения лазать и копать. И так же, как на охоте, требовалось перевозить собранные продукты на большие расстояния от места сбора до лагеря.

Другая необходимая физическая работа, которая способствовала мускульной физической подготовке охотников – собирателей, заключалась в строительстве и обслуживании жилых помещений, которые требовали регулярного ремонта и содержания. Кроме того, охотники-собиратели также должны были создавать инструменты для строительства вручную.

▪ Интервальная тренировка.

В то время как большинство походов, связанных с охотой и собирательством, состояли из пеших прогулок на большие расстояния с интенсивностью от низкой до умеренной, также, периодически, возникала необходим ость в более высокой интенсивности. Например, охоту и преследование животных можно приравнять к современной интервальной тренировке. Однако охота, вероятно, была ограничена несколькими короткими периодами в неделю, так как запасенной еды хватало на несколько дней.

▪ Комплексная периодизация.

Две интересные вещи, которые мы можем увидеть в образе жизни охотника-собирателя, и которые имеют отношение к фитнесу в современную эпоху, включают схожий характер в разнообразии деятельности. Широкий спектр ежедневных задач, требуемых в жизни охотника-собирателя, обеспечивал высокий уровень физической подготовки во всех областях, включал кардиореспираторную тренировку, мышечную тренировку и гибкость. Маловероятно, что охотник-собиратель участвовал только в охоте (то есть, выполнял аэробные занятия) и не участвовал в транспортировке добычи (то есть, выполнял анаэробные занятия) обратно в лагерь. Точно так же охотники-собиратели не могли участвовать в добыче пищи, воды и дров, не проходя значительные расстояния, чтобы найти эти ресурсы, а затем не доставив их обратно в лагерь (то есть опять получение аэробной и анаэробной нагрузки).

Все люди в повседневной жизни принимали участие в разнообразных занятиях, обеспечивая высокий уровень всесторонней физической подготовки. Еще одна интригующая особенность палеолитического образа жизни заключалась в том, что за серией физически сложных дней должен был последовать день отдыха. После кропотливой многодневной охоты и/или сбора, которые требовали перемещений на многие километры, следовали относительно легкие дни, в которые выполнялись менее сложные задачи в лагере. Тем не менее важно отметить, что охотник-собиратель не просто отдыхал в положении лежа весь свой выходной. Легкий день по-прежнему включал в себя большую физическую активность и мог состоять из работ по техническому обслуживанию лагеря, строительству и ремонту охотничьих принадлежностей, не стоит забывать и про социальные мероприятия, например танцы. Естественная палеолитическая периодизация (тяжелые дни, за которыми следуют восстановительные дни) сравнима с практикой, которой придерживаются многие современные спортсмены в своих тренировочных программах.

Кажется логичным, что программа тренировок палеолитов имела значительные достоинства для укрепления физического здоровья. Давайте посмотрим, что наука говорит о переносе такого подхода на современного человека.

Текущие исследования

Отличительными чертами примитивного образа жизни были регулярная ходьба на большие расстояния с эпизодическими всплесками интенсивного спринта, а также высокий уровень мышечной работы, включающий скалолазание, копание, подъемы в гору и другие различные формы физического труда.

Результаты текущих исследований дают основание полагать, что повышенная ежедневная трата энергии посредством физической активности является одним из наиболее мощных факторов, определяющих долгосрочное здоровье и выживание. Более того, исследования показали, что существует сильная взаимосвязь «доза-реакция» между объемом упражнений (выполняемых с интенсивностью от низкой до умеренной) и получением многочисленных преимуществ для здоровья, включая улучшение кардиореспираторной (система, состоящая из сердечно-сосудистой системы и системы дыхания) подготовленности, состава тела, липидного профиля и чувствительности к инсулину. Исследования показывают, что быстрые и впечатляющие улучшения в кардиореспираторной системе могут быть достигнуты с помощью высокоинтенсивных интервальных тренировок. Например, одно и с следование показало 20-процентное улучшение уже после шести недель интервальных тренировок. Хороший уровень кардиореспираторной подготовленности является, пожалуй, самым важным фактором для сердечно-сосудистого здоровья, поскольку было показано, что низкая подготовленность является причиной большего числа смертей среди мужчин и женщин.

Исследования также подтверждают важность выполнения тренировок с отягощениями в качестве дополнения к регулярным занятиям аэробикой. Фактически, многие исследования показывают усиленную адаптацию организма, когда аэробные и анаэробные тренировки комбинируются, по сравнению с выполнением только одного типа тренировок.

Как итог – современные исследования позволили установить нам, что имитация физической деятельности наших предков способно улучшить здоровье современного человека не просто в теории, но и на практике. Если перед вами не стоит задача набрать экстремальную мышечную массу или развить супер силу, то для улучшения своего здоровья будет достаточно просто включить больше активностей в свою жизнь: -пойти на рыбалку или охоту -парковаться на самом дальнем парковочном месте от продуктового магазина -ездить в магазин на велосипеде или ходить пешком -совершать дальние прогулки и проводить активные игры с собакой -носить свои продукты в магазине в корзине, а не возить в тележке -плавать, играть в футбол, танцевать и многое другое. Будьте здоровы!

На самом деле большинство основных различий в физической производительности и метаболизме между полами объясняется размером и составом тела, а не самим полом. Основные гендерные различия кроются в половых гормонах и типах мышечных волокон. Жировые и мышечные ткани женщин лучше приспособлены для обработки углеводов и жиров, чем мужские. Все эти различия делают женщин более метаболически приспособленными для почти всего того, что связано со здоровьем и работоспособностью, за исключением коротких интенсивных всплесков активности, которые зависят от гликолитических способностей.

Итак, для начала, какая разница между мужчинами и женщинами? Или, по крайней мере, насколько велики физиологические различия в основных параметрах, которые относятся к силе и производительности? Различия не очень большие. Мужчины и женщины очень похожи по метаболизму, по крайней мере, если смотреть на скорость метаболизма. Около 90% еже дневных энергетических затрат зависят от без жировой массы, жировой массы и уровня активности. Женщины, как правило, имеют более медленный метаболизм, чем мужчины, но разница в основном зависит от мышечной массы и размера тела, а не от пола. Что касается различий в мышечной массе, то женщины, как правило, имеют около 2/3 мышечной массы мужчин, с большей разницей в мышечной массе в верхней части тела, примерно 1/2, в то время как в нижней части тела мужчины и женщины схожи на 3/4. И хотя мужчины, как правило, сильнее женщин, это объясняется как раз различиями в мышечной массе. Это означает, что если мужчина и женщина имели бы одинаковый размер мышц, то у них была бы примерно одинаковая сила. Что касается аэробных показателей, мужчины, как правило, немного быстрее, чем женщины с эквивалентным уровнем подготовки. Это различие почти полностью объясняется составом тела (мужчины склонны быть худыми), гематокритом (более высокий уровень тестостерона приводит к немного большему количеству эритроцитов) и размером сердца.

Смысл этой главы состоит в том, чтобы вникнуть в те различия, которые действительно существуют между мужчинами и женщинами и не зависят от размера и состава тела. Мы также обсудим как эти различия влияют на тренировки и диету.

Метаболизм.

Женщины, как правило, имеют около 2/3 мышечной массы и в 2 раза больше жира, чем мужчины, но при этом, как правило, имеют значительно лучшее метаболическое здоровье. На первый взгляд, можно ожидать, что человек с большим количеством мышц и меньшим количеством жира должен быть более метаболически здоровым. Однако цифры в исследованиях показывают другую историю. У мужчин выше уровень глюкозы в крови натощак в среднем на 50—100%, а скорость усвоения глюкозы мышцами – на 30—50% медленнее. Итак, очевидный вопрос: почему такая разница? Ответ очень простой: организм женщины лучше оснащен для различных метаболических функций. Почему так? Ответ вы найдете ниже.

Роль эстрогена

При обсуждении гендерных различий в спортивной сфере, первое, на что люди обращают внимание – это половые гормоны, и на то есть веская причина. Основная часть различий заключается в том, что большая мышечная масса у мужчин обусловлена более высоким уровнем тестостерона, а большая разница в метаболических характеристиках объясняется более высоким уровнем эстрогена у женщин. Наши мышцы имеют рецепторы эстрогена, и, на самом деле, есть все основания полагать, что эстроген играет важную роль в полезных адаптациях, которые происходят при тренировках. По сравнению с малоподвижными мужчина и, у тренированных мужчин в 3—5 раз больше рецепторов эстрогена в мышцах (что говорит о том, что они становятся более чувствительными к воздействию эстрогена). Возможно, это слегка смутит мужчин, которые занимаются спортом, но не стоит волноваться. Мужчины, рожденные с нарушениями в системе эстрогенов (дефектные ферменты ароматазы или мутированные рецепторы эстрогена), более склонны к резистентности к инсулину и диабету. В исследованиях было обнаружено, что рецепторы эстрогена в митохондриях увеличивают скорость поглощения глюкозы в мышцах при их активации. Пока ваш уровень эстрогена в норме, единственное, что происходит из-за повышенной чувствительности мышц к эстрогену – это улучшение поглощения глюкозы в мышцах и улучшение метаболического здоровья. Еще одна причина, которая показывает почему эстроген является основным игроком в улучшенном метаболическом здоровье женщин, заключается в том, что гендерные различия в чувствительности к инсулину не возникают до наступления половой зрелости (в это время инсулин уменьшается у мужчин и увеличивается у женщин на кг сухой массы тела). Кроме того, чувствительность женщин к инсулину снижается после менопаузы, но часто улучшается, когда они переходят на заместительную терапию эстрогенами. Однако, как и в большинстве случаев, слишком много может быть так же плохо, как и слишком мало. Некоторые исследования показывают, что у женщин, использующих оральные контрацептивы, чувствительность к инсулину примерно на 40% ниже, чем у женщин, не принимающих их при одинаковом ИМТ, составе тела и физических активностях. Итак, главный вывод: эстроген полезен для обмена веществ в пределах нормального физиологического диапазона. Когда в системе эстрогенов что-то выходит из строя, когда эстроген слишком низок или слишком высок, нарушается обмен веществ.

Разница в жире

Хотя у женщин, обычно, процент жира больше, существуют различия в том, где хранится этот жир, а также в характеристиках этого жира. Для начала мужчины, как правило, имеют больше висцерального жира (жир накапливается вокруг органов в брюшной полости), а женщины, как правило, имеют больше периферического подкожного жира (жир накапливается между мышцами и кожей). Это приводит к образованию «яблочной» или «грушевидной» формы тела и это очень важное отличие. Висцеральный жир – это один из самых неприятных видов жира, который увеличивает риск сердечных заболеваний, диабета и всевозможных болезней. Висцеральный жир более чувствителен к катехоламинам (адреналину и норадреналину), и если подкожный жир может поступать непосредственно в общее кровообращение, то висцеральный жир с венозной кровью сначала направляется в печень. Ваша печень и поджелудочная железа – это основные органы, которые регулируют уровень глюкозы в крови, и увеличение содержания жирных кислот, поступающих в вашу печень из висцерального жира, может снизить чувствительность вашей печени к инсулину, что может нарушить усвоение (гомеостаз) глюкозы. Помимо этого, висцеральный жир также более активен в производстве воспалительных цитокинов (пептидные информационные молекулы). Таким образом, схема распределения жира у женщин является более выгодной для здоровья.

Жир производит два гормона, которые положительно влияют на метаболическое здоровье: лептин и адипонектин. Лептин помогает подавлять аппетит и улучшает чувствительность к инсулину. Адипонектин также связан с лучшей чувствительностью к инсулину. Различные исследования показывают, что у женщин уровень адипонектина выше в среднем на 34% (женщины с ожирением и мужчины с ожирением) и на 127% (женщины с худой фигурой и мужчины). Адипонектин работает через активацию пути AMPK, увеличивая поглощение глюкозы и окисление жиров в мышцах. Однако у женщин меньше рецепторов адипонектина, чем у мужчин, и сильная корреляция между уровнем адипонектина, активацией AMPK и поглощением глюкозы наблюдается только у мужчин. По этой причине, в целом несмотря на то, что женщины действительно имеют более высокие уровни лептина и адипонектина, они играют лишь незначительную роль в метаболических различиях между мужчинами и женщинами.

Жировая ткань поглощает глюкозу из крови примерно со скорость ~40% от скорости поглощения глюкозы мышечными тканями. Это означает, что мышцы являются более важным фактором для удаления глюкозы, а жировая ткань играет меньшую роль, но при этом скорость поглощения глюкозы выше у женских жировых клеток, чем у мужских, что может являться одним из факторов лучшего обмена глюкозы у женщин.

Различия в мышцах.

Самое важное мышечное различие заключается в том, что женщины, как правило, имеют большую долю медленных волокон l типа (примерно на 27—35% большую площадь волокон l типа относительно общей площади волокон в сравнении с мужчинами) и большую плотность капилляров. Это два ключевых фактора. Большее число волокон l типа и большая плотность капилляров означают лучшую перфузию тканей (способность доставлять больше крови мышцам для обеспечения их кислородом и очистки метаболитов) и более эффективное окисление глюкозы и жирных кислот (потому что волокна типа l – это волокна с большим количеством митохондрий и аэробных ферментов). Резистентность к инсулину и диабет 2 типа коррелируют с процентным содержанием волокон 1го типа и плотностью капилляров. Чем этих волокон меньше, тем хуже. Это является основной причиной, по которой чернокожие люди, особенно западноафриканского происхождения, имеют успехи в различных видах спорта, зависимых от быстрых волокон (американский футбол и баскетбол), но при этом они страдают от более частых случаев возникновения диабета и сердечных заболеваний. В среднем они имеют более высокую долю быстрых мышечных волокон (ll типа), которые превосходны для взрывных движений, но не так хороши для метаболического здоровья. Таким образом, большая доля волокон l типа и более высокий уровень эстрогена, в значительной степени объясняют, почему женские мышцы лучше справляются с глюкозой. Но и это ещё не всё.

Мышцы у женщин также лучше справляются с жиром, чем мышцы у мужчин, даже если сравнивать только волокна l типа. У женщин концентрация жирных кислот в плазме примерно на 40% выше, чем у мужчин, и они могут эффективно использовать эти жирные кислоты. FAT/CD36 являются наиболее важными белками для доставки жирных кислот в мышцы и их транспортировки в митохондрии. Концентрация FAT/CD36 увеличивается у обоих полов в результате тренировок, но у женщин она всегда выше, независимо от того была проведена тренировка или нет.

После еды повышается уровень триглицеридов и ЛПОНП (липопротеинов очень низкой плотности, которые в основном служат транспортным средством для жира). Они быстрее возвращаются к исходному уровню у женщин, потому что их мышцы могут поглощать больше жира и быстрее. Вдобавок к этому у женщин больше внутри мышечных триглицеридов, чем у мужчин. Существует тесная связь между тем, сколько жира накапливается в мышцах и тем, насколько легко его использовать. Чем больше жира вы можете использовать во время физических нагрузок, тем лучше. Это экономит гликоген, снижает уровень воспринимаемой нагрузки (что тесно связано с уровнем гликогена) и позволяет выдерживать её дольше. Более того, у женщин не только больше внутримышечных триглицеридов, чем у мужчин, так они еще и более доступны. Мужчины, как правило, имеют несколько крупных липидных капель (жиры запасаются в форме капель в цитоплазме клетки) и меньше перилипинов (белки на внешней стороне липидных капель, которые расщепляют три глицериды и помогают транспортировать их в митохондрии). У женщин, наоборот, липидных капель больше, но они меньшего размера, а также больше перилипинов. Меньшие по размеру липидные капли более доступны перилипинам и липазам для расщепления накопленного жира и его окисления в митохондриях.