Академия. Курс "Наука физических тренировок". Модуль 1. Часть 1.

Добрый день!

Курс “Наука физических тренировок” (Science of Exercise)

https://www.coursera.org/learn/science-exercise

Коротко о курсе

Курс ведет доктор философских наук (Ph.D) Роберт Маззео – доцент факультета Интегративной физиологии в Университете Колорадо в Боулдере (США).

Роберт отмечает, что информация, представленная в этом курсе – имеют прикладное применение – так как рассматриваются подходы улучшения физической формы, здоровья и общего самочувствия.  

Курс разделён на 4 модуля (по недели на каждый модуль): 

1. Энергетические процессы в организме и основные компоненты, которые учувствуют в энергообмене человека. 

2. Роль физиологии при тренировках. Каким образом мышечная, респираторная, сердечно-сосудистая, нейроэндокринная и иммунная системы реагируют на тренировки. 

3. Что способствует поддержанию тонуса и производительности. Обсуждение продуктов питания и их влияние на тренировки, а также причины мышечной усталости и обсуждение различных препаратов, способствующих тренировкам. 

4. Влияние физических упражнений на здоровье и заболеваемость. Роль тренировок в профилактике и лечении ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, рака и старения.

Модуль первый. “Энергетический обмен в организме”. Часть 1.

Для последующего понимания курса, Роберт предлагает в первую очередь ознакомиться с рядом понятий и основополагающими принципами в Науке физических тренировоках. 

Одним из важнейших понятий в данной области науки является понятие Гомеостаза – тенденции организма поддерживать стабильное состояние внеклеточной среды. Гомеостаз в нашем организме осуществляется клетками за счет одновременного регулирования многих параметров: баланс pH (кислотно-основное равновесие), концентрации глюкозы и кислорода в крови, температура тела и т.п. При любом отклонении от нормы – клетки реагируют, и пытаются вернуть равновесие всего физиологического состояния организма. И стоит понимать, что любые физические тренировки нарушают гомеостаз. При этом, чем интенсивнее тренировки (больше стресса) – тем больше нарушается гомеостаз организма. 

При быстром беге: клетки мышц потребляют больше кислорода и глюкозы, чем при медленной ходьбе. Учитывая это, система нейроэндокринной регуляции начинает на реагировать выбросом гормонов. И как следствие - происходит учащение сердцебиения, и расширение кровеносных сосудов, что приводит к увеличению кровотока у мышц.  

Основополагающие принципы:

1) Принцип перегрузки. Как уже говорилось – если нарушить гомеостаз, то организм будет реагировать и адаптироваться к условиям. Однако, если нарушать гомеостаз периодически (например, несколько раз в неделю в течении нескольких месяцев) одинаковыми нагрузками, то организм будет хронически адаптироваться к стрессу. Пример: при тренировке на выносливость, классической адаптацией будет являться увеличение числа митохондрий в клетках.  

2) Принцип специфичности заключается в том, что только та часть тела, которая подвергается стрессу – будет хронически адаптироваться к стрессу. Пример: вы приседаете 5 дней в неделю, каждую неделю. Таким образом мышцы ваших ног хронически адаптируются к стрессу на тканевом и клеточном уровне. Однако, грудные мышцы не будут адаптироваться, т.к. не будут подвергаться стрессу во время таких тренировок. 

3) Принцип обратимости. Стоит понимать, что организм или часть тела будет хронически адаптироваться только при многократном влиянии стресса. Как только вы перестанете регулярно тренироваться – вы, в конце концов, потеряете любые хронические адаптации. 

4) Принцип индивидуальности. Хотя физиологические реакции на конкретный стимул в значительной степени предсказуемы – точные реакции и процесс адаптации организма будут индивидуальными у каждого человека. Это в основном зависит от генетической (наследственной) предрасположенности. 

Калориметрия

- это метод количественного определения энергии, затраченной в ходе упражнения. Так как все метаболические процессы, в конце концов, приводят к выделению тепла организмом, то количество затраченной энергии пропорционально количеству произведенного организмом тепла и измеряется в калориях. 

При этом, тепло, вырабатываемое человеком во время тренировок, может количественно определяться специальными устройствами (тепловыми датчиками). Такой подход определения затраченной энергии называется “Прямой” метод калориметрии. Однако, он имеет ряд недостатков (цена оборудования и т.д.). 

Более распространенным методом оценки метаболизма является “непрямая” калориметрия. Этот метод основан на количественной оценке потребляемого организмом кислорода. Такой параметр является достаточно точным, т.к. кислород непосредственно используется для производства энергии (для окисления). Таким образом, измеряя скорость потребления кислорода – можно определить скорость метаболизма человека. 

Скорость потребления кислорода = V̇O2. Данный параметр измеряется в [миллилитрах кислорода, затрачиваемых в минуту] = [мл/мин]. Стоит понимать, что во время нагрузки V̇O2 будет повышаться до определенного предела. И чтобы определить максимальную скорость потребления кислорода (V̇O2max) – человек проходит тест на истощение (т.е. физическое испытание с последовательно увеличивающейся интенсивностью). Максимальная скорость потребления кислорода у человека может быть повышена за счет постоянных тренировок на выносливость. Это повышение происходит за счет улучшения процесса доставки кислорода. 

Также, кроме количества кислорода, в “непрямой” калориметрии измеряется количество углекислого газа, который выделяет человек. Скорость выделения углекислого газа = V̇CO2. Измеряется тоже в [мл/мин]. 

Соотношение V̇CO2 к V̇O2 – называется дыхательным коэффициентом (далее будет просто R, от слова Respiratory), который позволяет определить основной источник энергии, потребляемый во время тренировки. Например, R = 0.7 свидетельствует о окислении жиров. При R = 0.8 окислении белков. А R = 1.0 – окисление углеводов. 

Мое личное мнение

Пока что - это 1/2 часть недельного курса. Хотел бы отметить, что у автора курса хорошее произношение – понравилось его слушать, было легко воспринимать (при учете, что английский у меня на уровне Intermediate). Сам курс интересен, т.к. раньше практически не читал про метаболизм. И пока что радует, что узнаю новые вещи. Для тех, кто хочет больше узнать о том, как устроен ваш организм и что происходит во время тренировок – рекомендую. Т.к. я лично считаю, что эти знания важны, для построения правильной стратегии тренировок и режима питания. И, соответственно, для ведения здорового образа жизни. Спасибо всем, кто прочитал!

Конспект подготовлен для Академии Голоса @academy.