Жизнь — это движение. Какова польза физических упражнений для здоровья? Как правильно тренироваться? Исследовательская группа во главе с Кембриджским университетом в Великобритании недавно опубликовала исследование в журнале The Lancet Global Health, показавшее, что минимум 150 минут упражнений средней аэробной мощности или 75 минут упражнения максимальной аэробной мощности, или комбинирование эквивалентных по мощности упражнений в течение недели в глобальном масштабе могут ежегодно предотвращать по меньшей мере 3,9 миллиона случаев преждевременной смерти среди взрослых в возрасте от 40 до 74 лет. В Китае это число превышает один миллион человек. Это также первый раз, когда учеными было оценено влияние физических упражнений на преждевременную смерть в глобальном масштабе.
Разные по интенсивности физические упражнения подходят разным людям
Что такое упражнения средней аэробной мощности? В чем разница между ними и упражнениями максимальной аэробной мощности?
Лю Хайпин, заместитель директора Департамента спортивных наук Медицинского университета Вэньчжоу, рассказал репортеру Science and Technology Daily, что разница между аэробными и анаэробными упражнениями заключается в отличии энергетического субстрата. Аэробные упражнения относятся к движениям, которые потребляют большое количество кислорода, проходящего через сердце, легкие и другие органы, благодаря чему происходит полное окисление энергетических веществ, таких как глюкоза и жир. Это обеспечивает организм энергией, требующейся для длительных тренировок. Интенсивность аэробных упражнений можно рассчитать, отследив частоту сердечных сокращений во время упражнений, средняя интенсивность обычно составляет около 70% от верхнего значения. То есть частота сердечных сокращений при физической нагрузке = (максимальная частота сердечных сокращений — пульс в состоянии покоя перед тренировкой) / 2 + частота сердечных сокращений перед тренировкой, где максимальная частота сердечных сокращений может быть рассчитана по схеме 220 — ваш возраст.
Лю Хайпин отметил, что частота сердечных сокращений в покое до тренировки у каждого человека различается, и индивидуальные различия очень велики, поэтому решение каждого человека об интенсивности упражнений в каждой возрастной группе будут разными. Во время упражнений высокой интенсивности, даже если кислородтранспортная система в организме работает на максимуме, расход кислорода все еще будет далеко от нужного уровня потребления. В этот момент в организме человека система снабжения энергией превращается в фосфагенную и гликолитическую энергетические системы.
Энергетическими субстратами фосфагенной энергетической системы являются аденозиндифосфат (АТФ) и креатинфосфат (КФ). АТФ уже содержится в костях человека, и его достаточно для энергорасхода в течение 1-2 секунд. В организме также содержится КФ, который способен снова давать энергию на следующие 4-6 секунд. Фосфагенная система является незаменимым и самым быстрым источником энергии, обеспечивающим энергией для спортивных соревнований высокой интенсивности, например, бег на короткие дистанции или прыжки в высоту. Энергетическим веществом гликолитической энергетической системы является содержащийся в мышцах гликоген, и во время гликолиза не затрагиваются жиры. Во время кратковременных нагрузок, если энергии фосфагенной системы недостаточно, будет использоваться гликолитическая система. После выделения энергии вырабатывается молочная кислота, из-за которой болят мышцы. Типичными упражнениями, использующими энергию, получаемую гликолизом, являются бег на 400 метров и силовые тренировки.
Лю Хайпин также напомнил, что разные по интенсивности упражнения подходят для разных групп людей: например, высокоинтенсивные упражнения подходят людям, которые тренируются систематически, а также молодежи, в то время как люди среднего и пожилого возраста не могут заниматься упражнениями с высокой интенсивностью, поскольку это может привести к спортивным травмам и другим проблемам. Каждый также должен оценивать свое состояние и выбирать подходящий режим тренировок. Например, довольно полные люди могут повредить коленные и голеностопные суставы, если выберут бег или скалолазание. Лучше всего им заниматься плаванием, ездой на велосипеде и другими упражнениями.
Можно предотвратить сердечно-сосудистые и цереброваскулярные заболевания и диабет
Лю Хайпин подчеркивает важность физических упражнений для здоровья. Например, они тренируют сердце и легкие, улучшают кардиодыхательную функцию, поддерживают нормальное кровяное давление, повышают концентрацию холестерина высокой плотности в крови, поддерживают нормальный уровень общего холестерина, а также снижают уровень триглицеридов и являются профилактикой сердечно-сосудистых и цереброваскулярных заболеваний. Они также ускоряют обмен веществ в организме, сердечный ритм и кровоток и стимулируют организм к непрерывному выделению тепла. Большое количество конечных продуктов обмена веществ в организме может выводиться с потом. Кроме того, физические упражнения способствуют активизации клеточной активности в организме, активируют находящиеся в покое иммунные клетки и повышают иммунную функцию организма, эффективно улучшая способность организма противостоять микробам.
Результаты исследования, опубликованного в научном журнале Cell, продемонстрировали анализ последствий физических упражнений на здоровье с молекулярного уровня протеомики, метаболизма, липидомики и транскриптомики.
Исследовательская группа, возглавляемая медицинской школой Стэнфордского университета, набрала группу из 36 добровольцев в возрасте от 40 до 75 лет. После ночи голодовки они выполняли функциональное тестирование сердечно-легочной системы на беговой дорожке. Фактическое время испытаний составило 6-18 минут. Исследовательская группа обнаружила, что после упражнений, с точки зрения окисления жирных кислот, уровни ацилкарнитина и свободных жирных кислот увеличились, и это указывает на то, что окисление жирных кислот активировалось с помощью физических упражнений. Другими словами, всего несколько минут упражнений могут сжечь жир. В то же время физические упражнения также способствуют усвоению глюкозы и свободных жирных кислот тканями сердца и скелетной мускулатурой. Исследование также показало, что после упражнений в организме человека происходит мощная активация иммунной системы, которая стимулирует усиление клеточного роста и миграции клеток. Эти молекулы могут принимать активное участие в восстановлении и трансформации мышечной ткани, повышают свертываемость крови и процессы гемостаза. Кроме того, также изменяются сигнальные каналы, связанные с кровеносными сосудами и гемостазом: это говорит о том, что физические упражнения и здоровье сердечно-сосудистой системы тесно связаны.
Лю Хайпин сообщил, что также существуют исследования, доказывающие, что физические упражнения могут улучшить чувствительность мышечных клеток организма к инсулину, увеличить расходование инсулина, улучшить инсулинорезистентность и снизить риск диабета. Кроме того, есть доказательства того, что физические упражнения могут снизить риск развития рака мочевого пузыря, аденокарциномы пищевода, рака почек и рака желудка.
Значительное влияние на улучшение памяти
Эксперты говорят, что связь между физическими упражнениями и здоровьем в последние годы находится в фокусе исследований, и потому достигаются различные результаты.
14 июля доклад, опубликованный в журнале Science исследовательской группой из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, также показал, что в гиппокампе у мышей, которые больше двигались, и мышей, которым вливали кровь от первых, образовалось примерно в два раза больше новых нейронов. Гиппокамп — это часть головного мозга, ответственная за обучение и память.
Профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско Сол Вилледа (Saul A. Villeda) сказал, что совокупный результат этих исследований, по-видимому, заключается в том, что физические упражнения могут улучшить здоровье головного мозга, стимулируя печень выделять больше белка GPLD1. Последующие эксперименты показали, что GPLD1 может не преодолевать гематоэнцефалический барьер, чтобы напрямую воздействовать на мозг. Напротив, он может стимулировать тканевые и клеточные изменения в других частях тела, и эти ткани будут производить больше GPLD1, что в конечном итоге приведет к прямым изменениям в нейромедиаторах, генах и собственных клетках головного мозга, способствуя тем самым улучшению когнитивных способностей.
«Множество научных исследований показывают, что физические упражнения могут не только сделать людей более энергичными и сосредоточенными, но еще и улучшить память и другие интеллектуальные способности», — Лю Хайпин сказал, что физические упражнения могут регулировать процесс возбуждения и торможения мозга, а также способствуют возбуждению центральных клеток головного мозга. Состояние возбуждения постоянно повышает жизнеспособность клеток головного мозга и способность к адаптации коры головного мозга, делая ум более гибким и сообразительным, а также улучшая память. Физические упражнения также могут предотвратить перенапряжение черепномозговых нервов, избавить от негативных мыслей и снизить стресс. Кроме того, после тренировок улучшается и качество сна.
Аэробные упражнения не должны быть слишком длинными
Ученые проанализировали причины преждевременной смерти и обнаружили, что неактивный образ жизни составляет 6,4% от общего числа всех причин, что сравнимо со смертью из-за курения. Кроме преждевременной смерти, отсутствие физической активности может привести к ожирению, гипертонии, сахарному диабету и другим заболеваниям. Лю Хайпин сказал, что многолетние исследования полностью доказали, что физические упражнения могут предотвратить некоторые болезни и укрепить здоровье. Открытие того факта, что физические упражнения могут предотвратить преждевременную смерть взрослых, является еще одним важным фактором в пользу систематических физических упражнений. Более того, в Китае систематические физические упражнения предотвратили более одного миллиона преждевременных смертей в год, что напоминает общественности «включить физическую активность в повестку дня».
Но Лю Хайпин также подчеркивает, что чрезмерные физические нагрузки могут повлечь за собой серьезную опасность для здоровья. Они могут вызвать обезвоживание, анемию, головокружение и учащенное сердцебиение и даже стать причиной почечной недостаточности.
В последние годы время от времени звучат новости о внезапной смерти школьников и студентов во время физических упражнений, особенно в этом году, когда после возобновления занятий в школах после эпидемии нового коронавируса произошло несколько случаев преждевременной кончины учеников в масках N95 во время занятий спортом. Лю Хайпин сказал, что это напоминает нам о том, что к занятиям спортом нужно подходить разумно и с научной точки зрения.
Он порекомендовал проходить медицинское обследование перед тренировками, чтобы исключить наличие скрытых заболеваний организма. Нельзя заниматься спортом, если у вас слишком высокое артериальное давление, вы чувствуете жар или усталость. При выполнении упражнений вы также должны самостоятельно оценивать свое состояние. Например, если у вас возникли проблемы с дыханием или боль в области грудной клетки, вы должны немедленно остановиться. Если симптомы не исчезают после прекращения упражнения, следует как можно скорее обратиться к врачу.
Лю Хайпин особо отметил, что время выполнения аэробных упражнений не должно быть слишком долгим. Если вы бегаете по твердой поверхности, противодействующая сила при отталкивании может повредить коленные суставы, поэтому нужно выбирать подходящие кроссовки.