Бережи себе

У попередньому тексті від тренерки з оздоровчого фітнесу Аліси Пивоварчик ми з’ясовували, що мається на увазі під терміном «енергія», звідки ми її можемо отримувати та в якому вигляді. Сьогодні більш детально розповідаємо про різні способи витрати енергії, як це все пов’язано з видами фізичної активності та до чого тут кисень. Читайте далі.

Ми всі знаємо, що кисень потрібен нам аж настільки, що без нього ми можемо прожити лише лічені хвилини. Абсолютна більшість енергетичних процесів у клітинах нашого організму є аеробними, тобто такими, які відбуваються за участі кисню (від грецьких слів «аерос» — повітря та «біос» — життя). Проте є й анаеробні, які можуть відбуватись без нього.

Це стосується й процесів видобутку енергії. Водночас є деякі особливості. Наприклад, видобуток АТФ без участі кисню характеризується високою швидкістю та інтенсивністю, проте дуже обмежений у часі. У той час як аеробні шляхи дають енергію тривало й надійно, але високої інтенсивності та пікової швидкості від них годі й чекати.

Коли ви починаєте рух, першою вмикається креатинфосфатна система відновлення АТФ. Ми розповідали про це детально в попередній частині матеріалу. Цієї енергії вам буде достатньо, аби пробігти спринт, зробити силовий підхід на 12-15 повторень, на одиничні стрибки, ривки, замахи, підйоми ваги тощо.

Якщо ж ви хочете продовжувати роботу довше хвилини, то поки працює креатинфосфат, поступово розгортається наступний процес — анаеробний гліколіз та глікогеноліз.

Складні слова, проте спробуємо розкласти все по поличках. Коли ви бачите «-ліз» у кінці слова, значить, йдеться про якийсь розпад (розщеплення). Тобто гліколіз — це розщеплення глюкози (яка вже є в крові), а глікогеноліз — розпад глікогену (того, який у запасі в м’язах). Енергія, яка виділяється під час цих процесів розпаду йде на ресинтез АТФ.

Тіло людини — дуже прагматичний завгосп. Він буде намагатися тримати потрібні ресурси й розхідники ближче до того місця, де вони будуть використовуватися. Якщо вам потрібний глікоген для роботи м’язів, то найперше буде використано глікоген у тих м’язах, які працюють.

До речі, якщо ви почали тренуватися й помітили, що у вас за місяць збільшилися ноги чи руки, слід розуміти, що лише мізерна частина з цього — м’язова маса. Ймовірно, ви також почали запасати більше глікогену, який завжди ходить із друзями. На 1 г глікогену тіло запасає приблизно 3 г води. Взагалі всі швидкі набори й скидання ваги найчастіше пов’язані не з динамікою у м’язах чи жирі (бо це все тривалі процеси), а з коливаннями рідини в організмі, якої у нас доволі багато. Тому ці коливання можуть складати по кілька кг за короткий час.

Анаеробний гліколіз забезпечуватиме м’язи енергією до 3 хвилин. За цей час спортсмен пробіжить 400-800 метрів або виконає інтервал інтенсивної кардіороботи. Довгі силові підходи, як-от 15+ повторень, більше на силову витривалість, теж будуть спиратися на гліколітичні механізми відтворення АТФ.

Через специфіку цих процесів обмежувати тривалість роботи такої енергетичної системи буде не кількість палива (як у випадку з креатинфосфатом), а закислення м’язів.

Закислення (ацидоз) — це зміщення кислотно-лужної рівноваги, дуже важливого чинника стабільності внутрішнього середовища організму, у кислий бік. У м’язах ви можете відчувати цей процес як характерне печіння, інколи таке сильне, що біль буде просто нестерпним.

Раніше вважалося, що причиною ацидозу у м’язах є молочна кислота — продукт метаболізму глюкози. Сьогодні ця гіпотеза спростована. Ацидоз розвивається через надлишок іонів водню, який, своєю чергою, виникає внаслідок швидкого розпаду АТФ у водному середовищі. До певної міри організм може їх утилізувати, але коли темпи утилізації не встигають за темпами утворення цих іонів, вони виходять із клітин у кровотік, порушуючи кислотно-лужний баланс у крові. Як наслідок, ви не можете продовжувати рух з тією ж інтенсивністю: і знову потрібно або її знижувати, або припиняти рух.

У темі про кислотно-лужний баланс не можна не згадати про системи, які його забезпечують — так звані буферні системи крові. Їх кілька, проте ми згадаємо про бікарбонатну буферну систему, де головна дійова сполука — бікарбонат натрію — просто зв’язує ті самі йони водню, внаслідок чого утворюються вода та вуглекислий газ.

Думаєте, що ми інтенсивно дихаємо, коли швидко працюємо м’язами, бо нам треба більше кисню? Певною мірою так, але на високій інтенсивності головна мета частого дихання — це видихнути якомога більше вуглекислого газу, який утворюється внаслідок роботи буферних систем організму.

Буферні системи тренуються (як і всі енергетичні системи насправді). Якщо ви часто працюєте в режимі, де залучена гліколітична енергетична система, з часом зможете працювати й на вищій інтенсивності без ацидозу. Наприклад, бігти швидше ті ж 3 хвилини.

Завдяки буферним системам суттєво зсунути кислотно-лужний баланс організму у будь-який бік дуже складно, а якщо це станеться, вам буде потрібне медичне втручання. Тому дієти, які обіцяють «залуження» організму — така ж маячня як і «детокс» дієти.

Аеробним шляхом (тобто із залученням кисню) утворюється абсолютна більшість молекул АТФ в організмі. Це найповільніша, найскладніша, проте найекономніша енергетична система, яку ми маємо.

Як це працює? Через такий магічний процес як «клітинне дихання» — сукупність реакцій, внаслідок яких жирні кислоти, вуглеводи та інколи амінокислоти (складові білків) розкладаються до вуглекислого газу й води. Все це відбувається за участі кисню.

Клітинне дихання здійснюється в унікальних електростанціях клітин — мітохондріях. Це органели зі складчастою структурою, яка збільшує площу внутрішньої поверхні та дає змогу мати більше «лабораторій» для внутрішнього метаболізму. Усі енергетичні субстрати (тобто вуглеводи, жири та білки після певних перетворень), потрапляючи в мітохондрії вступають у складний багатоетапний цикл Кребса. Інші його назви — цикл трикарбонових кислот або цикл лимонної кислоти. Цим усе не закінчується! На мембрані мітохондрій є білки-переносники. Від спеціальних ферментів вони отримують електрони та йони водню, у результаті чого відбувається низка окисно-відновних реакцій. Поки білки жонглюють електронами, виділяється енергія, яка йде на утворення АТФ.

Цей етап аеробного синтезу АТФ називається «ланцюгом перенесення електронів» або «дихальним ланцюгом», наприкінці якого електрони та йони водню поєднуються з атомом кисню, внаслідок чого утворюється вода. Фініта ля комедія.

Аеробна система, яка використовує вуглеводи, — це той самий гліколіз, проте для менш інтенсивної активності, ніж дозволяє анаеробний. Він може підтримати вашу працездатність десь до пів години не дуже інтенсивної рівномірної роботи.

Аеробна система, яка покладається на жири, дасть вам можливість рухатися годинами. Проте в повільному темпі — прогулянки, походи, біг підтюпцем. Жиру ми маємо значно більше, ніж глікогену. Ви можете виживати тижнями «на своєму». Якщо ви, звісно, при цьому не бігаєте по 7-8 годин на день. У вас є жир і у м’язах у вигляді крапельок (пам’ятаємо: те, що лежить ближче до місця використання, буде задіяно першим), але якщо не вистачить, доведеться шукати жир в інших місцях. Але можете не переживати: за годинку неспішного бігу вашим жировим відкладенням нічого не загрожує. Особливо якщо ви регулярно харчуєтеся без дефіциту калорій.

Як для здоров’я, так і для нормальної побутової функціональності людині потрібно тренувати всі системи енергозабезпечення. Водночас треба розуміти, що всі адаптації організму найбільше проявляються в тих системах та механізмах, які ви задіюєте регулярно. Це означає, що ви не можете досягти пікової форми одразу у великій кількості навичок та властивостей організму.

Ресурси організму — обмежені, і максимально вкладатися одразу у велику кількість різнонаправлених адаптацій для нього буде заскладно.

Хороша новина: це стосується пікової форми на рівні професійного спорту. І переважно тут ідеться про одні й ті ж м’язи (наприклад, адаптації в м’язах ніг від силових тренувань конкретно на ці м’язи та адаптації внаслідок бігу). Ви можете мати хороші силові й хороші кардіопоказники одночасно. Просто якщо ви захочете більшого — у спорт, то вам доведеться обирати, яким фізичним якостям ви хочете приділити більше уваги, а які підтримувати на достатньому рівні. Вибір ніколи не стоїть або-або, вибір завжди лише в тому, на що ви хочете зробити акцент, якщо взагалі хочете.

З оздоровчого погляду доцільно в довгостроковій перспективі включати у програму вправи різної направленості, які використовують різні енергосистеми:

→ аеробні кардіотренування (тривалий біг, ходьба, катання на велосипеді);
→ анаеробні кардіотренування (спринти, інтенсивні короткі інтервали);
→ силові (динамічні рухи м’язів, які ви не можете виконувати довше за хвилину) та вправи на розвиток швидкості й суміжних якостей, як-от потужності й вибухової сили (стрибки, кидки, важкоатлетичні ривки тощо). Сюди ж відносяться вправи на максимальні зусилля: біг на 30 чи 60 м, підйом максимально можливої ваги на 1-6 повторень.

Кардіотренування, хоча й містять грецький корінь «кардіо», що означає «серце», насправді розвивають не тільки серцево-судинну систему. А також внутрішньоклітинні механізми (кількість і розмір мітохондрій, кількість ферментів, від яких залежить швидкість енергетичних процесів у мітохондріях тощо), дихальну систему й систему крові. Зокрема збільшується кількість та ефективність роботи еритроцитів — червоних кров’яних тілець, які переносять кисень.

Передусім це стосується аеробних кардіотренувань, бо саме вони вимагають кращого й швидшого транспорту кисню. Також така активність покращує метаболізм жирів, пришвидшуючи й оптимізуючи їх використання в енергетичних процесах (кількість використаного жиру буде залежати не від конкретного типу навантажень, а від балансу спожитих і витрачених калорій за одиницю часу).

Саме ці адаптації мають на увазі, коли говорять про розвиток «загальної витривалості» (зазвичай ідеться про аеробну). Враховуючи, яку важливу роль грає кисень у всіх біологічних процесах, не дивно, що саме аеробну витривалість вважають фундаментом усіх інших видів фізичної підготовленості. І навіть якщо ви великий і сильний качок, паверліфтер або бігун-спринтер на дуже маленькі дистанції, для здоров’я й кращого відновлення вам також знадобляться аеробні навантаження. Хоча, звісно, значно менше, ніж бігунам-марафонцям.

Анаеробні тренування, як не дивно, теж впливають на споживання кисню організмом і можуть підвищувати його потребу в кисні.

Вся справа в кисневому боргу.

Сумарна потреба всіх наших клітин у кисні називається кисневим запитом організму. У спокої споживання кисню дорівнює кисневому запиту організму. При роботі високої інтенсивності (коли працюють анаеробні механізми енергозабезпечення) та на початку будь-якої роботи, коли кисневотранспортна система ще не розгорнула свою потужність у м’язах, зменшується вміст АТФ і креатинфосфату, а внутрішньом’язовий запас кисню виснажується. Водночас в організмі накопичуються лактат та йони водню, які, як ми вже знаємо, можуть перенапружити буферні системи.

Щоб відновити статус-кво, організму потрібен додатковий кисень. Ось ця потреба й називається кисневим боргом. Цей кисень споживається шляхом посиленого дихання, причому протягом багатьох годин після завершення навантаження. Здебільшого він покривається протягом 2 годин після навантаження, але процеси синтезу білків та глікогену можуть тривати до 72 годин. Отже, навіть з анаеробними навантаженнями організму доведеться покращувати стан дихальних систем.