Физические упражнения — одно из самых полезных занятий, на которые человек может тратить время и силы. Регулярные тренировки снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, диабета, ожирения, психических проблем. И у мужчин, и у женщин способность получать пользу от фитнеса сохраняется на протяжении всей жизни.
Как организм реагирует на физические упражнения
Сердечно-сосудистая система
Немедленные эффекты во время тренировки. Сердечно-сосудистая система начинает адаптироваться к физической нагрузке еще до ее начала. Стоит человеку только подумать о тренировке, как его пульс и давление уже чуть-чуть увеличиваются.
С началом движения сердце начинает биться значительно сильнее и чаще: у здорового человека пульс может вырасти на 20–50 ударов в минуту. Кровеносные сосуды сужаются, артериальное давление повышается. Эти изменения необходимы для максимально быстрой доставки питательных веществ и кислорода к работающим мышцам.
Краткосрочные эффекты (несколько часов, дней). Сразу после тренировки кровеносные сосуды остаются расширенными, поэтому давление понижается немного ниже исходного уровня –– возникает посттренировочная гипотензия. Снижение давления происходит через 10–20 минут после окончания тренировки и продолжается 60–170 минут. Вместе с давлением уменьшается и пульс, который может возвращаться к исходному уровню или становиться немного меньше, чем до занятий.
Долгосрочные результаты регулярных тренировок. При регулярных занятиях систолическое (верхнее) давление устойчиво снижается на 5 мм рт. ст. Такого небольшого снижения достаточно для уменьшения риска смерти от ишемической болезни сердца и инсульта.
При регулярных занятиях cердечная мышца адаптируется, становясь больше и сильнее. Это означает, что сердце работает более эффективно и с меньшими усилиями. Так у тренированных людей частота сердечных сокращений в покое ниже, чем у тех, кто спортом не занимается.
На фоне частых физических упражнений повышается уровень липопротеинов высокой плотности («хорошего» холестерина), важных для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Одновременно вырабатывается больше новых эритроцитов, а старые красные кровяные клетки уничтожаются. Молодые эритроциты лучше снабжают кислородом все органы и ткани организма. То есть регулярные физические упражнения укрепляют сердечно-сосудистую систему, повышают эффективность ее работы и снижают риск заболеваний сердца и сосудов.
Дыхательная система
Немедленные эффекты во время тренировки. При физической активности мышцам требуется больше кислорода, поэтому дыхательная система сразу же активизируется. Дыхание становится чаще и глубже, а диафрагма и мышцы грудной клетки работают интенсивнее. Объем воздуха, проходящего через легкие во время тренировки, может быть в 15 раз больше, чем в состоянии покоя. Ощущение одышки при интенсивных занятиях нормально, особенно если человек к физической активности не привык.
Краткосрочные эффекты (несколько часов, дней). Сразу после тренировки дыхание замедляется. Но на то, чтобы прийти к исходному уровню, иногда требуется несколько часов. Чем хуже тренирован человек, тем дольше он восстанавливается.
Долгосрочные результаты регулярных тренировок. Регулярные физические упражнения укрепляют мышцы, поддерживающие дыхание, в том числе диафрагму и межреберные мышцы. Поскольку дыхательные мышцы становятся сильнее, человек вдыхает и выдыхает более мощно. Это способствует увеличению жизненной емкости легких и эффективности их вентиляции. По мере улучшения физической формы организм все более эффективно поглощает и использует кислород. Человек уже не ощущает одышки при тех упражнениях, на которых задыхался раньше.
Скелетные мышцы и кости
Немедленные эффекты во время тренировки. Во время тренировки мышцы получают дополнительное количество кислорода и питательных веществ, и благодаря этому могут интенсивно сокращаться. Постепенно из-за нагрузки в мышечной ткани накапливаются молочная кислота (лактат) и другие метаболиты. Возникают боли, жжение, сильная мышечная усталость. Чем хуже тренирован человек, тем быстрее его мышцы требуют прекратить работу.
Краткосрочные эффекты (несколько часов, дней). После тренировки на несколько часов повышается чувствительность мышц к инсулину. Это позволяет мышцам быстрее пополнить запас энергии и положительно влияет на обмен веществ.
Долгое время считалось, что боли в мышцах после тренировок связаны с накоплением в них лактата. Актуальные исследования говорят, что это не так. Во время занятий в мышцах действительно образуется лактат, который может вызывать боль и жжение. Но он очень быстро выводится из мышечной ткани. Боли, которые могут продолжаться больше 72 часов, связаны с микроразрывами в соединительной ткани, окружающей мышцы. Эти микроразрывы болят до тех пор, пока не заживут.
Долгосрочные результаты регулярных тренировок. При регулярных тренировках мышцы растут, их производительность и выносливость повышаются. Частый фитнес стимулирует развитие капилляров и митохондрий («энергетических станций» клеток) в мышечных волокнах, что позволяет мышцам более эффективно вырабатывать энергию и дольше не уставать. У хорошо тренированных людей мышцы лучше переключаются между источниками энергии (с углеводов на жиры) и более чувствительны к инсулину, что полезно для профилактики диабета 2-го типа.
Вместе с мышцами к регулярной физической активности адаптируются кости, которые становятся более прочными и устойчивыми к остеопорозу.
Метаболизм
Немедленные эффекты во время тренировки. Начало движения тотчас стимулирует организм использовать накопленные жиры. Физическая активность обеспечивает выброс адреналина и некоторых других гормонов, заставляющих жировую ткань высвобождать запасы. Впрочем, сначала организм использует в основном углеводы и лишь немного жиров. Но чем продолжительнее и интенсивнее тренировка, тем меньше остается доступных углеводов, и тем обильнее сгорают жиры.
Краткосрочные эффекты (до суток). После окончания тренировки в течение нескольких часов скорость обмена веществ повышена. Это состояние называется избыточным потреблением кислорода после тренировки, или «эффектом дожигания». Во время «дожигания» организм тратит дополнительную энергию на восстановление, поэтому сжигает больше калорий, чем обычно в состоянии покоя.
Длительные результаты регулярных занятий. В долгосрочной перспективе регулярная физическая активность приводит к уменьшению процентного содержания жира в организме. Частые физические нагрузки увеличивают общий ежедневный расход энергии и могут создать дефицит калорий, необходимый для похудения. В том числе похудения в области живота, так как недостаток калорий помогает сжигать висцеральный (расположенный внутри брюшной полости) жир.
Кроме сокращения количества жира, меняется работа жировой ткани, которая становится более физиологически корректной.
Одновременно повышается общая чувствительность организма к инсулину. Отчасти это происходит за счет уменьшения избытка жира в брюшной полости, отчасти благодаря адаптации мышц к физической нагрузке. Повышение чувствительности к инсулину означает снижение риска диабета 2-го типа.
В целом длительные физические упражнения приводят к более здоровому распределению жира в организме, уменьшению жировых отложений (особенно в области живота) и повышению скорости обмена веществ в состоянии покоя.
Мозг и нервная система
Реакция во время тренировки и краткосрочные эффекты (до суток). С началом тренировки в кровь поступает много адреналина. У тревожных людей это может привести к временному усилению тревожности. Однако затем активизируется выброс эндорфинов, дофамина, серотонина, эндоканнабиноидов –– природных химических веществ, которые снижают восприятие боли, облегчают стресс и улучшают настроение.
Время наступления успокоительного эффекта у разных людей разное. Кто-то психически расслабляется уже во время тренировки, кто-то только после нее. Но в любом случае в течение нескольких часов после занятий люди чувствуют умиротворение и расслабленность. Это состояние иногда называют «эйфорией бегуна».
Так как после тренировки увеличивается приток крови к мозгу, повышается концентрация внимания, активизируются мыслительные процессы. Если у человека есть проблемы со сном, даже одна тренировка может улучшить сон следующей ночью.
Долгосрочные результаты регулярных занятий. Регулярная физическая активность тесно связана с улучшением психического здоровья и когнитивных функций на протяжении всей жизни. Годами занятия фитнесом могут действовать как естественный антидепрессант и транквилизатор (успокоительное средство), снижая риск развития тревожных и депрессивных состояний.
Исследования показывают, что физическая активность полезна не только для профилактики, но и для лечения хронической тревоги и депрессии. Одна тренировка облегчает симптомы на несколько часов, а постоянный график занятий дает долгосрочный лечебный эффект.
Регулярные физические упражнения стимулируют выработку нейротрофического фактора мозга, который поддерживает рост и выживаемость нейронов, и поэтому улучшает память и обучение. Особенно хорошо эффект заметен у пожилых людей, поскольку защищает от болезни Альцгеймера.
Если люди тренируются часто, улучшается координация движений, баланс, рефлексы. Нервная система учится более синхронно и эффективно задействовать разные группы мышц. В результате движения даются легче, независимо от того, «выросли» сами мышц или нет. Важнее всего двигательная адаптация нервной системы для пожилых людей, так как спасает от падений, которые часто заканчиваются трагически.
Физиологические эффекты прекращения регулярных тренировок
Если тренироваться регулярно, организм адаптируется к нагрузке: наращивает мышцы, укрепляет кости, улучшает работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем, оптимизирует обмен веществ. Но происходящие позитивные изменения не вечны. Как только регулярные тренировки прекращаются, все достижения быстро сходят «на нет». В действие вступает процесс детренированности, который работает по принципу «используй или потеряешь».
Сердечно-сосудистая система
Краткосрочная перспектива (недели – месяцы). Последствия детренированности быстрее всего становятся заметны на сердечно-сосудистой системе. Аэробная емкость (способность организма использовать кислород) начинает снижаться уже через нескольких дней после прекращения аэробных нагрузок. Через несколько недель человеку уже тяжело быстро проходить или проезжать на велосипеде то расстояние, которое еще совсем недавно давалось без усилий. Сердце бьется слишком быстро, поддерживать темп движения не удается.
Исследования говорят, что уже через 1 – 2 недели без тренировок максимальный уровень потребления кислорода организмом снижается примерно на 5 – 10%. Такое быстрое падение аэробной емкости объясняется ухудшением ударного объема и сердечного выброса, из-за чего сердце перекачивает меньше крови.
Долгосрочные перспективы (месяцы – годы). Через несколько месяцев бездействия состояние сердечно-сосудистой системы возвращается к уровню, который был до начала занятий. Сердечная мышца немного атрофируется, эффективность работы сердца снижается.
Длительный малоподвижный образ жизни приводит к повышению частоты сердечных сокращений и артериального давления в состоянии покоя, увеличивая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, инсульта и преждевременной смерти.
Скелетные мышцы и кости
Краткосрочная перспектива (недели – месяцы). В первые 2 – 3 недели сила мышц и их размер почти не изменяются. Но через 4 – 8 недель бездеятельности заметен ощутимый спад. Человек уже не может поднять тот вес, что поднимал недавно, не может выполнить то же количество повторений. Усилия, которые казались умеренными, теперь воспринимаются утомительными. Мышцы болят после стандартной тренировки.
1 – 2 недели без физических нагрузок почти не оказывает влияния на кости. Но через 2 – 3 месяца положительный эффект от тренировок для костей заметно снижается. Сильнее всего прочность костей снижается у людей, подверженных остеопорозу, например, у женщин в постменопаузу.
Долгосрочная перспектива (месяцы – годы). Длительное бездействие приводит к значительной атрофии (потере массы) мышц и снижению их силы. В первые шесть месяцев бездействия негативные изменения часто малозаметны. Но через полгода – год отсутствия тренировок весь прирост мышц, достигнутый за месяцы упражнений, может быть полностью утрачен.
Хорошо то, что «мышечная память» сохраняется, и восстановление потерянных мышц происходит быстрее, чем до их первоначального наращивания. Но чем старше человек, тем сильнее бездействие ослабляет его мышцы и заметнее ускоряет саркопению –– возрастную потерю мышечной массы.
Повышенная плотность костей, возникшая в результате длительных тренировок, может исчезнуть уже через 6 – 12 месяцев. Через 2 – 3 года малоподвижного образа жизни потеря плотности костей наблюдается даже у молодых мужчин. Причем особенно сильно страдают самые уязвимые места –– тазобедренная кость и шейка бедра.
Метаболизм
Краткосрочная перспектива (дни – месяцы). Прекращение физических занятий быстро нарушает обмен веществ. В течение нескольких дней эффективность усвоения мышцами глюкозы падает, ухудшая контроль уровня сахара в крови. Даже у здоровых людей через 5 дней бездействия можно обнаружить снижение чувствительности к инсулину и повышение уровня глюкозы в крови. Быстрые негативные изменения в обмене веществ связаны с тем, что без физических упражнений мышцы усваивают мало глюкозы, и она остается в крови.
Без тренировок уменьшается сжигание жиров, и они накапливаются. За 2 – 3 недели бездействия масса тела не меняется. Но расход калорий падает. Поэтому изменения состава тела происходят еще до набора веса. Так одно исследование с участием женщин в постменопаузе установило, что через 3 месяца без тренировок общая масса остается прежней, но значительно снижается сухая масса тела (вес мышц), а, значит, увеличивается количество жира.
Долгосрочные последствия (месяцы – годы). Распространенное последствие малоподвижного образа жизни –– избыточный вес, причем жир обычно накапливается внутри живота, повышая риск метаболических заболеваний, например, диабета 2-го типа. Малоподвижный образ жизни также связан с повышением уровня липидов в крови, которые являются одним из факторов развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Нервная система
Физические упражнения усиливают выработку веществ, положительно влияющих на настроение, когнитивные функции и сон. Поэтому после прекращения тренировок многие люди отмечают ухудшение сна, усиление тревожности, апатию, подавленность.
Выраженность и время возникновения негативных последствий отказа от тренировок бывают разными. Кто-то реагирует быстро и остро и уже через несколько недель бездействия замечает, что стал хуже спать и больше беспокоиться по пустякам. Кому-то кажется, что все идет более-менее нормально. Но в любом случае, длительный малоподвижный образ жизни повышает риск развития депрессии и тревоги.
Что в итоге
Регулярные физические упражнения оказывают комплексное положительное влияние на здоровье:
–– увеличивают силу и общую выносливость;
–– укрепляют кости;
–– улучшают работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем;
–– оптимизируют обмен веществ, снижают общее содержание жира в организме и внутри живота;
–– поднимают настроение, усиливают когнитивные способности и память, уменьшают склонность к депрессии, тревоге, бессоннице.
Все происходящие изменения снижают риск тяжелых хронических заболеваний: атеросклероза, гипертонии, диабета 2-го типа, ожирения, остеопороза и др. И в итоге продлевают жизнь и улучшают ее качество.
Прекращение регулярных физических тренировок действует противоположным образом –– быстро ухудшает многие физиологические показатели и сводит «на нет» положительные результаты многих лет активной жизни. При переходе к малоактивному образу жизни:
–– быстро уменьшаются мышечная сила и выносливость, плотность костей падает, увеличивая риск переломов;
–– снижается эффективность работы сердечно-сосудистой системы, возрастает риск гипертонии и сердечно-сосудистых заболеваний;
–– жир накапливается внутри брюшной полости (висцерально) и повышает вероятность развития ожирения, диабета 2 типа и других метаболических заболеваний;
–– ухудшается настроения, ослабевают когнитивные функции, возникает бессонница, появляются тревога и депрессия.
