Адаптация к аэробным тренировкам

Адаптация к аэробным (выносливостным) тренировкам — это кардиореспираторные и метаболические изменения, которые развиваются при многократном выполнении упражнений с интенсивностью, требующей окислительного производства энергии. При регулярных тренировках на выносливость сердце, кровь, сосудистая система и скелетные мышцы перестраиваются таким образом, что кислород может доставляться и использоваться более эффективно, повышая максимальную аэробную способность и возможность поддерживать субмаксимальную работу.

Definition

Адаптация к аэробным тренировкам — это устойчивые улучшения в доставке кислорода и окислительном метаболизме, охватывающие увеличение сердечного выброса, объема крови, капилляризации, а также митохондриальной и ферментативной способности скелетных мышц, которые возникают в результате многократных упражнений на выносливость и которые увеличивают максимальное потребление кислорода и выносливость.

Scope

Тема охватывает центральные (сердечно-сосудистые) и периферические (скелетно-мышечные и метаболические) адаптации к тренировкам на выносливость, концепцию максимального потребления кислорода как интегрального показателя аэробной способности, сдвиг в использовании субстратов в сторону окисления жиров при заданной рабочей нагрузке, а также влияние интенсивности упражнений и интервальных форматов на адаптивный ответ. Она рассматривается как физиологическая справочная тема, а не как предписание упражнений.

Core questions

• Какие центральные и периферические изменения вместе повышают максимальное потребление кислорода при тренировках на выносливость?
• Как тренировки на выносливость сдвигают использование субстратов в сторону окисления жиров при заданной субмаксимальной интенсивности?
• Как интенсивность упражнений, включая интервальные тренировки, формирует величину и характер аэробной адаптации?

Key concepts

• Максимальное потребление кислорода
• Сердечный выброс и ударный объем
• Расширение объема плазмы и крови
• Плотность капилляров
• Содержание митохондрий и окислительных ферментов
• Использование субстратов и окисление жиров
• Интенсивность упражнений и интервальные тренировки

Key theories

Центральные и периферические детерминанты аэробной способности

Улучшения максимального потребления кислорода отражают как центральные адаптации, которые увеличивают способность сердца доставлять оксигенированную кровь, так и периферические адаптации в мышцах, которые увеличивают извлечение и окислительное использование этого кислорода; тренировки на выносливость улучшают и то, и другое, и их относительный вклад зависит от стимула.

Mechanisms

Тренировки на выносливость вызывают адаптацию двумя взаимодополняющими путями. Центральные адаптации увеличивают доставку оксигенированной крови: объем плазмы и крови увеличивается, ударный объем возрастает, а сердечный выброс при максимальном усилии увеличивается, повышая предел доставки кислорода. Периферические адаптации увеличивают способность мышц извлекать и использовать этот кислород: плотность капилляров возрастает, а содержание митохондрий и активность окислительных ферментов увеличиваются — периферическая перестройка, впервые продемонстрированная биохимически Холлоши. Многократные приступы упражнений на выносливость активируют энергочувствительную и кальций-зависимую сигнализацию, которая сходится на транскрипционных программах для митохондриального биогенеза, и накопленный эффект этих транзиторных ответов сдвигает использование субстратов в сторону окисления жиров при субмаксимальных интенсивностях и улучшает способность поддерживать длительную работу. Интенсивность упражнений является ключевым модулятором, и высокоинтенсивные интервальные форматы могут вызывать существенные окислительные адаптации при сравнительно низком объеме тренировок.

Clinical relevance

Более высокая кардиореспираторная подготовленность, интегральный результат аэробной адаптации, постоянно ассоциируется с лучшим сердечно-сосудистым и метаболическим здоровьем, что придает тренировкам на выносливость центральное место в физиологии, лежащей в основе рекомендаций по физической активности. Эта статья объясняет адаптивные механизмы в качестве справочного материала и не предписывает конкретные программы упражнений или индивидуальные медицинские рекомендации.

Evidence & guidelines

Доказательства здесь в основном получены из контролируемых исследований тренировок на людях и интегративных физиологических обзоров. Бургомастер и коллеги показали, что спринтерские интервальные тренировки с низким объемом и традиционные тренировки на выносливость могут приводить к схожим метаболическим адаптациям, а обзоры Гибалы и коллег, а также Макинниса и Гибалы синтезируют, как интервальные тренировки и интенсивность упражнений регулируют адаптивный ответ. Они описывают физиологическую науку, а не являются клиническими рекомендациями по упражнениям.

History

Современное понимание аэробной адаптации началось с демонстрации того, что тренировки на выносливость увеличивают содержание митохондрий и активность окислительных ферментов в скелетных мышцах, устанавливая периферическую основу для улучшения аэробной способности наряду с давно признанными сердечно-сосудистыми изменениями. Последующие десятилетия прояснили вклад увеличения объема крови и адаптации сердца, а более поздние работы показали, что интенсивность упражнений, включая интервальные тренировки с низким объемом, является мощным определяющим фактором окислительного и кардиореспираторного ответа.

Debates

Ограничиваются ли окислительные адаптации в основном доставкой кислорода или окислительной способностью мышц?

Относительные роли центральной доставки кислорода и периферической окислительной способности мышц в определении максимального потребления кислорода и его тренируемости остаются давним предметом обсуждения, при этом баланс варьируется в зависимости от популяции и тренировочного стимула.

Key figures

• John Holloszy
• Martin Gibala
• Martin MacInnis
• Kirsten Burgomaster
• Bengt Saltin

Seminal works

• holloszy-1967
• burgomaster-2008
• egan-zierath-2013

Frequently asked questions

Что делают тренировки на выносливость с максимальным потреблением кислорода?

Они обычно увеличивают максимальное потребление кислорода за счет повышения как доставки оксигенированной крови, благодаря большему объему крови и ударному объему, так и способности мышц извлекать и использовать кислород, благодаря большей капилляризации и содержанию митохондрий.

Почему тренировки на выносливость позволяют сжигать больше жира во время упражнений?

Увеличенная митохондриальная и окислительная ферментативная способность в тренированных мышцах сдвигает использование субстратов в сторону окисления жиров при заданной субмаксимальной интенсивности, помогая экономить запасы углеводов во время длительных упражнений.