Механізми, за допомогою яких фізичні вправи покращують стан здоров'я, полягають у поліпшенні фізичного стану, поліпшенні складу тіла, зменшенні жиру в організмі та збільшенні м’язової маси, контролі діабету (завдяки зменшенню глікемії та поліпшенню чутливості до інсуліну), покращенню факторів ризику серцево-судинної системи захворювання, такі як артеріальний тиск, ліпідний профіль та інші фактори ризику, такі як поліпшення діастолічної дисфункції лівого шлуночка, зменшення жорсткості артерій, системне запалення, судинорозширювальна функція тощо. Тому фізичні вправи через декілька фронтів покращують стан здоров’я.
Силові тренування
Що стосується фізичних вправ, всі розуміють, що це аеробні вправи (ходьба, плавання, їзда на велосипеді), однак силові вправи мають ті самі достоїнства, що навіть покращують аеробну здатність.
Силові вправи покращать фізичний стан за рахунок збільшення м’язової сили, і це було видно в дослідженнях з бабусями і дідусями, які, покращуючи свою силу, можуть підніматися по більшій сходах не тому, що вони мають більше сили - яка у них є - а тому, що вони здатні, до збільшення сили, щоб оптимізувати весь запас у вашому кардіореспіраторному фізичному стані.
З 30 років м’язова маса поступово втрачається, особливо у швидких волокнах, а при силових тренуваннях м’язова маса збільшується і аеробна здатність оптимізується.
Силові тренування покращують фізичну форму і склад тіла. Відомо, що зменшення м’язової маси відіграє важливу роль у збільшенні рівня ожиріння, інсулінорезистентності, діабету 2 типу, дисліпідемії та HTN .
Зв’язок між м’язовою силою та смертністю
М'язи є основною тканиною метаболізму глюкози та тригліцеридів і відіграють важливу роль у метаболізмі спокою. Сила м’язів як така, незалежно від інших змінних, має зворотний зв’язок із смертністю від усіх причин.
В огляді Британський медичний журнал Помічено, що для будь-якого індексу маси тіла (ІМТ) ті, хто має більше сил, мають меншу смертність. У конкретному випадку раку відбувається те саме, для тих, у кого ІМТ більше 25, спостерігається, що ті, у кого менша сила, мають більшу смертність від раку, ніж ті, у кого середньо розвинена сила чи висока сила.
Щодо віку, ті, хто сильніший, мають меншу смертність, ніж ті, хто менш сильний, старші або молодші 60 років, а смертність від раку однакова.
Силові тренування для профілактики захворювань
Приблизно 10 років різні міжнародні організації, пов’язані зі здоров’ям, такі як Американська асоціація серця, Американський коледж спортивної медицини або Американська діабетична асоціація, у своїх офіційних позиціях у своїх рекомендаціях вже включають силові тренування з роллю, що відповідає усьому, що є профілактика захворювань, пов’язаних із малорухливим способом життя і загалом як зміцнення здоров’я.
Силові тренування збільшують м’язову масу. Підраховано, що на кожен кілограм збільшення м’язової маси метаболізм у спокої збільшується приблизно на 21 калорію, а у дорослих середнього віку та людей похилого віку втрата м’язової маси не пов’язана з нижчими показниками ожиріння та жирової маси.
Дослідження з ожирінням та діабетиками похилого віку
Кілька років тому наша група провела дослідження з 67-річними чоловіками із середньою вагою або ожирінням та діабетом типу 2. Вони два дні на тиждень тренували лише силу, не змінюючи свій раціон. Протягом чотирьох місяців проводили два силових заняття по 45-60 хвилин щотижня.
Перші два місяці були робочими навантаженнями від помірного та легкого, за останні два місяці зростають важливі навантаження, навіть частина останніх двох місяців з невеликими навантаженнями, але на високій швидкості для оптимізації потужності.
Ми спостерігали, що і ноги, і руки значно збільшують силу випробовуваних, і коли вони не дотримуються дієти, вага не змінюється, хоча відсоток жиру значно знижується на 16 тижні, хоча споживання калорій в середньому збільшується на 15%. Витрати калорій, виміряні за допомогою акселерометрії, не змінились. Базальна глікемія на 16 тижні в середньому знизилася, а глікозильований гемоглобін не змінювався, хоча насправді був низьким для того, що зазвичай спостерігається в літературі.
Коротше кажучи, з двома сеансами ваги на тиждень, ми спостерігали через 16 тижнів, що внутрішньочеревний жир, виміряний за допомогою магнітно-резонансної томографії, впав майже на 20% без дієти, вага не змінилася, а чутливість до інсуліну - вони були пацієнтами з діабетом - покращилася 47 % в середньому.
Покращений обмін глюкози
Який механізм пояснює це поліпшення складу тіла та метаболізму глюкози? Більшість досліджень виявляють, що метаболізм у спокої у людей похилого віку посилюється із силовими вправами через збільшення м’язової маси.
Двадцять років тому номер один у фізіології фізичних вправ, у редакційній статті, сумнівався, що тканини людей похилого віку все ще зберігають здатність адаптуватися до тренувань. Зараз існує більшість досліджень, які показують, що тканина людей похилого віку все ще, зокрема м’язи, зберігає здатність адаптуватися. І багато досліджень виявляють збільшення м’язової маси під час тренування сили.
Наша група вимірювала жир на животі, вона не вимірювала м’язову масу, але в інших подібних дослідженнях із подібним протоколом тренувальних вправ ми спостерігали збільшення поперечної площі м’яза на 11%.
Зрештою, збільшення м’язової маси за допомогою цього протоколу вправ збільшить площу зберігання глюкози, полегшить виведення глюкози з кровообігу та зменшить інсулін для підтримки нормальної толерантності до глюкози.
В іншому дослідженні, після трьох місяців силових тренувань, було помічено, що поліпшений контроль глікемії сильно корелював з розміром м’язів.
А в дослідженні 2000 року поліпшення чутливості до інсуліну після силових тренувань було обумовлено збільшенням м’язової маси, не змінюючи властивості м’язів реагувати на інсулін. Не слід забувати, що крім м'язової маси як основної змінної у відповіді, яку ми спостерігали в цьому дослідженні, фізичні вправи як такі здатні підвищувати чутливість до інсуліну.
Інсулінорезистентність тісно пов’язана з жиром на животі, схоже, існує єдиний погляд, що це вісцеральний жир, хоча є автори, які також захищають, що підшкірно-жировий жир відіграватиме певну роль в резистентності до інсуліну. Наша група, а також інші автори спостерігали, що лише під час силових тренувань підшкірний та вісцеральний внутрішньочеревний жир зменшувався майже на 20%, хоча вага не змінювався, ймовірно через збільшення м’язової маси.
Дослідження з ожирінням та жінками з гіперхолестеринемією
Ще одне дослідження було проведено з жінками з ожирінням з гіперхолестеринемією, які також тренувались 16 тижнів, два сеанси на тиждень, 45-60 хвилин на сеанс, перші 8 тижнів з легкими помірними навантаженнями і з 8-го тижня з більш важливими навантаженнями та частиною тренувань на висока швидкість роботи потужності.
Було створено три групи: контрольну групу, іншу, яка сиділа на дієті -500 калорій, порівняно з тим, що ми виміряли, що вони проводили день з акселерометрією, і третя група з тією ж попередньою дієтою та двома силовими сесіями.
Було помічено, що і руки, і ноги значно покращили силу в тренувальній групі. Вага значно зменшився в обох групах дієт, а жир на животі приблизно на 20%, виміряний за допомогою МРТ.
Споживання калорій значно зменшилось у двох дієтичних групах, але в ліпідному профілі було помічено, що покращення спостерігалося лише в тій групі, яка займається дієтою, та двох силових сеансах, хоча втрата ваги була подібною до групи, яка лише сидів на дієті. Загальний рівень холестерину та ЛПНЩ значно зменшився лише в тій групі, яка проводила дієти та силові сеанси. Метааналітичні дослідження показують, що втрата щонайменше 5-6% маси тіла призведе до поліпшення ліпідного профілю. У цьому випадку ми не спостерігали цього - лише під час дієти - але при додаванні силових занять ліпідний профіль покращився.
Поліпшився індекс HOMA, сурогатний маркер чутливості до інсуліну. Метаболізм глюкози покращився в обох групах; лептин суттєво знизився в обох групах, при дієті та дієті та фізичних вправах; і адипонектин впав. Спочатку це було погано, оскільки адипонектин пов’язаний із позитивним серцево-судинним ризиком, тобто більше адипонектину зменшує серцево-судинний ризик. І в ході дослідження було помічено, що з 13 жінок у групі 12 знизили рівень адипонектину, і одна залишилася незмінною. Оглядаючи літературу, ми помітили, що з'являється все більше досліджень, які показали, що адипонектин не завжди асоціюється із зниженням серцево-судинного ризику та чимось позитивним для здоров'я.
У групі дієти та дієти плюс фізичні вправи внутрішньочеревний жир - як підшкірний, так і вісцеральний - значно зменшився, і ми виявили, що на відміну від дієтичної групи, яка втратила м’язову масу, в дієтичній та силовій групі вона підтримувала м’язову масу.
Цікаво, що також було помічено, що залежно від того, як втрачається вага, жир у животі втрачається по-іншому: перед втручанням виріз диска, що містить найбільше підшкірного жиру, є L5-S1, а виріз, який містить найбільш вісцеральний жир - L3-L4. Після втручання не спостерігалося різниці на рівні підшкірного жиру (це все ще найбільше накопичення жиру на рівні L5-S1), а у вісцеральному жирі спостерігається зміна між тим, що відбувається в дієтичній групі, та режимом харчування та фізичними вправами групи. У дієті більша кількість вісцерального жиру підтримується на рівні L3-L4, а в режимі харчування та фізичних вправ воно змінюється на L2-L3.
Коли ми намагаємось пов’язати ці зміни в обсягах жиру залежно від рівня диска та типу втручання, і ми співвідносимо їх із змінними, пов’язаними з кардіометаболічною стійкістю, ми також спостерігаємо цікаві речі. Хоча перед втручанням вирізом диска, який найбільше представляє серцево-судинний ризик, є вісцеральний жир L4-L-5, після втручання як в дієтичні, так і в дієтичні групи, а також в групи фізичних вправ відбувається зміна обміну глюкози, у групі дієти вісцеральний жир, який найбільш корелює з метаболізмом глюкози, змінюється від вісцерального жиру L4-L5 до L2-L3, а в групі дієти та фізичних вправ він змінюється на підшкірний жир L2-L3. Іншими словами, здається, що жир поводиться не однорідно, а має різний метаболізм на різних рівнях живота і реагує по-різному, залежно від того, як стимулюється втрата жиру в організмі.
Ще одним цікавим фактом було те, що накопичення жиру в стегні не було пов’язано із серцево-судинним ризиком ні до втручання, ні після.
Продовжуючи кардіометаболічний ризик, було проведено дослідження функції ендотелію за допомогою високочастотних ультразвукових зображень, і було виявлено, що саме в групі дієти та фізичних вправ спостерігали значне поліпшення функції ендотелію, незалежної від ендотелію. Вимірювали змінну антагоніста рецептора інтерлейкіну 1, яка є молекулою з важливою протизапальною функцією, і спостерігали значну кореляцію між збільшенням антагоніста рецептора інтерлейкіну 1 та поліпшенням функції ендотелію.
Щотижневий план вправ для поліпшення здоров'я
Коли ми говоримо про фізичні вправи, ми повинні вказати, який тип, інтенсивність та тривалість енерговитрат на сеанс або тиждень та частоту. Для початку всі міжнародні організації рекомендують 4-5 днів (а краще щодня) принаймні 30 хвилин помірних аеробних вправ. А для профілактики або лікування ожиріння збільшуйте до 60 хвилин.
Обидва типи повинні бути інтегровані в тренування: аеробні вправи (наприклад, ходьба або їзда на велосипеді) та силові вправи, з 6-8 вправ, які охоплюють основні групи м’язів тіла, починаючи з однієї серії і закінчуючи трьома серіями (через тижні ) дозволяючи 8-15 повторень, які можуть досягати 12-15, а то і 20.
Важливість індивідуалізації
Коли ми говоримо про максимальний пульс на 70%, ми говоримо про інтенсивні фізичні вправи, які несуть ризик. Тому, якщо це людина певного віку, яка, як ми знаємо, має серцево-судинні фактори ризику, ми повинні рекомендувати навантаження, які не змушують серце працювати на 70% від максимального пульсу. А щодо силових вправ те саме: якщо ми працюємо 12-15 повторень, ми могли б досягти 20, але не набагато більше, щоб не збільшити ризик.
Ідеальною тривалістю є щонайменше 30 хвилин помірних аеробних вправ щодня, наприклад, швидка ходьба, а для запобігання або лікування ожиріння витрачайте до 60 хвилин блоками по 8-10 хвилин, які складаються до кінця дня (які легше інтегрувати у повсякденне життя). І з гирями однаково: достатньо 6-8 вправ у 1-2-3 серії по 45 хвилин у два заняття на тиждень.
Деякі дослідження (наприклад, дослідження Гарвардського університету) спостерігали у тих, хто спалював 2000 калорій на тиждень, виконуючи додаткові фізичні вправи - в будь-якій віковій групі - значне зниження ризику смерті.