Evgeny Suborov

Драфтинг – не только для элитных марафонцев

2023-10-31T10:59:21.673Z

Новое исследование решило разрешить давние споры о том, насколько драфтинг помогает бегунам, и обнаружило, что оно существенно экономит время даже для медленных любителей.

Эти цифры известны уже несколько десятилетий. Данные показывают, что драфтинг (бег за спиной другого бегуна) может сэкономить элитному марафонцу целых шесть минут. В это сложно поверить — возможно, именно поэтому большинство из нас на самом деле в это и не верит. В конце концов, самое известное исследование по драфтингу у бегунов, опубликованное еще в 1970 году физиологом-первопроходцем Эвереста Гриффитом Пью, было основано на эксперименте в аэродинамической трубе с участием всего одного испытуемого.

Попытки Элиуда Кипчоге пробежать марафон быстрее двух часов в 2017 и 2019 годах, в которых использовались сменяющиеся команды пейсеров, бегущих в тщательно организованных хореографических построениях, возродили интерес к теме драфтинга среди бегунов. Но оценка сэкономленного времени оставалась спорной, особенно потому, что последующие исследования, опубликованные после работы Пью, дали очень разные результаты и часто использовали удобные, но неточные методы для оценки влияния заданной величины сопротивления воздуха на потребление энергии и скорость бега.

Еще одно исследование на эту тему, выполненное группой под руководством Эдсона Соареша да Силвы из Федерального университета Риу-Гранди-ду-Сул в Бразилии, Роджера Крама из Университета Колорадо и Воутера Хугкамера из Массачусетского университета в Амхерсте, было опубликовано в Journal of Applied Physiology. Цель работы – получение точных ответов о влиянии сопротивления ветра на марафонский бег, и результаты работы преподнесли несколько сюрпризов. Оказывается, некоторые люди лучше других умеют бежать навстречу ветру, а любители, пробегающие марафон на 5 часов, сэкономят примерно столько же времени с помощью драфтинга, что и Кипчоге.

Новое исследование – это недостающее звено, соединяющее два существующих направления исследований. Предыдущие исследования использовали вычислительную гидродинамику, чтобы выяснить, какую силу оказывает воздух на атлета. Эти исследования показывают, что бег в неподвижном воздухе в элитном марафонском темпе создает силу сопротивления около 8 Ньютонов, а драфтинг за другим атлетом снижает эту силу примерно до 4 Н. Яблоко среднего размера весит около 1 Н, то есть вас словно тянет назад под весом большой или маленькой упаковки яблок.

Все это интересно, но знание действующих на атлета сил не говорит напрямую, насколько быстрее или медленнее этот атлет будет двигаться. Если бы мы знали, сколько дополнительной энергии мы сжигаем из-за сопротивления воздуха и сколько из этой энергии мы экономим при помощи драфтинга, мы могли бы использовать более ранние исследования Шалайи Кипп из Университета Британской Колумбии, которые связали экономию энергии и скорость бега. Чтобы связать эти две идеи, нужно знать, сколько дополнительной энергии сжигает атлет, когда его тянет назад небольшая сила, порядка 4–8 Н. Именно это и оценивало исследование да Силвы.

Методика оценки показана на схеме ниже. Атлет бежит по беговой дорожке, дыша в маску, которая измеряет потребление энергии, и его тянут назад с помощью резиновой трубки, соединенной через шкивы с подвешенным грузом, который оказывает желаемое усилие — в данном случае 0, 4 или 8 Н, поскольку именно такой диапазон сил аэродинамического сопротивления наблюдался в вычислительных гидродинамических исследованиях по драфтингу у бегунов.

Фото: Journal of Applied Physiology

Основной результат логичен: большие силы сопротивления заставляют сжигать больше энергии. Вопрос в том, насколько больше. При трех тестовых скоростях от 3:43 до 4:58 минут на километр ученые обнаружили, что потребление энергии увеличивалось примерно на 6% на каждое увеличение на 1% веса тела силы, тянущей атлета назад.

Для Элиуда Кипчоге, который весит ~53 кг и бежит в темпе двухчасового марафона без пейсеров, сила сопротивления составляет 1,39% от веса его тела, а это означает, что он сжигает на 7,8% больше энергии, чем при абсолютно идеальном драфте. Подставьте это число в уравнения Киппа, и вы обнаружите, что идеальное построение пейсеров для драфтинга сэкономит ему 6:28 на марафоне. Для бывшей обладательницы мирового рекорда среди женщин Бриджид Косгей, бегущей в немного более медленном темпе, экономия составит все еще значимые 5:58.

Первое, что следует отметить, это то, что исследование Пью, проведенное полвека назад на одном атлете и давшее, казалось бы, невероятные прогнозы о шестиминутной экономии, оказалось в значительной степени верным. Однако, это попадание можно расценить, как счастливый случай. Средняя энергетическая стоимость бега в новом исследовании составила 6%, но диапазон среди 12 испытуемых составлял от 4,2 до 8,1%. Другими словами, некоторые атлеты платят тратят больше, чем другие, за то, что бегут против ветра, и, следовательно, получают от драфтинга примерно в два раза больше выгоды. Это поразительное открытие.

Исследователи использовали беговую дорожку, чувствительную к силе, для оценки типа приземления стопы бегунов и обнаружили, что большее сопротивление, тянущее их назад, снижает горизонтальные тормозные силы при приземлении и увеличивает их пропульсивные движущие силы (движение вперед) при отталкивании. Но они не обнаружили никакой связи между этими биомеханическими переменными и тем, кто больше всего выиграл от драфтинга. Это кажется заманчивой целью для будущих исследований, потому что, если вы сможете выяснить, почему некоторые люди намного лучше справляются с сопротивлением воздуха, и выяснить, как научить этому других, это будет энергетическим эквивалентом того, чтобы надеть на ноги пару воображаемых суперкроссовок.

На самом деле, драфтинг не идеален. Единственный способ, с помощью которого Кипчоге мог бы сэкономить 6:28, — это бежать в вакууме, что устраняло бы 100% силы сопротивления. В ходе исследований по вычислительной гидродинамике были протестированы различные формации драфтинга, чтобы определить, какую часть силы сопротивления они блокируют. Самый простой пример, рассмотренный да Силвой и его коллегами, — это три пейсера, бегущие в ряд, при этом наш атлет бежит позади среднего пейсера. Это блокирует 57,3% силы сопротивления, что для Кипчоге означает экономию 3:42. Наиболее эффективной конфигурацией является перевернутая стрела из семи человек, аналогичная той, которую использовал Кипчоге в своем забеге в Вене в 2019 году, которая блокирует 85% силы сопротивления, что соответствует экономии в 5:29.

Глядя на эти цифры, невозможно не посчитать результат, показанный Кипчоге в Вене: 1:59:40 плюс 5:29 равняется 2:05:09 для "обычного" марафона. Этот результат может показаться разочаровывающим, но лишь потому, что мы склонны забывать, что практически все лучшие марафоны теперь проводятся с той или иной формой драфтинга, по крайней мере, в первой половине забега. Несмотря на то, что более 70 мужчин пробежали марафон менее чем за 2:05, вполне возможно, что никто никогда не делал этого без какого-либо драфтинга.

На практике, конечно, выгоды почти всегда будут меньше, чем та, что получена в расчетах. Очень трудно оставаться в идеальной позиции для драфтинга, поэтому бегуны, скорее всего, будут то входить, то выходить из "убежища" на протяжении всего забега, особенно если это соревновательный забег, в котором в лучшей позиции хотят оказаться несколько бегунов. Возможно, что слишком хороший драфтинг уберет охлаждающий эффект ветерка в лицо, заставив атлета перегреться немного раньше, чем без драфтинга.

Тем не менее, цифры настолько велики, что даже несовершенный драфтинг кажется стоящим мероприятием – и не только для таких людей, как Элиуд Кипчоге и Бриджит Косгей. Это правда, что эффект от драфтинга намного сильнее на более высоких скоростях, но мы, смертные, находимся на дистанции гораздо дольше и у нас больше времени для накопления преимуществ. По расчетам да Силвы, средний любитель ростом 1 метр 75 сантиметров и весом 67 кг, бегущий в простейшем построении из трех человек, сэкономит 3:08 за время трезчасового марафонского бега, 2:59 в течение четырехчасового марафона и более 3 минут в пятичасовом марафоне. Экономия Кипчоге и Косгей (3:42 и 3:25 соответственно) находится примерно на одном уровне с этими цифрами, несмотря на огромную разницу в скорости. Честно говоря, эти цифры все еще настолько велики, что в них трудно поверить, но доказательства их правомерности теперь гораздо убедительнее. Если вы ищете, как сэкономить три минуты на своем следующем марафоне, то драфтинг – это то, что вам нужно.

К спорту после COVID-19

2022-02-21T05:40:44.113Z

Интересная для многих статья, опубликованная в British Medical Journal, посвященная возобновлению тренировок после перенесенного COVID-19.

Прежде чем рекомендовать переболевшим COVID-19 возвращаться к физической активности, необходимо оценить все риски. - Люди с имеющимися (пусть и легкими) симптомами или те, у которых была тяжелая форма COVID-19 или данные, указывающие на поражение сердца, нуждаются в дальнейшей клинической оценке.
Возвращаться к упражнениям нужно только через семь дней БЕЗ СИМПТОМОВ, при этом следует начинать как минимум с двух недель минимальных нагрузок.
Важно ежедневно проводить самоконтроль, чтобы отслеживать свой прогресс, в том числе, и при тех ситуация, когда стоит обратиться за дополнительной помощью.

Накопленный профессиональный опыт показывает, что после легкой формы COVID-19 у части людей наблюдается длительный процесс выздоровления, особенно при попытке вернуться к регулярным тренировкам. Более того, растет количество наблюдений по потенциально долгосрочным осложнениям COVID-19, включая длительное заболевание («пост-острый» или «длительный» ковид), сердечно-легочные заболевания и психологические последствия у некоторых людей.

В данной статье авторы предлагают прагматический подход к помощи по безопасному возвращению к физической активности после перенесенной симптоматической SARS-CoV-2, уделяя особое внимание тем, кто потерял физическую форму или имел длительный период бездействия, но в настоящее время не страдает длительным пост-острым COVID-19.

Каковы риски физической активности после COVID-19?

Текущее понимание выздоровления от COVID-19 пока еще ограничено, но ряд исследований выявил несколько ключевых проблем.

Первый - это возможность повреждения сердца, в том числе развития вирусного миокардита. Это важно, так как тренировки при миокардите связаны с повышением заболеваемости и смертности. Большинство данных о повреждении сердца после COVID-19 получены от госпитализированных пациентов, и не могут распространяться на пациентов с легкой формой заболевания. Частота миокардитов при бессимптомной форме или при заболевании легкой или средней степени тяжести, неизвестна. Одно исследование у пациентов с COVID-19 продемонстрировало продолжающееся воспаление миокарда у 60%, в среднем до 71 дня с момента постановки диагноза. Хотя 33% участников были классифицированы, как серьезно больные и им потребовалась госпитализация, а 67% болели дома, неясно, как была установлена тяжесть заболевания. Также неясно, указывают ли эти результаты на миокардит или повреждение сердца по другим причинам, и насколько клинически они важны для долгосрочного здоровья. Например, при аутопсии 21 пациента, умершего от COVID-19, только у трех (14%) были обнаружены данные, указывающие на миокардит. Более того, вирусный миокардит может развиваться из-за многих циркулирующих вирусов, включая грипп. Тромбоэмболические осложнения (закупорка сосудов тромбами) также связаны с COVID-19. Долгосрочные последствия этих событий для легочной функции в настоящее время неизвестны, но данные эпидемии коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV) 2003 г. свидетельствуют о стойких нарушениях функции легких и ограничениях при выполнении физических упражнений.

Наконец, первичные психиатрические проявления, такие как психоз, могут быть одним из потенциальных признаков COVID-19, а психологические последствия после болезни могут включать посттравматическое стрессовое расстройство, тревогу и депрессию.

Некоторые из этих потенциальных рисков, в частности вирусный миокардит, по понятным причинам требуют осторожности в плане рекомендаций по возвращению к физической активности или упражнениям после инфекции. В настоящее время существует консенсус спортивных клиницистов Европейской федерации ассоциаций спортивной медицины от июля 2020 г., в котором сказано, что рекомендуется проконсультироваться со специалистом по спортивной медицине и лечебной физкультуре после легкой инфекции, а также выполнить ряд исследований, включая эхокардиографию (УЗИ сердца) и тестирование функции легких при наличии сердечно-легочных симптомов. Общество кардиологов Нидерландов заявляет, что пациентам с системными признаками, включая лихорадку, следует рассмотреть возможность проведения электрокардиографии перед возобновлением тренировочной деятельности. Однако, частота повреждения миокарда или тромбоэмболических осложнений после легкой или средней степени тяжести COVID-19 в настоящее время неизвестна, но считается низкой. Безусловно, необходимо придерживаться прагматического подхода, который позволит постепенно вернуться к физической активности при одновременном снижении рисков.

Как узнать, можно ли безопасно вернуться к физической активности?

Безусловно, принимать решение о возвращении к тренировкам стоит после предварительной консультации со специалистом. Такой подход, основанный на стратификации рисков, может помочь максимизировать безопасность и снизить риски, при этом необходимо учитывать ряд факторов. Во-первых, готов ли человек вернуться к физической активности? При естественном течении COVID-19 ухудшение состояния, указывающее на серьезную инфекцию, часто происходит примерно через неделю от появления симптомов. Таким образом, возвращение к упражнениям или спортивной активности должно происходить только после бессимптомного периода продолжительностью не менее семи дней. Руководство Английского и Шотландского института спорта предполагает, что до возобновления занятий спортом для спортсменов, их повседневная деятельность должна быть легко достижимой, например, человек может пройти 500 м по квартире, не чувствуя чрезмерной усталости или одышки. Однако, необходимо учитывать исходный уровень человека до заболевания и соответствующим образом адаптировать эти рекомендации. Некоторые люди, возможно, не могли пройти 500 м без одышки и до COVID-19, и им нужно начать физическую активность на приемлемом для них уровне.

Продолжающиеся симптомы, независимо от их характера, могут указывать на пост-острый (продолжающийся, затяжной) COVID-19. Для таких людей, скорее всего, сначала потребуется оценка врача и реабилитация после исчезновения симптомов COVID-19. Схема лечения этого состояния в настоящее время неясна.

Считается, что люди с более тяжелым заболеванием COVID-19, например госпитализированные, подвержены более высокому риску сердечных осложнений и тромбоэмболических событий. Рекомендуется проводить их постепенную реабилитацию в сочетании с регулярной оценкой специалистом. Людям, которым не требовалось стационарное лечение, но у которых во время болезни были симптомы, указывающие на повреждение миокарда, такие как боль в груди, сильная одышка, учащенное сердцебиение, симптомы или признаки сердечной недостаточности, обмороки и предобморочные состояния, следует рассмотреть варианты более глубокого и детального обследования. В зависимости от тяжести встречающихся симптомов, обследование может включать электрокардиографию в 12 отведениях, при этом любые отклонения от нормы требуют направления к кардиологу. Также исследования могут включать определение уровня тропонина в сыворотке крови (маркер повреждения сердца), электрокардиографию и эхокардиографию (УЗИ сердца). Как европейские, так и американские рекомендации говорят об ограничении физических упражнений на срок от трех до шести месяцев в случаях миокардита, подтвержденного магнитно-резонансной томографией сердца или эндомиокардиальной биопсией.

Респираторные симптомы, такие, как стойкий кашель и одышка, чаще всего исчезают через несколько недель. Тем не менее, прогрессирующие, не разрешающиеся или ухудшающиеся симптомы могут указывать на легочно-сосудистые осложнения, такие как тромбоэмболия легочной артерии, сопутствующая пневмония или поражение бронхиального дерева. Такие люди должны наблюдаться у специалиста и решение о начале тренировок должно приниматься индивидуально.

Важный вопрос - готов ли человек психологически приступить к физической активности? Физическая активность положительно влияет на настроение и психическое благополучие и играет важную роль в профилактике и лечении психических заболеваний. Стоит оценить психологические последствия COVID-19 - поинтересоваться о настроении, сне, аппетите и мотивации.

Как возвращаться к физической активности?

Не существует четкого, основанного на доказательствах способа возврата к физической активности, но разумный подход заключается в том, что такой возврат должен быть постепенным, индивидуализированным и основанным на субъективной переносимости нагрузки. После того, как риски человека оценены и он не имеет симптомов в течение как минимум семи дней, можно начать поэтапный подход для повышения уровня физической активности до исходного или рекомендуемого уровня или выше. Возврат или новое развитие симптомов, включая кашель, ненормальную одышку, сердцебиение, лихорадку и аносмию, указывает на необходимость прекратить нагрузки, и при необходимости обратиться за медицинской помощью, возобновить процесс, когда симптомы исчезнут. Постепенная прогрессия включает увеличение объема (время выполнения упражнения) и нагрузки (интенсивности).

Как начать?

Фазы 1-2
Начните с упражнений легкой интенсивности в течение как минимум двух недель. Шкала оценки воспринимаемого напряжения Борга (RPE) - это субъективная оценка того, насколько тяжело ощущается нагрузка, она может помочь людям в выборе правильной интенсивности нагрузки. Оценка по шкале предполагает описать ощущение тяжести нагрузки, включая одышку и утомляемость, по шкале от 6 (полное отсутствие нагрузки) до 20 (максимальная нагрузка). Тренировки с легкой интенсивностью эквивалентны RPE менее 11, при такой нагрузке они должны без труда вести полноценный разговор. К занятиям с такой интенсивностью могут относиться домашние дела и работа в саду, легкая ходьба, упражнения на баланс или йога. Также можно включить дыхательные упражнения, растяжку и легкие упражнения. Рекомендуется потратить семь дней (фаза 1) на упражнения с очень низкой интенсивностью (RPE 6-8), включая упражнения на гибкость и дыхательные упражнения, а затем еще семь дней (фаза 2) на упражнения с легкой интенсивностью (RPE 6-11), такие как ходьба и йога, с постепенным увеличением длительности на 10-15 минут в день.

Фазы 3-4
Более сложные упражнения: это могут быть интервалы из двух 5-минутных блоков активности, таких как быстрая ходьба, подъем и спуск по лестнице, бег трусцой, плавание или езда на велосипеде, разделенные блоком восстановления. Человек не должен чувствовать, что упражнение «тяжелое», и рекомендуется тренироваться с RPE 12–14 (умеренная интенсивность, без одышки и мог бы поддерживать беседу). Прогрессируя, можно добавлять интервал в день по мере повышения тренированности.
Фаза 4 может включать более сложные движения, такие как бег, но с изменениями направления, и упражнениями с собственным весом, но без ощущения излишнего напряжения. После завершения фазы 4 люди должны почувствовать себя способными вернуться к своему базовому (до-ковидному) уровню активности или более.
Рекомендуется уделять каждой фазе минимум семь дней, чтобы предотвратить внезапное увеличение тренировочной нагрузки. Однако, необходимо оставаться в комфортной фазе, столько, сколько необходимо. Необходимо следить и фиксировать любую неспособность восстановиться через 1 час после тренировки и на следующий день, аномальную одышку, аномальную частоту сердечных сокращений, чрезмерную усталость или сонливость, а также признаки психического расстройства. Ведение дневника тренировок, а также оценка RPE, любых изменений настроения и объективных данных о физической форме, таких как частота сердечных сокращений, может быть полезным для отслеживания прогресса.

Доза тренировки

2022-02-21T05:39:16.466Z

Клеточные события, лежащие в основе адаптации к физической нагрузке, изучаются уже довольно давно, а точнее после открытия Holloszy в 1967 году адаптаций в ответ на тренировки у грызунов.

Современные достижения позволили исследователям глубже изучить физиологическую адаптацию к тренировкам, большое внимание было уделено биохимическим реакциям на упражнения различной интенсивности. В частности, большой интерес у специалистов вызвало сравнение интервальных тренировок (HIIT) или спринтерских тренировок (SIT) с непрерывными тренировками умеренной интенсивности (MICT). Ученые представили доказательства надежной и сравнимой метаболической адаптации, когда 6-недельная малообъемная SIT была сравнима с обычной MICT, несмотря на заметное снижение общего тренировочного объема в группе спринтерских интервалов (на 66% меньше времени, на 90% меньше расход энергии). Последующие исследования, подтверждающие эти результаты, вызвали неизменный энтузиазм в отношении интервальной тренировки, как эффективной стратегии улучшения кардиометаболического здоровья. С тех пор интервалы стали одной из самых популярных тенденций в фитнесе, по данным Американского колледжа спортивной медицины (ACSM) (5-е место в опросе 2021 года).

Хотя авторы этой статьи признают имеющиеся результаты и являются сторонниками интервальной тренировки, они считают, что также важно понимать несоответствие природы интервалов и непрерывной тренировки, которые могут приводить к уникальным физиологическим адаптациям с соответствующими последствиями для здоровья. Немногие из этих адаптаций, если таковые имеются, являются взаимоисключающими, но их величина может варьироваться таким образом, что это следует учитывать при включении тренировки в план.

Кардиореспираторная выносливость (т.е. VO2max) является независимым предиктором смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и смертности от всех причин и устанавливает верхний предел аэробного метаболизма, оправдывая его использование в качестве конечной точки для исследований, сравнивающих HIIT и MICT. В целом, в большинстве, но не во всех исследованиях показывают большее улучшение VO2max при HIIT по сравнению с MICT. Например, в 8-недельном протоколе, авторы наблюдали значительно большее улучшение показателей VO2max (~4-5 мл/кг/мин), сердечного выброса (~3 л/мин) и ударного объема (~15 мл/уд) при включении в программу интервалов (~95% от максимальной ЧСС) по сравнению с MICT (70% МЧСС). Аналогичные результаты были отмечены у мужчин и женщин с ожирением, где в группе 4 × 4 мин был больший прирост VO2max (10%) по сравнению с 10 × 1 мин (3,3%) или 45 мин MICT (3,1%), но в работе 2019 года с использованием эквивалентных доз упражнений у пациентов с метаболическим синдромом (MetS), все группы улучшились одинаково (~12%). Однако, учитывая задокументированную роль центральных факторов в ограничении максимального потребления кислорода (сердце, легкие), кажется разумным, что тренировки, ограниченные развитием VO2max, будут преимущественно способствовать адаптации центральной сердечно-сосудистой системы.

Важным соображением является возможность снижения эффективности и сердечных осложнений при избыточных объемах высокоинтенсивных тренировок на выносливость. Например, у нетренированных, но в остальном здоровых испытуемых, одно занятие на беговой дорожке высокой интенсивности продолжительностью 4 минуты 3 раза в неделю вызывало эквивалентное улучшение VO2max (~ 10%), даже если та же рабочая нагрузка повторялась четыре раза за занятие. Кроме того, следует отметить, что экстремальные высокоинтенсивные тренировочные объемы, имеющиеся у ряда спортсменов на выносливостью, могут быть вредны для здоровья сердца.

Тем не менее, обратная зависимость доза-реакция между объемом упражнений и смертностью предполагает, что объем играет решающую роль в пользе для здоровья, связанной с физической активностью, но, к сожалению, конкретная доза упражнений неизвестна. Неясно также, могут ли преимущества MICT быть достигнуты с помощью низкообъемных интервалов, этот вопрос заслуживает более тщательного изучения.

Продолжительные тренировки с низкой/умеренной интенсивностью (ЧСС <40–70% от лактатного порога) обеспечивают мощный стимул для периферической адаптации и максимального функционирования митохондрий. Менее выраженное “накопление побочных продуктов метаболизма” во время этого типа активности позволяет значительно увеличить продолжительность тренировки и полагаться на выработку окислительной энергии и продукцию АТФ, полученных из митохондрий, а повторные усилия эффективно тренируют оптимальную эффективность использования субстратов. В работе 2016 года, авторы показали большее увеличение экономичности работы для MICT по сравнению с HIIT. В 2019 году ученые применили моделирование для изучения оптимальных метаболических путей синтеза АТФ. Они обнаружили, что за пределами ~40% от VO2max поток митохондриальной энергии использует глицерол-фосфатный переносчик, который позволяет эффективно миновать комплекс I, чтобы избежать “противодавление” протонного насоса комплекса I. Примечательно, что уже в 1985 году ученые обнаружились, что рекрутирование волокон 2 типа начинается почти при той же рабочей нагрузке (~40% от VO2max). Хотя эта модель основывалась на различных предположениях, она соответствовала мировым рекордам скорости бега и реальным физиологическим данным. Порог, при котором глицерол-фосфатный переносчик начинает преимущественно обходить комплекс I (~40% VO2max), был назван «комплексом I max» (CImax). Он характеризуется непропорциональным увеличением потребления кислорода, отражающим снижение эффективности митохондрий из-за комплекса I.

Если бы человек делал исключительно интервалы, разумно предположить, что у него могли бы развиться адаптации, которые сделали бы его менее эффективным в отношении использования субстратов за счет последовательного обхода комплекса I (снижение CImax). Ряд учёных отметил, что использование SIT в качестве средства для повышения длительной выносливости не рекомендуется. Было бы заманчиво предположить, что в результате обратной зависимости между лактатом и окислением жиров, чрезмерное использование интервалов и сопутствующее хроническое накопление лактата могут препятствовать оптимизации окисления жиров.

В то время как некоторые поздние исследования по HIIT и MICT показывают сходную острую молекулярную и ферментную адаптацию, более ранние работы предполагали, что митохондриальные ферменты сами по себе не являются показателем метаболизма при физической нагрузке или выносливости при высоких нагрузках у тренированных спортсменов.

Как сообщается в обзоре 2017 года, в случае интервальных тренировок, подобные реакции, вероятно, связаны с более сильным метаболическим стрессом за счет увеличения оборота АТФ, активных форм кислорода (АФК), и накопления внутриклеточных метаболитов.

В то время как другие механизмы, такие как плотность капилляров, вероятно, вносят вклад в очевидные метаболические различия между группами интервалов и непрерывного бега, было бы интересно оценить роль CImax в развитии адаптаций. Хотя подобная идея является спекулятивной и не подвергалась изучению, она согласуется со многими периферическими адаптациями, наблюдаемыми при частых длительных тренировках низкой интенсивности. Пока ещё очень мало известно, какие метаболические факторы и характеристики мышц определяют эффективность, или какой тип тренировки отвечает за долгосрочное снижение или повышение эффективности.

Многочисленные обзоры показывают, что, хотя интервалы обеспечивают надежный и сильный стимул для адаптации центральной сердечно-сосудистой системы и метаболизма, непрерывные тренировки средней интенсивности могут нацеливаться на периферическую адаптацию, направленную на улучшение мышечной экстракции кислорода и метаболической эффективности. Действительно, сравнительное исследование MICT и SIT с равным объемом показало, что MICT обеспечивают большую митохондриальную адаптацию и более низкий уровень лактата в крови при той же относительной скорости работы, тогда как SIT продемонстрировала большее увеличение VO2max и пиковой мощности.

Величина и скорость адаптации, вероятно, различаются между HIIT и MICT, но неоднородность (например, размер выборки, характеристики атлетов, протоколы тренировок) и отсутствие доступных сравнительных исследований не позволяют сделать окончательные выводы. Кроме того, необходимы долгосрочные тренировочные исследования (> 1 года) для подтверждения безопасности и эффективности долгосрочной работы с интервалами, поскольку в настоящее время неясно, как физиологическая адаптация к HIIT по сравнению с MICT будет проявляться в течение “обычных” 8–12 недель по протоколу исследования. Экстраполировать такие данные, чтобы предложить HIIT в качестве самого лучшего режима упражнений или как это было сформулировано в метаанализе 2019 года -“волшебной пули”, преждевременно и неоправданно, учитывая текущие научные данные.

Универсальный подход редко встречается в физиологии. Кроме того, распределение >20% тренировок с высокой интенсивностью за счет MICT может вызвать физиологические “перекосы” и невысокий прирост результатов. Тренировочный режим, состоящий только из HIIT/SIT, будет способствовать развитию перетренированности и стагнации тренировочного процесса, что может привести к ухудшению адаптации, производительности и здоровья.

Значимые количества MICT, по-видимому, являются необходимым компонентом тренировок, что подтверждается предполагаемой зависимостью митохондриальной адаптации от объема тренировок.

Если желаемым результатом является улучшение здоровья, принятие пирамидального распределения интенсивности тренировок, аналогичного тому, которое используется элитными спортсменами, с различной интенсивностью, вероятно, может быть предпочтительным подходом для получения всех кардиометаболических преимуществ высокоинтенсивных и низкоинтенсивных тренировок.

Если физические упражнения действительно следует рассматривать как лекарство, необходимо строгое определение дозы. Дозу следует выбирать с целью оптимизации поставленной цели, а четкое понимание адаптации к тренировкам позволяет врачам, тренерам и спортсменам принимать обоснованные решения.

Интервальные тренировки – это действительно эффективная по времени стратегия для быстрого улучшения здоровья, поскольку она обеспечивает мощный стимул для сердца и скелетных мышц и, несомненно, должны быть включены в программы тренировок, хотя практики должны быть осторожны с уменьшающейся эффективностью при увеличении “дозы”, возможностью развития перетренированности и пренебрежением преимуществами от MICT.

HIIT следует отдавать приоритет при подготовке к соревнованиям, где максимальная аэробная мощность будет ограничивать скорость (например, бег на средние дистанции). Между тем, для более длительных дистанции (например, марафон, триатлон) эффективность использования субстратов ограничивает скорость атлета, и поэтому требуется значительный объём MICT.

Пирамидальное распределение тренировок с основой в виде MICT, аналогичное тому, что наблюдается у элитных спортсменов, может быть оптимальным для этих людей.

12-недельный протокол с участием неактивных взрослых с избыточной массой тела показал, что включение MICT приводило к большему снижению процента жира по сравнению с HIIT, тогда как 16-недельное исследование у пациентов с метаболическим синдромом показало, что MICT снижает уровень триглицеридов больше, чем HIIT. Как и непрерывные тренировки средней интенсивности, так и ВИИТ 4 раза по 4 минуты приводили к одинаковому снижению общих факторов риска развития метаболического синдрома. При этом, не стоит думать о бесполезности интервалов для диабетиков или профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, а скорее о том, чтобы подчеркнуть потенциальное метаболическое значение включения достаточного количества MICT для баланса тренировок. Кроме этого, оба вида тренировок приводят к полезным адаптациям.

Повышение интенсивности и проблемы с кишечником

2022-02-20T16:39:24.813Z

Риск эндотоксемии (появление в крови эндотоксинов - бактериальных токсических веществ), вызванной тренировками, увеличивается в жару и в первую очередь связано с изменениями проницаемости стенки кишечника, приводящими к перемещению липополисахаридов (ЛПС, молекула, обладающая свойствами эндотоксина) в кровоток.

Целью исследования, опубликованного в International Journal of Sports Physiology and Performance, было количественное определение резких изменений проницаемости кишечника и перемещения ЛПС через стенку кишечника во время субмаксимальных непрерывных и высокоинтенсивных интервальных тренировок в условиях теплового стресса.

В исследование было включено 12 хорошо тренированных бегунов-мужчин (возраст 37 ± 7 лет, максимальное потребление кислорода [VO2max] 61,0 ± 6,8 мл/мин/кг) сделали 2 тренировки на беговой дорожке 2 × 15 минут с интенсивностью 60% и 75% от VO2max и до 8 × 1 минут с интенсивностью 95% от VO2max в жарких условиях (34 °C, относительная влажность 68%) и прохладных условиях (18 °C, относительная влажность 57%). Образцы венозной крови были собраны в начале исследования, сразу после каждой тренировки и через 1 час после тренировки. Образцы крови анализировали на маркёры кишечной проницаемости (ЛПС; белок, связывающий ЛПС, и белок, связывающий жирные кислоты кишечника).

Повышение концентрации белка, связывающего ЛПС после каждой тренировки в жарких условиях было на 4% (5,3 мкг/мл), 32% (4,6 мкг/мл) и на 30% (3,0 мкг/мл) больше, чем в группе, тренировавшейся в прохладных условиях. Уровень ЛПС был на 69% выше исходного уровня после бега при 75% от VO2max в жарких условиях. Концентрация белка, связывающего жирные кислоты кишечника, увеличилась на 43% через 1 час после тренировки в жарких условиях по сравнению с тренировавшимися в прохладных условиях.

Интенсивность тренировки и ЧСС

Интенсивность и температура (кожа - верхний график, центральная - нижний)

Интенсивность и концентрация цитокинов

Авторы заключили, что небольшое увеличение концентрации ЛПС во время тренировок в жаркую погоду и последующее увеличение белков, связывающих жирные кислоты кишечника и белка, связывающего ЛПС, указывают на способность тренированных бегунов на выносливость довольно хорошо переносить острые временные расстройства со стороны кишечника.

Интервалы с быстрым стартом

2022-02-20T07:15:49.671Z

Эффективность в лыжных гонках тесно связана с максимальным потреблением кислорода (VO2max). Высокие значения VO2max у лыжников могут быть связаны с многочисленными факторами, такими как генетика, объем и периодизация тренировок, а также количество аэробных интервальных тренировок (HIT). Существует только одно исследование, посвященное оптимизации одной HIT-сессии для хорошо тренированных лыжников. Оно показало, что более длинные интервалы (5-10 минут) эффективнее, чем более короткие интервалы (2-4 минуты) в улучшении выносливости через 8 недель такой программы. Важность оптимизации HIT-сессии для лыжников подчеркивается в недавнем обзоре, в котором говорится, что хорошо тренированные лыжники могут извлечь выгоду из повышения качества интервальных сессий. В этом контексте, качество интервальной тренировки можно определить по среднему VO2 или накопленному времени тренировки в зоне ≥ 90% от VO2max, из-за большого стимула для адаптации миокарда, который увеличивает максимальный ударный объем сердца, а также большей адаптации скелетных мышц.

Чтобы оптимизировать время тренировки в зоне ≥ 90% от VO2max, рекомендуется скорость от 90 до 100% от максимальной аэробной скорости (MAS). Однако, у хорошо тренированных бегунов и велосипедистов было показано, что непрерывная работа в MAS может поддерживаться только в течение ~ 6 минут. Таким образом, существует необходимость разработать варианты интервальных тренировок, которые оптимизируют время в зоне ≥ 90% от VO2max, балансируя продолжительность и интенсивность работы и восстановления.

Было признано, что стратегия быстрого старта может ускорить нарастание VO2. Кроме того, было замечено, что интервалы с быстрым стартом резко увеличивают VO2. Однако, авторы не видели исследований VO2 в интервалах во время лыжероллерной тренировки, с участием четырех активных конечностей с большой мышечной массой. Учитывая различия в кинетике VO2 во время тренировок с вовлечением большой мышечной массы (т. е. бег) по сравнению с меньшей мышечной массой (т. е. велогонки), было бы интересно исследовать влияние стратегии быстрого старта при гонке на лыжероллерах с интенсивностью ≥ 90% от VO2max.

Кроме того, острые физиологические эффекты быстрого старта с последующим снижением скорости во время интервалов еще не исследовались у хорошо тренированных спортсменов на выносливость.

В исследовании, опубликованном в International Journal of Sports Physiology and Performance, сравнивался острый эффект лыжероллерной тренировки, содержащей рабочие интервалы с быстрым стартом с последующим снижением скорости (DEC), и с традиционной сессией, где рабочие интервалы имели постоянную скорость (подобную средней скорости во время DEC; TRAD) на физиологические реакции, оценку воспринимаемой нагрузки и пиковую мощность.

В исследование было включено 11 хорошо тренированных лыжников, которые выполняли интервалы (DEC и TRAD) в случайном порядке (5 × 5-минутные рабочие интервалы, 3-минутный отдых). Каждый 5-минутный рабочий интервал в протоколе DEC начинался с 1,5 минут при 100% максимальной аэробной скорости, за которыми следовали 3,5 минуты при 85% максимальной аэробной скорости, тогда как протокол TRAD имел постоянную скорость при 90% максимальной аэробной скорости.

Группа DEC индуцировала более высокое VO2, чем группа TRAD, измеренное как пиковое, так и среднее значение всех рабочих интервалов во время тренировки (98,2% ± 2,1% против 95,4% ± 3,1% VO2peak, и 87,6% ± 1,9% против 86,1% ± 3,2% VO2peak, как среднего за интервалы) с более низкой средней оценкой воспринимаемой нагрузки после DEC-интервалов, чем TRAD (16,1 ± 1,0 против 16,5 ± 0,7). Не было различий между сеансами по средней частоте сердечных сокращений, концентрации лактата в крови или пиковой мощности.

Максимальное потребление кислорода при традиционных интервалах и интервалах с быстрым стартом (DEC)

Динамика потребления кислорода при традиционных (белые квадраты) и понижающихся (DEC, чёрные кружки) интервалах

Авторы заключили, что интервалы с быстрым стартом индуцируют более высокое среднее значение VO2 и более низкую оценку воспринимаемой нагрузки, чем традиционные интервалы, несмотря на одинаковую среднюю скорость, что указывает на то, что такие DEC-интервалы могут быть хорошей стратегией для интервальных тренировок, направленных на накопление большего количества времени при высоком проценте VO2peak.

Тренировка с задержкой дыхания

2022-02-19T05:15:14.510Z

Соревнования по задержке дыхания - популярный вид спорта, в котором спортсмены соревнуются за самую длительную продолжительность апноэ, которую они могут выдержать в статическом положении, или максимальное расстояние, которое они могут преодолеть по горизонтали/вертикали с ластами или без них, задерживая дыхание. Длительность апноэ зависит от запасов кислорода в организме, скорости захвата и использования кислорода, толерантностью к гипоксемии и гиперкапнии (низкий уровень кислорода и повышенный уровень углекислоты), а также опытом тренировок, включая психологическую толерантность человека к возрастающему стимулу сделать вдох. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что элитные дайверы с задержкой дыхания (EBHD, elite breath-hold divers) обладают большей способностью запасать кислород как в крови, так и в скелетных мышцах, более сильным дайвинг-рефлексом (это физиологическая реакция организма на погружение в холодную воду, которая включает выборочное “отключение” частей тела с целью сохранения энергии для выживания) и большей толерантностью к гипоксемии и гиперкапнии по сравнению с обычными людьми, не занимающимися дайвингом (ND, non-divers). В совокупности эти физиологические характеристики позволяют профессиональным дайверам подавлять дыхательные позывы и поддерживать апноэ в течение продолжительного времени.

На сегодняшний день существует множество исследований, в которых изучались физиологические изменения (например, сердечно-сосудистые, со стороны селезенки (главный источник эритроцитов) и крови) во время и/или после эпизодов произвольного апноэ. И напротив, существует ограниченное количество исследований, в которых оценивались продольные эффекты (в течение длительного времени) тренировок при апноэ. Интересно, что статическая тренировка апноэ (т.е. 2-8 недель; 5-10 сеансов апноэ в день) приводила к:
(1) увеличению выраженности брадикардии (снижение ЧСС), вызванной дайвинг-рефлексом,
(2) увеличению объема селезенки
(3) повышению концентрации ретикулоцитов (предшественники эритроцитов) и гемоглобина в состоянии покоя.
Кроме этого, было доказано, что три месяца тренировок при динамическом апноэ (т. е. велотренировки в устойчивом состоянии в сочетании с периодами апноэ три раза в неделю) значительно повысили толерантность к гипоксии и гиперкапнии. Это говорит о том, что некоторые физиологические особенности профессиональных дайверов, по крайней мере частично, являются результатом стимула, вызванного тренировкой.

В настоящее время нет данных по отдаленному влиянию тренировки с динамическим апноэ на концентрацию эритроцитов. Острые эффекты тренировок с динамическим апноэ связаны с более сильным гипоксемическим стрессом и большей последующей выработкой эритроцитов по сравнению с тренировками со статическим апноэ. Поскольку степень гипоксемии (низкого содержания кислорода) прямо пропорциональна величине высвобождения ЭПО и продукции эритроцитов, есть предположение о том, что протокол тренировки, включающий серию динамических, а не статических эпизодов апноэ, мог бы служить более сильным стимулом для образования новых эритроцитов.

Реакция селезенки в ответ на апноэ как у подготовленных, так и у нетренированных дайверов в ходе тренировок с задержкой дыхания широко исследовалась в литературе, в то время, как отдаленному влиянию тренировок при апноэ на объем селезенки уделялось ограниченное внимание. Текущие данные свидетельствуют о том, что для увеличения объема селезенки необходимы периоды тренировки при апноэ продолжительностью более двух недель. В частности, были данные об увеличении объема селезенки после четырех (+ 20%; 47 мл) и восьми недель (+ 24%; 58 мл) статической тренировки с апноэ (т.е. пяти эпизодов апноэ в день) по сравнению с исходным уровнем. Кроме того, сообщалось о значительном увеличении (+ 40%; 77 мл) исходного объема селезенки после шести недель треккинга на большой высоте. Эти исследования показали, что повторное воздействие гипоксии и длительное воздействие гипоксии вызывают увеличение селезенки. Хотя основные механизмы, определяющие объем селезенки, все еще обсуждаются, разумно предположить, что гипоксия может играть ключевую роль в регулировании этого феномена. Следовательно, протокол тренировки с динамическим апноэ, который способствует большему гипоксемическому стрессу, чем статическое апноэ, может обеспечить более сильный стимул для роста селезенки.

Соответственно, цель настоящего исследования, опубликованного в European Journal of Applied Physiology, заключалась в том, чтобы по-новому взглянуть на эритропоэтические (со стороны образования новых эритроцитов) эффекты шестинедельной программы тренировок с динамическим апноэ путем оценки комплекса гематологических маркеров (т.е. общего анализа крови, ЭПО, уровня железа, ферритина и осмоляльности плазмы, уровня белка и альбумина), а также выяснить, способен ли такой режим вызывать рост селезенки. Авторы предположили, что шесть недель тренировки с динамическим апноэ, выполняемые обычными людьми (не дайверами), будут стимулировать концентрацию эритроцитов в состоянии покоя и вызвать увеличение объема селезенки.

Восемь обычных людей (не дайверов) выполнили десять максимальных динамических тренировок с апноэ четыре раза в неделю в течение шести недель. Объемы селезенки оценивали с помощью ультразвука и отбирали образцы крови для общего анализа крови, уровня эритропоэтина, железа, ферритина, альбумина, белка и осмоляльности на исходном уровне, через 24 часа после завершения каждой недели тренировок и через семь дней после завершения всей тренировочной программы. Кроме того, образцы крови были взяты через 30, 90 и 180 минут после первой, двенадцатой и двадцать четвертой сессии.

Протокол исследования

Уровень эритропоэтина был выше исходного уровня (6,62 ± 3,03 млU/мл) только после первого сеанса, на 90 (9,20 ± 1,88 млU/мл) и 180 мин (9,04 ± 2,35 млU/мл). Уровень железа увеличился по сравнению с исходным уровнем (18 ± 3 мкмоль/л) после пятой недели (23 ± 2 мкмоль/л) и шестой недели (21 ± 6 мкмоль/л), тогда как уровень ферритина был ниже, чем исходный уровень (111 ± 82 мкг/л) после пятой недели (95 ± 75 мкг/л), шестой (84 ± 74 мкг/л) и через одну неделю после тренировки (81 ± 63 мкг/л).

Динамика изменения уровня эритропоэтина

Уровень ретикулоцитов увеличился по сравнению с исходным уровнем (57 ± 12 × 10 9/л) после первой недели (72 ± 17 × 10 9/л) и шести (71 ± 17 × 10 9/л), в то время как никаких изменений в количестве эритроцитов, уровне гемоглобина и объеме селезенки зарегистрировано не было.

Изменения основных показателей

Изменение объёма селезёнки

Авторы заключили, что шесть недель динамических тренировок с апноэ увеличивают количество ретикулоцитов без изменения концентрации зрелых эритроцитов и объема селезенки.

Одна или две силовых в день?

2022-02-19T05:11:59.847Z

Цель исследования, опубликованного в Research Quarterly for Exercise and Sport, состояла в том, чтобы сравнить восстановление после одной силовой тренировки (1TRS) и двух силовых тренировок (2TRS), выполненных за 1 день, на производительность верхней части тела, морфологию и болезненность мышц у тренированных мужчин.

В исследование было включено двадцать четыре человека, которые были случайным образом распределены в группу одной силовой в день (1TRS, n = 12, возраст 25,0 ± 2,4 года, масса тела 87,6 ± 14,0 кг, рост 177,1 ± 4,9 см) или в группу двух силовых в день (2TRS, n = 10; возраст 24,4 ± 1,6 года; масса тела 81,1 ± 5,6 кг; рост 176,6 ± 6,7 см).

Группа 1TRS выполняла одну тренировку, включающую восемь подходов по 10 повторений с 70% от максимума (1RM) в жиме лежа, в то время как группа 2TRS разделила тот же тренировочный объем на две тренировки с временем восстановления 4 часа. Производительность и толщина большой грудной мышцы (PECMT) оценивались на исходном уровне (BL), через 15 минут, 24 часа и 48 часов после тренировки.

Проанализировав данные, ученые увидели, что интенсивность тренировок была значительно выше в группе 2TRS по сравнению с группой 1TRS. В группе с двумя тренировками в день были обнаружены более высокие показатели восстановления и толщины грудной мышцы, в то время как эти показатели были значимо хуже в группе с 1 тренировкой в день.

Авторы заключили, что процесс восстановления можно ускорить, разделив объем силовых тренировок на две разные тренировочные сессии, выполняемые в течение 1 дня.

Эритроциты на высоте

2022-02-18T05:42:59.728Z

Гипоксия (низкий уровень кислорода) приводит к запуску специального механизма в клетках почек, который индуцирует синтез и высвобождение эритропоэтина (Еро). В результате этого, концентрации Epo в плазме начинает увеличиваться примерно через 2 часа гипоксического воздействия. По мере продолжения воздействия гипоксии, пик ответа со стороны почек достигается через 3–4 дня, когда высокая концентрация Epo постепенно начинает снижаться до стабилизации на цифрах немного выше уровня моря.

Основная функция Epo заключается в регулировании объема эритроцитов путем стимулирования выработки и развития предшественников эритроцитов, а постоянное проживание на высоте связано с увеличенным общим объемом эритроцитов (RCV). При этом, в отличие от жителей высокогорья, редкие эпизоды гипоксического воздействия вызывает полицитемию (полнокровие) у жителей равнин. Тем не менее, реакция Epo на гипоксию не обязательно приводит к повышению RCV. Фактически, первоначальное повышение гематокрита (отношение объема эритроцитов к объему жидкой части крови) на высоте полностью является результатом сокращения объема плазмы, которое происходит в течение первых часов или дней воздействия.
С другой стороны, что происходит с течением времени с динамикой RCV и какова зависимость объема крови от степени гипоксии, остается неизвестным, чаще всего из-за неудобства длительного пребывания достаточного количества людей на разных высотах.

Чтобы преодолеть эту проблему, авторы работы, опубликованной в Medicine & Science in Sports & Exercise, провели мета-анализ опубликованных экспериментов и изучили воздействие высоты и продолжительности нахождения на ней, на развитие полицитемии у здоровых жителей равнин. Был проведен систематический обзор 66 опубликованных статей (включая 447 добровольцев), выявленных в результате поиска литературы.

В этом исследовании были получены следующие результаты:
1) увеличение объема эритроцитов в течение периода воздействия (то есть длительности нахождения на высоте) зависит от самой высоты, то есть увеличение объема эритроцитов ускоряется на больших высотах;
2) степень эритропоэтического ответа зависит от исходного объема эритроцитов. Похоже, что время воздействия должно превышать 2 недели на высоте более 4000 м, чтобы иметь статистически значимый эффект. На меньших высотах требуется более длительное время воздействия на высоте менее 3000 м, не дающей увеличения в течение 4 недель.

Ответ со стороны эритроцитов на нахождение на высоте

Ответ эритроцитов и количество дней, проведённое на высоте

Изменение объёма эритроцитов

Авторы заключили, что реакция объема эритроцитов на гипоксию, как правило, медленная, хотя она ускоряется с увеличением высоты. Этот феномен, в сочетании с зависимостью от начального объема эритроцитов, предполагает, что, например, спортсменам может потребоваться больше времени на высоте, чтобы увидеть влияние на объем эритроцитов, чем обычно рекомендуется.

Тренированность и химиотерапия

2022-02-18T05:40:39.047Z

Оптимальная относительная интенсивность дозы (RDI) химиотерапии связана с лучшей выживаемостью у пациентов с раком молочной железы. Однако, мало что известно о роли физической подготовки в достижении адекватного RDI у пациентов с раком молочной железы на ранней стадии.

Авторы работы, опубликованной в Medicine & Science in Sports & Exercise, исследовали связь между физической подготовкой до лечения и RDI в этой группе людей.

Авторы объединили данные отдельных пациентов из двух исследований, в которых изучалось влияние программы тренировок при ранней стадии рака молочной железы: исследование PACES (n = 230) и PACT (n = 204). Авторы оценили связь между физической подготовкой до лечения и достижением оптимального RDI (≥85%). Кроме того, они изучили потенциальный смягчающий эффект от регулярных тренировок.

Имелись данные о 419 пациентах (средний возраст на момент постановки диагноза 50,0 ± 8,6 года). В общей выборке более низкая тренированность до лечения была связана со значительно более низкими шансами достижения ≥85% RDI. У пациентов, отнесенных в группу контролируемой физической нагрузки во время химиотерапии (n = 173), связь между тренированностью до лечения и RDI была сильно ослаблена, в то время как она была более выражена у пациентов, получавших обычную терапию (n = 172).

Авторы заключили, что пациенты с раком молочной железы на ранней стадии с относительно более низким уровнем тренированности до лечения имеют более низкие шансы на достижение оптимальной дозы химиотерапии. Учитывая, что физическую форму можно модифицировать, эти результаты показывают, что регулярное выполнение упражнений средней и высокой интенсивности во время химиотерапии может улучшить завершение лечения.

Кровь и пот

2022-02-17T06:37:48.360Z

Чтобы уменьшить потребность в инвазивных и дорогостоящих измерениях биомаркеров человека, существует значительный интерес к разработке методов непрерывного и неинвазивного (без установки катетеров, взятия проб крови и тд) измерения, которые обычно реализуются в применении разных носимых датчиков. В настоящее время, пот является наиболее предпочтительной жидкостью организма для неинвазивных измерений, альтернативой крови, мочи и слюны. Отчасти связано с тем, что при соответствующих методах, можно легко собирать пот с большой площади поверхности. Несмотря на разработку нескольких носимых датчиков для оценки состава пота, технологии развиваются намного быстрее, чем научные знания о физиологических механизмах, определяющих состав пота.

Поскольку внеклеточная жидкость является предшественником первичного потоотделения в потовых железах, предполагается наличие прямой связи между кровью и составом пота. Однако до того, как такой “первичный” пот попадет на поверхность кожи, он модифицируется во время прохождения по протокам потовых желез. Из-за таких изменений, состав крови и пота не обязательно будут связаны.

Есть обширный пласт научной литературы о взаимосвязи между биомаркерами крови и пота, но все имеющиеся результаты неубедительны, возможно, из-за ограниченного числа участников, различных методов стимуляции образования потоотделения, различных методов сбора пота, различных стратегий подготовки кожи, изменения уровня гидратации. Эксперименты, описанные в доступной литературе, также ограничивались измерением максимум трех различных компонентов пота, что затрудняет получение более полной картины (не)зависимости состава крови и пота.

В настоящем исследовании, опубликованном в European Journal of Applied Physiology, изучалась взаимосвязь между кровью и потом по шести обычно измеряемым биомаркерам (натрий, хлорид, калий, аммиак, лактат и глюкоза). Считается, что эти шесть биомаркеров отражают биохимическую среду человеческого тела и могут быть легко обнаружены в поте.

Учитывая развитие носимых датчиков, которые непрерывно прогнозируют состав крови на основе состава пота, ограниченные изменения в составе крови будут чаще возникать в повседневной жизни и во время субмаксимальных тренировок, а более выраженные изменения в составе крови будут развиваться, например, во время анаэробных интенсивных тренировок или с приемом большого количества натрия, хлорида или аммиака.

Считается, что натрий и хлорид пота являются потенциальными биомаркерами электролитного дисбаланса, например, при гипонатриемии (снижения концентрации натрия), мышечных спазмах и обезвоживании. Внеклеточная жидкость является предшественником первичного потоотделения, однако реабсорбция (обратное всасывание) натрия и хлорида в протоках потовых желез предположительно не зависит от их концентрации в крови.
Концентрация натрия в поте, скорее всего, зависит от локальной скорости потоотделения (LSR), причем более высокая LSR приводит к увеличению концентрации натрия в поте. Это, по-видимому, связано с непропорциональным увеличением скорости реабсорбции по сравнению со скоростью секреции натрия с потом. Поскольку каналы, отвечающие за реабсорбцию натрия и хлорида, имеют функциональное взаимодействие, аналогичные закономерности можно наблюдать для хлоридов в поте.
Калий пота, как основной ион внутриклеточной жидкости, также считается биомаркером электролитного дисбаланса. Первичный пот почти изотоничен плазме крови, и калий почти не реабсорбируется в кровь.
Аммиак обычно содержится в относительно высоких концентрациях в поте человека и, как считается, отражает его концентрацию в крови. Однако, высокие значения отмечались при наличии серьезных нарушений состава крови из-за анаэробных тренировок или приема большого количества аммиака.
Лактат в поте, скорее всего, является побочным продуктом метаболизма потовых желез, а не происходит из плазмы крови. С метаболической точки зрения можно ожидать повышения концентрации лактата в поте, когда LSR выше. Однако предыдущие исследования показали, что лактат пота имеет пропорциональную обратную зависимость от LSR из-за эффекта разбавления.
Мало что известно о функциональной роли глюкозы в потовой железе, но в последнее время наблюдается всплеск интереса к этому метаболиту в поте. Предполагается, что выделение глюкозы с потом в основном зависит от изменений концентрации глюкозы в крови.

Целью этого исследования было выяснить, существуют ли отношения между натрием, хлоридом, калием, аммиаком, лактатом и глюкозой в крови и потом в пределах диапазонов, которые обычно обнаруживаются при субмаксимальных тренировок у здоровых людей. Поскольку существует вероятность того, что реабсорбция натрия и хлоридов в потовых железах не зависит от их концентрации в крови, авторы предполагали, что концентрации натрия и хлоридов в поту и крови не будут связаны. Из-за отсутствия механизма реабсорбции калия из пота было выдвинуто предположение, что содержание калия в крови и поте сильно связано. Авторы ожидали наличие взаимосвязи между аммиаком в крови и в поте. Поскольку концентрация лактата в поте, по-видимому, зависит от LSR, а не от изменений концентрации лактата в крови, было высказано предположение, что лактат в крови и поте не связаны. Наконец, ожидалась связь между уровнем глюкозы в крови и поте.

Включенные в исследование 12 участников были помещены в климатическую камеру (33°C, относительная влажность 65%), где они завершили три последовательных 20-минутных цикла, чтобы выявить три различных уровня потоотделения (LSR), стремясь ограничить изменения в составе крови: при 60% от их максимальной частоты пульса (HRmax), 70% HRmax и 80% HRmax, с 5-минутным отдыхом между ними. На каждом этапе и после каждого сеанса тренировки у участников собирался пот с руки и спины. Кровь брали из вены в середине каждого этапа. Концентрации натрия, хлорида, калия, аммиака, лактата и глюкозы определялись и в плазме крови и в поте.

С увеличением интенсивности тренировки, LSR, концентрации натрия, хлорида и глюкозы в поте увеличивались, в то время, как в крови наблюдались ограниченные изменения для этих компонентов. Концентрация калия, лактата и аммиака в поте снизилась, в то время как в крови концентрация калия снизилась , а концентрации аммиака и лактата увеличились с увеличением интенсивности тренировки. Подавляющее большинство взаимосвязей между параметрами крови и потоотделения были недостоверными, за некоторыми исключениями.

Авторы сделали вывод, что полученные данные свидетельствуют о том, что состав пота, по крайней мере частично, не зависит от состава крови. Это имеет важные последствия, если рассматривать пот, как неинвазивную альтернативу измерениям крови.