Повечето от нас разбират тялото си както добре, така и автомобилите си. Знаем, че би трябвало да ги изваждаме от време на време и да ги поддържаме добре заредени. Но когато става въпрос да разберем как точно това гориво се превръща в движение - е, не сме напълно сигурни.

метаболитни

Така че нека погледнем под предния капак, нали?

Подобно на хибриден двигател, тялото ви има няколко начина да превърне нещата, които ядете, в нещата, които правите. Всички тези метаболитни енергийни системи се включват по време на физическа активност, но всяка играе различна роля в зависимост от наличната енергия и специфичните изисквания на задачата. Всеки изгаря определен вид гориво с определена скорост - като по този начин влияе на загубата на мазнини и увеличаването на мускулите по определен начин.

Това са трите системи:

  1. Аденозин трифосътфат-креатин фосфат (ATP-CP) система,или фосфагенна система, поддържа много кратки дейности с висока интензивност като вертикален скок с едно усилие.
  2. Гликолитичната система осигурява енергия за дейности с малко по-голяма продължителност и по-ниска интензивност като силови тренировки.
  3. Окислителната система поддържа дълготрайни дейности с по-ниска интензивност като ходене или бягане на разстояние.

През последните години физиолозите за упражнения се научиха как да насочват всяка система със специализирано обучение, за да подготвят по-добре хората за конкретно събитие или спорт.

Открийте как взаимодействат енергийните системи на тялото ви - как да предизвикате всяка една, за да можете да постигнете целите си за фитнес по-бързо и по-ефективно.

Първи отговорител: Енергийната система ATP-CP

Независимо дали бягате на 40 метра тир, скачате, за да отговорите на телефона, или хващате дете, което пада от маймунските решетки, системата ATP-CP е първа, която реагира. Сред трите енергийни системи тя е най-бързата и най-подготвената за спешни случаи. Той започва, когато окислителната система, нормалният метод за осигуряване на енергия на тялото ви, не е достатъчно бърза, за да отговори на изискванията, които поставяте върху нея.

И трите ви енергийни системи в крайна сметка работят с аденозин трифосфат или АТФ. Той подхранва всички ваши физически функции - хранене, дишане, бягане на спринтове по хълма. Тези системи имат за цел да осигурят на тялото си достатъчно ATP, своевременно, за да изпълни каквато и задача да поискате. Вашите гликолитични и окислителни системи правят по-голямата част от този АТФ, произвеждайки го, тъй като необходимостта възниква от храната, която ядете, и въздуха, който дишате.

Малко количество АТФ се изсмуква в мускулите ви, когато трябва да похарчите кратък прилив на енергия в бързаме. Да приемем, че правите единичен клек с щанга с почти максимално тегло. Докато усилвате тежестта, мускулите на бедрата, бедрата и кръста веднага изгарят през техните магазини за АТФ. След като АТФ си свърши работата, той се разгражда допълнително или се рециклира (с помощта на креатин фосфат или CP), така че може да осигури повече енергия на работещите мускули.

Колко бързо се задейства тази система? Мигнете и ще го пропуснете. „След като започнете усилена дейност, отнема само хилядни от секундата, за да започне фосфагеновата система“, обяснява д-р Кристофър Скот, професор по физически упражнения, здраве и спортни науки в Университета на Южен Мейн.

За тази скорост и ефективност обаче има цена: Можете да съхранявате само достатъчно ATP и CP в мускулите си, за да подхранвате около шест до 10 секунди сериозни усилия. Обучението на пътя на ATP-CP ще подобри експлозивната ви скорост и мощ (за да можете да скачате по-високо, да спринтирате по-бързо и да хвърляте по-далеч), но няма да увеличи складовете ви на ATP-CP - или да ви даде възможност да работите пълноценно газ за повече от няколко секунди. Ето защо дейности като хвърляне на копие, олимпийско вдигане на тежести и бягане на 100 метра са "едно и готово" начинание, дори на елитно ниво. Повечето тренирани атлети се нуждаят от три до пет минути почивка, преди техният ATP да се попълни достатъчно, за да се представи близо до нивото на предишните си усилия.

ATP-CP влиза в игра и в ежедневието, винаги когато се втурвате да хванете асансьор, например или хванете ваза, преди тя да се преобърне.

„С напредване на възрастта губим голяма част от способността си да упражняваме сила бързо“, казва Скот. "Така че провеждането на част от това обучение е важно просто за поддържане на качеството на живот."

Обучението с ATP-CP обикновено не изгаря много мазнини или изгражда много мускули, но това не означава, че трябва да го изрежете. Първо, това може да е забавно - и тъй като изпълнявате по-малко повторения, това няма да ви направи особено болни. Това е и най-добрият начин за изграждане на сериозна сила, скорост и мощ.

Как тренирате системата ATP-CP? „Прекъсващо обучение“, казва физиотерапевтът Бил Хартман, PT, CSCS, съсобственик на тренировките за фитнес и спорт в Индианаполис. Това означава кратки периоди (10 секунди или по-малко) на големи усилия с много почивка (две минути или повече) между заниманията.

Обучение на вашата ATP-CP система

Скорост: Експлозивен
Основно гориво: Аденозин трифосфат и креатин фосфат, съхранявани в мускулите ви
Примерни дейности: Махане на голф бухалка, спринт до първата база, вдигане на тежка тежест един до три пъти
Как да го тренирам: Тежки тренировки за сила, хвърляния с медицинска топка, скокове, къси спринтове, тренировки, специфични за спорта
Комплекти/Представители/Почивка:

  • Три до осем комплекта
  • Комплекти с максимално усилие с продължителност от осем до 15 секунди; едно или две тежки повторения в силови тренировки
  • Дълга почивка между сетовете (до пет минути); пълно възстановяване между усилията

Честота: До три пъти седмично

Колко бързо се задейства системата ATP-CP? Мигнете и ще го пропуснете.

Състезателите с добре обучени ATP-CP системи са бързи, силни и експлозивни, специализирани в кратки дейности с едно усилие като люлеене на софтбол бухалка, олимпийско вдигане на тежести, скокове във височина и хвърляне на изстрел. Състезателите, които се състезават в полеви и отборни спортове, като футбол, лакрос, тенис, бойни изкуства, баскетбол и други дейности, също разчитат силно на системата ATP-CP по време на най-силните моменти на спринт, ритане или шофиране до обръча.

Бързи и яростни: Гликолитичната енергийна система

Тъй като системата ви ATP-CP се пръска, вашата гликолитична система се намесва и ви кара да се движите около още около минута, преди и тя да започне да изчерпва горивото си.

Ако някога сте правили цялостен набор от максимални лицеви опори или 400-метров спринт, вие сте запознати с това какво е усещането да упражнявате гликолитичната система близо до своя максимум. С една дума, боли.

Гликолизата разчита на енергия, превърната от въглехидрати (глюкоза) в АТФ. Усещането за парене, което изпитвате по време на тренировка, се причинява от натрупване на водородни йони, страничен продукт от гликолиза, който може да инхибира мускулната контракция, което води до колебливи колене след около минута пълно усилие.

Колкото повече тренирате гликолитичната си система, толкова по-добре можете да буферирате тези йони и толкова по-бързо можете да възстановите между наборите.

Професионалистите във фитнеса препоръчват този подход за хора, които искат да качат мускули, да губят мазнини и да се възползват максимално от времето си във фитнеса.

„400-метров спринтьор е чудесен пример за спортист, чиято тренировка е предимно гликолитична“, казва д-р Майк Нелсън, физиолог по упражненията. „Това е хубав компромис между силата и издръжливостта.“

Гликолитичното обучение изгаря мазнините толкова ефективно, защото създава значително „метаболитно нарушение“, обяснява той. И възстановяването от него изисква работа и от трите енергийни системи. По този начин гликолитичното обучение подобрява функционирането на всяка отделна система и способността за плавен преход между тях.

Метаболитната гъвкавост е важен компонент на дългосрочното здраве и фитнес, отбелязва Нелсън, и „интелигентното обучение не просто развива трите системи изолирано - то също така развива способността ви да преминавате от един източник на гориво към друг, така че и трите метаболитни пътя да работим заедно ефективно. "

Диабетиците и много затлъстелите са склонни да бъдат метаболитно негъвкави. В по-малка степен спортистите на диети с ограничено въглехидрати, като кетогенния подход - който тласка тялото да изгаря мазнините като източник на енергия, а не въглехидрати и захари - също могат да се борят за преход между енергийните системи. Ограничете рязко въглехидратите, казва Нелсън, „и вашите машини за изгаряне на въглехидрати не могат да работят в пълна степен.“

Състезателните спортисти и сериозните трениращи на кето диета може да усетят този недостатък, когато се опитат да настояват за допълнителна скорост в края на състезанието и открият, че не е там.

Най-добрият начин да тренирате гликолитичната си система е чрез многократни дейности с големи усилия, с по-малко от пълно възстановяване между усилията:

Спринтове от 20 до 30 секунди пеша, в басейн или на колело, с минута почивка между тях; или силова тренировка в сетове с продължителност от 30 до 60 секунди. Много полеви спортове също тренират тази пътека.

Обучение на вашия Гликолитична система

Скорост: Средно бърз към бърз
Основно гориво: Въглехидрати
Примерни дейности: Традиционни силови тренировки; Спринт от 200 до 400 метра; 50-метрово плуване в свободен стил
Как да го тренирам: Силови тренировки със средна интензивност, интервални тренировки, бягане по стълби на стадиона или хълмове, разклащане на бойни въжета, спринтове със скачане на въжета, тренировки с гири; плуване повтаря
Комплекти/Представители/Почивка:

  • Два до четири комплекта
  • Високи усилия за комплекти с продължителност от 20 до 40 секунди; осем до 12 повторения в силови тренировки
  • Кратка почивка между сетовете (две минути или по-малко); частично възстановяване между усилията

Честота: Два пъти седмично на тренирана мускулна група или област от тялото

Ако някога сте правили спринт на 400 метра, сте запознати какво е усещането за упражняване на гликолитичната система. С една дума, боли.

Гликолитичните спортисти се специализират в дейности с продължителност от 30 секунди до две минути. Те са бързи и на пръв поглед неуморни - макар и може би не толкова силни като атлета на ATP-CP, нито толкова издръжливи като спортистите окислители - и са склонни да бъдат мускулести и слаби. Този тип тренировки са идеални за изгаряне на мазнини (при възстановяване) и изграждане на мускулна маса. Силовите тренировки, използващи серии от осем до 12 повторения и спринт 400 метра или по-малко, типизират гликолитичното обучение.

Дълго, бавно изгаряне: Окислителната енергийна система

Окислителната (или аеробна) система е вашата пещ с бавно изгаряне, която винаги бръмчи във фонов режим, независимо дали сте заспали или работите трудно. Подхранва се предимно от мазнини и глюкоза. От трите метаболитни пътя, които поддържат упражненията, той е единственият, който директно изисква кислород да функционира.

„Ние сме предимно аеробни създания“, казва Скот. „Можем да прекараме седмици без храна, дни без вода, но ако сме лишени от кислород за повече от няколко минути, ние сме мъртви.“

Така че, въпреки че се увеличава по-бавно по време на тренировка, окислителната система е най-важната енергийна система от всички. Ако не работи, не правите и вие.

Спортистите, които се състезават във всеки спорт за издръжливост на дълги разстояния - колоездене, бягане, ски бягане, триатлон - всички се нуждаят от изключителен аеробен капацитет, както и тези, които играят полеви и отборни спортове с непрекъснато действие, като баскетбол, футбол и Ultimate Frisbee.

За щастие оксидативната система реагира на упражнения. „Чрез тренировка можете да увеличите капацитета на вашия аеробен метаболизъм до 240 процента“, казва Хартман. „И колкото по-добре работи, толкова по-ефективно изгаряте мазнини по време на тренировките си.“

Въпреки че тази система е постоянно активна и произвежда много енергия, процесът на превръщане на мазнините в използваема енергия може да отнеме известно време. След като започне обаче, това е най-надеждният двигател на тялото ви за дълги периоди от време. По време на 10-секунден спринт, казва Хартман, вашата аеробна система е в състояние да вкара само около 13 процента от необходимата енергия; при интензивен четириминутен пробег обаче приносът му нараства до 80 процента.

Някога физиолозите за упражнения вярвали, че най-добрият начин за развитие на окислителната система е чрез дълги, бавни кардио тренировки - по час или повече няколко пъти седмично. Със сигурност реагира добре на този тип тренировки, но неотдавнашните изследвания показват, че тази система работи и усилено - много трудно, всъщност - за да ви помогне да се възстановите след анаеробни усилия с висока интензивност като набор от клекове или спринт на хълм. Направете втори, трети и четвърти сет, преди да се възстановите напълно от предишния и той усили усилията си още по-високо.

„Силовата тренировка наподобява поредица от ескалиращи вълни от усилия за окислителната система“, казва Нелсън. Ето защо вие сте вятърни след силно интензивни пристъпи на силови тренировки и спринт, въпреки че самите дейности са технически анаеробни. Системата преминава към overdrive, за да попълни изчерпаните запаси на ATP-CP и да изчисти гликолитичните странични продукти, генерирани от другите ви две енергийни системи.

В края на интензивна тренировка за силова тренировка или интервална тренировка, вашата окислителна система често продължава да работи извънредно, обикновено в продължение на часове, понякога за ден или два. Това е явление, известно като излишна консумация на кислород след упражнения или EPOC, процес, който допринася за изгарянето на мазнини дълго след края на тренировката.

Освен ако не сте състезателен състезател по издръжливост, вероятно не ви трябват часове дълги, бавни кардио тренировки всяка седмица. Дейностите с по-висока интензивност могат да бъдат еднакво ефективни за изграждане на сърдечно-съдово здраве и да ви помогнат да останете стройни.

Упражнявайте окислителната си система, като скачате с въже, тренирате с леки тежести или изпълнявате стандартни кардио упражнения за периоди от една до пет минути, почивка от една до пет минути между сетовете, до шест комплекта.

Ако сериозно се занимавате с изграждането на аеробния си капацитет, можете също да направите от един до пет пристъпа на усилие от 10 до 20 минути, като почивате между тях пет до 10 минути.

Тъй като аеробната активност с ниска интензивност ускорява възстановяването от малките щети, причинени от други форми на упражнения, може би най-доброто използване на оксидативното обучение е като възстановителен инструмент в почивните дни.

Обучение на вашата окислителна система

Скорост: Бавно до средно
Основно гориво: Дебел
Примерни дейности: Джогинг, бавно плуване, колоездене, ходене, туризъм, бойни изкуства, отборни спортове с непрекъснато действие (баскетбол, краен фризби, футбол)
Как да го тренирам: Тренировка с лека верига, бягане пет минути или повече, колоездене на дълги разстояния, традиционни кардио машини, дълго, бавно плуване
Комплекти/Представители/Почивка:

  • Или три до шест едноминутни средно високи усилия с една до пет минути почивка между сетовете, или
  • Едно до три осем- до 20-минутни средни усилия, почиващи четири до 10 минути между повторенията

Честота: Един до три пъти седмично

Въпреки че е последно, окислителната система е най-важната енергийна система от всички. Ако не работи, не правите и вие.

Окислителните атлети обикновено са по-слаби и по-леки от другите два атлетични типа. Те могат да продължат вечно с бавно до средно темпо, изгаряйки предимно мазнини - крайното високоефективно, бавно изгарящо гориво. Окислителните тренировки са от съществено значение за спортовете за издръжливост, но спортистите в полевите спортове не трябва да пренебрегват този вид обучение. Проведено в умерени количества, окислителното обучение е чудесно и за подпомагане на възстановяването от други, по-интензивни форми на упражнения.

Пълна скорост напред: Хронология на енергийните системи

Да предположим, че излизате да бягате и искате да видите колко трудно можете да отидете и колко дълго. Завързвате обувките, пускате хронометъра и тръгвате. Ето моментна хронология на това, което се случва във вашите три енергийни системи, докато изгаряте пътя.

ATP-CP система

0 секунди – 10 секунди
В милисекундата, в която стартирате, и трите енергийни системи са готови да работят. Но първата, която изгаря, е системата ATP-CP, която изгаря силно запалими горива, включително аденозин трифосфат, които се съхраняват във вашите работещи мускули. Подобно на горивото в драгстерния двигател, той гори горещо и бързо. Всичко е, но прекарано за около 10 секунди.

Гликолитична система

10 секунди – 75 секунди
Следващата е гликолитичната система, която усилва усилията си само за секунди и започва да използва въглехидратно гориво. Докато мускулите на краката ви избиват през тези въглехидрати, водородните йони и други странични продукти инхибират мускулното свиване и карат краката ви да болят. Опитайте колкото може, не можете да не забавите малко.

Окислителна система

75 секунди – 10 минути и повече
Окислителната система генерира енергия през цялото време, но работи върху други неща едновременно (като храносмилането и сърдечно-съдовата функция). По време на бягането тялото ви пренасочва по-голяма част от фокуса си към доставяне на кислород до работещите мускули, като използва мазнините като основно гориво. Изгарянето на мазнини обаче отнема повече време, отколкото изгарянето на въглехидрати, така че ще бъдете принудени да забавите темпото си.

След като вашата окислителна система започне, тя обикновено остава на работа и може да продължи да работи дълго след като останалите две системи отпаднат. Ако достигнете върховното си аеробно темпо (точка точно под вашия анаеробен праг или AT), трябва да можете да го задържите доста време - часове, ако сте добре обучени. И високо тренираните спортисти за издръжливост могат да се движат на или дори малко над своите AT за около час.

Взаимодействие с гориво

Графиката по-долу показва как трите енергийни системи на тялото си взаимодействат и се поддържат през първите 130 секунди на продължителна активност. Отпред е системата ATP-CP (синя), осигуряваща кратък, първоначален изблик на интензивна енергия. Гликолитичната система (червена), само минимално включена в началото, бързо увеличава своята мощност, тъй като системата ATP-CP отпада. Тъй като се налагат по-продължителни усилия, окислителната система (зелена) поема. От преходните фази можете да видите как трите системи си сътрудничат, за да осигурят точно точната енергия в точното време.

Тази статия първоначално се появи като „All Systems Go“ в броя на Experience Life от юни 2012 г.