15.5: Фізичні вправи

Last updated

Oct 24, 2022
Save as PDF
- 15.4: Скорочення м'язів
- 15.6: Розлади м'язової системи

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

прогулянкові коляски

Ці вихователі подають чудовий приклад для своїх дітей, займаючись фізичними вправами. Прийняття звички регулярних фізичних вправ є одним з найважливіших способів підтримки фітнесу та хорошого здоров'я. Від вищої самооцінки до більш здорового серця фізичні вправи можуть позитивно вплинути практично на всі аспекти здоров'я, включаючи фізичне, психічне та емоційне здоров'я.

Атака коляски Мами — Малюнок $\PageIndex{1}$ : Біг підтюпцем з колясками

Що таке фізичні вправи?

Фізичні вправи - це будь-яка фізична діяльність, яка підвищує або підтримує фізичну підготовку і загальне здоров'я і благополуччя. Зазвичай ми розглядаємо фізичні вправи як заходи, які проводяться з основною метою поліпшення фізичної підготовки та здоров'я. Однак фізичні навантаження, які проводяться для інших цілей, також можуть вважатися фізичними вправами. Очищення підлоги, згрібати газон або грати в активні ігри з маленькими дітьми або собакою - це всі заходи, які можуть мати користь для фітнесу та здоров'я, хоча вони, як правило, не робляться в основному для цієї мети.

Скільки фізичних вправ повинні отримати люди? У Сполучених Штатах як Центри контролю та профілактики захворювань, так і загальний хірург рекомендували кожному дорослому брати участь у помірних фізичних вправах мінімум 30 хвилин на день. Це може включати ходьбу, плавання та/або домашні або дворові роботи.

Види фізичних вправ

Фізичні вправи можна класифікувати на три типи, залежно від впливу, який вона надає на організм: аеробні вправи, анаеробні вправи та вправи на гнучкість. Багато конкретних прикладів фізичних вправ (включаючи гру у футбол та скелелазіння) можна класифікувати як більше одного типу.

Аеробні вправи

Аеробні вправи - це будь-яка фізична активність, при якій м'язи використовуються нижче їх максимальної сили скорочення, але протягом тривалого періоду часу. Аеробні вправи використовують відносно високий відсоток повільно посмикуються м'язових волокон, які споживають велику кількість кисню. Основною метою аеробних вправ є підвищення серцево-судинної витривалості, хоча вона може мати багато інших переваг, включаючи тонування м'язів. Приклади аеробних вправ включають їзду на велосипеді, плавання, швидку ходьбу, стрибки на скакалці, веслування, піші прогулянки та теніс.

анаеробні вправи

Анаеробні вправи - це будь-яка фізична активність, при якій м'язи використовуються близько до їх максимальної сили скорочення, але протягом відносно коротких періодів часу. Анаеробні вправи використовують відносно високий відсоток швидко смикаються м'язових волокон, які споживають невелику кількість кисню. Цілі анаеробних вправ включають нарощування та зміцнення м'язів та поліпшення міцності кісток, рівноваги та координації. Приклади анаеробних вправ включають віджимання, випади, спринтинг, інтервальні тренування, тренування опору та силові тренування (наприклад, локони біцепса з гантелями, як показано на малюнку $\PageIndex{2}$ ).

вага вправи — Малюнок $\PageIndex{2}$ : Припинення двоголового м'яза у верхній частині руки проти важкої ваги допомагає побудувати і зміцнити цей м'яз.

Вправа на гнучкість

Вправа на гнучкість - це будь-яка фізична активність, яка розтягує і подовжує м'язи. Цілі гнучкості вправи включають збільшення гнучкості суглобів, збереження м'язів м'якими, і поліпшення діапазону руху, все це може зменшити ризик травми. Приклади вправ на гнучкість включають розтяжку, йогу та тай-чи.

Користь для здоров'я фізичних вправ

Очікувана тривалість життя від графіка фізичної активності — Малюнок $\PageIndex{3}$ : Міністерство охорони здоров'я та соціальних служб США (HHS) рекомендує дорослим у віці від 18 до 64 років займатися регулярними аеробними фізичними навантаженнями протягом 2,5 годин при помірній інтенсивності (1,25 години при енергійній інтенсивності) щотижня. Помірна діяльність - це ті, під час яких людина могла говорити, але не співати. Енергійні заняття - це ті, під час яких людина могла сказати лише кілька слів, не перестаючи дихати. Коли люди здійснюють на 50 відсотків керівних принципів HHS, вони отримують в середньому 1,5 років життя. Вправи на 100 відсотків керівних принципів HHS призводить до виграшу майже чотири роки життя. Приріст тривалості життя починає вирівнюватися приблизно на 300 відсотків керівних принципів HHS.

Багато досліджень показали, що фізичні вправи позитивно корелюють з різноманітністю користі для здоров'я. Деякі з цих переваг включають підтримку фізичної форми, схуднення та підтримання здорової ваги, регулювання здоров'я травлення, побудова та підтримання здорової щільності кісткової тканини, збільшення сили м'язів, поліпшення рухливості суглобів, зміцнення імунної системи, підвищення когнітивних здібностей та сприяння психологічне благополуччя. Деякі дослідження також виявили значну позитивну кореляцію між фізичними вправами та якістю життя та тривалістю життя. Показано, що люди, які беруть участь у помірному та високому рівнях фізичної активності, мають нижчий рівень смертності, ніж люди того ж віку, які не є фізично активними. Роки життя, отримані при різній кількості фізичних навантажень, показані на графіку на малюнку $\PageIndex{3}$ .

Основні фізіологічні механізми, що пояснюють, чому фізичні вправи мають ці позитивні переваги для здоров'я, не повністю зрозумілі. Однак розробка досліджень свідчить про те, що багато переваг фізичних вправ може виникнути через роль скелетних м'язів як ендокринних органів. Скорочення м'язів вивільняють гормони, звані міокіни, які сприяють відновленню тканин і росту нової тканини. Міокіни також мають протизапальну дію, що, в свою чергу, знижує ризик розвитку запальних захворювань. Вправи також знижують рівень кортизолу, гормон стресу кори надниркових залоз, який може спричинити багато проблем зі здоров'ям - як фізичного, так і психічного - на стійкому високому рівні.

Серцево-судинні переваги фізичних вправ

Сприятливий вплив фізичних вправ на серцево-судинну систему добре задокументовано. Фізична бездіяльність визначена як фактор ризику розвитку ішемічної хвороби серця. Існує також пряма кореляція між фізичною бездіяльністю і смертністю від серцево-судинних захворювань. Фізичні вправи, навпаки, було продемонстровано, щоб зменшити кілька факторів ризику серцево-судинних захворювань, включаючи гіпертонію (високий кров'яний тиск), «поганий» холестерин (ліпопротеїни низької щільності), високий загальний холестерин та надлишкову масу тіла. Також було показано, що фізичні вправи підвищують «хороший» холестерин (ліпопротеїди високої щільності), чутливість до інсуліну, механічну ефективність серця та толерантність до фізичних вправ, які можуть виконувати фізичні навантаження без зайвого стресу та втоми.

Когнітивні переваги фізичних вправ

Показано, що фізичні вправи допомагають захистити людей від розвитку нейродегенеративних розладів, таких як деменція. 30-річне дослідження майже 2400 чоловіків показало, що ті, хто регулярно займався фізичними вправами, мали зниження деменції на 59 відсотків порівняно з тими, хто не займався фізичними вправами. Аналогічним чином, огляд когнітивної терапії збагачення для людей похилого віку виявив, що фізичні навантаження - зокрема, аеробні вправи - можуть посилити когнітивну функцію літніх людей. Анекдотичні дані свідчать про те, що часті фізичні вправи можуть навіть допомогти змінити пошкодження мозку, спричинене алкоголем. Існує кілька можливих причин, чому фізичні вправи так корисні для мозку. Фізичні вправи:

збільшує кровотік і доступність кисню до мозку
збільшує фактори росту, які сприяють новим клітинам мозку та новим нейрональним шляхам у мозку
підвищує рівень нейромедіаторів (таких як серотоніну), які збільшують затримку пам'яті, обробку інформації та пізнання

Психічне здоров'я переваги фізичних вправ

Численні дослідження показують, що регулярні аеробні вправи працюють, а також фармацевтичні антидепресанти при лікуванні легкої до помірної депресії. Можливою причиною цього ефекту є те, що фізичні вправи збільшують біосинтез щонайменше трьох нейрохімічних речовин, які можуть діяти як ейфоріанти. Ейфоричний ефект від фізичних вправ добре відомий. Дистанційні бігуни можуть називати його «висотою бігуна», а люди, які беруть участь у екіпажі (рис. $\PageIndex{4}$ ), можуть називати його «кайфом веслярів». Через ці ефекти постачальники медичних послуг часто сприяють аеробні вправи як лікування депресії.

Веслування — Малюнок $\PageIndex{4}$ : Ця команда екіпажу змагається за армію США в легкій вазі дивізіон чемпіонатів світу в 2003 році. Вони явно проявляють себе - і, безсумнівно, збільшують свої ейфоріантні нейрохімічні речовини в процесі.

Додаткові переваги для психічного здоров'я від фізичних вправ включають зменшення стресу, поліпшення іміджу тіла та сприяння позитивній самооцінці. І навпаки, є дані, які свідчать про те, що сидячий спосіб життя пов'язаний з підвищеним ризиком тривоги.

Переваги сну фізичних вправ

Нещодавній огляд опублікованих наукових досліджень свідчить про те, що фізичні вправи, як правило, покращують сон для більшості людей і допомагають розладам сну, таким як безсоння. Фізичні вправи є найбільш рекомендованою альтернативою снодійним для людей з безсонням. Для користі сну оптимальний час для фізичних вправ - чотири-вісім годин до сну, хоча фізичні вправи в будь-який час доби, здається, корисні. Єдиний можливий виняток - важкі вправи, що проводяться незадовго до сну, які насправді можуть заважати сну.

Інші переваги фізичних вправ

Деякі дослідження показують, що фізичні навантаження можуть принести користь імунній системі. Наприклад, помірний акциз пов'язаний зі зниженням частоти інфекцій верхніх дихальних шляхів. Докази багатьох досліджень виявили кореляцію між фізичними вправами та зниженням смертності від раку, зокрема раку молочної залози та раку товстої кишки. Фізичні вправи також показали, що знижують ризик діабету 2 типу та ожиріння.

Варіація у відповідях на фізичні вправи

Не всі однаково виграють від фізичних вправ. Беручи участь в аеробних вправах, більшість людей матимуть помірне збільшення їх витривалості, але деякі подвоять свою витривалість. З іншого боку, деякі люди будуть показувати мало або взагалі не збільшувати витривалість від аеробних вправ. Генетичні відмінності у волокні скелетних м'язів із повільним смиканням та швидким смиканням можуть відігравати певну роль у цих різних результатах. Люди з більш повільним смикуванням волокон можуть розвинути більшу витривалість, оскільки ці м'язові волокна мають більше капілярів, мітохондрій та міоглобіну, ніж швидко смикаються волокна. В результаті, повільно смикаються волокна можуть нести більше кисню і підтримувати аеробну активність протягом більш тривалого періоду часу, ніж швидко смикаються волокна. Дослідження показують, що спортсмени на витривалість (як марафонець на малюнку $\PageIndex{5}$ ), як правило, мають більшу частку волокон з повільним смиканням, ніж інші люди.

Гашо Асфа марафонець — Малюнок $\PageIndex{5}$ : Цей переможний марафонець, швидше за все, матиме відносно високу частку повільно посмикуються м'язових волокон, які підвищують його витривалість.

Існує також велика різниця в окремих реакціях на нарощування м'язової маси в результаті анаеробних вправ. Деякі люди мають набагато більшу здатність збільшувати розмір і силу м'язів, тоді як інші люди ніколи не розвивають великі м'язи, незалежно від того, скільки вони їх вправляють. Люди, які мають більш швидке посмикування, ніж повільно посмикуються м'язові волокна можуть розвивати більші, сильніші м'язи, тому що швидкі сіпання м'язові волокна сприяють більшій м'язовій силі і мають більший потенціал для збільшення маси. Докази свідчать про те, що спортсмени, які досягають успіху в силовій діяльності (наприклад, метання та стрибки), як правило, мають більшу частку волокон, що швидко сіпаються, ніж спортсмени на витривалість.

Чи можна «Передозування» на фізичних вправах?

Інструктори з буріння компанії С заохочують новобранців докладати максимум зусиль — Малюнок $\PageIndex{6}$ : Новобранці військові можуть зазнати пошкодження м'язів від перенапруження безумовних м'язів. Інструктор дрилі, зображений тут (в помаранчевій сорочці) робить все можливе, щоб заохотити цих морських новобранців витратити максимум зусиль.

Чи можна занадто багато займатися фізичними вправами? Чи може занадто багато фізичних вправ бути шкідливим? Докази свідчать про те, що деякі несприятливі наслідки можуть виникнути, якщо фізичні вправи надзвичайно інтенсивні, а організм не отримує належного відпочинку між заняттями вправами. Спортсменам, які тренуються на кілька марафонів, було показано, що розвиваються рубці серця і порушення серцевого ритму. Занадто багато вправ без попереднього кондиціонування також збільшує ризик травм м'язів і суглобів. Пошкодження м'язів внаслідок перенапруження часто спостерігається у новобранців військових (рис. $\PageIndex{6}$ ). Занадто багато фізичних вправ у жінок може спричинити аменорею, яка є припиненням менструації. Коли це відбувається, це, як правило, вказує на те, що жінка занадто сильно штовхає своє тіло.

Багато людей розвивають хворобливість м'язів із затримкою початку (DOMS), яка є болем або дискомфортом у м'язах відчувається через один-три дні після фізичних вправ і, як правило, стихає через два-три дні. Колись вважалося, що DOMS спричинені накопиченням молочної кислоти в м'язах. Молочна кислота - продукт анаеробного дихання в м'язових тканині. Однак молочна кислота розсіюється досить швидко, тому навряд чи можна пояснити біль, що відчувається через кілька днів після фізичного навантаження. Сучасна теорія полягає в тому, що DOMS викликається крихітними розривами м'язових волокон, які виникають, коли м'язи використовуються при занадто високому рівні інтенсивності.

Характеристика: Моє людське тіло

Більшість людей знають, що фізичні вправи важливі для гарного здоров'я, і легко знайти нескінченні поради щодо програм вправ та фітнес-планів. Що не так просто знайти, так це мотивацію почати займатися фізичними вправами і дотримуватися її. Це головна причина, чому так багато людей не в змозі отримати регулярні фізичні вправи. Практичні проблеми, такі як напружений графік і погана погода, безумовно, можуть зробити вправи більш складним завданням, але найбільші бар'єри для прийняття регулярних фізичних вправ є психічні. Якщо ви хочете займатися фізичними вправами, але виявляєте виправдання або збентежені та здаваєтесь, ось кілька порад, які можуть допомогти вам розпочати роботу та продовжувати рухатися:

Уникайте точки зору «все або нічого». Не думайте, що вам потрібно годинами потіти в тренажерному залі або тренуватися для марафону, щоб стати здоровим. Навіть трохи вправ краще, ніж взагалі нічого. Почніть з десяти або 15 хвилин помірної активності щодня. Прогулянка навколо вашого району - чудовий спосіб почати! Звідти поступово збільшуйте кількість часу, поки не будете займатися фізичними вправами принаймні 30 хвилин на день, п'ять днів на тиждень.
Будьте добрі до себе та підкріплюйте позитивну поведінку нагородами. Не будьте на собі, тому що у вас надмірна вага або поза формою. Не бийте себе через передбачувану відсутність сили волі. Замість цього дивіться на будь-які минулі невдачі як на можливості вчитися і робити краще. Коли ви досягаєте навіть невеликих цілей вправ, побалуйте себе чимось особливим. Ви завершували своє перше тренування? Нагородіть себе розслаблюючою ванною або іншими частуваннями.
Не виправдовуйтеся за те, що не займаєтеся фізичними вправами. Поширені скарги включають занадто зайнятий або втомлений або недостатньо спортивний. Такі виправдання не є поважними причинами уникати фізичних вправ, і вони саботують будь-які плани щодо поліпшення вашої фізичної форми. Якщо ви не можете знайти 30-хвилинний період для тренування, спробуйте знайти десять хвилин, три рази на день. Якщо ви відчуваєте втому, знайте, що фізичні вправи можуть насправді зменшити втому та підвищити рівень енергії. Якщо ви відчуваєте незграбність і неузгодженість, нагадайте собі, що вам не потрібно бути спортивним, щоб прогулятися або зайнятися енергійними домашніми або дворовими роботами.
Знайдіть заняття, яке вам справді подобається робити. Не думайте, що вам потрібно піднімати тяжкості або бігати на біговій доріжці, щоб вправляти м'язи. Якщо ви вважаєте такі заняття нудними або неприємними, ви не будете дотримуватися їх. Будь-яка діяльність, яка збільшує частоту серцевих скорочень і використовує великі м'язи, може забезпечити тренування, особливо якщо ви не маєте звички займатися фізичними вправами, тому знайдіть те, що вам подобається робити. Ви любите танцювати? Покладіть музику і танцюйте піт! Вам подобається садівництво? Вийдіть у двір і викопайте трохи бруду! Все ще не зацікавлені? Спробуйте відеоігру на основі активності, наприклад Wii або Kinect. Ви можете знайти це так весело, що це не здається фізичними вправами, поки ви не зрозумієте, що ви працювали піт.
Зробіть себе підзвітним. Розкажіть друзям і членам сім'ї, що ви збираєтеся почати займатися фізичними вправами. Ви будете дозволяти їм - а також собі - вниз, якщо ви не будете слідувати. Деякі люди вважають, що ведення журналу вправ для відстеження їх прогресу є хорошим способом бути відповідальним і дотримуватися програми вправ. Мабуть, найкращий спосіб зберегти це - знайти партнера по вправам. Якщо у вас є хтось, хто чекає фізичних вправ з вами, ви будете рідше виправдовуватися, щоб не займатися фізичними вправами.
Додайте більше фізичних навантажень у своє повсякденне життя. Вам не потрібно дотримуватися структурованої програми вправ, щоб підвищити рівень активності. Робіть свій будинок або двір роботу жваво для тренування. Припаркуйте свій автомобіль далі, ніж потрібно від роботи або торгового центру, і пройдіть додаткову відстань. Якщо ви живете досить близько, залиште машину вдома і пройдіться пішки до місця призначення та від місця призначення. Замість того, щоб брати ліфти або ескалатори, піднімайтеся вгору і вниз. Коли ви робите перерви на роботі, гуляйте замість того, щоб сидіти. Кожен раз, коли рекламний ролик з'являється під час перегляду телевізора, зробіть швидку перерву у вправах - біжіть на місці або зробіть кілька кучерів з ручними вагами.

Рецензія

Як визначаються фізичні вправи?
Які поточні рекомендації щодо фізичних вправ для дорослих?
Опишіть аеробні вправи, і наведіть приклади аеробних вправ.
Чим анаеробні вправи відрізняються від аеробних, і які приклади анаеробних вправ?
Визначте гнучкість вправи та викладіть її переваги. Які два приклади вправ на гнучкість?
Загалом, як фізичні вправи впливають на здоров'я, якість життя та довголіття?
Який механізм може лежати в основі багатьох загальних переваг для здоров'я фізичних вправ?
Пов'язати фізичні вправи з ризиком серцево-судинних захворювань.
Чим можна пояснити позитивні переваги фізичних вправ на пізнання?
Як фізичні вправи порівнюються з антидепресантами при лікуванні депресії?
Визначте кілька інших переваг для здоров'я фізичних вправ.
Поясніть, як генетика може впливати на те, як люди реагують на фізичні вправи.
Чи може занадто багато фізичних вправ завдати шкоди?
Підняття важких важких предметів протягом короткого періоду часу, швидше за все, призведе до:
А. використовувати відносно високий відсоток швидких сіпання м'язових волокон

Б. використовувати відносно високий відсоток повільно посмикуються м'язових волокон

С. бути аеробним вправою

D. використовувати велику кількість кисню
Швидка ходьба протягом тривалого періоду часу, швидше за все,:
А. використовувати відносно високий відсоток швидких сіпання м'язових волокон

Б. використовувати відносно високий відсоток повільно посмикуються м'язових волокон

С. використовувати м'язи при близькому до їх максимального скорочення

D. змусити м'язи використовувати лише невелику кількість кисню

Дізнатися більше

https://bio.libretexts.org/link?16813#Explore_More

Перегляньте цю захоплюючу промову TED, щоб дізнатися, чому деяким людям важче займатися фізичними вправами, ніж іншим, і що вони можуть зробити, щоб полегшити їм прийняття режиму вправ.

Атрибуції

Мами коляски Сержа Мелькі, CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
Людина, що піднімає тяжкості Дух-Вогонь, CC BY 2.0 через Flickr
Приріст тривалості життя від фізичних вправ NIH, суспільне надбання
Гребна команда Карлі Хорріган через ліцензію Pixy
Гашо Асфа від Уолкнбостона, CC BY 2.0 через Вікісховище
Інструктори з підготовки морських піхотинців США, публічне надбання через Вікісховище
Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0