Аэробные и анаэробные нагрузки. Анаэробная нагрузка: как рассчитать свой предел

Вся суть процессов уже сказана в названии:
при аэробной нагрузке энергия получается с участием кислорода,
при анаэробной – без участия кислорода.

А теперь давайте детально разберемся: что за энергия получается, из чего и при чем тут кислород.

На самом деле, все просто.

Для выполнения механической, химической, электрической работ, транспорта ионов, для синтеза различных соединений (белков, компонентов клетки и др.) нужна энергия. Но организм человека так устроен, что для всех этих процессов может использовать энергию только в виде АТФ (АДФ) или НАДФ’Н.

Простой пример:
автомобиль может использовать как источник энергии только бензин и если попытаться заменить его на что-то другое (сахар, спирт, газ), то машина не сможет ехать.

Вернемся к организму человека. Есть 2 молекулы – АТФ и АДФ, энергию которых использует организм для своих нужд. В том числе и для сокращения мышцы во время спортивной нагрузки. Но в пище этих соединений нет и в запасах тоже нет.

Не будем рассматривать всю цепочку превращений веществ при переваривании и усвоении пищи, а скажем сразу:
при пищеварении полученная из пищи энергия в составе белков, жиров и углеводов преобразуется до энергии, которая «спрятана» в глюкозе или жирных кислотах.

Тоже касается и запасов энергии – они находятся в виде глюкозы (в крови, гликогена в печени) или в виде жирных кислот (жировые отложения).

Осталось решить простую задачку: как из глюкозы или жирной кислоты получить нужные мышце АТФ?

Именно на этом этапе и происходит принципиальное различие между аэробными и анаэробными процессами. Из жирной кислоты получить энергию без кислорода нельзя, поэтому все сравнение аэробных и анаэробных процессов произведем на примере глюкозы.

Итак, если в крови всегда было нужное количество кислорода, то получение энергии из глюкозы не представляло бы никаких сложностей.

Реакция крайне проста:

Глюкоза + кислород → углекислый газ + вода + энергия

38 моль АТФ из 1 моль глюкозы
или из 180 гр глюкозы получается 2820 кДж энергии (678 ккал)

Но проблема заключается в том, что организм не может знать заранее о намерении человека побежать или поднять тяжесть. Сердце и легкие не могут как бы на «всякий случай» постоянно работать в полную силу и максимально насыщать кровь кислородом. Сначала человек начинает выполнять физические упражнения, и только потом организм, реагируя на возросшие потребности в кислороде, начинает разгонять сердце и легкие.

Поэтому в начале любой физической активности организм вынужден получать энергию из глюкозы без участия кислорода (анаэробный режим). Минимум 2-3 минуты нужно, чтобы количество кислорода в крови достигло требуемого уровня.
Казалось бы, если энергию можно получить и с кислородом и без кислорода, то зачем вообще сердцу и легким начинать так интенсивно работать, нагружаться, насыщать кровь кислородом?
Ответ прост.
При аэробном способе получается в 19 раз больше энергии, чем при анаэробном.

Как написано выше, при аэробном способе из 1 моль глюкозы получается 38 моль АТФ, а при анаэробном способе из 1 моль глюкозы получится только 2 моль АТФ. Вспоминать сейчас из курса школьной химии, что такое моль, совершенно не нужно. Важно одно: при аэробном виде энергии из одного и того же количества глюкозы получается в 19 раз больше, чем в анаэробном. Остатки же энергии отправляются в виде лактата в печень.

Какие тренировки аэробные, а какие анаэробные

Учитывая сказанное выше, легко понять какой способ получение энергии использует организм в конкретной ситуации.

Помним, что транспорт кислорода увеличивается постепенно, сердцу и легким нужно время для увеличения скорости работы. Поэтому 2-3 минуты любой вид физической нагрузки обеспечивается энергией анаэробным способом.

Вот так просто!
Сколько времени Вы бежите 100-метровку? Обычно для непрофессиональных спортсменов время варьируется от 15 до 30 сек. Вспоминаем, что для перехода в аэробный режим организму нужно 2-3 минуты. Получается бег на короткие дистанции с большой долей вероятности обеспечивается за счет анаэробных процессов.

А если Вы бегаете в течение 30 минут? То 2-3 минуты организм врабатывается, перестраивается, дыхание и пульс ускоряются и оставшиеся 28 минут энергия получается аэробным путем.

А подъем тяжести? Вы уже можете ответить сами! Перемещение предметов с большим весом требует от мышцы развития большого усилия, которое требует очень много энергии. Кислорода для такого усилия требуется очень много и сердце точно не успеет доставить его к работающей мышце до конца движения, если количество повторений маленькое.

Кислородный долг

Повторимся, анаэробный режим работы может возникать в начале тренировки любого вида. Это происходит из-за того, что транспорт кислорода усиливается постепенно. Минимум 2-3 минуты нужно, чтобы при аэробной нагрузке уровень потребления кислорода достиг требуемого. Начало любой работы сопровождается кислородным дефицитом. Кислородным дефицитом называют разницу между потребностью организма в кислороде и его реальным поступлением.

При работе на выносливость (аэробная наагрузка) кислородный дефицит покрывается во время работы.

При силовых упражнениях (анаэробная нагрузка) кислородный дефицит ликвидируется после завершения работы. На протяжении всей тренировки происходит нарастание частоты сердечных сокращений, систолического объема, минутного объема кровообращения и, соответственно, потребления кислорода. Несмотря на это в организме образуется и нарастает кислородный долг. Чтобы восполнить недостающий кислород увеличиваются и достигают максимально возможных величин легочная вентиляция, частота сердечных сокращений и минутный объем кровообращения. Недостаток кислорода ведет к усилению доли анаэробных процессов в обеспечении мышц энергией. В результате этого, в мышцах и в крови возрастает концентрация молочной кислоты.

А теперь главный вопрос:
зачем эта классификация и зачем знать в каком режиме работает организм?

Ответ на этот вопрос в статье «Виды физических нагрузок»

Если Вы хотите знать больше:
химия аэробного и анаэробного процессов

Аэробное получение энергии

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + H 2 O + 2820 кДж/моль

C 6 H 12 O 6 - глюкоза

O 2 - кислород

CO 2 - углекислый газ

H 2 O - вода

Анаэробное получение энергии

C 6 H 12 O 6 + 2 H 3 PO 4 + 2 АДФ = 2 C 3 H 6 O 3 + 2 АТФ + 2 H 2 O

C 6 H 12 O 6 - глюкоза

H 3 PO 4 - ортофосфорная кислота

АДФ - молекула, содержащая на 31 кДж/моль меньше энергии, чем АТФ

C 3 H 6 O 3 - молочная кислота (лактат)

H 2 O - вода

Цикл Кори (глюкозо-лактатный цикл)

Уже было сказано при описании анаэробного процесса, что остатки энергии в форме лактата уходят в печень. И что же происходит дальше? А дальше в печени из молочной кислоты образуется глюкоза и цикл повторяется.

Пояснения к рисунку:
1 – поступление лактата из сокращающейся мышцы с током крови в печень;
2 – синтез глюкозы из лактата в печени;
3 – поступление глюкозы из печени с током крови в работающую мышцу;
4 – использование глюкозы к качестве источника энергии для работающей мышцы и образование лактата.

Различия между этими двумя типами тренинга обусловливают анаэробный и аэробный этапы энергетического обмена. В первые 8-12 секунд выполнения упражнения окисление глюкозы, являющейся источником энергии, происходит без участия кислорода. Этот процесс называется анаэробным гликолизом. Именно в этой фазе возможна максимальная силовая и скоростная мощность.

По прошествии 8-12 секунд начинается аэробная фаза, в которой для окисления глюкозы используется кислород. Интенсивность работы при этом снижается, но выполнять упражнение можно на протяжении большего промежутка времени.

Как видите, разделение на аэробные и анаэробные упражнения не совсем корректно. В любом упражнении присутствуют обе фазы, будь то бег, плавание, бурпи или жим штанги, однако одна из фаз всегда доминирует. И практически любое упражнение при правильной организации тренинга можно сделать как аэробным, так и анаэробным.

Так, силовые упражнения в малоповторном диапазоне, в которых один подход обычно длится 12-15 секунд – анаэробные. Пробежки, длящиеся зачастую 20-60 минут – пример аэробной тренировки. Но выполняя силовые упражнения в многоповторном режиме, вы превращаете их в элементы аэробной тренировки с отягощениями. Если же практиковать спринтерский бег с короткими забегами по 10-12 секунд, вы проведете отличную аэробную тренировку.

Аэробные и анаэробные нагрузки – что выбрать?

И аэробная, и анаэробная тренировка имеют свои преимущества. Последняя, например, воздействует на организм следующим образом:

  • Способствует выработке анаболических гормонов и росту мышечной массы;
  • тренирует силовую выносливость, повышает показатели силы;
  • помогает регулировать уровень сахара в крови;
  • ускоряют метаболизм.

Анаэробная тренировка сжигает меньше калорий, чем аэробная, но метаболический всплеск, который она вызывает, заставляет тело расходовать больше калорий даже в состоянии покоя – после занятия эффект этот длится около суток. Однако такие тренировки на максимальной мощности, создают серьезный стресс для сердца, нервной системы и суставов, поэтому проводить их рекомендуется не чаще 3-4 раз в неделю, чтобы организм успевал восстанавливаться.

Аэробный тренинг тоже имеет целый ряд преимуществ:

  • активное сжигание жира;
  • повышение выносливости;
  • укрепление сердечнососудистой системы;
  • улучшение вентиляции легких.

Но есть у таких тренировок и свои недостатки. Аэробный тренинг активизирует секрецию кортизола – гормона стресса – который приводит к разрушению мышечной ткани. Объясняется это просто – тело не хочет расставаться с жировыми запасами, которые могут понадобиться на черный день, и экономит энергию. Поэтому оно старается свести к минимуму количество мышечной массы, чтобы груз стал меньше.

Кроме того, к аэробным нагрузкам организм быстро адаптируется – уже после 2-3 недель тренировок энергорасход значительно уменьшается. Выносливость при этом растет, а вот похудение замедляется. Процесс можно «подстегнуть», повысив интенсивность тренировки, но рано или поздно тело снова привыкнет. Поскольку возможности его не безграничны, повышать интенсивность бесконечно вы не сможете.

Разумное решение – сочетание аэробных и анаэробных нагрузок, при котором вы сможете одним выстрелом убить практически всех зайцев. Первые будут помогать вам становиться выносливее и стройнее, вторые – сохранять и наращивать мускулатуру, становясь при этом сильнее.

Сочетание аэробных и анаэробных нагрузок

Сочетать два типа тренинга можно по-разному. Вы можете отводить для них отдельные дни, либо же комбинировать в одной тренировке. Наиболее популярный вариант – провести силовую тренировку в анаэробном режиме, истощив запасы гликогена в мышцах, а после нее отправиться на кардио-сессию, во время которой будет сжигаться жир. Но на полноценное кардио после хорошей тренировки с «железом» не у каждого хватит сил, и тренировать выносливость в утомленном состоянии тоже не у всех получится.

Неплохой вариант – проводить аэробные и анаэробные тренировки в разное время суток, в зависимости от своих биоритмов. Так, пробежка может помочь вам проснуться, а после вечерней силовой тренировки вы уснете богатырским сном. У кого-то дела обстоят совсем наоборот – экспериментируйте, чтобы подобрать для себя оптимальный режим. Чтобы помочь вам, мы составили несколько примеров тренировки.

Аэробная тренировка для новичка

  • Бег в неспешном темпе, 2 минуты
  • «Прыгающий Джек», 1 минута
  • Выпады в шаге, 1 минута
  • Удары руками в воображаемого противника, 1 минута

Отдых – 2-3 минуты. Необходимо выполнить 4-12 кругов.

Анаэробная тренировка для новичка (без отягощений)

  • Бег на месте, 10 секунд
  • Скручивания корпуса лежа, 10 секунд
  • Удары руками, 10 секунд
  • Приседания, 10 секунд
  • Отжимания, 10 секунд
  • Махи ногами перед собой, 10 секунд

Отдых – 2-3 минуты. Выполнить 6-10 кругов.

Комбинированная тренировка, сочетающая анаэробные и аэробные нагрузки (для тренажерного зала)

  • Приседания с гантелью
  • или тяга верхнего блока
  • Жим гантелей стоя
  • Бег на дорожке в неспешном темпе, 5 минут
  • Румынская тяга с гантелями
  • Скручивания корпуса лежа
  • Велотренажер, 5 минут в среднем темпе

Отдых – 5-8 минут. Всего нужно выполнить 3-4 круга.

В каждом силовом упражнении – 8 повторений, отдых между ними – 30-40 сек.

Style Итог

Используйте в своих тренировках и аэробные, и анаэробные нагрузки, чтобы достигнуть максимального результата, которым станет рельефное, стройное, мускулистое, сильное и выносливое тело. Но не забывайте о должном восстановлении – при слишком частых и интенсивных нагрузках вы получите только перетренированность. Прислушивайтесь к своему телу и не игнорируйте его нужды.

Используя со­дер­жа­ние тек­ста «Полезные бактерии» и свои знания, от­веть­те на сле­ду­ю­щие вопросы:

1) Что не­об­хо­ди­мо для про­из­вод­ства простокваши?

2) От­ку­да берётся энер­гия для жиз­не­де­я­тель­но­сти мо­лоч­но­кис­лых бактерий?

3) В чём за­клю­ча­ют­ся раз­ли­чия между аэроб­ным и анаэ­роб­ным об­ме­ном веществ?


Полезные бактерии

Термин анаэробы ввёл Л. Пастер, открывший в 1861 г. бактерии маслянокислого брожения. «Дышать без воздуха» (анаэробно) - непривычное словосочетание. Но именно так получают энергию для своих жизненных процессов многие бактерии. Они очень распространены в природе. Каждый день, съедая творог или сметану, выпивая кефир или йогурт, мы сталкиваемся с молочнокислыми бактериями - они участвуют в образовании молочнокислых продуктов.

В 1 кубическом сантиметре парного молока находится больше 3000 миллионов бактерий. При скисании молока коров, которых разводят на Балканском полуострове, получается йогурт. В нём можно найти бактерию под названием болгарская палочка, которая и совершила превращение молока в молочнокислый продукт.

Болгарская палочка известна во всём мире - она превращает молоко во вкусный и полезный йогурт. Всемирную славу этой бактерии принёс русский учёный И.И. Мечников. Илья Ильич заинтересовался причиной необычного долголетия в некоторых деревнях Болгарии. Он выяснил, что основным продуктом питания долгожителей был йогурт, и выделил

в чистую культуру молочнокислую бактерию, а затем использовал её для создания особой простокваши. Он показал, что достаточно добавить в свежее молоко немного этих бактерий, и через несколько часов в тёплом помещении из молока получится простокваша.

Болгарская палочка сбраживает лактозу молока, т. е. расщепляет молекулу молочного сахара на молекулы молочной кислоты. Молочнокислые бактерии для своей работы могут использовать не только сахар молока, но и многие другие сахара, содержащиеся в овощах и фруктах. Бактерии превращают свежую капусту в квашеную, яблоки - в мочёные,

а огурцы - в кислосолёные. В любом случае из сахара образуется молочная кислота, а энергия распада молекул сахара идёт на нужды бактерии. Процесс брожения у таких бактерий заменяет им процесс дыхания. Собственно говоря, это и есть их дыхание - освобождение энергии на свои нужды. Поскольку энергия реакций бескислородного окисления заметно меньше, чем кислородного - бактериям приходится перерабатывать большие количества веществ и выделять много продуктов обмена веществ.

Болгарскую палочку относят к факультативным (необязательным) анаэробам. Это означает, что они могут использовать и кислород для своего дыхания.

Пояснение.

1) Молоко, куль­ту­ра бактерий, тёплое помещение.

2) Энер­гия из­вле­ка­ет­ся при рас­щеп­ле­нии (брожении) мо­ле­кул сахара.

3) При аэроб­ном об­ме­не (с уча­сти­ем кислорода) син­те­зи­ру­ет­ся боль­ше АТФ и про­ис­хо­дит пол­ное окис­ле­ние мо­ле­кул глю­ко­зы до СО 2 и Н 2 О. В анаэ­роб­ном об­ме­не кис­ло­род не участвует.

После того как вы решили начать занятия в каком-либо фитнес-клубе, нужно тщательно продумать свою спортивную программу. Для большинства людей просто необходима профессиональная консультация тренера, который в каждом отдельном случае сможет подобрать в соответствии с особенностями физической подготовки человека.

Наверняка многие из вас слышали про «кардио», или которые в несколько раз увеличивают эффективность тренировок, способствуют похудению, а также снижают риск заболеваний. При этом мало кто знает про анаэробные нагрузки, которые можно также смело отнести к упражнениям, полезным для сердечно-сосудистой системы.

Каждый, кто решил заниматься спортом, должен знать, чем отличаются анаэробные и аэробные упражнения - это поможет выбрать для себя наиболее подходящий вариант.

В общем смысле этого слова, анаэробы - это такие организмы, которые получают энергию даже при ограниченном поступлении кислорода, за счет субстратного фосфорилирования. По аналогии выполняемые человеком упражнения с ограниченным поступлением в организм кислорода получили название анаэробных. Выполняются они за счет энергии, которая запасена в мышцах. В этом и заключается их существенное отличие от аэробных упражнений, для которых нужно больше кислорода, поступающего в организм человека при дыхании.

Анаэробные нагрузки сопряжены с любыми тяжелыми и быстрыми физическими тренировками. К ним можно отнести спринтерский бег, прыжки на скакалке, езду на велосипеде, тяжелую атлетику, преодоление крутых подъемов и т.п.

Дело в том, что во время выполнения интенсивных упражнений испытывают острую нехватку кислорода, поэтому имеющиеся в организме углеводы расщепляются без его участия. Вырабатывается молочная кислота - продукт распада глюкозы. Чувство усталости появляется тогда, когда в крови уже достаточно накопилось поэтому анаэробные нагрузки считаются кратковременными. Однако постепенно человеческий организм приспосабливается и уже легче воспринимает накапливающуюся молочную кислоту. Время тренировок увеличивается, а человек уже не так быстро чувствует усталость.

Анаэробные упражнения способствуют интенсивному использованию энергии мышц за короткий промежуток времени. Именно благодаря этому происходит укрепление мускулатуры, а также улучшение работы сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Благодаря таким тренировкам со временем человек может увеличить способность своего организма противостоять накоплению токсинов и ускорять их выведение. Можно смело говорить о том, что у людей, для которых анаэробная тренировка стала привычным занятием, увеличивается выносливость, и они намного успешнее других могут бороться с усталостью.

Не удивительно, что такие занятия помогают в борьбе с лишним весом - ведь увеличивается и укрепляется мышечная масса, значит, нет места жиру.

Анаэробные нагрузки в первую очередь следует выполнять тем, кто хочет увеличить свою силу. В целом они полезны для любого человека - ведь кто не мечтает быть более выносливым и не так быстро уставать? Но прежде, чем приступить к таким тренировкам, необходимо знать несколько простых правил, соблюдение которых поможет максимально эффективно проводить занятия.

Итак, в первую очередь необходимо критично оценить уровень своей Если в спорте вы новичок, начинать нужно с умеренных анаэробных нагрузок. Следует подготовить свой организм, давая ему более простые упражнения, а уже через несколько недель можно переходить к более интенсивным тренировкам.

В обязательном порядке необходимо делать разминку перед началом тренировки и «заминку» (упражнения на растяжку и расслабление) после окончания занятий.

Анаэробные упражнения противопоказаны во время беременности. А вот женщинам, которые хотят избавиться от ненужного жира, такие тренировки помогут обрести более стройную фигуру.



 

Возможно, будет полезно почитать: