(EPOC) Изучение избыточного потребления кислорода после тренировки

EPOC — это аббревиатура от «Избыточное потребление кислорода после тренировки». Многие называют это «дожиганием». Чтобы лучше понять, как работает EPOC, давайте рассмотрим основы энергетических систем.

Примечание: Если вы хотите в конечном итоге перейти к карьере в качестве персональный тренерEPOC — важная концепция, с которой необходимо ознакомиться.

Энергетические системы 101

Существуют три энергетические системы:

1. Фосфаген (АТФ-ФХ)

2. Гликолитический

3. Окислительный

Все три энергосистемы работают при физической нагрузке с различной вовлеченностью, в зависимости от продолжительности и интенсивности действия.

Система фосфагена (АТФ-ПК)

Система фосфагена (АТФ-ФХ) использует АТФ для высокоинтенсивных занятий продолжительностью от 10 до 30 секунд, например, прыжков, спринтов и плиометрических упражнений.

Гликолитическая система

Гликолитическая система использует углеводы для производства АТФ для действий продолжительностью от 30 секунд до 3 минут, например, боксерских раундов.

И фосфагенная (АТФ-ФХ), и гликолитическая системы находятся в цитозоле клетки и являются анаэробными. Конечным продуктом гликолиза является пировиноградная кислота. При наличии кислорода (аэробное дыхание) пируват поступает в митохондрии для окислительного метаболизма.

В отсутствие кислорода он сбраживается с образованием молочной кислоты. Молочная кислота, вырабатываемая в мышечных клетках, транспортируется кровотоком в печень, где снова превращается в пируват.

Окислительная система

Окислительная система аэробная. Это происходит в митохондриях и использует кислород для производства энергии. В то время как гликолитическая система использует углеводы для выработки энергии, окислительная система использует жиры и белки. Эта система вступает в действие во время занятий низкой и средней интенсивности, например, при беге на длинные дистанции.

(Бейкер, Дж. С., Маккормик, М. С. и Робергс, Р. А., 2010 г.)

Через фосфагенный (АТФ-ФХ) и гликолитический пути высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ) стимулируют EPOC.

Что такое ЭПОК?

EPOC является результатом повышения потребления кислорода и метаболизма (расхода энергии в покое), которое происходит после тренировки, когда организм восстанавливается, восстанавливается и возвращается в состояние до тренировки. По некоторым данным, это может продолжаться до 24 часов.

Степень и продолжительность EPOC зависят от интенсивности тренировки, например, высокоинтенсивной интервальной тренировки (HIIT), где АТФ требуется из анаэробных путей.

EPOC похож на METS по своей концепции.

Физиологически EPOC приводит к:

1. Ресинтез лактата в гликоген.

2. Реоксигенация миоглобина в мышцах и гемоглобина в крови.

3. Учащенное дыхание.

4. Учащение пульса.

5. Повышенные нейротрансмиттеры и катехоламины (адреналин и норадреналин).

6. Повышенные гормоны (кортизол, инсулин, АКТГ, щитовидная железа и ГР).

7. Повышенная температура ядра.

(Foureaux, G., Pinto, KMDC, & Damaso, A., 2006; Paoli, A., Moro, T., Marcolin, G., 2012)

Как измерить EPOC

Непрямая калориметрия — это чувствительное, точное и неинвазивное измерение расхода энергии (ЭЭ). Он рассчитывается путем измерения количества кислорода, используемого организмом (VO2) и выделяемого углекислого газа (VCO2). Отношение произведенного CO2 к потребленному O2 называется коэффициентом дыхательного обмена (RER) и измеряется газообменом. RER является полезным индикатором типа метаболизируемого топлива (жиры или углеводы).

Во время углеводного обмена количество СО2 вырабатывается равное потребленному О2 (RER = 1,0). Во время метаболизма жиров на потребляемый O2 вырабатывается меньше CO2. Как вы помните из приведенного выше обзора энергетических систем, более интенсивные упражнения требуют углеводов в качестве основного субстрата, поэтому более высокий RER указывает на более высокую интенсивность и EPOC.

Калориметры, такие как многокомпонентные метаболические тележки, можно использовать для измерения RER и степени EPOC. К ним относятся различные устройства, такие как колпак/мундштук, газоанализаторы и смесительные камеры, которые измеряют дыхание посредством минутной вентиляции, в то время как в анализатор подается образец газа, а VO2 и VCO2 измеряются и преобразуются в Расход энергии.

(Гупта Р.Д. и др., 2017 г.)

С точки зрения логистики, у большинства людей нет доступа к калориметрам, поэтому использование параметров RPE и упражнений, описанных выше, является более практичным способом определения того, достаточно ли интенсивна ваша активность, чтобы вызвать реакцию EPOC.

Практическое применение EPOC

Есть много способов включить HIIT в план упражнений, чтобы воспользоваться эффектом EPOC. Начните с выбора упражнения, которое вам нравится, например, бег, езда на велосипеде, прыжки со скакалкой, силовые тренировки.

После 15–20-минутной разминки, например, катания на пене, активной или динамической растяжки, активации мышц кора и аэробной активности низкой интенсивности, выберите один из следующих вариантов:

● Стационарный велосипед. Крутите педали как можно сильнее и быстрее в течение 30 секунд, затем крутите педали в медленном легком темпе в течение одной-двух минут. Повторяйте от 15 до 30 минут.
● Спринт как можно быстрее в течение 20-30 секунд, затем идите или бегайте трусцой в медленном темпе в течение одной-двух минут. Повторяйте от 10 до 20 минут.
● Скакалка как можно быстрее в течение 30 секунд, затем походите на месте одну-две минуты. Повторяйте от 10 до 20 минут.
● Тренировка с поднятием тяжестей в стиле Табата: Подтягивания, отжимания, приседания с собственным весом. Выполняйте каждое упражнение по 20 секунд с 10-секундным отдыхом между ними по 3-4 подхода. — См. Преимущества тренировки Табата
● Силовая тренировка с комплексными, многосуставными упражнениями или тренировкой с отягощениями, которая чередует движения верхней и нижней части тела, приводит к большей нагрузке на анаэробную систему во время интервалов работы и увеличению потребности в аэробной системе для пополнения этого АТФ во время интервалов отдыха и процесс восстановления после тренировки. Более короткие интервалы восстановления также увеличивают потребность в анаэробных энергетических путях во время тренировки, что приводит к большему эффекту EPOC в период восстановления после тренировки.

Управление темпом (интервалами работы/отдыха) и интенсивностью, как описано выше, необходимо для стимуляции адаптации EPOC.

Преимущества HIIT и EPOC

1. Эффективный по времени способ сжигания калорий — HIIT может привести к сжиганию калорий на 25–30% больше, чем другие формы упражнений. (Фальконе Р.Х. и др., 2015 г.)

2. Повышенный метаболизм — HIIT обладает впечатляющей способностью увеличивать скорость метаболизма в течение нескольких часов после тренировки. (Вингфилд Х.Л. и др., 2015 г.)

3. Это может помочь с потерей жира (в некоторой степени)— С помощью HIIT можно уменьшить жировые отложения, несмотря на относительно небольшие временные затраты. (Сицзе Т., Хайнай Ю., Фэнъин Ю., Цзяньсюн В., 2012 г.)

4. Увеличение мышечной массы — Тренировка HIIT может привести к увеличению мышечной массы в задействованных мышцах. (Осава Ю. и др., 2014 г.)

5. Улучшенное потребление кислорода — Восемь недель тренировок на велотренажере с использованием HIIT увеличили потребление кислорода примерно на 25%. (Скутник Б.С. и др., 2016)

6. Снижение частоты сердечных сокращений и артериального давления — Растущее количество данных свидетельствует об улучшении кардиометаболических факторов. (Батакан Р.Б. и др., 2017 г.)

7. Снижение уровня сахара в крови — ГИТ, по-видимому, улучшает метаболическое здоровье, особенно у людей с риском развития диабета 2 типа или с диабетом 2 типа. (Джеллиман С. и др., 2015 г.)

ВИИТ против стабильного состояния

ВИИТ предполагает работу примерно на 80-95% от вашего максимального пульса. За рабочими подходами следует период восстановления, когда вы позволяете своему сердечному ритму восстановиться примерно до уровня 2-3 уровня воспринимаемой нагрузки (RPE). Интервалы работы и отдыха чередуются от 20 до 60 минут.

Плюсы и минусы тренировок HIIT

Плюсы
● Улучшенная производительность.
● Повышенная чувствительность к инсулину.
● Улучшенное сжигание калорий.
● Лучше сжигает жир на животе.
● Улучшение кардиометаболических маркеров.
● Более короткие тренировки.

Минусы
● Может быть неудобно.
● Не для новичков.
● Риск получения травмы.
● Риск выгорания или перетренированности из-за повышенной нагрузки на нервную систему и неадекватного отдыха и восстановления (использование ВСР может быть эффективным способом контроля вашего тренировочного стресса).

(Виллегас, JG, 2023 г.)

Стабильная кардиотренировка

Steady-State Cardio — это кардиотренировка средней интенсивности, которая включает в себя упражнения с постоянной скоростью и одним уровнем интенсивности на протяжении всей тренировки, обычно на уровне 4-5 баллов по шкале RPE.

Плюсы и минусы стационарного обучения.

Плюсы
● Меньшая нагрузка на кардиореспираторную систему.
● Повышенная выносливость.
● Улучшение здоровья.
● Более быстрое восстановление.
● Улучшенная способность использовать жир в качестве топлива.
● Увеличивает количество медленно сокращающихся мышечных волокон.
● Это может быть более приятным.

Минусы
● Отнимает много времени.
● Риск получения травмы из-за чрезмерного использования.
● Может быть скучно.
● Может вызвать плато потери веса.

(О’Киф, Дж. Х., О’Киф, Э. Л., и Лави, К. Дж., 2018 г.)

Сценическое обучение

Модель NASM OPT состоит из трех строительных блоков: «Стабилизация», «Сила» и «Мощность». Он объединяет тренировки, включающие: основные, балансовые, реактивные, кардиореспираторные, SAQ и упражнения на сопротивление.

Включение HIIT в вашу рутину должно осуществляться периодически. Способ, при котором закладывается основа кондиционирования (стабилизация), а затем постепенно периодизируется до более интенсивных блоков (сила и мощность — HIIT). С кардиореспираторной точки зрения это называется стадийной тренировкой.

Этап I:

● Максимальная частота сердечных сокращений 65-75% HRmax или 2-4 RPE.
● Начните медленно и постепенно работайте до 30-60 минут без перерыва.
● Как только интенсивность Стадии I будет поддерживаться в течение не менее 30 минут 2-3 раза в неделю, переходите к Стадии II.

II этап:

● Максимальная частота сердечных сокращений 65-85% HRmax или 4-6 RPE.
● Интервальная тренировка с соотношением работы и отдыха 1:3, с увеличением до 1:2 и, наконец, до 1:1.

III этап:

● ВИИТ, включающая короткие, интенсивные упражнения (например, бег на короткие дистанции), чередующиеся с активными периодами восстановления (например, легким бегом трусцой).
● Используйте интервалы в пределах 65-95% от максимальной ЧСС или 7-9 RPE.

Время, необходимое для перехода к этапу обучения III, варьируется. Это может занять 2-3 месяца или дольше и должно сопровождаться прогрессирующей перегрузкой.

Как определить максимальную ЧСС:

HRmax — это простой способ измерения максимальной частоты сердечных сокращений. Начните с вычитания вашего возраста из 220. Используйте результат, чтобы рассчитать свой диапазон, взяв соответствующий процент.

Например, у 55-летнего человека максимальная ЧСС будет 220-55=165. Для тренировки HIIT интенсивность работы будет 0,95×165=157, а активное восстановление будет 0,65×165=107.

Используя шкалу воспринимаемой нагрузки (10-балльная шкала RPE):

0 – Отсутствие нагрузки вообще / в покое
1 — Очень легкий
2 — 50% усилий; достаточно легкая, нежная ходьба
3 — 60% усилия; легкий, но все же удобный
4 — 65% усилия; умеренный, устойчивый темп. Умею спокойно вести беседу
5 — 70% усилий; несколько тяжело, но все еще может говорить непрерывно с относительной легкостью
6 — 75% усилия; энергичный, но все еще ремонтопригодный. Умеет говорить, но только короткими предложениями
7 — 80% усилия; тяжело — говорить короткими предложениями теперь сложно
8 — 85% усилий; очень сложно. Упражнения становятся трудными, и можно говорить только короткими предложениями/фразами.
9 – 90-95% усилия; очень, очень, трудно — могу сказать только несколько слов между вдохами
10 – 95-100%; максимальное усилие — чрезвычайно сложно и невозможно говорить

EPOC и потеря веса — не волшебная пуля

Хотя есть некоторые заявления об эффективности EPOC для снижения веса, исследования по снижению веса продолжают подтверждать, что это проблема энергии, при которой потребление энергии (EI) превышает расход энергии (EE). Вместо того, чтобы сосредотачиваться на EPOC, в центре внимания должно быть сочетание увеличения EE за счет термогенеза физической и нетренировочной активности (NEAT) и ограничения калорий.

Сочетание тренировок с отягощениями и HIIT может быть более полезным для похудения, чем стационарное кардио, поскольку оно способствует увеличению мышечной массы тела, что является фактором поддержания здорового обмена веществ. (Арни, Б.Э., Фостер, К., и Поркари, Дж., 2019 г.)

Заключение

Адаптация упражнений зависит от навязанных требований (принцип SAID). HIIT и сопутствующая EPOC могут быть частью интегрированной программы упражнений; тем не менее, следует учитывать их цели упражнений и то, можно ли частично использовать ВИИТ-тренировку для достижения этих целей, или же она неблагоприятно повлияет на восстановление и предрасполагает к травмам и перетренированности.

Имея это в виду, если вы ищете эффективный по времени способ сжигания калорий, ускорения обмена веществ, увеличения мышечной массы тела, улучшения потребления кислорода, снижения частоты сердечных сокращений и артериального давления, а также улучшения метаболического здоровья, тогда сделайте несколько ВИИТ и «сожгите детка, гори!».

использованная литература

Арни, Б.Э., Фостер, К., и Поркари, Дж. (2019). EPOC: ЭТО РЕАЛЬНО? ЭТО ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ?. Журнал ACSM Health & Fitness, 23 (4), 9–13.

Бейкер, Дж. С., Маккормик, М. С., и Робергс, Р. А. (2010). Взаимодействие метаболических энергетических систем скелетных мышц во время интенсивных упражнений. Журнал питания и обмена веществ, 2010 г., 905612. https://doi.org/10.1155/2010/905612.

Baechle, Томас Р. и Роджер В. Эрл, ред. Основы силовых тренировок и физической подготовки. Кинетика человека, 2008.

Кларк, Массачусетс, Люсетт, С., и Корн, Р. Дж. (2008). Основы NASM для персональных тренировок по фитнесу. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.

Falcone PH, Tai CY, Carson LR, Joy JM, Mosman MM, McCann TR, Crona KP, Kim MP, Moon JR. Расход калорий при аэробных тренировках, тренировках с отягощениями или комбинированных высокоинтенсивных интервальных тренировках с использованием системы гидравлического сопротивления у здоровых мужчин. J Прочность Конд Рез. 2015 март; 29(3):779-85. DOI: 10.1519/JSC.0000000000000661. PMID: 25162652.

Фуро, Г., Пинто, KMDC, и Дамасо, А. (2006). Влияние избыточного потребления кислорода после тренировки и скорости метаболизма в состоянии покоя на энергетические затраты. Revista Brasileira de Medicina do Esporte, 12(6), 393-8.

Гупта Р.Д., Рамачандран Р., Венкатесан П., Ануп С., Джозеф М. и Томас Н. (2017). Непрямая калориметрия: от скамейки к постели. Индийский журнал эндокринологии и метаболизма, 21(4), 594–599. https://doi.org/10.4103/ijem.IJEM_484_16
Джеллиман С., Йейтс Т., О’Донован Дж., Грей Л.Дж., Кинг Дж.А., Кхунти К., Дэвис М.Дж. Влияние высокоинтенсивных интервальных тренировок на регуляцию уровня глюкозы и резистентность к инсулину: метаанализ. Obes Rev. 2015 Nov;16(11):942-61. DOI: 10.1111/обр.12317. PMID: 26481101.

О’Киф, Дж. Х., О’Киф, Э. Л., и Лави, К. Дж. (2018). Зона Златовласки для упражнений: не слишком мало и не слишком много. Медицина штата Миссури, 115 (2), 98–105.

Осава Й., Адзума К., Табата С., Кацукава Ф., Исида Х., Огума Й., Каваи Т., Ито Х., Окуда С., Мацумото Х. Влияние 16-недельной высокоинтенсивной интервальной тренировки с использованием эргометров для верхней и нижней частей тела на аэробную выносливость и морфологические изменения у здоровых мужчин: предварительное исследование. Открытый доступ J Sports Med. 2014 4 ноября; 5: 257-65. DOI: 10.2147/OAJSM.S68932. PMID: 25395872; PMCID: PMC4226445.

Паоли А., Моро Т., Марколин Г. и соавт. Высокоинтенсивные интервальные тренировки с отягощениями (HIRT) влияют на расход энергии в состоянии покоя и частоту дыхания у людей, не соблюдающих диету. J Transl Med 10, 237 (2012). https://doi.org/10.1186/1479-5876-10-237

Сиджи Т., Хайнань Ю., Фэнъин Ю., Цзяньсюн В. Высокоинтенсивные интервальные тренировки для молодых женщин с избыточным весом. J Sports Med Phys Fitness. 2012 июнь; 52 (3): 255-62. PMID: 22648463.

Скутник Б.С., Смит Дж.Р., Джонсон А.М., Курти С.П., Хармс К.А. Влияние интервальных тренировок с малым объемом на артериальное давление в покое у пациентов с предгипертонической болезнью: предварительное исследование. ФизСпортмед. 2016;44(2):177-83. DOI: 10.1080/00913847.2016.1159501. Epub 2016, 17 марта. PMID: 26918846.

Вильегас, Дж. Г. (2023). Использование вариабельности сердечного ритма в биомедицинском контроле тренировок. J Cardiovasc Med Cardiol, 7(3), 208-212.

Вингфилд Х.Л., Смит-Райан А.Е., Мелвин М.Н., Рулофс Э.Дж., Трекслер Э.Т., Хакни А.С., Уивер М.А., Райан Э.Д. Острое влияние режима упражнений и манипуляций с питанием на расход энергии в состоянии покоя после тренировки и коэффициент дыхательного обмена у женщин: рандомизированное исследование. Открытый мед. спорт. 2015 дек;1(1):11. DOI: 10.1186/s40798-015-0010-3. Epub 2015, 5 июня. PMID: 27747847.