Польза тренировок с отягощениями

До недавнего времени деятельность по наращиванию мышц, известная как силовые тренировки, считалась делом исключительно сильных мужчин, соревновавшихся в таких видах спорта, как пауэрлифтинг, олимпийская тяжелая атлетика, бодибилдинг, американский футбол. Было очевидно: чтобы добиться успеха в выбранном виде спорта, этим спортсменам требовался высокий уровень силы и мышечной массы, а их мезоморфный тип телосложения хорошо реагировал на тяжелые тренировки с штангой и гантелями. Обычные люди не видели причин заниматься силовыми тренировками, а спортсмены из других видов спорта считали, что они и вовсе повредят их достижениям.

Образ жизни американцев превратился в более сидячий, а наиболее частой причиной смерти стали сердечные заболевания. Тогда началась пропаганда регулярных спортивных нагрузок, целью которых было достижение хорошей физической формы, желаемого веса, а также здоровье сердечно-сосудистой системы.

В последнее время внимание уделяется возрастной потере мышц и сопутствующим физиологическим проблемам, таким как потеря костной ткани, снижение метаболизма, набор жира, диабет, метаболический синдром и смертность от всех возможных причин. С учетом того, что саркопения стала серьезной проблемой у пожилых и ведущих сидячий образ жизни, а также учитывая, что накапливаемые данные говорят о том, что силовые тренировки позволяют набирать мышечную массу мужчинам и женщинам всех возрастов, становится понятным, почему ведущие исследователи так активно выступают за внедрение силовых тренировок в разумных пределах в систему общественного здравоохранения.

Каждые десять лет взрослые, не ведущие активный образ жизни, теряют от 3 до 8% мышечной массы, что сопровождается снижением основного обмена и набором жировой массы. Десять недель силовых тренировок способны увеличить сухую мышечную массу на 1,4 кг, повысить основной обмен на 7% и снизить жировую массу на 1,8 кг.

Польза силовых тренировок

• Польза от силовых тренировок включает улучшение физической функциональности, контроля движений, скорости ходьбы, сохранения функциональной самостоятельности, когнитивных способностей и самооценки.
• Силовые тренировки могут помочь в предотвращении диабета II типа путем снижения висцерального жира, повышения плотности транспортера глюкозы 4 типа и улучшения чувствительности к инсулину.
• Тренировки с отягощениями помогают улучшить здоровье сердечно-сосудистой системы, снижая артериальное давление в состоянии покоя, уровень холестерина в липопротеинах низкой плотности и уровень триглицеридов, а также увеличивая уровень холестерина в липопротеинах высокой плотности.
• Силовые тренировки способствуют укреплению костей: исследования показали увеличение минеральной плотности костной ткани на 1-3%.
• Тренировки с отягощениями эффективны как средство уменьшения болей в пояснице и облегчения дискомфорта, связанного с артритом и фибромиалгией, и, как было показано, могут обратить вспять специфические факторы старения в скелетных мышцах.

Потеря мышечной массы

Большинство болезней, травм и случаев физической немощи, по всей видимости, связаны с потерей мышечной массы, которая приводит к снижению метаболизма, что, в свою очередь, приводит к набору жира. В результате этого почти 80% мужчин и 70% женщин в возрасте 60 лет и старше находятся в нежелательных категориях здоровья из-за лишнего веса или ожирения. Такое процентное соотношение рассчитывалось исходя из индекса массы тела, который не принимает в расчет возрастную саркопению. Таким образом, вполне вероятно, что излишние отложение жира присутствует у гораздо большего количества пожилых людей (свыше 22% для мужчин и свыше 32% для женщин).

После 30 лет мышечная масса снижается на 3-8% каждые десять лет жизни, что составляет потерю в приблизительно 0,2 кг сухой массы ежегодно (49, 50). Начиняя с 50 лет, потеря мышечной массы повышается до 5-10% каждые последующие десять лет, что дает ежегодную потерю в примерно 0,4 кг после рубежа в пять десятилетий.

Скелетные мышцы, составляющие до 40% общего веса организма, влияют на возникновение целого ряда факторов риска, в которые входят ожирение, дислипидемия, диабет II типа и сердечно-сосудистые заболевания. Именно мышечная ткань является основным потребителем глюкозы и триглицеридов, и поэтому потеря мышечной массы повышает риск развития непереносимости глюкозы и связанных с ней проблем со здоровьем.

Распад и синтез мышечного белка по большей части отвечают за затраты энергии в мышцах, находящихся в состоянии покоя, что составляет примерно 11-12 кал/сут на килограмм нетренированной мышечной ткани. Как следствие, именно потеря мышечной массы вносит наибольший вклад в возрастное снижение метаболизма, что составляет 2-3% каждые десять лет жизни у взрослых. Поскольку на основной обмен веществ приходится 65-70% ежедневного потребления энергии среди женщин и мужчин, ведущих сидячий образ жизни, снижение мышечной массы и основного обмена могут сопровождаться повышением жировой массы.

Обратимость потери мышечной массы

Многочисленные исследования показали, что относительно непродолжительные (например, по 12-20 подходов за тренировку) регулярные силовые тренировки (которые проводятся 2-3 раза в неделю с перерывами между занятиями) могут увеличивать мышечную массу у взрослых любых возрастов вплоть до ста лет. Многие из этих исследований доказывают, что в среднем за три месяца силовых тренировок можно набрать около 1,4 кг сухой массы.

Репрезентативное крупномасштабное исследование с участием более 1600 человек в возрасте от 21 до 80 лет выявило увеличение средней сухой массы тела на 1,4 кг после 10 недель тренировок с отягощением из 12 подходов за занятие. Частота две или три тренировки в неделю позволяла достичь одинакового результата по набору сухой массы. Значительной разницы между развитием мышечной массы в разных возрастных группах выявлено не было.

Восстановление основного обмена

Тренировки с отягощениями стимулируют повышение мышечного белкового обмена и оказывают двойное воздействие на основной обмен веществ. Во-первых, силовые тренировки приводят к набору мышечной массы, которой требуется больше энергии для поддержания ткани в состоянии покоя, что является постоянным эффектом. Увеличение в 1 кг тренированной мышечной ткани может поднять основной обмен веществ на 20 ккал/сут. Во-вторых, острой реакцией организма на силовые тренировки станут микротравмы ткани, которые потребуют относительно больших затрат энергии на процессы восстановления. Такое восстановление может длиться до 72 часов после тренировки.

Исследования показали значительное увеличение скорости основного обмена (примерно на 7%) после нескольких недель силовых тренировок. Однако наиболее свежие исследования показали такое же увеличение расхода энергии (на 5-9%) на протяжении 3 дней после разовой силовой тренировки. Участники, которые выполняли большой объем нагрузки за тренировку (8 упражнений по 8 подходов) показывали увеличение расхода энергии на 8% для тренированных подопытных и на 9% — для нетренированных в трехдневный период после тренировки. Начинающие, выполнявшие средний объем нагрузки за тренировку (10 упражнений по 3 подхода) или малый объем нагрузки (10 упражнений по 1 подходу), показали увеличение основного обмена в 5% на протяжении 3 дней после тренировки.

Основываясь на данных этих исследований, мы приходим к выводу, что регулярные тренировки могут увеличить расход энергии в состоянии покоя на 100 ккал/сутки или более.

Снижение жировой массы

Избыток жировой массы в организме считается фактором риска для повышения уровня холестерина и глюкозы в плазме крови, повышения артериального давления, что способствует развитию диабета II типа и сердечно-сосудистых заболеваний.

В отношении общего количества жировой массы в организме некоторые исследования силовых тренировок показали, что с их помощью подопытные не только набрали около 1,4 кг сухой массы, но и потеряли приблизительно 1,8 кг жировой. Поэтому силовые тренировки рекомендуются в лечении ожирения и метаболических нарушений.

Что касается абдоминальной жировой ткани: исследования показали значительное уменьшение количества внутрибрюшного жира в результате силового тренинга у пожилых женщин и пожилых мужчин, а также увеличение количества висцерального жира только на треть (от общего количества, которое они набрали бы, если бы не занимались) у женщин в пременопаузе за двухлетний период исследования (7% тренирующихся против 21% нетренирующихся). Силовые тренировки способны снизить образования висцеральных жировых отложений за счет увеличения основного обмена, улучшения чувствительности к инсулину и усиления симпатической активности.

Увеличение скорости основного обмена, по-видимому, служит основным фактором потери жира. 20-минутная круговая силовая тренировка поможет затратить примерно 200 калорий за занятие и на 25% больше дополнительных калорий (50 калорий) на процессы восстановления в течение первого часа после тренировки. В дополнение к этому в следующие 72 часа энергозатраты основного обмена могут увеличиться на 100 ккал/сутки за cчет процессов мышечного восстановления. Если предположить, что человек будет дважды в неделю тренироваться по 20 минут, то вызванное тренировками потребление энергии составит около 5000 ккал/месяц (8 тренировок х 250 ккал + 30 дней х 100 ккал).

Облегчение физического функционирования

Старение сопровождается постепенной утратой физических функций, что негативно влияет на способность выполнять ежедневные дейcтвия в обычной жизни. Исследования выявили, что силовые тренировки способны компенсировать некоторые инвалидизирующие эффекты, связанные с неактивным старением, даже среди пожилых людей. В одном исследовании постояльцы дома престарелых (средний возраст 89 лет) выполняли один комплекс из шести упражнений на силовых тренажерах дважды в неделю в течение 14 недель. В конце тренировочного периода силовые показатели испытуемых в среднем увеличились на 60%, сухая масса — на 1,7 кг, а функциональные возможности улучшились на 14%. Другие исследования также доказывают, что силовые тренировки позволяют пожилым улучшить контроль движений, функциональные возможности, физическую выносливость, скорость ходьбы.

Профилактика диабета II типа

По мере роста распространенности ожирения растет и количество больных диабетом II типа. По прогнозам, к середине XXI века каждый третий взрослый будет болен диабетом. Силовые тренировки могут быть эффективным способом профилактики возрастного снижения чувствительности к инсулину и в предотвращении диабета II типа для людей среднего и старшего возраста. Такие выводы подкрепляются целым рядом исследований, включая те, где прослеживается улучшение инсулинорезистентности и гликемического контроля.

Как было сказано в предыдущем разделе, силовые тренировки также способствуют уменьшению абдоминального жира, что может быть особенно важно для профилактики диабета. Это связано с тем, что инсулинорезистентность, по всей видимости, связана с накоплением абдоминального жира у стареющих взрослых.

Программы силовых тренировок, включающие протоколы с большим объемом нагрузки и высокой интенсивностью, могут быть более эффективными для улучшения инсулинорезистентности и толерантности к глюкозе по сравнению с протоколами тренировок с меньшим объемом нагрузки и низкой интенсивностью. Такая рекомендация согласуется с рекомендациями Американской диабетической ассоциации, в соответствии с которыми необходимо тренировать все основные группы мышц три раза в неделю, постепенно увеличивая количество подходов до трех по 8-10 повторений с высокой интенсивностью.

Метаанализ (Strasser et al.) выявил, что силовые тренировки снизили количество висцеральной жировой ткани и гликированный гемоглобин (HbA1c) у людей с нарушенным метаболизмом глюкозы. Авторы обзора пришли к выводу, что силовые тренировки следует рекомендовать в качестве профилактики и лечения диабета II типа и метаболических нарушений.

Согласно Phillips и Winett, силовые тренировки позволяют улучшить гомеостаз глюкозы и инсулина за счет увлечения площади поперечного сечения мышц и безжировой массы тела, а также за счет качественного улучшения метаболических свойств мышц, включая увеличение плотности транспортера глюкозы типа 4, содержания/активности гликогенсинтазы и инсулин-опосредованного перехода глюкозы из крови в мышцы. Существуют также доказательства того, что силовые тренировки могут быть предпочтительнее аэробных упражнений для улучшения чувствительности к инсулину и снижения уровня HbA1c (гликированный гемоглобин).

Улучшение состояния сердечно-сосудистой системы

Обзор научной литературы Strasser и Schobersberger от 2011 года позволил выявить, что силовые тренировки по меньшей мере так же эффективны в снижении ряда ключевых факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, что и аэробные тренировки.

Согласно исследованиям, польза силовых тренировок для сердечно-сосудистой системы заключалась в улучшении состава тела, липолиза висцерального и подкожного абдоминального жира, снижении кровяного давления, улучшении липопротеин-липидного профиля крови и гликемического контроля.

Исследование Kelemen и Effron также показало достоверное снижение артериального давления при сочетании силовых тренировок и тренировок на выносливость.

Метаанализ рандомизированных контролируемых исследований Kelley и Kelley позволил заключить, что силовые тренировки эффективны в снижении артериального давления в состоянии покоя. Более свежий метаанализ рандомизированных контролируемых испытаний выявил, что благодаря силовым тренировкам систолическое давление в среднем снижается на 6,0 мм рт. ст., диастолическое – на 4,7 мм рт. ст., что сопоставимо с аналогичными результатами для аэробных нагрузок.

Также было показано, что силовые тренировки дают положительный эффект у пациентов с ишемической болезнью сердца. Многочисленные исследования показывают, что силовые тренировки являются безопасным и продуктивным средством поддержания желаемой массы тела, увеличения мышечной силы, улучшения физической продуктивности и повышения самооценки у кардиологических пациентов.

Повышение минеральной плотности костей

По данным Национального фонда остеопороза, около 10 миллионов взрослых американцев (8 миллионов женщин) страдают остеопорозом, а еще почти 35 миллионов имеют недостаточную костную массу или остеопению. По оценкам Министерства здравоохранения и социального обеспечения США, 30% женщин и 15% мужчин столкнутся с переломом костей из-за остеопороза.

Исследования показывают, что потеря мышечной массы (саркопения) связана с потерей костной массы (остеопенией). У взрослых, которые не занимаются силовыми тренировками, снижение минеральной плотности костной ткани (МПКТ) может составлять от 1% до 3% каждый год жизни.

Логично предположить, что физические упражнения, способствующие увеличению мышечной массы, также могут привести к увеличению МПКТ. Большинство исследований подтверждают эту взаимосвязь. Несколько лонгитюдных исследований показали значительное улучшение МПКТ после 4-24 месяцев силовых тренировок.

Метаанализ Wolfe et al. показал, что физические упражнения предотвращают или обращают вспять примерно 1% потери костной массы в год (в районе шейки бедра и поясничного отдела позвоночника) у взрослых и пожилых женщин. Более поздний обзор Going и Laudermilk позволил прийти к выводу, что силовые тренировки увеличивают МПКТ от 1% до 3% (в области шейки бедра и поясничного отдела позвоночника) у женщин в пре- и постменопаузу.

Двухлетнее исследование Kerr et al. показало, что силовые тренировки улучшили уровень МПКТ на 3,2% по сравнению с контрольной группой. Однако исследования показывают, что при отказе от тренировок происходит обратный процесс.

Несмотря на то, что зависимость плотности костной массы от силовых тренировок изучалась именно среди пожилых женщин, есть данные, которые позволяют прийти к выводу, что молодые мужчины также могут поднять свою МПКТ на 2,7-7,7% при помощи регулярных занятий с отягощениями. Процент изменений в МПКТ может очень разниться, поскольку силовые тренировки по разному влияют на разные отделы опорно-двигательного аппарата.

Большинство исследований поддерживают выводы, к которым пришли Layne и Nelson в своем обзоре. Тренировки с отягощениями положительно влияют на высокий МПКТ у молодежи и у взрослых и могут оказывать более сильное воздействие на плотность костной ткани, чем другие виды физической активности, такие как аэробные нагрузки и в целом нагрузки с собственным весом (бег, танцы, аэробика, футбол, теннис).

Улучшение психического здоровья

Согласно объемному обзору исследований O’Connor et al., польза для психического здоровья от силовых тренировок у взрослых заключается в снижении симптомов утомляемости, тревожности, депрессии.

Что касается когнитивных способностей, то большая часть исследований проводилась с участием пожилых людей, и в большинстве из этих исследований использовались только упражнения на выносливость или комбинированные аэробные и силовые тренировки. При этом исследования, в которых применялись исключительно силовые тренировки, показали значительное улучшение когнитивных способностей среди испытуемых. В метаанализе, проведенном Colcombe и Kramer, аэробная активность в совокупности с силовыми тренировками привела к большему улучшению когнитивных способностей у неактивных пожилых людей, по сравнению с группами, где проводилась только аэробная активность.

Согласно исследованию O’Connor et al., самооценка и общее восприятие себя относительно стабильны на протяжении жизни, и физические нагрузки не влияют на них больше, чем другие способы психологического воздействия. Однако есть данные о том, что физические нагрузки имеют положительное влияние на пожилых людей, молодых людей, женщин, больных раком и участников кардиологической реабилитации.

Говоря о других психологических способах воздействия, отметим, что исследования Annesi et al. показали: 10 недель силовых тренировок, комбинированных с аэробными нагрузками, позволяют значительно повысить самооценку, общий настрой, снизить депрессию, утомляемость, улучшить восприятие мира, принести общее оживление и спокойствие, а также уменьшить напряжение у взрослых и пожилых.

Депрессия — это серьезное психическое нарушение, способное снизить функциональность, особенно у пожилых. В комплексном обзоре O’Connor et al. было выявлено, что по меньшей мере в четырех исследованиях изучалось влияние силовых тренировок на уровень депрессии у людей с установленным диагнозом. Также по меньшей мере в 18 исследованиях изучалось влияние силовых тренировок на симптомы депрессии у здоровых взрослых или взрослых с медицинскими осложнениями. И хотя эти исследования дали неоднозначные результаты, обзор позволил прийти к выводу о том, что полученных данных достаточно, чтобы счесть силовые тренировки эффективным вмешательством для снижения симптомов депрессии у взрослых.

Singh et al. исследовали влияние силовых тренировок на пожилых. Классическое исследование показало, что более чем в 80% случаев пожилым людям с диагностированной депрессией, которые регулярно тренировались три раза в неделю, уже спустя десять недель занятий снимали клинический диагноз. Опираясь на эти исследования, можно прийти к выводу, что силовые тренировки способны снизить уровень депрессии у пожилых людей.

Обращение вспять факторов старения

Наконец, проводились интересные исследования, в ходе которых изучалось влияние силовых тренировок на содержание и функции мышечных митохондрий. Есть доказательства того, что круговые тренировки (с короткими периодами восстановления) способны увеличить как содержание митохондрий, так и окислительную способность мышечных тканей.

В еще одном исследовании, в котором использовались стандартные программы силовых тренировок, был выявлен эффект, обращающий вспять возрастные изменения в митохондриях. После 6 месяцев силовых тренировок у пожилых людей (средний возраст 68 лет) произошла реверсия экспрессии генов, в результате чего характеристики митохондрий стали такими же, как у умеренно активных молодых людей (средний возраст 24 года). Благоприятные изменения, наблюдаемые в 179 генах, связанных с возрастом и физической нагрузкой, привели исследователей к выводу, что силовые тренировки способны обратить вспять старение скелетных мышц.

Выводы

Силовые тренировки с отягощениями имеют положительное влияние на прогрессирующее возрастное снижение мышечной массы и основного обмена, а также позволяют значительно увеличить тощую массу тела и скорость метаболизма. Силовые тренировки также позволяют существенно снизить жировую массу. В самых разных областях, требующих физической активности, силовые тренировки позволяют снизить боль в пояснице, дискомфорт от артрита, повысить контроль движений и скорость ходьбы. Многочисленные исследования показали улучшения в гомеостазе глюкозы и инсулина. Помимо этого, силовые тренировки рекомендованы для профилактики диабета II типа. Силовые тренировки также доказали свою пользу в улучшении состояния сердечно-сосудистой системы за счет снижения артериального давления в состоянии покоя, улучшения липидного профиля крови и общего улучшения состояния сосудов. Тренировки с отягощениями оказывают большее влияние на плотность костной массы, чем другие виды физической активности. Доказано, что они увеличивают плотность костной массы среди взрослых всех возрастов. Польза силовых тренировок для психического здоровья включает снижение симптомов депрессии, повышение самооценки и восприятия собственного тела, улучшение когнитивных способностей. Наконец, что особенно важно, было доказано, что силовые тренировки обращают вспять факторы старения скелетных мышц.