Дискуссия о том, полезно ли тренироваться натощак, также представляет собой разрыв между тем, что наука может рассказать нам о фитнесе, и тем, что традиционно принимается за «истину».
Чтобы ответить на вопрос, можно ли тренироваться на голодный желудок, нам нужно понять, что каждый раз, когда наши мышцы испытывают физическую нагрузку, в работу включаются ряд сложных, дублирующих друг друга систем. Эти системы переплетаются между собой, что только усиливает путаницу. Чтобы распутать их и получить окончательный ответ, мы рассмотрим этот процесс с точки зрения трех простых элементов, которые каждый раз участвуют в процессе активации мышц:
- Мышцы
- Топливо (в виде аденозинтрифосфата или АТФ)
- Кислород
Каждый раз, когда наши мышцы работают, эти три элемента объединяются, чтобы привести в действие несколько различных химических процессов, эффективность которых определяется сердечно-сосудистой и аэробной подготовкой человека, его диетой, составом жира в организме и качеством мышц.
Без кислорода, конечно, ничего не происходит. Однако достаточное количество кислорода для того, чтобы все происходило, не всегда легко доступно в организме, поэтому существует анаэробная реакция.
Анаэробная активность
Попросите свое тело убежать от орды зомби, перенести тяжести или перепрыгнуть через разрушающийся мост, и ваши мышцы включатся в работу и отреагируют. Такая мгновенная реакция возможна потому, что в мышцах хранится гликоген, который может быть расщеплен в процессе гликолиза с образованием пирувата, который затем преобразуется в аденозинтрифосфат (АТФ), углекислый газ и воду. АТФ — это то, что питает мышцы.
Если до этого вы не занимались гипервентиляцией, то в этот момент в кровотоке недостаточно кислорода для этого процесса, поэтому включается цикл Кори, также известный как цикл молочной кислоты, и организм начинает работать анаэробно (т.е. без потребности в кислороде). В ходе этого процесса образуется молочная кислота, которая позволяет мышцам продолжать работу после того, как запас АТФ исчерпан. Мышечные волокна, которые активизируются для выполнения всего этого, относятся к типу IIB, они чрезвычайно быстры в работе, могут генерировать большую силу, но работают только короткими сериями до наступления усталости.
Это мышцы, которые помогут вам убежать от зомби, пожирающих мозг, и предпринять действия, чтобы выжить в чрезвычайной ситуации, но они не могут продолжать вашу тренировку дольше первых нескольких минут.
Аэробная активность
Когда вы продолжаете тренироваться, температура вашего тела повышается благодаря термическому эффекту мышечной активности. Вы делаете более глубокие, неровные вдохи, ваши легкие расширяются, и больше кислорода с каждым вдохом поступает в кровь, которую сердце затем перекачивает к наиболее нуждающимся в нем группам мышц тела.
В тот момент, когда кислород прибывает на место, включается цикл Кребса, также известный как цикл лимонной кислоты. В цикле Кребса углеводы, жиры и белки превращаются в гликоген, который затем расщепляется до пирувата в процессе гликолиза с образованием уже знакомых нам АТФ, воды и углекислого газа. Одним из побочных продуктов этого цикла является лактат, который затем используется организмом для переноса глюкозы из печени, где она хранится, в мышцы.
Мышечные волокна, благодаря которым это возможно, относятся к типу I. Это медленно сокращающиеся волокна, которые имеют медленную скорость реакции, не производят огромной силы, но очень устойчивы к усталости. Если бы вы были заняты бегством от орды зомби, к тому времени, когда эти мышцы включились бы в работу, вы бы уже преодолели некоторое расстояние между ними и вами, обогнули угол и немного замедлились, глотая воздух, так как вы запыхались — ваши мышцы теперь работают аэробно.
Присутствие кислорода в кровотоке означает, что организм начинает использовать топливо, хранящееся в печени (гликоген), который, по сути, является углеводами. Если вы продолжите бежать еще немного, и этот источник топлива иссякнет, организм обратится к запасам жира и использует их в качестве следующего доступного источника топлива.
Больше анаэробной активности
Предположим, что, вырвавшись из лап зомби, вы решили, что лучший выход — просто убраться из города, и продолжаете бежать. В этот момент ваше дыхание меняется. Скорость, с которой вы поглощаете кислород, становится менее резкой, а ваше дыхание — более ровным. Ваши вдохи по-прежнему глубокие, но теперь уже размеренные. Бегуны и мастера боевых искусств называют это «вторым дыханием». В этот момент организм продолжает потреблять большое количество кислорода, но мышцы работают в основном анаэробно.
Мышечные волокна, работающие сейчас, относятся к типу IIA. Они умеренно устойчивы к усталости, могут работать анаэробно в течение длительного времени и способны производить высокий уровень силы, именно поэтому вы можете внезапно ускориться во время бега, после того как немного замедлились, чтобы перевести дух. На этом этапе действуют и цикл Кори, и цикл Кребса.
Организм ищет более крупные источники топлива, а это жировые отложения, которые преобразуются в гликоген, который может быть превращен в АТФ, лактат, молочную кислоту, воду и углекислый газ. Если вы убегаете от зомби или бежите марафон, а жировых отложений недостаточно, то ваш организм обратится к белку, чтобы преобразовать его в гликоген.
Это крайний случай. Белок (т.е. мышцы) — не лучший источник топлива для организма, поскольку на его расщепление уходит от 20% до 30% его энергетической ценности, к тому же организм каннибализирует собственные мышцы, что снижает вероятность его долгосрочного выживания. Организм, скорее всего, обратится к белку как к источнику топлива только в том случае, если начнется реакция голода. Учитывая, что это также замедляет скорость метаболизма, что делает энергичные тренировки практически невозможными, маловероятно, что вы испытаете это в спортзале или убегая от зомби.
Можно ли тренироваться натощак или нет?
Это вопрос, на который мы задались целью ответить, и, глядя на процессы, происходящие в мышцах, ответ однозначный — да. Исследования показывают, что вы можете бежать 2 часа в марафонском темпе, прежде чем в организме закончится гликоген, а исследование 2010 года, опубликованное в журнале Journal of Science and Medicine in Sport показало, что велосипедисты, которые выполняли упражнения рано утром, не завтракая (состояние голодания), увеличили запасы гликогена в мышцах на 50% по сравнению с группой, которая завтракала перед тренировкой.
Существуют дополнительные исследования, которые показывают, что тренировки натощак повышают чувствительность организма к инсулиновому ответу, позволяя ему лучше использовать гликоген в кровотоке. Кроме того, для спортсменов есть дополнительное преимущество: натощак кровь не перетекает ни к чему, кроме мышц, которые в ней нуждаются.
Так к чему вся эта путаница? Ну, есть еще кое-что.
Время имеет значение
Исследование, опубликованное в сентябре 2008 года в Journal of Physiology and Pharmacology, показало, что у тех, кто тренировался натощак, а затем ложился спать, не поев, наблюдалось замедление восстановления и роста мышц, несмотря на то, что после пробуждения они потребляли достаточно калорий. Это объясняется тем, что анаболический гормон роста человека (HGH), уровень которого повышается во время сна, подвергается негативному воздействию катаболических гормонов, таких как кортизол, глюкагон и адреналин, которые наводняют систему при тренировках натощак. Это же исследование также показало, что людям, которые только начинают заниматься спортом, в целом не следует тренироваться на голодный желудок, поскольку они испытывают головокружение и даже тошноту из-за низкого уровня сахара в крови, который обычно является результатом неэффективного расщепления жира и гликогена в организме.
Последнее исследование, проведенное в Университете Нортумбрии (Великобритания), показало, что вы можете потерять на 20% больше жира, если будете тренироваться утром до завтрака.
О «наборе и сушке»
А как насчет большого количества эмпирических данных, которые показывают, что культуристы теряют некоторое количество мышц во время фазы «набор и сушка»? Давайте посмотрим на некоторые исследования в этой области. Исследование, проведенное в 1996 году, показало, что диета без упражнений вызывает гормональные изменения в организме, которые способствуют увеличению мышечной массы, хотя и увеличивают содержание жира в организме. Существует сложный процесс гормональных изменений, происходящих в результате диеты, которые непосредственно влияют на способность мышц к термогенной работе. Другими словами, во время фазы «сушка» культуристы не тренируются с прежней интенсивностью. Тело, будучи адаптивной машиной, оптимизирует себя так, чтобы не таскать ненужные мышцы, плюс к этому оно получает дополнительный стимул в виде меньшего количества поступающих калорий. Для бодибилдинга, суть которого заключается в наращивании мышц для шоу, фаза «набор и сушка» является тонким балансированием между снижением жира в организме (что действительно происходит) и потерей некоторого количества мышц, что также имеет место.
Подведем итоги
Итак, абсолютным новичкам, которые хотят начать свой путь в фитнесе с тренировок натощак, не стоит этого делать. Бодибилдеры, которым необходимо нарастить мышцы, также не должны тренироваться натощак. Опытные спортсмены, которые тренируются на голодный желудок, а затем ложатся спать, не поев, не добиваются значительного улучшения своих результатов. Для всех остальных тренировка натощак утром, до завтрака или чуть позже, а затем перекус — это нормально и, скорее всего, даст более быстрые результаты в снижении жировой массы тела и увеличении мышечной массы.
Источники
1. Javier T. Gonzalez, Rachel C. Veasey, Penny L. S. Rumbold, Emma J. Stevenson. Breakfast and exercise contingently affect postprandial metabolism and energy balance in physically active males. British Journal of Nutrition, 2013; 1 DOI: 10.1017/S0007114512005582
2. Barr SB and Wright JC.Postprandial energy expenditure in whole-food and processed-food meals: implications for daily energy expenditure. Food Nutr Res. 2010 Jul 2;54. doi: 10.3402/fnr.v54i0.5144.
3. Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. Biochemistry. New York: W.H. Freeman and Company. 2007.
4. Robergs, R. A., Ghiasvand, F., & Parker, D. Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis. American Journal of Physiology. 2004
5. Chatham JC, Gao Z-P, Forder JR. American Journal of Physiology. 1999;277:E342–351.
6. Drake AJ, Haines JR, Noble IM. Cardiovascular Research. 1980;14:65–72.
7. Gertz EW, Wisneski JA, Stanley WC, Neese RA. Journal of Clinical Investigation. 1988;82:2017–2025
8. Costill, D.L., Miller, J.M. Nutrition for endurance sport: Carbohydrate and fluid balance. Int. J. Sports. Med. 1980;1:2-14.
9. Coyle, E.F., and Coyle, E.L Carbohydrates that speed recovery from training. Phys. Sportsmed., 1993;21:111.
10. Esbjornsson-Liljedahl, M. Sundberg, C.J., Norman , B., and Jansson, E. Metabolic response in type I and type II muscle fibers during a 30-s cycle sprint in men and women. J Appl Physiol 1999;87:1326-1332.
11. Felig, P. and Wahren, J.: Fuel homeostasis in exercise. N Engl. J Med. 1995;293:1078.
12. Gaitanos, G.C., Williams, C., Boobis, L.H., and Brooks, S. Human muscle metabolism during intermittent maximal exercise. J Appl Physiol 1993;75:712-719.
13. GSSI. Are you eating enough carbohydrate? Sport Science Exchange 2000;13(4)
14. Guezennec, C. Oxidation rates, complex carbohydrates and exercise. Sports Med 1995;19:365-372.
