Физиология физических упражнений

Для более широкого охвата этой темы см. раздел Кинезиология .

Физиология физических упражнений - это физиология физических упражнений . Это одна из смежных медицинских профессий, которая включает в себя изучение острых реакций и хронических адаптаций к физическим нагрузкам.

Понимание эффекта физических упражнений включает в себя изучение специфических изменений в мышечной , сердечно-сосудистой и нейрогуморальной системах , которые приводят к изменениям функциональных возможностей и силы вследствие тренировки на выносливость или силовой тренировки .[2] влияние тренировки на организм было определено как реакция на адаптационные реакции организма, возникающие в результате физических упражнений или как "повышение метаболизма, вызванного физическими упражнениями".

Физические упражнения физиологи изучают влияние физических упражнений на патологию , а также механизмы, с помощью которых физические упражнения могут уменьшить или обратить вспять прогрессирование заболевания.

История

Смотрите также: Упражнение § история; Аэробное упражнение § история

Британский физиолог Арчибальд Хилл ввел понятия максимального поглощения кислорода и кислородного долга в 1922 году. Хилл и немецкий врач Отто Мейерхоф разделили Нобелевскую премию 1922 года в области физиологии или медицины за их независимую работу, связанную с энергетическим метаболизмом мышц. основываясь на этой работе, ученые начали измерять потребление кислорода во время физических упражнений. Заметный вклад внесли Генри Тейлор из Университета Миннесоты, скандинавские ученые Пер-Олоф Остранд и Бенгт Салтин в 1950-х и 60-х годах, Гарвардская Лаборатория усталости, немецкие университеты и Копенгагенский Центр исследования мышц среди других.

В наши дни в некоторых странах она является поставщиком первичной медико-санитарной помощи. Аккредитованные физиологи физических упражнений (AEP) - это специалисты, обученные в университете, которые назначают основанные на физических упражнениях вмешательства для лечения различных состояний с использованием конкретных рецептов ответа на дозу, специфичных для каждого человека.

Расход энергии

Люди обладают высокой способностью расходовать энергию в течение многих часов во время длительной физической нагрузки. Например, один индивидуальный велосипед на скорости 26,4 км / ч (16,4 миль в час) через 8204 км (5 098 миль) в течение 50 последовательных дней израсходовал в общей сложности 1,145 МДЖ (273 850 ккал; 273 850 калорий Дитера) со средней выходной мощностью 182,5 Вт

Скелетная мышца сжигает 90 мг (0,5 ммоль ) глюкозы каждую минуту во время непрерывной активности (например, при повторяющемся удлинении человеческого колена), генерируя ≈24 Вт механической энергии, а поскольку преобразование энергии мышц является только 22-26% эффективным, ≈76 Вт тепловой энергии. Скелетная мышца покоя имеет базальную скорость метаболизма (потребление энергии покоя) 0,63 Вт/кг создание 160-кратной разницы между потреблением энергии неактивных и активных мышц. При кратковременном мышечном напряжении расход энергии может быть значительно больше: взрослый самец человека при прыжке с корточек может механически генерировать 314 Вт/кг. Такое быстрое движение может генерировать вдвое больше у нечеловеческих животных, таких как бонобо и у некоторых мелких ящериц.

Этот расход энергии очень велик по сравнению с базальной скоростью метаболизма покоя взрослого человеческого организма. Этот показатель несколько варьируется в зависимости от размера, пола и возраста, но обычно составляет от 45 Вт до 85 Вт общие затраты энергии ( TEE ) из-за мышечной затраченной энергии намного выше и зависит от среднего уровня физической работы и упражнений, выполняемых в течение дня. таким образом, физические упражнения, особенно если они поддерживаются в течение очень длительных периодов времени, доминируют в энергетическом метаболизме организма. Физическая активность расход энергии сильно коррелирует с полом, возрастом, весом, частотой сердечных сокращений и VO 2 max индивидуала, во время физической активности.

Метаболические изменения

Быстрые источники энергии

Энергия, необходимая для выполнения кратковременных, высокоинтенсивных всплесков активности, извлекается из анаэробного метаболизма в цитозоле мышечных клеток, в отличие от аэробного дыхания, которое использует кислород, является устойчивым и происходит в митохондриях . Быстрые источники энергии состоят из системы фосфокреатина (PCr), быстрого гликолиза и аденилаткиназы . Все эти системы повторно синтезируют аденозинтрифосфат (АТФ), который является универсальным источником энергии во всех клетках. Наиболее быстрым источником, но наиболее легко истощаемым из вышеперечисленных источников является система ПЦР, которая использует фермент креатинкиназа . Этот фермент катализирует реакцию, которая объединяет фосфокреатин и аденозиндифосфат (АДФ) в АТФ и креатин . Этот ресурс недолговечен, потому что кислород необходим для ресинтеза фосфокреатина через митохондриальную креатинкиназу. Поэтому, в анаэробных условиях, этот субстрат конечен и только продолжает между приблизительно 10 до 30 секундами работы высокой интенсивности. Быстрый гликолиз, однако, может функционировать примерно за 2 минуты до усталости и преимущественно использует внутриклеточный гликоген в качестве субстрата. Гликоген сломленн вниз быстро через фосфорилаза гликогена в индивидуальные блоки глюкозы во время интенсивной тренировки. Глюкоза затем окисляется до пирувата и в анаэробных условиях восстанавливается до молочной кислоты. Эта реакция окисляет NADH к NAD, таким образом выпуская Ион водопода, повышая ацидоз. По этой причине быстрый гликолиз невозможно поддерживать в течение длительного периода времени.

Глюкоза плазмы

Глюкоза плазмы, как говорят, поддерживается, когда есть равная скорость появления глюкозы (вход в кровь) и утилизации глюкозы (удаление из крови). У здорового человека скорость появления и удаления практически одинакова во время упражнений средней интенсивности и продолжительности; однако длительные упражнения или достаточно интенсивные упражнения могут привести к дисбалансу, склоняющемуся к более высокой скорости удаления, чем появление, и в этот момент уровень глюкозы падает, вызывая начало усталости. Скорость появления глюкозы диктуется количеством глюкозы, поглощаемой в кишечнике, а также выходом глюкозы из печени (печеночной). Хотя поглощение глюкозы из кишечника обычно не является источником появления глюкозы во время физических упражнений, печень способна катаболизировать накопленный гликоген ( гликогенолиз ) , а также синтезировать новую глюкозу из конкретных восстановленных молекул углерода (глицерина, пирувата и лактата) в процессе, называемом глюконеогенезом. Способность печени высвобождать глюкозу в кровь из гликогенолиза уникальна, так как скелетная мышца, другой основной резервуар гликогена, не способна к этому. В отличие от скелетных мышц, клетки печени содержат фермент гликогенфосфатазу, который удаляет фосфатную группу из глюкозы-6-р для высвобождения свободной глюкозы. Для того чтобы Глюкоза вышла из клеточной мембраны, необходимо удаление этой фосфатной группы. Хотя глюконеогенез является важным компонентом выхода печеночной глюкозы, он сам по себе не может поддерживать физические упражнения. По этой причине, когда запасы гликогена истощаются во время физических упражнений, уровень глюкозы падает и наступает усталость. Утилизация глюкозы, другая сторона уравнения, контролируется поглощением глюкозы в работающих скелетных мышцах. Во время тренировки, несмотря на снижение концентрации инсулина, мышцы увеличивают GLUT4 транслокация и поглощение глюкозы. Механизм повышенной транслокации GLUT4 является областью продолжающихся исследований.

контроль уровня глюкозы: Как уже упоминалось выше, секреция инсулина снижается во время физических упражнений и не играет основной роли в поддержании нормальной концентрации глюкозы в крови во время физических упражнений, но его контррегуляторные гормоны появляются в возрастающих концентрациях. Принцип среди этих глюкагон, адреналин , и гормон роста. Все эти гормоны стимулируют выработку глюкозы в печени (печеночной), в том числе и другие функции. Например, и адреналин, и гормон роста также стимулируют липазу адипоцитов, которая увеличивает высвобождение неэтерифицированных жирных кислот (NEFA). Путем окислять жирные кислоты, это щадит использование глюкозы и помогает поддерживать уровень сахара в крови во время тренировки.

Упражнение для больных сахарным диабетом: Физические упражнения являются особенно мощным средством для контроля уровня глюкозы у тех, кто страдает сахарным диабетом . В ситуации повышенного уровня глюкозы крови (гипергликемии), умеренная тренировка может навести большее избавление глюкозы чем возникновение, таким образом уменьшая полную концентрацию глюкозы плазмы. Как было указано выше, механизм утилизации этой глюкозы не зависит от инсулина, что делает его особенно хорошо подходящим для людей с сахарным диабетом. Кроме того, по-видимому, наблюдается повышение чувствительности к инсулину в течение приблизительно 12-24 часов после физической нагрузки. Это особенно полезно для тех, кто имеет диабет второго типа и производят достаточное количество инсулина, но демонстрируют периферическое сопротивление инсулиновой сигнализации. Однако во время экстремальных гипергликемических эпизодов люди с сахарным диабетом должны избегать физических нагрузок из-за потенциальных осложнений, связанных с кетоацидозом . Физические упражнения могут усугубить кетоацидоз, увеличивая синтез кетона в ответ на повышенную циркуляцию NEFA's.

Диабет второго типа также тесно связан с ожирением, и может существовать связь между диабетом второго типа и тем, как жир хранится в клетках поджелудочной железы, мышц и печени. Вероятно, из-за этой связи потеря веса как от физических упражнений, так и от диеты имеет тенденцию повышать чувствительность к инсулину у большинства людей.У некоторых людей этот эффект может быть особенно мощным и может привести к нормальному контролю глюкозы. Хотя никто технически не вылечен от диабета, люди могут жить нормальной жизнью без страха диабетических осложнений; однако, восстановление веса, несомненно, приведет к появлению признаков и симптомов диабета.

Кислород

Энергичная физическая активность (например, физические упражнения или тяжелый труд) увеличивает потребность организма в кислороде. Физиологической реакцией первой линии на это требование является увеличение частоты сердечных сокращений , частоты дыхания и глубины дыхания .

Потребление кислорода (VO 2 ) во время физической нагрузки лучше всего описывается уравнением Фика : VO 2 =Q x (a-vO 2 diff), которое гласит, что количество потребляемого кислорода равно сердечному выбросу Q) умноженное на разницу между артериальной и венозной концентрациями кислорода. Проще говоря, потребление кислорода диктуется количеством крови, распределенной сердцем, а также способностью рабочей мышцы поглощать кислород в этой крови; однако это немного упрощение. Хотя сердечный выброс считается ограничивающим фактором этой взаимосвязи у здоровых людей, он не является единственным детерминантом VO2 max. То есть, такие факторы, как способность легких к оксигенации крови также должны быть рассмотрены. Различные патологии и аномалии вызывают такие состояния, как ограничение диффузии, несоответствие вентиляции/перфузии и легочные шунты, которые могут ограничивать оксигенацию крови и, следовательно, распределение кислорода. Кроме того, кислородная пропускная способность крови также является важным определяющим фактором уравнения. Кислородная пропускная способность часто является целью физических упражнений (эргогенных средств), используемых в спорте на выносливость для увеличения объемного процента эритроцитов (гематокрита), таких как допинг крови или использование эритропоэтина (ЕПВ.) Кроме того, поглощение периферического кислорода зависит от перераспределения кровотока от относительно неактивных внутренних органов к работающим скелетным мышцам, а в пределах скелетной мышцы соотношение капилляров к мышечным волокнам влияет на извлечение кислорода.

Обезвоживание

Обезвоживание относится как к гипогидратации (обезвоживание, вызванное до тренировки), так и к обезвоживанию, вызванному упражнениями (обезвоживание, которое развивается во время тренировки). Последний снижает показатели аэробной выносливости и приводит к повышению температуры тела, частоты сердечных сокращений, воспринимаемой физической нагрузки и, возможно, к увеличению зависимости от углеводов в качестве источника топлива. Хотя негативные последствия вызванного физическими упражнениями обезвоживания на эффективность физических упражнений были четко продемонстрированы в 1940-х годах, спортсмены продолжали верить в течение многих лет после этого, что потребление жидкости не было полезным. В последнее время негативные последствия для производительности были продемонстрированы с помощью modest ( Эффекты гипогидратации могут варьироваться в зависимости от того, индуцируется ли она диуретиками или воздействием сауны, которые существенно уменьшают объем плазмы, или предшествующей физической нагрузкой, которая оказывает гораздо меньшее влияние на объем плазмы. Гипогидратация снижает аэробную выносливость, но ее влияние на мышечную силу и выносливость не является последовательным и требует дальнейшего изучения. Интенсивные длительные физические упражнения производят метаболические отходы тепла, и это удаляется с помощью терморегуляции на основе пота . Мужчина-марафонец теряет каждый час около 0,83 л в прохладную погоду и 1,2 л в теплую (потери у женщин примерно на 68-73% ниже). люди, занимающиеся тяжелой физической нагрузкой, могут потерять в два с половиной раза больше жидкости в поте, чем в моче. Это может иметь глубокие физиологические последствия. Цикличность в течение 2 часов в жару (35 °C) с минимальным потреблением жидкости вызывает снижение массы тела на 3-5%, объема крови также на 3-6%, температуру тела постоянно повышается, и по сравнению с правильным потреблением жидкости, более высокие частоты сердечных сокращений, более низкие ударные объемы и сердечные выходы, снижение кровотока кожи и более высокое системное сосудистое сопротивление. Эти эффекты в значительной степени устраняются путем замены 50-80% жидкости, потерянной в поте. Другое

• Концентрация катехоламинов в плазме крови увеличивается в 10 раз при выполнении упражнений для всего тела.
• Аммиак вырабатывается тренированными скелетными мышцами из АДФ (предшественника АТФ) путем дезаминирования пуриновых нуклеотидов и катаболизма аминокислот миофибрилл .
• интерлейкин-6 (ИЛ-6) усиливается в кровообращении за счет его высвобождения из работающих скелетных мышц. это высвобождение уменьшается, если глюкоза принимается, предполагая, что это связано с энергетическими стрессами истощения.
• Абсорбция натрия зависит от высвобождения интерлейкина-6, поскольку это может вызвать секрецию аргининового вазопрессина, который, в свою очередь, может привести к опасно низким уровням натрия, связанным с физическими упражнениями ( гипонатриемия ). Такая потеря натрия в плазме крови может привести к отеку головного мозга. Это может быть предотвращено осознанием риска употребления чрезмерного количества жидкости во время длительной физической нагрузки.

Мозг

Основная статья: Нейробиологические эффекты физических упражнений

В состоянии покоя человеческий мозг получает 15% от общего сердечного выброса и использует 20% потребляемой организмом энергии мозг нормально зависит для своего расхода высокой энергии на аэробном метаболизме . В результате мозг очень чувствителен к нарушению его кислородного обеспечения с потерей сознания, происходящей в течение шести-семи секунд, с его ЭЭГ становится плоской в течение 23 секунд. таким образом, функция мозга была бы нарушена, если бы физические упражнения повлияли на его снабжение кислородом и глюкозой.

Защита мозга от даже незначительных нарушений имеет важное значение, поскольку физические упражнения зависят от контроля над моторикой . Поскольку люди-двуногие, для поддержания равновесия необходим моторный контроль. По этой причине потребление энергии мозгом увеличивается во время интенсивных физических упражнений из-за требований в моторном познании, необходимых для управления телом.

Физиологи физических упражнений лечат целый ряд неврологических заболеваний, включая (но не ограничиваясь): болезнь Паркинсона, Болезнь Альцгеймера, черепно-мозговую травму, травму спинного мозга, церебральный паралич и психические расстройства.

Церебральный кислород

Церебральная ауторегуляция обычно гарантирует, что мозг имеет приоритет перед сердечным выбросом, Хотя это немного нарушается из-за утомительных упражнений.[35] во время субмаксимальной тренировки сердечный выброс увеличивается, а мозговой кровоток увеличивается сверх потребности мозга в кислороде. однако это не относится к непрерывной максимальной нагрузке: "максимальная нагрузка, несмотря на увеличение оксигенации капилляров [в головном мозге], связана со снижением содержания митохондрий O2 во время всей физической нагрузки" ауторегуляция кровоснабжения мозга нарушается особенно в теплых условиях

Глюкоза

У взрослых физические упражнения истощают глюкозу плазмы, доступную мозгу: короткие интенсивные упражнения (35-минутный цикл эргометра) могут уменьшить поглощение глюкозы мозгом на 32%.

В состоянии покоя энергия для взрослого мозга обычно обеспечивается глюкозой, но мозг обладает компенсаторной способностью частично заменить ее лактатом . Исследования показывают, что это может быть повышено , когда человек отдыхает в сканере головного мозга, примерно до 17%, с более высоким процентом 25%, происходящих во время гипогликемии . было оценено, что обеспечивает лактат во время интенсивной тренировки треть потребностей мозга в энергии. Есть данные, что мозг может, однако, несмотря на эти альтернативные источники энергии, все еще страдать от энергетического кризиса, так как IL-6 (признак метаболического стресса) высвобождается во время физических упражнений из мозга.

Гипертермия

Люди используют терморегуляцию пота для отвода тепла от тела, в частности для удаления тепла, выделяемого во время физических упражнений. Сообщается, что умеренное обезвоживание в результате физических упражнений и высокой температуры ухудшает когнитивные функции. эти нарушения могут начаться после потери массы тела, которая превышает 1%. когнитивные нарушения, особенно вызванные жарой и физической нагрузкой, вероятно, связаны с потерей целостности гематоэнцефалического барьера. гипертермия также может снизить мозговой кровоток, и повысить температуру головного мозга.

Усталость

Интенсивная активность

Исследователи однажды приписали усталость накоплению молочной кислоты в мышцах.Однако теперь этому уже не верят. скорее, лактат может остановить мышечную усталость, сохраняя мышцы полностью реагирующими на нервные сигналы. доступное снабжение кислородом и энергией, а также нарушения ионного гомеостаза мышц являются главным фактором, определяющим эффективность упражнений, по крайней мере, во время кратковременных очень интенсивных упражнений.

Каждое сокращение мышцы включает потенциал действия, который активирует датчики напряжения, и таким образом высвобождает ионы Ca2+ из саркоплазматического ретикулума мышечного волокна . Потенциалы действия, которые вызывают это, также требуют ионных изменений: Na-притоки в фазе деполяризации и K-выходы в фазе реполяризации. Cl-ионы также диффундируйте в саркоплазму для помощи участка реполяризации. Во время интенсивного сокращения мышц ионные насосы, которые поддерживают гомеостаз этих ионов, инактивируются, и это (с другими ионными нарушениями) вызывает ионные нарушения. Это вызывает деполяризацию клеточных мембран, недостаточность питания и поэтому мышечную слабость. утечка Ca 2+ от типа 1 каналов приемного устройства ryanodine ) также была определена с усталостью/

Отказ выносливости

После интенсивной длительной тренировки может произойти коллапс в гомеостазе организма . Некоторые известные примеры включают в себя:

• Дорандо Пьетри во время летнего олимпийского мужского марафона 1908 года пробежал неверный путь и несколько раз упал.
• Джим Питерс в марафоне Игр Содружества 1954 года несколько раз пошатнулся и упал, и хотя он имел преимущество в пять километров (три мили), не смог закончить. Хотя ранее считалось, что это происходит из-за сильного обезвоживания, более поздние исследования показывают, что это было комбинированное воздействие на мозг гипертермии, гипертонической гипернатриемии, связанной с обезвоживанием, и, возможно, гипогликемии.
• Габриэла Андерсен-Шисс в женском марафоне на летних Олимпийских играх 1984 года в Лос-Анджелесе в финальных 400 метрах забега, периодически останавливаясь и проявляя признаки теплового истощения . Несмотря на то, что она упала за финишную черту, она была освобождена от медицинской помощи только через два часа.

Центральный губернатор

Тим Ноукс, основываясь на более ранней идее лауреата Нобелевской премии по физиологии или медицине 1922 года Арчибальда Хилла , предложил существование Центрального губернатора . При этом мозг непрерывно регулирует выходную мощность мышц во время тренировки в отношении безопасного уровня нагрузки. Эти нервные расчеты учитывают предшествующую продолжительность напряженной физической нагрузки, планируемую продолжительность дальнейшей физической нагрузки и текущее метаболическое состояние организма. Это регулирует количество активированных двигательных единиц скелетных мышц и субъективно ощущается как утомление и усталость. Идея центрального регулятора отвергает более раннюю идею о том, что усталость вызвана только механическим отказом тренирующихся мышц (" периферическая усталость "). Вместо этого мозг моделирует метаболические ограничения организма, чтобы обеспечить защиту гомеостаза всего организма, в частности, чтобы сердце было защищено от гипоксии, и всегда поддерживается чрезвычайный резерв. идея Центрального губернатора была поставлена под сомнение, так как " физиологические катастрофы’ могут и происходят, предполагая, что если бы они существовали, спортсмены (такие как Дорандо Пьетри, Джим Питерс и Gabriela Andersen-Schiess) может переопределить его.

Другие факторы

Усталость тренировки также была предложена, что была произведена эффект мимо:

• гипертермия головного мозга
• истощение гликогена в клетках головного мозга
• активные формы кислорода, ухудшающие функцию скелетных мышц
• снижение уровня глутамата вторично по отношению к поглощению аммиака в головном мозге
• Усталость в диафрагме и брюшных дыхательных мышцах, ограничивающих дыхание
• Нарушение подачи кислорода в мышцы
• Воздействие аммиака на головной мозг
• Серотониновые пути в головном мозге

Сердечные биомаркеры

Длительные физические нагрузки , такие как марафоны, могут увеличить сердечные биомаркеры, такие как тропонин, натрийуретический пептид B-типа (BNP) и модифицированный ишемией альбумин (он же MI). Это может быть неверно истолковано медицинским персоналом как признаки инфаркта миокарда или сердечной дисфункции . В этих клинических условиях такие сердечные биомаркеры вырабатываются при необратимом повреждении мышц. В отличие от этого, процессы, которые создают их после напряженной нагрузки в спорте на выносливость, обратимы, причем их уровни возвращаются к норме в течение 24 часов (однако дальнейшие исследования все еще необходимы).

Адаптация человека

Люди специально приспособлены к длительной напряженной мышечной деятельности (например, эффективному бегу на длинные дистанции на двух ногах). эта способность к бегу на выносливость, возможно, развилась, чтобы позволить сбивать охотничьих животных упорным медленным, но постоянным преследованием в течение многих часов.

Центральное место в успехе этого является способность человеческого организма, в отличие от животных, на которых они охотятся, эффективно удалять отходы тепла мышц. У большинства животных это сохраняется, позволяя временно повысить температуру тела. Это позволяет им убегать от животных, которые быстро несутся за ними в течение короткого промежутка времени (так почти все хищники ловят свою добычу). Люди, в отличие от других животных, которые ловят добычу, удаляют тепло с помощью специализированной терморегуляции, основанной на испарении пота. Один грамм пота может удалить 2598 Дж тепловой энергии. Другим механизмом является увеличение кровотока кожи во время физических упражнений, что позволяет увеличить конвективную потерю тепла, чему способствует наша вертикальная поза. Это охлаждение кожи на основе привело к тому , что люди приобретают повышенное количество потовых желез, в сочетании с отсутствием меха тела, который в противном случае остановил бы циркуляцию воздуха и эффективное испарение.[75] потому что люди могут удалить упражнение тепло, они могут избежать усталости от теплового истощения, которое влияет на животных, преследуемых упорно, и поэтому в конечном итоге поймать их.[76]

Селективные селекционные эксперименты с грызунами

Грызуны были специально выведены для тренировки поведения или производительности в нескольких различных исследованиях. например, лабораторные крысы были выведены для высокой или низкой производительности на моторизованной беговой дорожке с электрической стимуляцией в качестве мотивации . высокоэффективная линия крыс также демонстрирует повышенное добровольное поведение при движении на колесах по сравнению с линией с низкой производительностью. в экспериментальном эволюционном подходе четыре реплицируемые линии лабораторных мышей были выведены для высоких уровней добровольной физической нагрузки на колесах, пока 4 дополнительных линии управления поддержаны путем разводить независимо от количества хода колеса. эти выбранные линии мышей также показывают увеличенную емкость выносливости в тестах принудительной емкости выносливости на моторизованной третбане. однако ни в одном из экспериментов по отбору не были точно определены причины усталости во время принудительных или добровольных упражнений.

Вызванная физическими упражнениями мышечная боль

Физические упражнения могут вызывать боль как в качестве немедленного эффекта, который может быть вызван стимуляцией свободных нервных окончаний низким pH, так и отсроченной болезненностью мышц. Отсроченная болезненность в основном является результатом разрывов внутри мышцы, хотя, по-видимому, не связана с разрывом целых мышечных волокон

Мышечная боль может варьироваться от легкой болезненности до истощающей травмы в зависимости от интенсивности упражнений, уровня подготовки и других факторов.

Есть некоторые предварительные данные, позволяющие предположить, что непрерывная тренировка средней интенсивности обладает способностью повышать чей-то болевой порог. Образование в области физиологии физических упражнений

Программы аккредитации существуют с профессиональными органами в большинстве развитых стран, обеспечивая качество и последовательность образования. В Канаде можно получить профессиональную сертификацию "сертифицированный физиолог физических упражнений" для тех, кто работает с клиентами (как клиническими, так и не клиническими) в индустрии здоровья и фитнеса. В Австралии можно получить профессиональное сертификационное звание-аккредитованный физиолог физических упражнений (AEP) через профессиональные упражнения для тела и спортивные науки Австралии (ESSA). В Австралии AEP обычно также имеет квалификацию аккредитованного ученого-физкультурника (AES). Главным руководящим органом является Американский колледж спортивной медицины .

Область изучения физиолога физических упражнений может включать, но не ограничивается биохимией, биоэнергетикой, сердечно-легочной функцией , гематологией , биомеханикой, физиологией скелетных мышц, нейроэндокринной функцией, а также функцией Центральной и периферической нервной системы. Кроме того, физиологи физических упражнений варьируются от фундаментальных ученых до клинических исследователей, клиницистов и спортивных тренеров.

Колледжи и университеты предлагают физиологию физических упражнений в качестве программы обучения на различных уровнях, включая бакалавриат, магистратуру и докторантуру. Основой физиологии физических упражнений как основной специальности является подготовка студентов к профессиональной деятельности в области медицинских наук. Программа, которая фокусируется на научном изучении физиологических процессов, участвующих в физической или двигательной активности, в том числе сенсомоторных взаимодействий, механизмов реагирования и последствий травмы, болезни и инвалидности. Включает в себя инструкцию по мышечной и скелетной анатомии; молекулярно-клеточные основы сокращения мышц; использование топлива; нейрофизиология двигательной механики; системные физиологические реакции (дыхание, кровоток, эндокринная секреция и др.); усталость и истощение; тренировка мышц и тела; физиология конкретных упражнений и видов деятельности; физиология травмы; а также последствия инвалидности и заболевания. Карьера, доступная со степенью в физиологии физических упражнений, может включать в себя: неклиническую, клиентскую работу; специалистов по силе и кондиционированию; кардиопульмональное лечение; и клинические исследования.

Для того, чтобы оценить несколько областей изучения, студенты обучаются процессам, в которых следовать на клиентском уровне. Практические и лекционные занятия проводятся в аудитории и в лабораторных условиях. К ним относятся::

• Оценка здоровья и рисков : для того, чтобы безопасно работать с клиентом на работе, вы должны в первую очередь быть в состоянии знать преимущества и риски, связанные с физической активностью. Примеры этого включают знание конкретных травм, которые тело может испытать во время тренировки, Как правильно обследовать клиента до начала его обучения и какие факторы искать, которые могут препятствовать его производительности.
• Тестирование физических упражнений: координирующие тесты физических упражнений для измерения состава тела, кардиореспираторной пригодности, мышечной силы / выносливости и гибкости. Функциональные тесты также используются для того, чтобы получить представление о более конкретной части тела. После того, как информация собрана о клиенте, физические упражнения физиологи также должны быть в состоянии интерпретировать данные теста и решить, какие результаты, связанные со здоровьем были обнаружены.
• Назначение упражнений: формирование тренировочных программ, которые наилучшим образом отвечают индивидуальным целям здоровья и фитнеса. Необходимо уметь учитывать различные типы упражнений, причины/цель для тренировки клиента, а также предварительно проверенные оценки. Также требуется знание того, как назначать упражнения для особых соображений и групп населения. К ним можно отнести возрастные различия, беременность, заболевания суставов, ожирение, легочные заболевания и др.

Учебный план

Учебная программа по физиологии физических упражнений включает биологию, химию и прикладные науки . Цель занятий, выбранных для этой специальности, состоит в том, чтобы иметь глубокое понимание анатомии человека, физиологии человека и физиологии физических упражнений. Включает в себя обучение мышечной и скелетной анатомии; молекулярные и клеточные основы сокращения мышц; использование топлива; нейрофизиология двигательной механики; системные физиологические реакции (дыхание, кровоток, эндокринные выделения и др.); утомление и истощение; тренировка мышц и тела; физиология конкретных упражнений и видов деятельности; физиология травмы; а также последствия инвалидности и болезни. Для получения степени по физиологии физических упражнений требуется не только полное расписание занятий, но и минимальное количество практического опыта, а также рекомендуется стажировка.

Смотрите также

• Биоэнергетика
• Сверхнормальное потребление кислорода столб-тренировки (EPOC)
• Модель Хилла
• Физическая терапия
• Спортивная наука
• Спортивная медицина

Пруф

/medicalsciences.med.unsw.edu.au/students/undergraduate/exercise-physiology/about

• .acsm.org/
• .essa.org.au/
• .metapower.tv/