Эффект физических упражнений проявляется не только во время занятий спортом. При регулярных занятиях спортом улучшается обмен сахаров и жиров в мышцах, даже когда человек не выполняет физические упражнения. Как было сказано ранее, физические нагрузки улучшают метаболическую гибкость, то есть фактически создают организм, правильно использующий жиры.
Регулярные аэробные упражнения способствуют развитию кардиореспираторной выносливости и адаптивной реакции опорно-двигательной системы. Под адаптивной реакцией опорно-двигательной системы понимается устойчивость к активным формам кислорода, образующимся во время длительного выполнения высокоинтенсивных физических упражнений. Так как подобные нагрузки способны поддерживать уровень восприимчивости к инсулину, они предотвращают прогрессирования сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Если регулярно выполнять физические упражнения, то даже при наличии инсулинорезистентности можно избежать сахарного диабета за счет снижения инсулинорезистентности в скелетной мышечной ткани и регулирования уровня сахара в крови после еды.
Существует два пути поступления глюкозы в скелетную мышечную ткань. Первый – это хорошо известное всем поступление глюкозы за счет стимулирования инсулина. И второй – это поступление глюкозы при выполнении физических упражнений (благодаря сокращениям скелетной мышечной ткани). При занятиях спортом даже без стимулирования инсулина глюкоза поступает в скелетную мышечную ткань и используется в качестве источника энергии. Активизированное посредством физических упражнений поступление глюкозы продолжается в течение нескольких часов после их выполнения, что помогает снизить инсулинорезистентность. Однако силовые тренировки и аэробные упражнения воздействуют на организм по-разному, поэтому производят различные эффекты.
Когда вы работаете с тяжелым весом, чтобы увеличить мышцы, новые мышечные клетки не образуются, а уже имеющиеся мышечные клетки увеличиваются по мере того, как количество миофибрилл растет. Адаптивная реакция скелетной мышечной ткани, возникающая при регулярных силовых упражнениях (тренировках с отягощением), развивается независимо от размеров мышечной массы. Иначе говоря, это означает, что метаболические функции в мышцах улучшаются независимо от роста мышечной массы. Независимо от того, выполняете ли вы аэробные упражнения или нет, вы можете значительно снизить риск развития сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний только благодаря регулярным силовым тренировкам.
При увеличении мышечной массы повышается уровень метаболизма в состоянии покоя. С возрастом мышечная масса уменьшается, но если увеличивать или поддерживать мышечную массу с помощью силовых тренировок, можно повысить метаболическую эффективность, несмотря на возраст, и предотвратить различные хронические заболевания, вызванные старением. Но можно ли в таком случае сократить количество висцерального жира с помощью только силовых тренировок?
До сих пор многие полагают, что выполнение аэробных упражнений наряду с диетой, ограничивающей калории, эффективно для сокращения висцерального жира. Согласно результатам недавнего метаисследования, сократить количество висцерального жира, занимаясь только силовыми упражнениями, можно, и они особенно эффективны для людей среднего и пожилого возраста. Тем не менее при одновременном соблюдении диеты с ограничением калорий и выполнении силовых упражнений эффект был не больше, чем только при соблюдении такой диеты[76]. Это означает, что желаемый эффект будет только в том случае, если силовые тренировки сочетаются с хорошим питанием.
Другая причина, почему силовые тренировки помогают в улучшении обмена сахаров, заключается в том, что они увеличивают хранилище для гликогена. Глюкоза в виде гликогена хранится в печени и скелетной мышечной ткани. Печень определяет размер хранилища, однако скелетная мышечная ткань может увеличивать это хранилище благодаря увеличению мышечной массы: чем больше мышечная масса, тем лучше обмен сахаров. Если вам очень нравится пища с содержанием углеводов, то вам нужно просто увеличить свою мышечную массу с помощью силовых упражнений.
При наличии инсулинорезистентности сжигание жира в мышцах сокращается. Однако при выполнении физических упражнений сжигание жирных кислот увеличивается и улучшается метаболическая гибкость. Это уменьшает количество жира в мышцах и увеличивает восприимчивость к инсулину.
Аэробные упражнения – это упражнения на выносливость. Самый большой их эффект заключается в увеличении количества митохондрий и повышении их эффективности. Они также уменьшают окислительный стресс в скелетной мышечной ткани: если регулярно выполнять аэробные упражнения, активность антиоксидантных ферментов увеличивается.
При выполнении аэробных упражнений в скелетной мышечной ткани быстро увеличивается действие коактиватора PGC-1α, который регулирует биосинтез и функции митохондрий при помощи коактиватора транскрипции, регулирующего гены, участвующие в энергетическом обмене. PGC-1α, активизируемый аэробными упражнениями, перемещается в ядро и функционирует как коактиватор транскрипции, регулирующий проявление митохондриального белка.
Когда под воздействием физических упражнений экспрессия PGC-1α возрастает, это увеличивает не только биогенез митохондрий, но увеличивает также и экспрессию антиоксидантных ферментов, уменьшая количество активных форм кислорода, образующихся при физической нагрузке. К тому же экспрессия белка GLUT4 (глюкозный транспортер 4-го типа), необходимого для поступления глюкозы в скелетную мышечную ткань, также возрастает. Все это повышает чувствительность к инсулину скелетной мышечной ткани.
Силовые тренировки и аэробные упражнения определенно помогают снизить инсулинорезистентность, но есть и еще один важный момент, на который следует обратить внимание. Если человек, не привыкший к физическим упражнениям, сразу начинает выполнять слишком высокоинтенсивные тренировки, и это приводит к слабости в мышцах и их повреждению, то желаемых результатов не будет: в таком случае выработка активных форм кислорода увеличивается, а чувствительность к инсулину, наоборот, снижается. Поэтому лучше заниматься регулярно, не переусердствовать и увеличивать интенсивность и время занятий постепенно. При постепенном усилении адаптационной реакции опорно-двигательного аппарата эти негативные эффекты не проявятся.
Американский колледж спортивной медицины и Корейская ассоциация сахарного диабета настоятельно рекомендует для снижения веса и регуляции сахара в крови регулярно выполнять аэробные упражнения умеренной интенсивности не менее четырех раз в неделю (хотя бы одно занятие в течение 48 часов) в общей сложности 150 минут или более. Но лучше заниматься также и силовыми тренировками два-три раза в неделю. Это связано с тем, что при сочетании аэробных упражнений и силовых тренировок снижение жировых отложений, висцерального жира и гликированного гемоглобина будет более заметно, нежели при выполнении только одного из видов[77].