استكشاف استهلاك الأكسجين الزائد بعد التمرين (EPOC):حرق الطفل حرق!

EPOC هو اختصار لاستهلاك الأكسجين الزائد بعد التمرين. يشير إليه الكثيرون باسم "الحرق اللاحق". لفهم كيفية عمل EPOC بشكل أفضل ، دعنا نراجع أساسيات أنظمة الطاقة.

ملحوظة:إذا كنت ترغب في الانتقال في النهاية إلى مهنة كمحترف أداء رياضي أو متخصص في إنقاص الوزن أو مدرب شخصي ، فإن EPOC هو مفهوم مهم يجب أن تتعرف عليه.

أنظمة الطاقة 101

هناك ثلاثة أنظمة للطاقة:

1. Phosphagen (ATP-PC)

2. حال السكر

3. مؤكسد

تعمل أنظمة الطاقة الثلاثة جميعها أثناء النشاط البدني بمشاركة متفاوتة ، اعتمادًا على مدة وشدة الإجراء.

نظام Phosphagen (ATP-PC)

يقوم نظام الفوسفاجين (ATP-PC) بتسخير ATP للقيام بأنشطة مكثفة للغاية تدوم من 10 إلى 30 ثانية ، على سبيل المثال ، القفز ، والركض السريع ، وتمارين البليومتر.

نظام حال السكر

يستخدم نظام تحلل السكر الكربوهيدرات لإنتاج ATP للأنشطة التي تستغرق 30 ثانية إلى 3 دقائق ، على سبيل المثال ، جولات الملاكمة.

يحدث كل من الفوسفاجين (ATP-PC) وأنظمة حال السكر في العصارة الخلوية للخلية وهي لا هوائية. المنتج النهائي لتحلل السكر هو حمض البيروفيك. عند وجود الأكسجين (التنفس الهوائي) ، يدخل البيروفات الميتوكوندريا من أجل التمثيل الغذائي التأكسدي.

في حالة عدم وجود الأكسجين ، فإنه يتخمر لإنتاج حمض اللاكتيك. ينتقل حمض اللاكتيك المنتج في خلايا العضلات عبر مجرى الدم إلى الكبد ، حيث يتحول مرة أخرى إلى البيروفات.

نظام الأكسدة

نظام الأكسدة هوائي. يحدث في الميتوكوندريا ويستخدم الأكسجين للمساعدة في إنتاج الطاقة. في حين أن نظام تحلل السكر يستخدم الكربوهيدرات لتوليد الطاقة ، فإن نظام الأكسدة يستخدم الدهون والبروتين. يعمل هذا النظام أثناء الأنشطة منخفضة إلى متوسطة الشدة ، على سبيل المثال ، الجري لمسافات طويلة.

(Baker، J.S، McCormick، M.C، &Robergs، R.A، 2010)

من خلال مسارات الفوسفاغن (ATP-PC) ومحلل السكر ، يحفز التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) EPOC.

يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول مسارات الطاقة باتباع الرابط المقدم!

ما هو EPOC؟

ينتج EPOC عن ارتفاع في استهلاك الأكسجين والتمثيل الغذائي (إنفاق الطاقة أثناء الراحة) ، والذي يحدث بعد التمرين حيث يتعافى الجسم ، ويصلح ، ويعود إلى حالة ما قبل التمرين. يمكن أن يحدث هذا لمدة تصل إلى 24 ساعة ، وفقًا لبعض المصادر.

يعتمد مدى ومدة EPOC على شدة التمرين ، أي التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) ، حيث يكون ATP مطلوبًا من المسارات اللاهوائية.

EPOC يشبه METS من حيث المفهوم.

فسيولوجيًا ، ينتج عن EPOC:

1. إعادة تركيب اللاكتات إلى الجليكوجين.

2. إعادة أكسجة الميوجلوبين في العضلات والهيموجلوبين في الدم.

3. زيادة التنفس.

4. زيادة معدل ضربات القلب.

5. ارتفاع النواقل العصبية والكاتيكولامينات (الأدرينالين والنورادرينالين).

6. الهرمونات المرتفعة (الكورتيزول والأنسولين و ACTH والغدة الدرقية و GH).

7. ارتفاع درجة الحرارة الأساسية.

(Foureaux، G.، Pinto، K.M D.C، &Dâmaso، A.، 2006؛ Paoli، A.، Moro، T.، Marcolin، G.، 2012)

كيفية قياس EPOC

القياس غير المباشر هو قياس حساس ودقيق وغير باضع لإنفاق الطاقة (EE). يتم حسابه عن طريق قياس كمية الأكسجين المستخدم (VO2) وثاني أكسيد الكربون الذي يطلقه الجسم (VCO2). يُطلق على نسبة ثاني أكسيد الكربون الناتج إلى الأكسجين المستهلك نسبة التبادل التنفسي (RER) ويتم قياسها من خلال تبادل الغازات. يعتبر RER مؤشرًا مفيدًا لنوع الوقود (الدهون مقابل الكربوهيدرات) الذي يتم استقلابه.

أثناء عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات ، يتم إنتاج كمية متساوية من ثاني أكسيد الكربون من أجل O2 المستهلك (RER =1.0). أثناء عملية التمثيل الغذائي للدهون ، يتم إنتاج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون من أجل O2 المستهلك. كما قد تتذكر من مراجعة أنظمة الطاقة أعلاه ، تتطلب التمارين عالية الشدة الكربوهيدرات باعتبارها الركيزة الأساسية ، وبالتالي فإن معدل RER الأعلى يشير إلى كثافة أعلى و EPOC.

يمكن استخدام المسعرات مثل عربات التمثيل الغذائي متعددة المكونات لقياس RER ومدى EPOC. تشتمل هذه الأجهزة على أجهزة مختلفة مثل غطاء المحرك / قطعة الفم ، وأجهزة تحليل الغاز ، وغرف الخلط التي تقيس أنفاس المرء عن طريق التهوية الدقيقة للتنفس ، بينما يتم في نفس الوقت نقل عينة من الغاز إلى المحلل ، ويتم قياس وتحويل VO2 و VCO2 إلى نفقات الطاقة.

(جوبتا ، آر دي ، وآخرون ، 2017)

من وجهة نظر لوجستية ، لا يتمتع معظم الأشخاص بإمكانية الوصول إلى أجهزة قياس السعرات الحرارية ، لذا فإن استخدام معلمة RPE ومعلمة التمرين الموضحة أعلاه هي طريقة أكثر عملية لتحديد ما إذا كان نشاطك مكثفًا بدرجة كافية لاستنباط استجابة EPOC.

التطبيق العملي لـ EPOC

هناك العديد من الطرق لدمج HIIT في خطة التمرين للاستفادة من تأثير EPOC. ابدأ باختيار تمرين تستمتع به ، مثل الجري وركوب الدراجات ونط الحبل وتدريب الأثقال.

بعد 15-20 دقيقة من الإحماء ، على سبيل المثال ، دحرجة الرغوة ، والتمدد النشط أو الديناميكي ، والتفعيل الأساسي ، والنشاط الهوائي منخفض الكثافة ، اختر واحدًا مما يلي:

● دراجة ثابتة. استخدم الدواسة بأقصى ما يمكن من القوة والسرعة لمدة 30 ثانية ، ثم استخدم الدواسة بوتيرة بطيئة وسهلة لمدة دقيقة إلى دقيقتين. كرر لمدة 15 إلى 30 دقيقة.
● Sprint بأسرع ما يمكن لمدة 20-30 ثانية ، ثم المشي أو الركض بوتيرة بطيئة لمدة دقيقة إلى دقيقتين. كرر لمدة 10 إلى 20 دقيقة.
● القفز على الحبل في أسرع وقت ممكن لمدة 30 ثانية ، ثم امش في المكان لمدة دقيقة إلى دقيقتين. كرر لمدة 10 إلى 20 دقيقة.
● تمرين رفع الأثقال بنمط تاباتا: تمرين السحب ، وتمرين الضغط ، وتمرين القرفصاء من وزن الجسم. قم بأداء 20 ثانية في كل تمرين مع استراحة لمدة 10 ثوان بين × 3-4 مجموعات.
● تمارين القوة مع التمارين المركبة متعددة المفاصل أو دائرة تدريب المقاومة التي تتناوب بين حركات الجزء العلوي والسفلي من الجسم تؤدي إلى زيادة الطلب على النظام اللاهوائي أثناء فترات العمل وزيادة الطلب على النظام الهوائي لتجديد ATP أثناء فترات الراحة و عملية الانتعاش بعد التمرين. تؤدي فترات الاسترداد الأقصر أيضًا إلى زيادة الطلب على مسارات الطاقة اللاهوائية أثناء التمرين ، مما يؤدي إلى زيادة تأثير EPOC خلال فترة التعافي بعد التمرين.

يعد التلاعب بالإيقاع (فترات العمل / الراحة) والشدة كما هو موضح أعلاه أمرًا ضروريًا لتحفيز تكيفات EPOC.

مزايا HIIT و EPOC

1. طريقة فعالة من حيث الوقت لحرق السعرات الحرارية - يمكن أن يؤدي تمرين HIIT إلى حرق سعرات حرارية أكثر بنسبة 25-30٪ مقارنة بأشكال التمارين الرياضية الأخرى. (Falcone PH et al.، 2015)

2. التمثيل الغذائي المرتفع - يتمتع HIIT بقدرة رائعة على زيادة معدل التمثيل الغذائي لساعات بعد التمرين. (وينجفيلد HL وآخرون ، 2015)

3. يمكن أن يساعد في فقدان الدهون (إلى حد ما) - يمكن تقليل دهون الجسم باستخدام HIIT ، على الرغم من الالتزام بوقت قصير نسبيًا. (Sijie T، Hainai Y، Fengying Y، Jianxiong W.، 2012)

4. اكتساب العضلات - يمكن أن يؤدي تدريب HIIT إلى زيادة كتلة العضلات في العضلات المستخدمة. (Osawa Y et al.، 2014)

5. تحسين استهلاك الأكسجين - ثمانية أسابيع من التمرين على الدراجة الثابتة باستخدام HIIT أدت إلى زيادة استهلاك الأكسجين بنحو 25٪. (Skutnik BC وآخرون ، 2016)

6. انخفاض معدل ضربات القلب وضغط الدم - تظهر مجموعة متزايدة من الأدلة تحسنا في عوامل التمثيل الغذائي للقلب. (باتاكان ، ر.ب ، وآخرون ، 2017)

7. خفض نسبة السكر في الدم - يبدو أن HIT يحسن صحة التمثيل الغذائي ، لا سيما في الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بمرض السكري من النوع 2 أو المصابين به. (جيلمان سي وآخرون ، 2015)

اطلع على هذا المورد للحصول على أفكار رائعة للتمرين المتواتر عالي الكثافة.

HIIT مقابل الحالة الثابتة

يتضمن HIIT العمل بحوالي 80٪ -95٪ من أقصى معدل لضربات القلب. تتبع مجموعات العمل فترة تعافي حيث تسمح لمعدل ضربات قلبك بالتعافي إلى مستوى 2-3 تقريبًا من معدل الجهد المتصور (RPE). فترات العمل والراحة بالتناوب لمدة 20 إلى 60 دقيقة.

إيجابيات وسلبيات تدريب HIIT

الايجابيات
● تحسين الأداء.
● تحسين حساسية الأنسولين.
● تحسين السعرات الحرارية بعد الحرق.
● أفضل لحرق دهون البطن.
● تحسين علامات القلب والأوعية الدموية.
● تدريبات أقصر.

سلبيات
● يمكن أن تكون غير مريحة.
● ليس للمبتدئين.
● خطر الاصابة.
● خطر الإرهاق أو الإفراط في التدريب بسبب زيادة الضغط على الجهاز العصبي وعدم كفاية الراحة والتعافي (يمكن أن يكون استخدام HRV وسيلة فعالة لمراقبة ضغوط التدريب).

(فيليجاس ، جي جي ، 2020)

تدريب القلب في حالة ثابتة

Steady-State Cardio عبارة عن تمارين كارديو متوسطة الشدة تتضمن ممارسة الرياضة بسرعة ثابتة ومستوى واحد من الشدة لكامل التمرين ، بشكل عام على مقياس 4-5 على مقياس RPE.

إيجابيات وسلبيات تدريب الحالة الثابتة.

الايجابيات
● ضغط أقل على الجهاز التنفسي القلبي.
● زيادة القدرة على التحمل.
● تحسين الصحة.
● انتعاش أسرع.
● تحسين القدرة على استخدام الدهون للوقود.
● يزيد من ألياف العضلات بطيئة النشل.
● يمكن أن يكون أكثر إمتاعا.

سلبيات
● مضيعة للوقت.
● خطر الإصابة الناتجة عن الإفراط في الاستخدام.
● يمكن أن تكون مملة.
● يمكن أن يسبب ثبات فقدان الوزن.

(O'Keefe، J.H، O'Keefe، E.L، &Lavie، C.J، 2018)

تدريب المرحلة

يتكون نموذج NASM OPT من ثلاث كتل بناء:الاستقرار والقوة والقوة. إنه يدمج التدريب ليشمل:التمارين الأساسية ، والتوازن ، والتفاعلية ، والقلبية التنفسية ، و SAQ ، والمقاومة.

يجب أن يتم دمج HIIT في روتينك بطريقة دورية. هي الطريقة التي يتم فيها إنشاء قاعدة التكييف (التثبيت) ثم يتم تحويرها تدريجياً إلى كتل أكثر كثافة (القوة والقوة - HIIT). من منظور القلب والجهاز التنفسي ، وهذا ما يعرف باسم التدريب على المسرح.

المرحلة الأولى:

● معدل ضربات القلب الأقصى 65-75٪ HRmax أو 2-4 RPE.
● ابدأ ببطء واعمل تدريجيًا لمدة تصل إلى 30-60 دقيقة دون انقطاع.
● بمجرد الحفاظ على شدة المرحلة الأولى لمدة 30 دقيقة على الأقل ، 2-3 مرات في الأسبوع ، انتقل إلى المرحلة الثانية.

المرحلة الثانية:

● أقصى معدل لضربات القلب 65-85٪ HRmax أو 4-6 RPE.
● التدريب المتقطع بنسبة عمل إلى راحة تبلغ 1:3 ، وتتقدم إلى 1:2 وفي النهاية 1:1.

المرحلة الثالثة:

● HIIT التي تنطوي على نوبات قصيرة ومكثفة من التمرينات (أي الركض السريع) تتخللها نوبات تعافي نشطة (أي الركض الخفيف).
● استخدم فترات تتراوح من 65-95٪ من HRmax ، أو 7-9 RPE.

الوقت اللازم للانتقال إلى تدريب المرحلة الثالثة متغير. قد يستغرق الأمر من شهرين إلى ثلاثة أشهر أو أكثر ويجب أن ينطوي على حمل زائد تدريجي.

كيفية تحديد HRmax الخاص بك:

HRmax طريقة بسيطة لقياس الحد الأقصى لمعدل ضربات القلب. ابدأ بطرح عمرك من 220. استخدم النتيجة لحساب النطاق الخاص بك بأخذ النسبة المئوية المناسبة.

على سبيل المثال ، سيكون لدى شخص يبلغ من العمر 55 عامًا معدل ضربات قلب يبلغ 220-55 =165. بالنسبة إلى تمرين HIIT ، ستكون كثافة العمل 0.95 × 165 =157 ، وسيكون الانتعاش النشط 0.65 × 165 =107.

استخدام مقياس معدل الجهد الملحوظ (مقياس RPE المكون من 10 نقاط):

0 - لا مجهود على الإطلاق / في الراحة
1 - خفيف جدا
2 - جهد 50٪ ؛ خفيف بشكل معقول ، مشي لطيف
3 - 60٪ جهد ؛ خفيف ، لكنه لا يزال مريحًا
4 - 65٪ جهد ؛ وتيرة معتدلة وثابتة. قادرة على إجراء محادثة بشكل مريح
5 - 70٪ جهد ؛ صعب نوعًا ما ، ولكن لا يزال بإمكانه التحدث باستمرار بسهولة نسبية
6 - 75٪ جهد ؛ قوية ، لكنها لا تزال قابلة للصيانة. قادرة على الكلام ولكن فقط في جمل أقصر
7 - 80٪ جهد ؛ صعب - الحديث بجمل أقصر يمثل تحديًا الآن
8 - 85٪ جهد ؛ صعب جدا. أصبحت التمرينات صعبة وأصبح التحدث بجمل / عبارات قصيرة فقط ممكنًا
9 - 90-95٪ جهد ؛ صعب جدًا جدًا - يمكنه التحدث ببضع كلمات فقط بين الأنفاس
10 - 95-100٪ ؛ أقصى جهد — صعب للغاية والتحدث مستحيل

EPOC وخسارة الوزن - بدون رصاصة سحرية

في حين أن هناك بعض الادعاءات حول فعالية EPOC لفقدان الوزن ، يستمر البحث عن فقدان الوزن في دعم أن هذه مشكلة تتعلق بالطاقة ، حيث يتجاوز استهلاك الطاقة (EI) نفقات الطاقة (EE). بدلاً من التركيز على EPOC ، يجب أن يكون التركيز مزيجًا من زيادة كفاءة الطاقة من خلال التوليد الحراري للنشاط غير الرياضي (NEAT) وتقييد السعرات الحرارية.

قد يكون الجمع بين التدريب على المقاومة والتمارين عالية الكثافة أكثر فائدة من تمارين القلب المستقرة لفقدان الوزن لأن هذا يدعم تراكم كتلة الجسم النحيل ، وهو عامل في الحفاظ على التمثيل الغذائي الصحي. (Arney، B. E.، Foster، C.، &Porcari، J.، 2019)

خاتمة

تعد تعديلات التمرين خاصة بالمطالب المفروضة (مبدأ سعيد). يمكن أن يكون HIIT و EPOC المصاحب جزءًا من برنامج تمرين متكامل ؛ ومع ذلك ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار أهداف التمرين وما إذا كان يمكن استخدام التدريب المتواتر عالي الشدة جزئيًا لتحقيق تلك الأهداف ، أو إذا كان سيؤثر سلبًا على التعافي ويعرض الشخص للإصابة والتدريب الزائد.

مع وضع ذلك في الاعتبار ، إذا كنت تبحث عن طريقة فعالة للوقت لحرق السعرات الحرارية ، وزيادة التمثيل الغذائي ، وزيادة كتلة الجسم النحيل ، وتحسين استهلاك الأكسجين ، وتقليل معدل ضربات القلب وضغط الدم ، وتحسين صحة التمثيل الغذائي ، فقم بإجراء بعض التمارين المتواترة عالية الكثافة و "حرق حبيبي ، احترق! ".

المراجع

أرني ، ب.إي ، فوستر ، سي ، وبوركاري ، ج. (2019). EPOC:هل هذا حقيقي؟ هل يهم؟. مجلة الصحة واللياقة في الكلية الأمريكية للطب الرياضي ، 23 (4) ، 9-13.

بيكر ، جي إس ، ماكورميك ، إم سي ، وروبرتس ، آر إيه (2010). التفاعل بين أنظمة الطاقة الأيضية للعضلات الهيكلية أثناء التمرين المكثف. مجلة التغذية والتمثيل الغذائي ، 2010 ، 905612. https://doi.org/10.1155/2010/905612

بايشل ، توماس ر. ، وروجر دبليو إيرل ، محرران. أساسيات تمارين القوة والتكييف. حركية الإنسان ، 2008.

Clark ، M.A ، Lucett ، S. ، &Corn ، R.J. (2008). أساسيات NASM لتدريب اللياقة البدنية الشخصية. ليبينكوت ويليامز وويلكينز.

Falcone PH و Tai CY و Carson LR و Joy JM و Mosman MM و McCann TR و Crona KP و Kim MP و Moon JR. إنفاق السعرات الحرارية في التمارين الهوائية أو المقاومة أو التدريب المتقطع عالي الكثافة باستخدام نظام المقاومة الهيدروليكية في الرجال الأصحاء. J سترونج كوند ريس. 2015 مارس ؛ 29 (3):779-85. DOI:10.1519 / JSC.0000000000000661. بميد:25162652.

Foureaux ، G. ، Pinto ، K.M D.C ، &Dâmaso ، A. (2006). آثار الاستهلاك الزائد للأكسجين بعد التمرين ومعدل الأيض في تكلفة الطاقة. Revista Brasileira de Medicina do Esporte، 12 (6)، 393-8.

جوبتا ، آر دي ، راماشاندران ، آر ، فينكاتيسان ، بي ، أنوب ، إس ، جوزيف ، إم ، وتوماس ، إن (2017). القياس غير المباشر:من مقعد إلى سرير. المجلة الهندية لعلم الغدد الصماء والتمثيل الغذائي ، 21 (4) ، 594-599. https://doi.org/10.4103/ijem.IJEM_484_16
جيليمان سي ، ييتس تي ، أودونوفان جي ، جراي إل جيه ، الملك جا ، خونتي ك ، ديفيز إم جيه. آثار التدريب المتقطع عالي الكثافة على تنظيم الجلوكوز ومقاومة الأنسولين:التحليل التلوي. 2015 نوفمبر؛ 16 (11):942-61. DOI:10.1111 / obr.12317. بميد:26481101.

O'Keefe، J.H، O'Keefe، E.L، &Lavie، C.J. (2018). منطقة المعتدل للتمرين:ليس قليلًا جدًا ، وليس كثيرًا. طب ميسوري، 115 (2) ، 98-105.

Osawa Y و Azuma K و Tabata S و Katsukawa F و Ishida H و Oguma Y و Kawai T و Itoh H و Okuda S و Matsumoto H. تأثيرات التدريب المتقطع عالي الكثافة لمدة 16 أسبوعًا باستخدام مقاييس جهد الجسم العلوية والسفلية على اللياقة الهوائية و التغيرات المورفولوجية في الرجال الأصحاء:دراسة أولية. الوصول المفتوح J Sports Med. 2014 4 نوفمبر ؛ 5:257-65. DOI:10.2147 / OAJSM.S68932. بميد:25395872 ؛ PMCID:PMC4226445.

باولي ، أ ، مورو ، ت. ، ماركولين ، ج. وآخرون. يؤثر تدريب المقاومة المتقطع عالي الكثافة (HIRT) على استهلاك الطاقة أثناء الراحة ونسبة التنفس لدى الأفراد الذين لا يتبعون نظامًا غذائيًا. جي ترانسال ميد 10 ، 237 (2012). https://doi.org/10.1186/1479-5876-10-237

Sijie T ، Hainan Y ، Fengying Y ، Jianxiong W. تدريب التمرين المتقطع عالي الكثافة للشابات ذوات الوزن الزائد. اللياقة البدنية J Sports Med Phys. 2012 يونيو ؛ 52 (3):255-62. بميد:22648463.

Skutnik BC، Smith JR، Johnson AM، Kurti SP، Harms CA. تأثير التدريب الفتري منخفض الحجم على راحة ضغط الدم في موضوعات ما قبل ارتفاع ضغط الدم:دراسة أولية. فيز سبورتسميد. 2016 ؛ 44 (2):177-83. DOI:10.1080 / 00913847.2016.1159501. Epub 2016 مارس 17. PMID:26918846.

فيليجاس ، جي جي (2020). استخدام تقلب معدل ضربات القلب في التحكم في التدريب الطبي الحيوي. J Cardiovasc Med Cardiol ، 7 (3) ، 208-212.

Wingfield HL ، و Smith-Ryan AE ، و Melvin MN ، و Roelofs EJ ، و Trexler ET ، و Hackney AC ، و Weaver MA ، و Ryan ED. التأثير الحاد لطريقة التمرين والتلاعب بالتغذية على إنفاق الطاقة في الراحة بعد التمرين ونسبة التبادل التنفسي لدى النساء:تجربة عشوائية. ميد سبورتس مفتوح. 2015 ديسمبر ؛ 1 (1):11. DOI:10.1186 / s40798-015-0010-3. Epub 2015 5 يونيو. PMID:27747847.