Многие воспринимают упражнения как способ накачать мышцы или сбросить вес. Но на самом деле физическая активность запускает каскад сложных физиологических процессов. Разберёмся, как именно работает тело во время и после тренировки: от уровня мышечного волокна до молекулярных сигнальных путей, от нейронов до гормонов.
Любое движение начинается в мозге. Кора головного мозга формирует двигательный сигнал, который через спинной мозг передаётся к двигательным нейронам. Те, в свою очередь, активируют мышечные волокна.
Эффект тренировок: при регулярной нагрузке происходит улучшение нейромышечной проводимости — активируются больше двигательных единиц, снижается латентный период ("усталости нейрона и мышцы"), возрастает координация.
Нейромышечная активация, двигательное обучение - это основа реабилитационного эффекта физических упражнений. Человек после инсульта или черепно-мозговой травмы выполняет упражнения, тренирует "слабые" проводящие пути от головного мозга к мышце. Они становятся эффективнее, быстрее, "проходимее".
Представьте, что на основной трассе случилась авария. Тогда все автомобили станут проезжать по узкой дорожке в обход аварии. Через некоторое время они проложат отчетливую колею, по которой будет проще ехать. Так и с нервной системой. Нервные импульсы от головного мозга к мышце находят тонкую тропинку и прокладывают просторную и надёжную дорогу.
🔍 Источник: Enoka RM, Duchateau J. Translating Fatigue to Human Performance. Med Sci Sports Exerc. 2016 Nov;48(11):2228-2238. doi: 10.1249/MSS.0000000000000929. PMID: 27015386; PMCID: PMC5035715.
При силовых нагрузках возникают микроповреждения мышечных волокон. Это активирует воспалительный каскад и синтез белка — основа гипертрофии. Мышца увеличивается в объеме, растёт её поперечное сечение, и сила увеличивается.
Механизмы:
Механическое напряжение.
Метаболический стресс.
Повреждение мышечных волокон.
Ключевые молекулы: IGF-1, mTOR, миостатин (ингибитор роста).
🔍 Источник: Schoenfeld BJ. The mechanisms of muscle hypertrophy and their application to resistance training. J Strength Cond Res. 2010 Oct;24(10):2857-72. doi: 10.1519/JSC.0b013e3181e840f3. PMID: 20847704.
В зависимости от типа нагрузки (аэробной или анаэробной), тело использует разные энергетические пути:
Анаэробные: фосфокреатин, гликолиз (без кислорода).
Аэробные: митохондриальное окисление глюкозы, жиров.
При регулярных тренировках улучшается митохондриальная плотность и эффективность окисления. Это позволяет расходовать энергию результативно и экономно. Вы можете сделать больше с меньшим усилием. Мышцы становятся выносливее, причем не только мышцы скелета, но и сердца. Сердце эффективнее качает кровь к органам, тканям, тем самым ваша общая производительность растёт.
🔍 Источник: Egan B, Zierath JR. Exercise metabolism and the molecular regulation of skeletal muscle adaptation. Cell Metab. 2013 Feb 5;17(2):162-84. doi: 10.1016/j.cmet.2012.12.012. PMID: 23395166.
Упражнения — мощный стимул для гормональной системы:
Увеличение уровней тестостерона, гормона роста, кортизола (остро).
Повышение чувствительности к инсулину.
Снижение хронического воспаления.
Поэтому упражнения и физическая активность снижают риск инсульта и инфаркта, предотвращают развитие сахарного диабета, ожирения, уменьшают хроническую боль.
Хроническое воспаление напрямую или косвенно участвует в развитии многих болезней, острых и хронических. Даже кариес - пример хронического воспаления. Инфекции мочевыводящих путей могут быть хроническими. Представьте себе - вы делаете упражнения, а снижается частота простатита (воспаления предстательной железы).
🔍 Источник: Kraemer WJ, Ratamess NA. Hormonal responses and adaptations to resistance exercise and training. Sports Med. 2005;35(4):339-61. doi: 10.2165/00007256-200535040-00004. PMID: 15831061.
Увеличение ударного объема сердца.
Улучшение капилляризации тканей.
Снижение артериального давления в покое.
Регулярные упражнения изменяют автономную регуляцию: снижается симпатический тонус, возрастает парасимпатический. Сосудистая система становится экономичным и мощным мотором. Она питает, снабжает кислородом ткани, выводит продукты обмена каждую секунду нашей жизни. И эта система совершенствуется, когда вы тренируетесь.
🔍 Источник: Green DJ, Spence A, Halliwill JR, Cable NT, Thijssen DH. Exercise and vascular adaptation in asymptomatic humans. Exp Physiol. 2011 Feb;96(2):57-70. doi: 10.1113/expphysiol.2009.048694. Epub 2010 Oct 22. PMID: 20971800.
Физическая активность влияет на нейропластичность и настроение:
Выработка BDNF (нейротрофический фактор мозга) → улучшение памяти и нейрогенеза.
Снижение тревожности и депрессии.
Улучшение сна.
В одной из других статей я писал, что хроническая боль родственна депрессии. Занимаясь физическими упражнениями регулярно, вы заставляете нервную систему перестраиваться, образовывать новые синаптические связи, помогаете ей лучше справляться со стрессом, болью и утомлением.
🔍 Источник: Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, Basak C, Szabo A, Chaddock L, Kim JS, Heo S, Alves H, White SM, Wojcicki TR, Mailey E, Vieira VJ, Martin SA, Pence BD, Woods JA, McAuley E, Kramer AF. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Feb 15;108(7):3017-22. doi: 10.1073/pnas.1015950108. Epub 2011 Jan 31. PMID: 21282661; PMCID: PMC3041121.
Кроме вышеописанных эффектов физических упражнений, не стоит забывать, что есть специфические эффекты отдельных видов упражнений. Например, развитие или поддержание координации, баланса. Растяжки приводят к удлинению мышечных волокон и сохранению объёма движения в суставе.
Упражнения — это не просто механическое движение. Это сложная система сигналов и ответов: нейронных, гормональных, молекулярных. Регулярная физическая активность перестраивает организм на всех уровнях, адаптируя его к нагрузкам и повышая резервы.
Слушай подкаст на тему: