Организма в состоянии покоя. Организм человека, даже в состоянии покоя, расходует много энергии. Примерные затраты энергии при различных видах деятельности человека

Состояние покоя

Состояние покоя создается включением в действие конкретных механизмов регуляции, хотя ранее считалось, что покой - это пассивное состояние. Но в последующем было установлено, что в состоянии покоя может накапливаться латентное возбуждение, и поэтому покой не является пассивным состоянием. В связи с этим Магницкий А.Н. рассматривает покой как состояние возбуждения, а Ермаков Н.В. прямо относит покой к деятельному состоянию, которое понимается им как состояние, могущее быть связанным с возбуждением или торможением. Ермаков считает, что физиологический покой - это состояние скрытой физиологической деятельности, которое выражается изменяющимся соотношением скрытого возбуждения и скрытого торможения, то есть покой - частный случай физиологической деятельности.

Многие ученые придерживались другого мнения на этот счет. К примеру, зарубежные представители считали, что покой - это бездеятельное состояние, с энергетической точки зрения равное нулю. Более подробным изучением состояния покоя впервые занялся академик УхтомскийА.А. Он писал, что мы обыкновенно считаем, что сон есть физиологический покой по преимуществу, но не имеем для этого других оснований, кроме того признака, что сон приносит «отдых» и обновление от возбуждения и работ. Однако на основании этого признака можно говорить и о том, что нормальный сон есть активность, специально направленная на процессы восстановления в тканях и органах, действующих при бодрствовании.

Физиологический покой не само собой разумеющееся физиологическое состояние, а результат сложной выработки и организации процессов физиологической активности. При этом способность удержания покоя тем больше, чем боле быстро и боле срочно живая система способна заканчивать в себе возбуждение. Это было доказано на практике Голиковым Н.В., который продемонстрировал, что сниженной возбудимости соответствует повышенная лабильность.

Ученый различают две формы физиологического покоя - минимум физиологической активности (релаксация) и оперативный покой бдительно-ностороженной неподвижности (внимание).

Предрабочие состояние

Переходными между состоянием физиологического покоя и рабочим состоянием являются предрабочие состояния человека, связанные с мыслями о предстоящей деятельности и мобилизационной готовностью к ней.

1. Предстартовое состояние

Во время предстартового состояния осуществляется настройка организма на деятельность, выражающаяся в активизации вегетатики. Проще говоря, возникает готовность организма и психики человека к предстоящей деятельности, к реагированию на сигналы. Имеет значение и волнение человека пред предстоящей значимой деятельностью человека. Механизмы возникновения предрабочей настройки имеют условно - рефлекторную природу. Вегетативные предрабочие изменения наблюдаются даже тогда, когда человек просто оказывается в привычной рабочей обстановке, где он раньше неоднократно осуществлял деятельность, но где в данный момент ему работать не надо.

2. Предстартовые лихорадка и апатия

Предстартовая лихорадка, впервые описанная О.А. Черниковой, связана с сильным эмоциональным возбуждением. Она сопровождается рассеянностью, неустойчивостью переживаний, что в поведении приводит к снижению критичности, к капризности, упрямству и грубости в отношениях с близкими, друзьями, тренерами. Внешний вид такого человека сразу позволяет определить его сильное волнения: руки и ноги дрожат, на ощупь холодные, черты лица заостряются, на щеках появляется пятнистый румянец. При длительном сохранении этого состояния человек теряет аппетит, нередко наблюдается расстройство кишечника, пульс, дыхание и артериальное давление повышены и неустойчивы.

Предстартовая апатия противоположна лихорадке. Она возникает у человека либо при нежелании выполнять предстоящую деятельность из-за частой ее повторяемости, либо в случае, когда при большом желании осуществлять деятельность, как следствие, происходит «перегорание» из-за длительно продолжавшегося эмоционального возбуждения. Апатия сопровождается сниженным уровнем активации, торможением, общей вялостью, сонливостью, замедленностью движений, ухудшением внимания и восприятия, урежением и неравномерностью пульса, ослабление волевых процессов.

2. Боевое возбуждение

С точки зрения Пуни, боевое возбуждение является оптимальным предстартовым состоянием, во время которого наблюдается желание и настрой человека на предстоящую борьбу. Эмоциональное возбуждение средней интенсивности помогает мобилизации и собранности человека. Особой формой состояния боевого возбуждения является поведение человека при угрозе агрессии со стороны другого человека при возникновении конфликта.

Дашкевич О.В, выявил, что в состоянии «боевой готовности» наряду с усилением процесса возбуждения может наблюдаться также некоторое ослабление активного внутреннего торможения и увеличение инертности возбуждения, что можно объяснить возникновением сильной рабочей доминанты.

У лиц с высокой степенью самоконтроля наблюдается стремление к уточнению инструкций и заданий, к проверке и опробованию места деятельности и оборудования, отсутствуют скованность и повышен-ная ориентировочная реакция на обстановку. Качество выполнения заданий у них не снижается, а вегетативные показатели не выходят за пределы верхних границ физиологической нормы.

Считается, что предстартовая лихорадка и предстартовая апатия мешают эффективному выполнению деятельности. Однако практика показывает, что это не всегда так. Во-первых, нужно учитывать, что порог возникновения данных состояний у разных людей неодинаков. У людей возбудимого типа предстартовое эмоциональное возбуждение значительно сильнее, чем у лиц тормозного типа. Следовательно, тот уровень возбуждения, который для последних будет близким к «лихорадке», для первых окажется обычным предстартовым состоянием. Отсюда необходим учет индивидуальных особенностей эмоциональной возбудимости и реактивности разных людей. Во-вторых, в ряде видов деятельности состояние стартовой лихорадки может даже способствовать успешности деятельности (например, при кратковременной интенсивной деятельности - бег коротких дистанций на скорость).

Вероятно, отрицательное влияние предстартовой лихорадки зависит от ее длительности и вида работы. А. В. Родионовым выявлено, что у боксеров, проигравших бои, предстартовое волнение более ярко проявилось еще тогда, когда до боя оставалось один-два дня. У победителей предстартовое волнение развилось в основном перед боем. Таким образом, можно предполагать, что первые просто «перегорели». Вообще надо отметить, что у опытных людей (профессионалов) предстартовое возбуждение точнее приурочено к началу работы, чем у новичков.

Снижение эффективности деятельности может наблюдаться не только при «лихорадке», но и при сверхоптимальном эмоциональном возбуждении. Это было установлено многими психологами. Показано, что вместе с ростом предстартового возбуждения возрастали частота сердечных сокращений и мышечная сила; однако в дальнейшем рост эмоционального возбуждения приводил к падению мышечной силы.

Выраженность предрабочих сдвигов зависит от многих факторов:

Ш от уровня притязаний,

Ш от потребности в данной деятельности,

Ш от оценки вероятности достижения цели,

Ш от индивидуально-типологических особенностей личности

Ш от интенсивности предстоя-щей деятельности.

Важным является вопрос о том, за какое время до деятельности целесообразно возникновение предстартового волнения. Это зависит от многих факторов: специфики деятельности, мотивации, стажа в данном виде деятельности, пола и даже развития интеллекта. Так, по данным А. Д. Ганюшкина, который рассматривал данные факторы на примере спортсменов, волнение за два-три дня до старта возникает чаще у женщин (в 24% случаев), чем у мужчин (в 7% случаев); у спортсменов с более развитым интеллектом (35%), чем у имеющих среднее и восьмилетнее образование (соответственно 13 и 10%). Последнюю особенность автор связывает с тем, что с повышением ин-теллекта значительно улучшается способность человека к прогности-ческому анализу. Наконец, люди с большим стажем, как правило, на-чинают волноваться перед значи-мой деятельностью раньше, чем менее опытные.

Очевидно, что слишком рано возникающее предстартовое состояние приводит к быстрой истощаемости нервного потенциала, снижает психическую готовность к предстоящей деятельности. И хотя однозначный ответ здесь дать трудно, но для некоторых видов деятельности оптимальным является интервал в 1-2 часа.

3. Стартовое состояние

Состояние готовности к деятельности, или другими словами - состоянипе ожидания, называется «оперативным покоем». Это скрытая активность, для того чтобы за ней проявилась явная активность, то есть действие.

Оперативный покой может быть достигнут двумя путями:

повышением лобильности

повышение порогов возбудимости для индифферентных раздрожителей

В обоих случаях речь идет не о пассивном бездействии, а о специальном ограничении акта возбуждения. Оперативный покой - это доминанта, которая, в силу присущего ей свойства сопряженного торможения подавляет восприятие раздражителей, не имеющих отношения к данной доминанте, за счет повышения порогов чувствительности к неадекватным (посторонним) раздражителям. В связи с этим Ухтомский писал, что организму выгодно ограничить свою индифферентную, безразличную впечатлительность к разнообразнейшим раздражителям среды, чтобы обеспечить избирательную возбудимость от определенного разряда внешних факторов. В результате информация, поступающая к человеку, получает упорядоченность.

«Оперативный покой» является физиологической базой для возникновения волевых состояний мобилизационной готовности и сосредоточенности

Физическое тело, существующее в собственном времени и собственном пространстве, находится либо в состоянии движения, либо в состоянии покоя. Темой данной работы является отношение друг к другу неразличимых состояний движения тела и покоя и различимых состояний движения и покоя тела.

Великий итальянский физик и астроном, создатель основ механики Г. Галилей (1564-1642) установил закон инерции:

В нём Земля принималась за инерциальное тело, на которое не действуют другие тела и которое сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Признаком инерциальных тел и систем было принято такое их отношение к Земле, при котором они сохраняют состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Позже, когда было доказано, что Земля вращается вокруг своей оси и совершает годовое обращение вокруг Солнца, она уже не могла считаться инерциальной системой отсчёта для всех остальных инерциальных тел и систем. Формулировка закона инерции Галилея не должна была содержать понятия Земли.

Великий английский физик, астроном и математик, основоположник классической механики И. Ньютон (1642-1727) обновил формулировку закона инерции Галилея:

Признаком инерциальных систем было принято их соответствие второму закону Ньютона.

Закон инерции Галилея-Ньютона устанавливал различимость состояния покоя и состояния движения тела в различное время существования тела: в одно время тело находится в состоянии покоя, в другое время это же тело находится в состоянии равномерного прямолинейного движения. Короче, движение не есть покой, покой не есть движение.

Другой закон, названный принципом относительности Галилея устанавливал:

Из него следовало, что поступательное, равномерное и прямолинейное движение Земли в целом не оказывает никакого влияния на физические процессы, происходящие внутри и на земной поверхности, никакими механическими экспериментами, проводимыми внутри инерциальной системы, нельзя определить, покоится она или движется равномерно и прямолинейно. Короче, движение есть покой, покой есть движение.

Может показаться, что принцип относительности Галилея противоречит закону инерции, что один из них является истинным, а другой — ложным.

На самом же деле не отношение закона инерции и принципа относительности заключает в себе противоречие, а отношение состояния покоя к состоянию движения заключает в себе противоречие, которое отражено и выражено отношением закона инерции и принципом относительности Галилея. Закон инерции и принцип относительности вводят теоретическую механику в область диалектики.

Состояние движения и состояние покоя тела являются едиными, имеющими одинаковыми все признаки и неразличимыми. С другой стороны, они имеют различные признаки, являются различимыми и противоположными.

Анализ единства противоположностей требует не только рассмотрения состояния движения тела, не только рассмотрения состояния покоя тела, но ещё и рассмотрения процесса обращения состояния движения в состояние покоя и состояния покоя в состояние движения. Подходящим телом для такого рассмотрения может служить маятник, совершающий гармонические колебания. Колебания маятника можно рассматривать как процесс взаимодействия его внутренних сил: единых и противоположных, друг друга определяющих и друг другу исключающих, т. е. представляющих собой единство противоположностей.

В классической механике инерциальные системы, для которых строго выполняются основные законы Ньютона, находятся на переднем плане, а неинерциальные колебательные системы находятся на заднем плане. В квантовой механике неинерциальные колебательные системы находятся на переднем плане, а инерциальные системы — на заднем плане. Поэтому квантовая механика первоначально называлась волновой механикой.

Знаменитый французский физик Луи де Бройль в 1924 г. выдвинул гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Прежде было установлено, что фотоны, для которых не существует основной системы отсчёта, обладают корпускулярными и волновыми свойствами. Гипотеза Луи де Бройля устанавливала, что не только фотоны, но и электроны, нейтроны, атомы и молекулы, для которых существуют основные системы отсчёта, обладают корпускулярными и волновыми свойствами. Потом гипотеза де Бройля получила экспериментальное подтверждение и стала собой представлять достоверную научную теорию. Не смотря на это, универсальность корпускулярно-волнового дуализма ограничивалась областью физики микромира.

В статье «Интерпретация волновой механики» (пер с фр. опубликован в журнале «Вопросы философии» №6, 1956г. ) Луи де Бройль писал: «Я старался представить себе корпускулу как очень маленькое местное нарушение, включённое в волну, а это привело меня к тому, чтобы рассматривать корпускулу как своего рода маленькие часы, фазы которых всегда должны быть согласованы с фазами той волны, с которой они объединены. Изучая различие между поведением частоты корпускулы-часов и частоты сопровождающей её волны я заметил, что согласование фаз навязывало прямолинейно и равномерно перемещающейся корпускуле совершенно определённое движение по отношению к плоской монохроматической волне, которую мне пришлось с ней ассоциировать»/ «Философские вопросы современной физики». Под ред. И.В. Кузнецова и М.Э. Омельяновского, М., 1958, с. 80 /.

В мысленном эксперименте де Бройля движение корпускулы-часов пилотировала волна, игравшая в их взаимодействии активную роль. Корпускула-часы находилась в подчинённом отношении к волне, играла в нём пассивную роль, находилась с волной в одной общей форме, лишалась своих корпускулярных свойств и приобретала волновые свойства. Поэтому в волне она становилась ненаблюдаемой нелокализованной и неуловимой.

Хотя де Бройль предполагал и ожидал, что корпускула-часы, включённые в волну, обнаружат себя в определённом месте волны «как очень маленькое местное нарушение», но его предположение и ожидание не подтвердились.

Волна не вкушает корпускулу, как уж лягушку, которая расширяет его желудок и образует в определённом месте его тела наблюдаемое местное нарушение. Де Бройлю пришлось искать корпускулу в волне с помощью двойного решения уравнения волны и уравнения корпускулы-часов. Значения волновой функции показывали де Бройлю, что в очень маленькой области, в центре её, имеется математическая сингулярность с бесконечным значением. Его происхождение было неизвестным, а его значение — лишённым смысла. Поэтому оно было заменено большим конечным значением и не было включено в корпускулярно-волновую теорию и в теорию двойного решения.

Так как полученный результат мысленного эксперимента Луи де Бройля остался непонятым и невключённым в теорию, то в эксперимент мною были внесены изменения и дополнения. В частности, корпускула-часы были заменены маятником настенных часов типа ходиков. И не маятник был включён в волну, а волна была включена в маятник. Только лишь эти изменения в мысленном эксперименте Луи де Бройля имели своим следствием распространение универсального корпускулярно-волнового дуализм на все физические тела, состоящие из атомов и молекул.

Можно было сравнивать наблюдаемые гармонические колебания маятника с ненаблюдаемыми гармоническими колебаниями частицы линейного гармонического осциллятора и посредством сравнения установить их взаимно однозначное соответствие. В моём распоряжении оказалась прекрасная параллель, раскрывающая многие тайны. В их числе раскрылась тайна происхождения нулевого уровня энергии линейного гармонического осциллятора. Энергия нулевого уровня оказалась обменной энергией, присутствующей в гармонически колеблющейся частице, но ей не принадлежащей. Линейный гармонически осциллятор оказался нелинейным и открытой физической системой. Маятник тоже оказался не консервативной закрытой колебательной системой, внутри которой ничего не изменяется и не развивается, а открытой физической системой. Взаимодействие маятника и волны оказалось существующим в подчинённом отношении к ненаблюдаемой третьей внешней силе.

Собственное пространство маятника и волны и внешнее пространство сообщаются посредством очень маленькой области, через центр которой в маятник входит извне порция количества движения в одной форме в начале периода колебаний и выходит вовне в другой форме в конце периода. Причём, в один определённый момент времени выходящее во внешнее пространств количество движения завершает период, а входящее во внутреннее пространство количество движения начинает собой новый период.

Эта маленькая область и была обнаружена Луи де Бройлем, в центре которой находилась математическая сингулярность с бесконечным значением. За бесконечным значением волновой функции укрывалось двустороннее движение двух порций количества движения, принадлежащих ненаблюдаемой внешней силе. Количество движения, поступающее в маятник извне, проводит в нём всю свою «жизнь».

С начала и до конца периода проходит «детство», «юность», «молодость», «зрелость», «старость» и «дряхлость» вселённого в маятник количества движения. В конце периода происходит обмен старого количества движения на новое количество движения. Описание акта обмена — дело недалёкого будущего времени.

Теперь рассматривается отношение друг к другу состояния движения и состояния покоя маятника, начиная с его самой простой формы, которая соответствует принципу относительности Галилея.

А). Неразличимые состояние движения и состояния покоя принадлежат телу, существующему в своём времени и пространстве, которые неразличимы. Поэтому можно полагать, что

• движущееся тело существует во времени,
• движущееся тело существует в линейном пространстве,
• покоящееся тело существует во времени,
• покоящееся тело существует в линейном пространстве.

В). Изменение и развитие формы отношения состояний тела ведёт к тому, что неразличимые состояние движения и состояние покоя становятся различимыми состояниями тела, существующего во времени и пространстве, которые стали различимыми в отношении друг к другу и в отношении к самим себе. Определённое время существования тела отличается от его неопределённого времени. Определённое пространство существования тела отличается от его неопределённого пространства.

Движение маятника от верхнего правого положения через нижнее положение до верхнего левого положения осуществляется за половину периода Т времени, имеющему определённое точное значение. Оно осуществляется на неопределённой изменяющейся длине пространства. Определённое время делимо на определённые делимые моменты времени, а неопределённое время не слагается из неделимых «теперь» /Аристотель/.

Покоящийся маятник в верхнем правом положении, или в верхнем левом положении, существует на определённой длине L пространства неопределённое время. Определённая длина пространства делима на делимые свои части, а неопределённая длина пространства не слагается из неделимых «здесь».

Признаки состояний маятника можно обобщить и выразить в форме математического предложения, которое состоит из условия и из вытекающего из него заключения.

Предложение 1. Если тело находится в состоянии равномерного прямолинейного движения, то оно существует в своём определённом времени и неопределённом линейном пространстве.

Предложение 2, обратное. Если тело существует в определённом времени и неопределённом пространстве, то оно находится равномерного прямолинейного движения.

Наблюдаемое движение маятника не является равномерным и прямолинейным. Но из этого не следует, что маятник не находится в равномерном прямолинейном ненаблюдаемом движении. Если возможно воздействие на маятник и волну ненаблюдаемой внешней силы, то возможно и равномерное прямолинейное ненаблюдаемое движение маятника и волны под командной властью внешней силы.

Оба предложения характеризуют состояние равномерного прямолинейного движения тела, находящееся во взаимно однозначном соответствии с существованием тела в определённом времени и неопределённом пространстве. Тело весом Р , существуя в течение промежутка времени Т , обладает количеством движения, равном произведению веса Р на время Т : р = РТ.

Предложение 3. Если тело находится в состоянии покоя, то оно существует неопределённое время.

Предложение 4, обратное. Если тело существует в определённом линейном пространстве неопределённое время, то оно находится в состоянии покоя.

Тело весом Р , существуя на длине определённого пространства, обладает тем же по величине количеством движения, но прямо противоположного качества. Постоянная энергия тела равна произведению веса Р на длину L : Е = РL .

Маятник обладает постоянным весом Р , Б а взаимодействующая с ним волна обладает переменным весом Р , по закону равенства действия и противодействия. Маятник находится в верхнем крайнем правом, или левом, положении в неустойчивом равновесии в состоянии покоя и невесомости. Переменный вес, присутствуя в веществе маятника, не изменяет его величины ни на один атом. Посредством наложения их друг на друга без взаимного искажения, согласно принципу суперпозиции, постоянный вес маятника как бы подпирается снизу переменным весом волны и приобретает свойство невесомости.

В нижнем крайнем положении маятник пересекает на предельно высокой скорости вертикаль справа налево, или слева направо. На его постоянный вес накладывается сверху переменный вес волны. В результате наложения переменного веса постоянный вес возрастает в два раза.

С). Дальнейшее изменение и развитие отношения состояния движения и состояния покоя приводит к тому, что их различие обращается в их прямую противоположность.

Тело переходит из состояния движения, которое соответствует низшему уровню развития отношения, в состояние покоя, которое соответствует высшему уровню развития отношения. Переход из состояния движения в состояние покоя возможен не раньше, чем закончится время Т состояния движения.

За время Т импульс неоднократно переходит из одной, менее развитой, своей формы в другую, более развитую, форму. Формы импульса следуют одна за другой в строгом порядке. И только последняя форма импульса способна обращаться в первую форму энергии. Обращение импульса в энергию происходит не мгновенно, не за один определённый момент времени, а весь период Т колебаний от первого до последнего его момента.

Другими словами, сколько времени существует импульс и состояние движения тела, столько же времени существует процесс обращения импульса в энергию и столько же времени существует энергия и состояние покоя тела.

Параллельно обращению импульса РТ в энергию РL происходит обращение времени Т в длину L пространства посредством их наложения друг на друга без взаимного искажения. В результате образуется пространственно-временной интервал. Его началом является конец «чистого», незамутнённого пространством, определённого времени. Его концом является начало «чистого», незамутнённого временем, определённого линейного пространства.

В каждом из четырёх математических предложений имеется неразлучная пара или определённого времени и неопределённого пространства тела, или определённого пространства и неопределённого времени тела. Эти пары показывают, что любая физическая система не может находиться в состоянии движения или в состоянии покоя, в которых время и пространство системы одновремённо принимают определённые, точные значения. Это значит, что отношение времени и пространства друг к другу любой физической системы представляет собой соотношение неопределённостей, одним из частных случаев которого является принцип неопределённости, открытый в 1927 г. В. Гейзенбергом. Координата центра инерции системы представляет собой линейное пространство, а импульс, в размерности которого имеется размерность времени, представляет собой время.

Закон всемирного тяготения Ньютона описывает силу тяготения как величину, которая зависит от расстояния, т. е. от длины пространства между взаимодействующими телами, и не зависит от времени. Почему? Ответ на вопрос помогает найти предложение 3. Взаимодействующие тела находятся на определённом расстоянии друг от друга в состоянии покоя. Покоящиеся тела существуют в определённом линейном пространстве неопределённое время, которое не имеет определённого, точного значения. Сила тяготения не может зависеть от неопределённого времени. По этой же причине сила взаимодействия электрических зарядов описывается законом Кулона как величина, которая зависит от расстояния и не зависит от времени. Покоящиеся электрические заряды существуют в определённом линейном пространстве неопределённое время.

Основные уравнения электродинамики — уравнения Максвелла — означают, что вихри электрического и магнитного полей определяются производными по времени и не зависят от значения длины пространства. Почему?

Движущиеся вихри электрического поля определяются производной по времени от магнитного поля, а магнитного поля — производной по времени от электрического поля. Электрические и магнитные вихри существуют определённое время в неопределённом пространстве, которое не имеет определённой длины.

В основе утверждения концепции дальнодействия находится существование вихреобразного движения эфира в определённом времени и неопределённом пространстве, а в основе утверждения принципа близкодействия находится существование взаимодействующих покоящихся тел в определённом линейном пространстве неопределённое время.

Можно было бы поставить ещё и другие вопросы и попытаться найти на них ответы. Но лучше подождать их самостоятельного появления. Тогда и ответы на них возникнут сами собой.

К состоянию движения и к состоянию покоя тела имеют непосредственное отношение знаменитые апории Зенона Элейского

См. статью Отношение движения и покоя в апориях Зенона Элейского

http://www.knowed.ru/index.php?name=pages&cat=20Физические упражнения вызывают глубокую перестройку во всех органах и системах организма человека. Сущность упражнения составляют физиологические, биохимические, морфологические изменения, возникающие под воздействием многократно повторяющейся работы или других видов

активности при изменяющейся нагрузке и отражающие единство расхода и восстановления функциональных и структурных ресурсов в организме.

Так, к числу показателей тренированности в покое можно отнести:

1) изменения в состоянии центральной нервной системы, увеличение подвижности нервных процессов, укорочение скрытого периода двигательных реакций;

2) изменения опорно­двигательного аппарата;

3) изменения функции органов дыхания, кровообращения, состава крови и т.п.

Тренированный организм расходует, находясь в покое, меньше энергии, чем нетренированный. Как показали исследования основного обмена, в состоянии покоя, утром, натощак, общий расход энергии у тренированного организма ниже, чем у нетренированного на 10% и даже на 15%. Все это обусловлено отчасти тем, что тренированные лица лучше расслабляют свои мышцы, чем нетренированные.

Подобная тенденция наблюдается и в работе сердца. Относительно низкий уровень минутного объема крови в состоянии покоя у тренированного по сравнению с не тренированным обусловлен небольшой частотой сердечных сокращений. Редкий пульс (брадикардия) - один из основных физиологических спутников тренированности. У спортсменов, специализирующихся в стайерских дистанциях, частота сердечных сокращений в покое особенно мала - 40 удар/мин и меньше. Это почти никогда не наблюдается у людей, не занимающихся спортом. Для них наиболее типична частота пульса - около 70 удар/мин. Реакции на стандартные (тестирующие) нагрузки у тренированных лиц характеризуются следующими особенностями: 1) все показатели деятельности функциональных систем в начале работы (в период врабатывания) оказываются выше, чем у нетренированных; 2) в процессе работы уровень физиологических сдвигов менее высок; 3) период восстановления существенно короче. При одной и той

же работе тренированные спортсмены расходуют меньше энергии, чем нетренированные. У первых меньше величина.кислородного запроса, меньше размер кислородной задолженности, но относительно большая доля кислорода потребляется во время работы. .Следовательно, одна и та же работа происходит у тренированных с большей долей участия аэробных процессов, а у нетренированных – анаэробных.

Вместе с тем во время одинаковой работы у тренированных ниже, чем у нетренированных, показатели потребления кислорода, вентиляции легких, частоты дыхания.

Аналогичные изменения наблюдаются в деятельности сердечно­сосудистой системы. Минутный объем крови, частота сердечных сокращений, систолическое кровяное давление повышаются во время стандартной работы в меньшей степени у более тренированных. Изменения в химизме крови и мочи, вызванные стандартной работой, у более тренированных, как правило, выражены слабее по сравнению с менее тренированными. У первых работа вызывает меньшее нагревание организма и потоотделение, чем у вторых.

Характерны различия в показателях работы самих мышц. Электро­миографические исследования позволили обнаружить, что электрическая активность мышц у тренированных повышена не так сильно. как у нетренированных, менее продолжительна, концентрируется к моменту наибольших усилий, снижаясь до нуля в периоды расслабления. Более высокие показатели возбудимости мышц и нервной системы, неадекватные изменения функций различных анализаторов особенно выражены у менее тренированных.

Результаты исследований позволяют сделать два важных вывода относительно влияния тренировки. Первый заключается в том, что тренированный организм выполняет стандартную работу более экономно, чем нетренированный. Тренировка обусловливает такие приспособительные изменения в организме, которые вызывают экономизацию всех физиологических функций. В процессе тренировки организм приобретает способность реагировать на ту же работу умереннее, его физиологические системы начинают действовать более согласованно, координированно, силы расходуются экономнее. Второй вывод состоит в том, что одна и та же работа по мере развития тренированности, становится менее утомительной

Многие люди говорят о метаболизме как о мышце или органе, который они могут каким-то образом контролировать. В действительности метаболизм - это ряд химических процессов, которые превращают калории из еды в энергию для поддержания жизни, и происходит это в каждой клетке вашего тела.

Ваша скорость обмена веществ в покое, или базальный метаболизм, определяется тем, как много калорий сжигает организм, пока вы ничего не делаете.

Человеческому организму для поддержания собственной жизни требуется энергия в покое - для дыхания, кровообращения и переваривания пищи. У разных видов ткани разные потребности, и для функционирования им требуется разное количество калорий. На жизненно важные органы - мозг, печень, почки и сердце - приходится около половины выработанной энергии. А на жировую ткань, пищеварительную систему и мускулатуру - всё остальное.

2. Больше всего калорий вы сжигаете в состоянии покоя

Ваш организм сжигает калории:

• в состоянии покоя (базальный метаболизм) - полученная энергия используется для функционирования организма;
• в процессе усвоения пищи (известный термический эффект);
• при физической активности.

Согласно исследованиям , большую часть калорий за день вы сжигаете в состоянии покоя при метаболических процессах. На физическую активность, по сравнению с базальным метаболизмом, приходится небольшая часть расхода энергии - от 10 до 30% (если вы не занимаетесь спортом профессионально или ваша работа не требует тяжёлого физического труда). На переваривание пищи тратится порядка 10% энергии.

В среднем на базальный обмен веществ приходится от 60 до 80% от общего расхода энергии. Конечно, это ещё не всё, но в сочетании с затратами энергии на переработку пищи получается практически 100%. Поэтому нет ничего удивительного в том, что физические упражнения приводят к статистически значимым, но небольшим изменениям веса.

Алексей Кравиц, нейробиолог в Национальном институте здоровья

3. Скорость обмена веществ может сильно отличаться у разных людей, и исследователи не понимают почему

Это правда: скорость метаболизма у двух людей одного роста и одной комплекции может очень сильно различаться. Пока один может есть что угодно в огромных количествах и его вес никак не изменится, другому приходится тщательно подсчитывать калории, чтобы не набрать лишних килограммов. Но почему так происходит, сказать наверняка не может ни один учёный: механизм управления метаболизмом не изучен до конца.

Однако исследователи обнаружили показатели, которые влияют на скорость обмена веществ: количество мышечной и жировой ткани в организме, возраст и генетика (хотя тоже не совсем понятно, почему в некоторых семьях более высокая или более низкая скорость метаболизма).

Пол также имеет значение: женщины любого возраста и комплекции сжигают меньше калорий, чем мужчины с теми же параметрами.

Легко и точно измерить скорость обмена веществ не получится. Существуют специальные доступные тесты, но вряд ли они гарантируют безукоризненный результат. Для точного измерения необходимо дорогостоящее оборудование, например метаболические камеры.

Чтобы примерно рассчитать скорость метаболизма, можете воспользоваться одним из онлайн-калькуляторов (например, этим). Так вы узнаете, сколько калорий в день вам необходимо потреблять, чтобы вес оставался неизменным.

4. С возрастом обмен веществ замедляется

Это происходит постепенно и с каждым, даже если соотношение мышечной и жировой ткани остаётся прежним. Когда вам будет 60, вы будете сжигать меньше калорий в состоянии покоя, чем в 20 лет. Исследователи отмечают, что постепенное замедление метаболизма начинается в возрасте 18 лет. Но почему потребность в энергии с возрастом снижается, даже если все остальные показатели остаются прежними? Учёные не могут ответить на этот вопрос.

5. Вы не можете значительно ускорить метаболизм для потери веса

Все постоянно говорят о том, как можно ускорить метаболизм, чтобы похудеть: заниматься спортом и наращивать мышечную массу, есть определённые продукты, принимать добавки. Но на самом деле это очень сложно сделать.

Некоторые продукты действительно могут , например кофе, перец чили, острые специи. Но изменение будет настолько незначительным и кратковременным, что не окажет никакого влияния на вашу талию.

Наращивание мышечной массы - более действенный вариант. Чем больше мышц и меньше жира, тем выше скорость обмена веществ. Всё потому, что мышцам требуется больше энергии в состоянии покоя, чем жировой ткани.

Если вы сможете набрать мышечную массу и уменьшить жировые отложения с помощью упражнений, то метаболизм ускорится и вы будете быстрее сжигать калории.

Но это только половина дела. Вам придётся преодолеть естественное желание съесть больше, которое появляется вместе с ускорившимся обменом веществ. Многие люди поддаются чувству голода, которое появляется после тяжёлых тренировок, и в результате наращивают не только мышцы, но и жир. Кроме того, многим сложно даются тренировки, необходимые для поддержания набранной мышечной массы.

Глупо полагать, что вы можете всецело управлять своим метаболизмом. Если вы и способны влиять на него, то в скромных масштабах. И для этого потребуется и упорство.

Ускорить метаболизм непросто, а вот замедлить его намного легче - программами для быстрой потери веса. Диеты оказывают самое сильное влияние на метаболизм, но, к сожалению, не такое, как нам хотелось бы.

В течение многих лет учёные исследовали феномен под названием метаболическая адаптация, или адаптивный термогенез. Когда люди теряют вес, их базальная скорость обмена веществ замедляется, причём довольно значительно. Понятно, что метаболизм должен немного замедлиться, так как похудение включает в себя потерю мышечной массы, тело становится меньше, ему не требуется так много энергии, как раньше. Но исследователи обнаружили, что скорость обмена веществ замедляется в значительно большей степени и этот эффект связан не только с изменением комплекции тела.

В последнем исследовании на эту тему, результаты которого были опубликованы в журнале Obesity , учёные из Национального института здоровья обследовали участников реалити-шоу The Biggest Loser. К финалу шоу все участники скинули много килограммов, поэтому идеально подходили для исследования того, что происходит с организмом при значительной потере веса за короткий промежуток времени.

Учёные изучили ряд показателей - массу тела, жир, метаболизм, гормоны - в конце 30-недельного конкурса в 2009 году и через шесть лет, в 2015-м. Хотя все участники сильно похудели к финалу шоу с помощью физических упражнений и диет, спустя шесть лет их объёмы в значительной степени восстановились. Из 14 участников шоу у 13 человек вес вернулся обратно, при этом четверо конкурсантов стали весить даже больше, чем до участия в шоу.

В течение исследуемого периода метаболизм у участников сильно замедлился. Их организм в среднем сжигал на 500 ккал меньше каждый день, чем можно было бы ожидать, учитывая их вес. Этот эффект наблюдался даже спустя шесть лет, несмотря на тот факт, что большинство участников постепенно набрали потерянные килограммы.

Сандра Амодт (Sandra Aamodt), нейробиолог и автор книги «Почему диеты обычно не работают», объясняет это особой защитной реакцией организма, поддерживающего вес в определённом привычном диапазоне.

После того как вы набираете вес и удерживаете его в течение продолжительного периода времени, организм привыкает к своему новому размеру. Когда вес падает, небольшие изменения на уровне гормонов в мозге замедляют метаболизм. В это же время увеличивается чувство голода и уменьшается ощущение сытости от пищи - складывается впечатление, что организм всеми силами пытается вернуться обратно к ставшему привычным весу.

При исследовании участников шоу The Biggest Loser учёные обнаружили, что у каждого из них понизилась концентрация гормона лептина. Лептин - один из основных гормонов, регулирующих чувство голода в организме. К финалу конкурса The Biggest Loser участники почти полностью опустошили свои запасы лептина и постоянно испытывали чувство голода. За шесть лет их запасы лептина восстановились, но только до 60% от первоначального уровня, который был до участия в шоу.

Большинство людей не представляют, насколько сильными могут оказаться метаболические изменения после потери веса. При увеличении массы и при похудении организм не ведёт себя одинаково. Он гораздо сильнее борется, чтобы удержать снижение веса, нежели остановить увеличение.

Но не всегда похудение приводит к замедлению метаболизма. Например, при хирургических операциях для изменения веса уровень лептина не меняется, как и скорость метаболизма.

Более того, исследование с участниками шоу The Biggest Loser достаточно нестандартное, поэтому не факт, что с подобным эффектом столкнётся большинство других людей. Ведь в исследовании принимали участие только 14 человек, которые теряли вес исключительно с помощью быстрых диет и физических упражнений. Такого эффекта замедления метаболизма не наблюдается при постепенном похудении.

7. Учёные не могут в полной мере объяснить, почему метаболизм замедляется

На этот счёт есть несколько теорий. Одна из наиболее достоверных объясняется ходом эволюции. На протяжении тысячелетий люди эволюционировали в среде, где должны были справляться с частыми периодами недоедания. Поэтому можно предположить, что в ДНК сохранилось много генов, которые способствуют преобразованию лишних калорий в жир. Эта способность помогала человеку выживать в периоды нехватки пищи и размножаться.

Продолжая мысль, можно сказать, что неспособность избавиться от веса сегодня обусловлена защитной реакцией организма, даже несмотря на то, что нехватка еды в нашем обществе стала редкостью.

Но не все учёные согласны с этой теорией экономного гена.

Если бы экономные гены обеспечивали сильное селективное преимущество, позволяя выживать в голод (голодные периоды на протяжении истории случались часто), то экономные гены распространились бы и закрепились во всей популяции. Это значит, что сегодня у всех нас должны быть экономные гены, и тогда современное общество состояло бы исключительно из полных людей. Но даже в обществах, которые больше всего подвержены ожирению, как, например, в США, всегда сохраняется определённое количество людей, в среднем около 20% населения, которые остаются неизменно худыми. И если голод - это обязательное условие для распространения экономных генов, логично спросить, как получилось так, что такому большому количеству людей удалось избежать их наследования.

Джон Спикман (John Speakman), эпигенетик

Учёные также пытаются лучше понять метаболический синдром - так называется комплекс нарушений обмена веществ, включающий повышенные кровяное давление и уровень сахара в крови, большой объём талии и отклоняющийся от нормы уровень холестерина и триглицеридов. Когда у людей наблюдаются такие проблемы со здоровьем, они больше подвержены риску хронических заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых и диабета. Но опять же неясно, как действует метаболический синдром и почему одни люди подвержены ему больше, чем другие.

8. Замедленный метаболизм не означает, что вы не сможете сбросить вес

Потеря веса возможна при замедленном метаболизме. В среднем 15% людей с замедленным обменом веществ в клинике Майо сбрасывают до 10% собственного веса и удерживают новый.

Любой человек, желающий похудеть, сможет добиться этой цели, изменив образ жизни. Также важно вносить в него коррективы, которые позволят держать болезнь - ожирение - под контролем.

В Национальном реестре контроля веса в США исследуются привычки и поведение взрослых людей, которые сбросили по меньшей мере 15 килограммов и смогли удержать этот вес в течение года. В реестр в настоящее время включено более 10 000 участников, которые регулярно проходят ежегодные опросы о том, как им удаётся поддерживать нормальный вес.

Этих людей объединяет несколько общих привычек:

• они взвешиваются минимум один раз в неделю;
• регулярно выполняют физические упражнения и много ходят пешком;
• ограничивают потребление калорий, избегают еды с высоким содержанием жиров;
• следят за ;
• завтракают каждый день.

Но все едят совершенно разную пищу, по-разному планируют свой рацион. Поэтому нельзя наверняка сказать, какая диета самая действенная. Главное - следить за калориями.

Кроме того, все люди, которым удалось похудеть, серьёзно изменили свой образ жизни, внимательнее относились к питанию и делали физические упражнения. Конечно, многие бы предпочли думать, что проблемы с весом возникают у них из-за медленного метаболизма или любого другого биологического расстройства, а не потому, что они ленивые и любят поесть. Наука подтверждает: если вы действительно хотите похудеть и готовы прикладывать усилия, у вас всё получится.

Метаболизм в состоянии покоя – это базовый уровень обмен веществ. Базовый обмен веществ важнейший фактор, влияющий на вес. Показатель базового обмена веществ определяет скорость метаболизма в состоянии покоя и определяет, какое количество энергии человек расходует ежедневно при отсутствии интенсивных физических нагрузок. В зависимости от особенностей работы тела человека его организм может расходовать до 1200 до 3100 ккал/сутки. Под состоянием покоя необходимо понимать не только отсутствие физической активности, но и поддержание стандартной температуры тела. Тем не менее, даже когда человек спит, его организм функционирует и расходует энергию. Самый энергоемкий процесс – это пищеварение. При расщеплении пищи потребляется 40% всей энергии. Процесс расщепления пищи не только потребляет, но и высвобождает необходимую энергию, которая используется для обеспечения функционирования внутренних органов: сердца, легких, почек, печени, кишечника, мышц и т.д. При избыточном накоплении калорий, которые не превращаются в энергию, происходит их накопление в организме про запас, при этом уровень метаболизма снижается, нарушая всю систему обмена.

Схема обмена веществ

Что такое БОВ?

Метаболизм в покое расходует свою энергию на поддержание жизнедеятельности организма, и с помощью вырабатываемого тепла организмом можно измерить базовый расход энергии. Значение базового обмена веществ (БОВ) является очень важным для поддержания правильного веса, поэтому этот показатель с возрастом снижается, что обусловлено сокращением мышечной массы. Тем не менее, увеличение мышечной массы не влияет на скорость БОВ. Энергия, которая затрачивается на поддержание температуры тела и его активности, влияет на БОВ в наибольшей степени.

При расчете БОВ необходимо учитывать наличие жировых отложений, которые у людей формируются по–разному. Жировой слой расходуется организмом при отсутствии другого источника энергии, за счет чего достигается похудение. Медленный метаболизм влияет на вес, поэтому его уровень необходим для похудения. На уровень базового обмена веществ влияют различные факторы: пол, мышечная масса, рост и возраст человека. Основной обмен веществ – это количество калорий, которые расходуются организмом в состоянии неактивности и обеспечивают жизнедеятельность организма в частности внутренних органов и поддержания стабильной температуры. То есть, это базовый уровень, который сжигается организмом, когда он бездействует (например, сидит на диване).