stringtranslate.com

Выносливость

Близнецы Таши и Нунгши Малик в походе на выносливость в предгорьях Гималаев

Выносливость (также связанная со терпением, снисходительностью, стойкостью , конституцией, мужеством, настойчивостью, упорством, стойкостью, стойкостью, выносливостью и стойкостью ) — это способность организма прилагать усилия и оставаться активным в течение длительного периода времени, а также его способность противостоять, выдерживать, восстанавливаться и иметь иммунитет к травмам , ранам или усталости .

Термин часто используется в контексте аэробных или анаэробных упражнений . Определение «длительного» варьируется в зависимости от типа нагрузки — минуты для анаэробных упражнений высокой интенсивности, часы или дни для аэробных упражнений низкой интенсивности. Тренировки на выносливость могут снизить силу выносливости [ требуется проверка ] [1], если только человек также не выполняет силовые тренировки для противодействия этому эффекту.

Когда человек способен выполнить или выдержать больше усилий, чем раньше, его выносливость увеличивается. Чтобы улучшить свою выносливость, он может медленно увеличивать количество повторений или затраченное время; в некоторых упражнениях большее количество повторений быстро увеличивает мышечную силу, но оказывает меньшее влияние на выносливость. [2] Было доказано, что увеличение выносливости высвобождает эндорфины, что приводит к позитивному мышлению. [ требуется ссылка ] Акт приобретения выносливости посредством физической активности снижает беспокойство , депрессию и стресс или любые хронические заболевания [ сомнительнообсудить ] . [3] Хотя большая выносливость может помочь сердечно-сосудистой системе, это не означает, что выносливость гарантированно улучшит любое сердечно-сосудистое заболевание. [4] «Основными метаболическими последствиями адаптации мышц к упражнениям на выносливость являются более медленное использование мышечного гликогена и глюкозы в крови, большая зависимость от окисления жиров и меньшее производство лактата во время упражнений заданной интенсивности». [5]

Термин stamina иногда используется как синоним и взаимозаменяемо с endurance. Endurance может также относиться к способности выдерживать сложную ситуацию , «выдерживать трудности».

В военных условиях выносливость — это способность сил [ требуется разъяснение ] поддерживать высокий уровень боевого потенциала по отношению к противнику на протяжении всей кампании. [6]

Философия

Аристотель отмечал сходство между выносливостью и самообладанием : обладать самообладанием — значит противостоять искушению вещей, которые кажутся сразу привлекательными, в то время как терпеть — значит противостоять разочарованию вещами, которые кажутся сразу неудобными. [7]

Тренировка выносливости

Различные типы выносливости можно тренировать определенными способами. Адаптация планов упражнений должна соответствовать индивидуальным целям.

При расчете интенсивности упражнений следует учитывать индивидуальные возможности [ кем? ] . Эффективная тренировка начинается в пределах половины индивидуальных возможностей. [ необходимо дополнительное пояснение ] Возможности выполнения выражаются максимальной частотой сердечных сокращений . Наилучшие [ необходимо пояснение ] результаты могут быть достигнуты в диапазоне от 55% до 65% максимальной частоты сердечных сокращений. Аэробные, анаэробные и другие пороги не следует упоминать в обширных упражнениях на выносливость. [ почему? ] Интенсивность тренировки измеряется с помощью частоты сердечных сокращений. [8]

Эффекты тренировки выносливости опосредованы эпигенетическими механизмами

В период с 2012 по 2019 год по меньшей мере 25 отчетов указали на важную роль эпигенетических механизмов в реакциях скелетных мышц на физические упражнения. [9]

Регуляция транскрипции у млекопитающих
Активная регуляторная область энхансера способна взаимодействовать с промоторной областью своего целевого гена путем образования хромосомной петли. Это может позволить инициировать синтез матричной РНК (мРНК) РНК-полимеразой II (РНКП II), связанной с промотором в месте начала транскрипции гена. Петля стабилизируется одним архитектурным белком, прикрепленным к энхансеру, и одним, прикрепленным к промотору, и эти белки соединяются вместе, образуя димер (красные зигзаги). Специфические регуляторные факторы транскрипции связываются с мотивами последовательности ДНК на энхансере. Общие факторы транскрипции связываются с промотором. Когда фактор транскрипции активируется сигналом (здесь обозначен как фосфорилирование, показанное маленькой красной звездочкой на факторе транскрипции на энхансере), энхансер активируется и теперь может активировать свой целевой промотор. Активный энхансер транскрибируется на каждой цепи ДНК в противоположных направлениях связанными РНКП II. Медиатор (комплекс, состоящий примерно из 26 белков во взаимодействующей структуре) передает регуляторные сигналы от факторов транскрипции, связанных с ДНК-энхансером, к промотору.

Экспрессия генов в мышцах в значительной степени регулируется, как и в тканях в целом, регуляторными последовательностями ДНК , особенно энхансерами . Энхансеры — это некодирующие последовательности в геноме, которые активируют экспрессию удаленных целевых генов, [10] путем образования петель и взаимодействия с промоторами их целевых генов [11] (см. рисунок «Регуляция транскрипции у млекопитающих»). Как сообщают Уильямс и др. , [12] среднее расстояние в петле между связанными энхансерами и промоторами генов составляет 239 000 нуклеотидных оснований.

Долгосрочное изменение экспрессии генов, вызванное упражнениями на выносливость, путем ацетилирования или деацетилирования гистонов

Нуклеосома с гистоновыми хвостами , установленными для транскрипционной активации
ДНК в ядре, обычно состоит из сегментов из 146 пар оснований ДНК, обернутых вокруг нуклеосом, соединенных с соседними нуклеосомами с помощью линкерной ДНК . Нуклеосомы состоят из четырех пар гистоновых белков в плотно собранной центральной области плюс до 30% каждого гистона, остающихся в слабо организованном полипептидном хвосте (показан только один хвост каждой пары). Каждая из пар гистонов, H2A, H2B, H3 и H4, имеет лизины (K) в своих хвостах, некоторые из которых подвергаются посттрансляционным модификациям, состоящим, как правило, из ацетилирования [Ac] и метилирования {me}. Лизины (K) обозначены номером, показывающим их положение, например, (K4), указывая на лизин как на 4-ю аминокислоту от амино (N) конца хвоста в гистоновом белке. Показанные конкретные ацетилирования [Ac] и метилирования {Me} происходят на нуклеосомах, расположенных близко к некоторым областям ДНК, подвергающимся транскрипционной активации ДНК, обернутой вокруг нуклеосомы, или на них.

После упражнений эпигенетические изменения в энхансерах изменяют долгосрочную экспрессию сотен мышечных генов. Это включает гены, продуцирующие белки и другие продукты, секретируемые в системный кровоток, многие из которых могут действовать как эндокринные мессенджеры. [12] Из 817 генов с измененной экспрессией, 157 (согласно Uniprot ) или 392 (согласно Exocarta ) белков, продуцируемых в соответствии с этими генами, как известно, секретируются из мышц. Через четыре дня после упражнений на выносливость многие гены постоянно изменяют эпигенетически регулируемую экспрессию. [12] Четыре измененных пути были в системе тромбоцитов/коагуляции, когнитивной системе, сердечно-сосудистой системе и почечной системе. Эпигенетическая регуляция этих генов была указана эпигенетическими изменениями в отдаленных вышестоящих последовательностях ДНК энхансеров этих генов.

Гены с повышенной регуляцией имели эпигенетические ацетилирования, добавленные в гистоне 3 лизине 27 (H3k27ac) нуклеосом, расположенных в энхансерах, контролирующих эти гены с повышенной регуляцией, в то время как гены с пониженной регуляцией имели эпигенетические ацетилирования, удаленные из H3K27 в нуклеосомах, расположенных в энхансерах, которые контролируют эти гены (см. рисунок «Нуклеосома с гистоновыми хвостами, установленными для транскрипционной активации»). Биопсии латеральной широкой мышцы бедра показали экспрессию 13 108 генов на исходном уровне перед программой тренировок. Шесть малоподвижных 23-летних мужчин европеоидной расы предоставили биопсии латеральной широкой мышцы бедра перед началом программы тренировок (шесть недель 60-минутных сессий езды на велотренажере, пять дней в неделю). Через четыре дня после завершения программы тренировок биопсии тех же мышц показали измененную экспрессию генов, при этом 641 ген был повышен, а 176 генов — понижен. Уильямс и др. [12] идентифицировали 599 взаимодействий гена-энхансера, охватывающих 491 энхансер и 268 генов, где как энхансер, так и связанный с ним целевой ген координированно либо повышались, либо понижались после тренировки.

Изменение экспрессии генов, вызванное упражнениями на выносливость, путем метилирования или деметилирования ДНК

Тренировка выносливости мышц также изменяет экспрессию мышечных генов посредством эпигенетического метилирования ДНК или деметилирования участков CpG в энхансерах. [13] В исследовании Линдхольма и соавторов [13] двадцать три 27-летних, малоподвижных, мужчины и женщины-добровольца тренировались на выносливость только на одной ноге в течение трех месяцев. Другая нога использовалась в качестве нетренированной контрольной ноги. Биопсии скелетных мышц из латеральной широкой мышцы бедра были взяты как до начала тренировки, так и через 24 часа после последней тренировки с каждой из ног. Нога, тренированная на выносливость, по сравнению с нетренированной ногой, имела значительные изменения метилирования ДНК в 4919 участках по всему геному. Участки измененного метилирования ДНК были преимущественно в энхансерах. Транскрипционный анализ с использованием секвенирования РНК идентифицировал 4076 дифференциально экспрессируемых генов.

Гены с транскрипционной регуляцией были связаны с энхансерами, которые имели значительное снижение метилирования ДНК , в то время как гены с транскрипционной регуляцией были связаны с энхансерами, которые имели повышенное метилирование ДНК. В этом исследовании дифференциально метилированные позиции в энхансерах с повышенным метилированием были в основном связаны с генами, участвующими в структурном ремоделировании мышц и метаболизме глюкозы. Дифференциально сниженные метилированные позиции в энхансерах были связаны с генами, функционирующими в воспалительных/иммунологических процессах и регуляции транскрипции.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Хиксон, RC (1980). «Вмешательство в развитие силы при одновременной тренировке силы и выносливости в течение длительного периода». Европейский журнал прикладной физиологии и профессиональной физиологии . 45 (2–3). Springer Verlag: 255–63. doi :10.1007/BF00421333. PMID  7193134. S2CID  22934619.
  2. ^ "Muscular Strength and Endurance". HealthLinkBC: Physical Activity Services . 29 ноября 2016 г. Архивировано из оригинала 18 декабря 2018 г. Получено 4 апреля 2013 г.
  3. ^ Хансен, Шерил Дж.; и др. (2001). «Продолжительность упражнений и состояние настроения: сколько достаточно, чтобы почувствовать себя лучше?» (PDF) . Психология здоровья . 20 (4): 267–75. doi :10.1037/0278-6133.20.4.267. PMID  11515738. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-03-31 . Получено 2017-10-08 .
  4. ^ Ивасаки, Кен-ичи; Чжан, Ронг; Цукерман, Джули Х.; Левин, Бенджамин Д. (2003-10-01). «Дозозависимость сердечно-сосудистой адаптации к тренировкам на выносливость у здоровых взрослых: сколько тренировок для какой пользы?». Журнал прикладной физиологии . 95 (4): 1575–1583. doi :10.1152/japplphysiol.00482.2003. ISSN  8750-7587. PMID  12832429. S2CID  8493563. Архивировано из оригинала 2017-12-03 . Получено 2017-10-08 .
  5. ^ Holloszy, JO; Coyle, EF (1 апреля 1984 г.). «Адаптации скелетных мышц к упражнениям на выносливость и их метаболические последствия». Journal of Applied Physiology . 56 (4): 831–838. doi :10.1152/jappl.1984.56.4.831. PMID  6373687. Архивировано из оригинала 9 июля 2019 г. . Получено 4 апреля 2013 г. .
  6. Штаб-квартира, Министерство армии (1994), Руководство для командиров по контролю боевого стресса, FM 22-51 , Вашингтон, округ Колумбия.{{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  7. ^ Аристотель . Никомахова этика . VII.7.
  8. ^ Томасиц, Йозеф; Хабер, Пол (2008). Leistungsфизиология – Grundlagen für Trainer, Physiotherapeuten und Masseure (на немецком языке). Спрингер-Верлаг. ISBN 9783211720196.
  9. ^ Видманн М., Нисс А.М., Мунц Б. (апрель 2019 г.). «Физические упражнения и эпигенетические модификации в скелетных мышцах». Sports Med . 49 (4): 509–523. doi :10.1007/s40279-019-01070-4. PMID  30778851. S2CID  73481438.
  10. ^ Panigrahi A, O'Malley BW (апрель 2021 г.). «Механизмы действия усилителя: известные и неизвестные». Genome Biol . 22 (1): 108. doi : 10.1186 /s13059-021-02322-1 . PMC 8051032. PMID  33858480. 
  11. ^ Marsman J, Horsfield JA (2012). «Дальние отношения: коммуникация энхансера и промотора и динамическая транскрипция генов». Biochim Biophys Acta . 1819 (11–12): 1217–27. doi :10.1016/j.bbagrm.2012.10.008. PMID  23124110.
  12. ^ abcd Williams K, Carrasquilla GD, Ingerslev LR, Hochreuter MY, Hansson S, Pillon NJ, Donkin I, Versteyhe S, Zierath JR, Kilpeläinen TO, Barrès R (ноябрь 2021 г.). «Эпигенетическая перестройка усилителей скелетных мышц после тренировок поддерживает роль в функционировании всего тела и здоровье человека». Mol Metab . 53 : 101290. doi :10.1016/j.molmet.2021.101290. PMC 8355925 . PMID  34252634. 
  13. ^ ab Lindholm ME, Marabita F, Gomez-Cabrero D, Rundqvist H, Ekström TJ, Tegnér J, Sundberg CJ (декабрь 2014 г.). «Интегративный анализ выявляет скоординированное перепрограммирование эпигенома и транскриптома в скелетных мышцах человека после тренировки». Epigenetics . 9 (12): 1557–69. doi :10.4161/15592294.2014.982445. PMC 4622000 . PMID  25484259.