Региональные изменения жировой ткани, вызванные тренировкой локальной мышечной выносливости

Regional fat changes induced by localized muscle endurance resistance training Ramırez-Campillo R, Andrade DC, Campos-Jara C, Henrıquez Olguın  C, Alvarez-Lepın C and Izquierdo M Источник  http://journals.lww.com Перевод эксперта FPA С. Струкова.

Введение

Программы упражнений (аэробные или тренировки с отягощениями) могут вызывать различные региональные уменьшения жировой ткани, возможно, связанные с особенностями обмена в жировых депо (например, мобилизации свободных жирных кислот) (8). В нескольких исследованиях показано, что упражнения спровоцировали большее относительное уменьшение жира в области живота (16) или рук (17), чем в районе бёдер. Это указывает на различие изменений жировой ткани в зависимости от региона тела. И в самом деле, вопрос, можно ли специфическими упражнениями уменьшить локальные запасы жировой ткани и таким образом повлиять на распределение жира, остаётся открытым для обсуждения.

Термин «точечная редукция» означает локальное уменьшение жира, вызванное упражнениями для определённой части тела (10). В нескольких исследованиях, оценивающих влияние локальных специфических упражнений на состав тканей всего тела и отдельных регионов, получены противоречивые результаты. Некоторые исследователи сообщили, что после выполнения упражнений может наблюдаться локальная мобилизация подкожного жира (15, 18, 19, 21), тогда как в других экспериментах изменений не обнаружено (6, 9, 10, 12, 17, 23). Противоречия в результатах могут быть обусловлены методологией, которая использовалась в упомянутых исследованиях. Достоверные результаты относительно точечной редукции можно получить в эксперименте, где мышцы одной части тела тренируются, в то время как противоположная часть – нет. Кроме того, размер депонированной жировой ткани необходимо контролировать на тренируемой и не тренируемой стороне, до и после периода тренировок (21) с использованием таких методов оценки, как биопсия жировой ткани, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (ДРА) или магнитно-резонансное изображение (10). Некоторые предыдущие исследования соответствовали этим критериям (10, 12); тем не менее, из-за протокола (например, низкий объём тренировки) локальное кровоснабжение и липолиз в жировой ткани, прилегающей к группе мышц, возможно, были ограничены (21). Таким образом, необходимо определить, приведёт ли к точечной редукции продолжительное выполнение занятий с существенным объёмом нагрузки.

Если предположение о возможности точечной редукции верное, тогда выполнение жимов одной ногой должно повлиять на жировую ткань в этом регионе в большей степени, чем в другой ноге или любом другом регионе тела. Насколько нам известно, нет исследований, которые оценивали бы влияние тренировки с отягощениями для локальной выносливости высокого объёма на состав тканей тела или отдельных его частей с использованием подходящих методов оценки, например, ДРА, при контроле потребления энергии. Таким образом, цель исследования – оценить влияние 12-недельной тренировки с отягощениями для локальной мышечной выносливости мышц ног не доминирующей конечности на регионарный и общий состав тела. Согласно нашему предположению, в тренируемой и не тренируемой ноге произойдут аналогичные изменения содержания жира.

Описание эксперимента

Для участия в  12-недельной экспериментальной программе тренировок были привлечены 11 человек (7 мужчин и 4 женщины), студенты факультета физического воспитания, возраст (среднее ±СО) 23±1 года, ИМТ – 25±2 кг/м2. Все испытуемые выполняли упражнение одной, не доминирующей конечностью, другая нога являлась контрольной. Ни один из студентов не выполнял какие-либо другие упражнения в период исследования и не тренировался регулярно с отягощениями до эксперимента. 

Измерения состава тела проводились до и после периода тренировок. При помощи ДРА оценивали: костную массу, минеральную плотность костей, массу жира, сухую массу и процентное содержание жира. Перед началом тренировочной программы не выявлено существенных различий между ногами ни в одной из исследуемых переменных.

Тренировочная программа предусматривала жим одной ногой 3 раза в неделю в течение 12 недель. Каждое занятие продолжалось 80 минут и проводилось под наблюдением квалифицированного специалиста. Всё это время испытуемые выполняли один подход упражнения с нагрузкой 10 – 30 % ПМ (10% - первые 4 недели, 20% -недели 5, 6 и 30% - недели 7 - 12). В подходе выполнялось 960 – 1200 повторений без перерыва, продолжительностью 5 секунд. В случае если испытуемый не мог поддерживать заданный темп, вес уменьшали. За период тренировок студенты выполнили 34560 – 43200 сокращений мышц, что в 10 раз больше, чем в исследованиях других авторов (23), оценивавших влияние локальных упражнений на состав тела. В течение эксперимента испытуемым рекомендовали поддерживать привычный уровень двигательной активности.

Оценку потребления энергии и макронутриентов проводили опытные диетологи до и после исследования на основании данных опросников о приёмах пищи. Опросники заполнялись 3 раза в неделю. Студентам предложили не менять привычек питания на период исследования, что еженедельно контролировалось диетологом.

Результаты

В результате тренировок произошло существенное уменьшение общего жира в теле (~ 5%), тогда как изменения общей массы тела, минеральной плотности костей, костной массы и процентного содержания жира не достигли существенных значений. Нейтральный или положительный баланс азота подтверждает сохранение сухой массы тела.

В результате изолированной тренировки одной ноги существенно снизилась масса жира в области туловища и рук (~7 и 10%, соответственно), тогда как ни в тренируемой (~0,8%), ни в контрольной ноге (~2,9%) существенных изменений показателей не произошло. Уменьшение жировой массы на руках и туловище было существенно выше по отношению к тренируемой ноге, но в сравнении с контрольной ногой не достигло существенных значений.

Не выявлено существенных изменений в потреблении энергии и макронутриентов за период исследования.

Обсуждение результатов

В исследовании предпринят уникальных подход для оценки антропометрических показателей при помощи ДРА (10) изменений сухой массы, массы жира и костей всего тела, ног, рук и туловища в результате выполнения упражнений с отягощением, направленных на локальную выносливость мышц при относительно высоком объёме тренировки. Кроме того, уникальность подхода заключается в оценке возможности точечной редукции, при тщательном контроле над потреблением пищи у испытуемых. Основной вывод, полученный в исследовании: упражнения с отягощениями, направленные на локальную выносливость, вызывают существенное уменьшение запасов жировой ткани на туловище, руках и во всём теле при неизменном составе тканей тренированной и нетренированной ног (костной массы, сухой массы, массы жира и процентного содержания жира). Согласно полученным данным, вероятно, необходимо исследовать изменения состава тканей во всём теле (а не только локально), при использовании этого вида тренировки с отягощениями. 
Интересно, что согласно результатам исследования, 12 недель тренировки локальной выносливости мышц привели к уменьшению общего содержания жира в теле на 0,7 кг, несмотря на то, что существенных изменений рациона не предпринималось. Уменьшение жира может объясняться большим объёмом тренировки ноги при сохранении потребления энергии. В течение обычного занятия испытуемые выполняли 960 – 1200 мышечных сокращений с интенсивностью 10 – 30% ПМ. Нагрузка и поддержание неизменного энергопотребления (до занятий 2782 ± 306, после занятий 2677 ± 617 ккал/день) привели к отрицательному энергетическому балансу, который и вызвал существенное уменьшение жира в теле (1, 24). 

Данные исследования согласуются с предыдущей работой (17), показывающей, что тренировка с отягощениями для локальной выносливости мышц приводит к уменьшению жира на туловище и руках в большей степени, чем в тренируемой ноге. Отрицательный энергетический баланс, вызванный систематическими упражнениями, может приводить к уменьшению жировой массы (1, 24) путём изменения гормональной среды (например, высвобождение адреналина) и последующей мобилизации жирных кислот их запасов в жировой ткани (5, 22). Тем не менее, необходимо принять во внимание, что воздействие на гормональную среду происходит во всём организме, а не только в сегменте, который выполняет упражнение. В связи с этим, воздействие гормональной среды, которое возникает при выполнении упражнений не доминирующей ногой, может приводить к мобилизации жирных кислот не только из тренируемого сегмента, но также из туловища и рук. Причина, по которой масса жира существенно уменьшилась в верхней части тела, а не в нижней, может быть связана с исходным содержанием жира в разных частях тела (17). Таким образом, фактическое исходное распределение жира 54% на туловище, 36% на ногах и 10% на руках может отчасти объяснить большее уменьшение жира на туловище от упражнений. 

В этом отношении другими авторами также показано, что изменение массы жира, вероятно, начинается с тех мест, где произошли последние накопления жира (2), но экспериментального подтверждения этой гипотезы не существует. Показано, что при умеренных упражнениях жировые запасы из верхней части тела предоставляют основную часть жиров для окисления в митохондриях, тогда как запасы жира в нижней части тела составляют малую часть в этом процессе (7). Возможно, этим можно объяснить изменения жировой массы, которые наблюдаются в области верха тела, по сравнению с нижней частью тела. Увеличение мобилизации жиров из верхней части тела по сравнению с нижней частью, по-видимому связаны с метаболическими и морфологическими факторами: активностью липопротеин липазы, локальным кровотоком, соотношением альфа/бета – адренорецепторов в жировых клетках, активностью симпатической нервной системы, возможностью транспортировать свободные жирные кислоты и т. д. (13, 14, 20).

Интересен результат представленного исследования: после локальной тренировочной нагрузки на нижних конечностях не произошло существенного уменьшения массы жира. Эти данные не подтверждают возможность воздействия локальными упражнениями с отягощениями на содержание жира в сегменте (точечную редукцию). Наши результаты согласуются с данными Gwinup et al (6), обнаружившими увеличение поперечника доминирующей руки по сравнению с не доминирующей у соревнующихся теннисистов, в то время как складки подкожного жира не различались между сегментами. Аналогично, Krotkiewski et al (12) показали, что 5 недель тренировок правой ноги (30 максимальных изокинетических разгибания голени в занятии) привели к гипертрофии тренируемой ноги, в сочетании с уменьшением толщины подкожного жирового слоя, при этом размер жировых клеток не изменился. Авторы объяснили уменьшение толщины подкожного жирового слоя геометрическими факторами, вторичными по отношению к гипертрофии мышц, в связи с тем, что размер клеток не изменился. В другом эксперименте с тренировкой мышц живота в течение 27 дней не удалось вызвать локальную мобилизацию жира из района живота (9). Nindl et al (17) также показали, что военная подготовка (преимущественно направленная на ноги) вызвала существенное увеличение сухой массы ног (5,5%), тогда как масса жира уменьшилась только на туловище и руках. И наконец, 3 месяца интенсивной тренировки с отягощениями не доминирующей руки у 104 человек (10) привели к существенному увеличению объёма тренируемой руки, в то время как объём подкожного жира не изменился. Другие авторы сообщили о большем увеличении кровотока в жировой ткани ноги, которой выполняли разгибания в течение 30 – 120 минут по сравнению с контрольной ногой (21), но этот локальный эффект (речь о кровотоке) не подтвердился в других исследованиях (3, 4). Таким образом, результаты нашего исследования в сочетании с результатами предыдущих экспериментов не подтверждают возможности влияния локальной тренировки с отягощениями на содержание жира в сегменте тела (точечную редукцию). 

Несмотря на существенное увеличение сухой массы, показанное в других исследованиях после локальной тренировки с отягощениями (10, 12), согласно нашим данным, существенных изменений сухой массы в тренируемой ноге (- 1,1%) и других частях тела не произошло. Различия между результатами исследований могут быть связаны с применяемой методологией. Мы использовали протокол тренировки с отягощениями на выносливость, с очень высоким объёмом и очень низкой интенсивностью (960 – 1200 повторений в занятии с нагрузкой 10 – 30 % ПМ), тогда как в других исследованиях нагрузка была относительно низкого объёма и высокой интенсивности (75 – 100% максимального усилия). Таким образом, по-видимому, существует пороговая интенсивность для стимуляции адаптационной мышечной гипертрофии (11). Такое возможно в связи с тем, что величина отягощения в эксперименте не достигла необходимого порогового значения для изменения сухой массы, не произошло и существенного расхода энергии и изменения массы жира. Другим объяснением может быть пол испытуемых. Женщины по сравнению с мужчинами могут не показывать аналогичных изменений сухой массы после программы тренировки с отягощениями (10) или требовать более продолжительного адаптационного периода для достижения гипертрофии мышц (17). Двадцать пять процентов испытуемых этого исследования составили женщины, что может объяснить причину, по которой сухая масса тренируемой ноги существенно не увеличилась. В следующих экспериментах можно дополнить программу тренировок с отягощениями на локальную мышечную выносливость занятиями высокой интенсивности (или включить преимущественно мужчин), если увеличение мышечной массы важно для подтверждения гипотезы исследования.

Подводим итог. Тенировочная программа, которая эффективно уменьшила общую массу жира, не привела к уменьшению жира в тренируемом сегменте тела. Общий объём тренировочной нагрузки (отягощение Х время) оказался оптимальным для существенной потери массы жира, но не привёл к значимой гипертрофии мышц. Результаты нашего исследования дополнили ограниченные данные относительно неоднородности пластических изменений региональных тканей тела вследствие тренировки с отягощениями, направленной на локальную мышечную выносливость.

Практические рекомендации

Результаты нашего исследования показывают, что при тренировке какой-либо мышечной группы изменения жировой массы не обязательно происходят в частях тела рядом с тренируемыми мышцами. Таким образом, изменения количества жира на туловище могут происходить при тренировке мышц рук или ног. Этот  факт очень полезен при реабилитации, где субъекты могут использовать отдельные сегменты тела для воздействия на содержание жира в других его частях. 

Представленные данные также показывают, что тренировка на выносливость мышц занятиями продолжительностью 80 минут не приводит к существенной гипертрофии. Необходимо большее отягощение для того, чтобы вызвать изменение массы мышц (12). С другой стороны, методология, аналогичная той, которая использовалась в исследовании, может применяться для снижения массы жира. Тем не менее, мы рекомендуем включать в программы на выносливость с отягощениями упражнения на большие группы мышц, что позволит добиться большего расхода энергии за аналогичный промежуток времени, а также изменений состава тела. 

Ссылки 

1. Blundell JE, King NA. Physical activity and regulation of food intake: Current evidence. Med Sci Sports Exerc. 31:(11 Suppl.): S573–S583, 1999 .
Cited Here... | View Full Text | PubMed | CrossRef

2. Bubb WJ. Corporal composition. In: Health Fitness, Instructor’s Handbook. Howley E.T., Franks B.D.., eds. Champaign, IL: Human Kinetics, 1995 .
Cited Here...

3. Bulow J, Madsen J. Adipose tissue blood flow during prolonged, heavy exercise. Pflugers Arch. 363: 231–234, 1976 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

4. Bulow J, Madsen J. Human adipose tissue blood flow during prolonged exercise II. Pflugers Arch. 376: 41–45, 1978 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

5. de Glisezinski I, Larrouy D, Bajzova M, Koppo K, Polak J, Berlan M, Bulow J, Langin D, Marques MA, Crampes F, Lafontan M, Stich V. Adrenaline but not noradrenaline is a determinant of exercise-induced lipid mobilization in human subcutaneous adipose tissue. J Physiol. 587:(Pt 13): 3393–3404, 2009 .
Cited Here... | View Full Text | PubMed | CrossRef

6. Gwinup G, Chelvam R, Steinberg T. Thickness of subcutaneous fat and activity of underlying muscles. Ann Intern Med. 74: 408–411, 1971 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

7. Horowitz JF. Fatty acid mobilization from adipose tissue during exercise. Trends Endocrinol Metab. 14: 386–392, 2003 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

8. Idoate F, Ibañez J, Gorostiaga EM, García-Unciti M, Martínez-Labari C, Izquierdo M. Weight-loss diet alone or combined with resistance training induces different regional visceral fat changes in obese women. Int J Obes (Lond). 35: 700–713, 2011 .
Cited Here...

9. Katch FI, Clarkson P, Kroll W, McBride T. Effect of sit-up exercise training on adipose cell size and adiposity. Res Q Exerc Sport. 55: 242–247, 1984 .
Cited Here... | CrossRef

10. Kostek MA, Pescatello L, Seip R, Angelopoulos T, Clarkson P, Gordon P, Moyna N, Visich P, Zoeller R, Thompson P, Hoffman E, Price T. Subcutaneous fat alterations resulting from an upper-body resistance training program. Med Sci Sports Exerc. 39: 1177–1185, 2007 .
Cited Here... | View Full Text | PubMed | CrossRef

11. Kraemer W, Fleck S. Designing Resistance Training Programs. (2nd Ed.). Champaign, IL: Human Kinetics, 1996 .
Cited Here...

12. Krotkiewski M, Aniansson A, Grimby G, Björntorp P, Sjöström L. The effect of unilateral isokinetic strength training on local adipose and muscle tissue morphology, thickness, and enzymes. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 42: 271–281, 1979 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

13. Leibel RL, Edens NK, Fried SK. Physiologic basis for the control of body fat distribution in humans. Annu Rev Nutr. 9: 417–443, 1989 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

14. MauriGge P, Prud’homme D, Lemieux S, Tremblay A, Després JP. Regional differences in adipose tissue lipolysis from lean and obese women: Existence of postreceptor alterations. Am J Physiol. 269:(2 Pt 1): E341–E350, 1995 .
Cited Here... | PubMed

15. Mohr DR. Changes in waistline and abdominal girth and subcutaneous fat following isometric exercises. Res Q. 36: 168–173, 1965 .
Cited Here... | PubMed

16. Nindl BC, Friedl KE, Marchitelli LJ, Shippee RL, Thomas CD, Patton JF. Regional fat placement in physically fit males and changes with weight loss. Med Sci Sports Exerc. 28: 786–793, 1996 .
Cited Here... | View Full Text | PubMed | CrossRef

17. Nindl BC, Harman E, Marx J, Gottschalk L, Frykman P, Lammi E, Palmer C, Kraemer W. Regional body composition changes in women after 6 months of periodized physical training. J Appl Physiol. 88: 2251–2259, 2000 .
Cited Here... | PubMed

18. Noland M, Kearney JT. Anthropometric and densitometric responses of women to specific and general exercise. Res Q. 49: 322–328, 1978 .
Cited Here... | PubMed

19. Olson AL, Edelstein E. Spot reduction of subcutaneous adipose tissue. Res Q. 39: 647–652, 1968 .
Cited Here... | PubMed

20. Rognum TO, Rodahl K, Opstad PK. Regional differences in the lipolytic response of the subcutaneous fat depots to prolonged exercise and severe energy deficiency. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 49: 401–408, 1982 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

21. Stallknecht B, Dela F, Wulff J. Are blood flow and lipolysis in subcutaneous adipose tissue influenced by contractions in adjacent muscles in humans? Am J Physiol Endocrinol Metab. 292: E394–E399, 2007 .
Cited Here... | PubMed | CrossRef

22. Trapp EG, Chisholm DJ, Freund J, Boutcher SH. The effects of high-intensity intermittent exercise training on fat loss and fasting insulin levels of young women. Int J Obes (Lond). 32: 684–691, 2008 .
Cited Here...

23. Vispute SS, Smith JD, LeCheminant JD, Hurley KS. The effect of abdominal exercise on abdominal fat. J Strength Cond Res. 25: 2559–2564, 2011 .
Cited Here... | View Full Text | PubMed | CrossRef

24. Wilmore JH, Després JP, Stanforth PR, Mandel S, Rice T, Gagnon J, Leon AS, Rao DC, Skinner JS, Bouchard C. Alterations in body weight and composition consequent to 20 wk of endurance training: The HERITAGE Family Study. Am J Clin Nutr. 70: 346–352, 1999 .
Cited Here... | PubMed

 

Опубликовано в Журнал «Тренер ON-LINE»