В чем заключается различие между аэробным и анаэробным обменом веществ кратко

Обновлено: 02.07.2024

Человеческий организм эволюционно рассчитан на такой образ существования, при котором в полной мере используются присущие высшим приматам качества: сила, скорость, ловкость, выносливость, изобретательность. Определенный уровень физической активности должен поддерживаться постоянно; на этом фоне человек способен переносить пиковые, очень интенсивные психофизические нагрузки (примерами могут послужить охота на саблезубого тигра или финальный матч чемпионата мира). Однако необходимыми и обязательными условиями, при которых такие перегрузки переживаются без опасных для здоровья последствий, являются общая тренированность, отсутствие врожденных и приобретенных инвалидизирующих аномалий, достаточный и сбалансированный рацион, а также длительный период релаксации и отдыха после экстремальных усилий, даже кратковременных.

(их часто называют также кардионагрузками) отличаются от анаэробных (силовых) механизмом энергетического обмена.

Анаэробная нагрузка требует интенсивной переработки ранее накопленных ресурсов. Имеются в виду депонированные в мышечной ткани запасы аденозинтрифосфорной кислоты (аденозинтрифосфат, АТФ), играющей роль аккумулируемого энергоносителя. Типичные примеры анаэробных нагрузок – пауэрлифтинг (поднятие тяжестей), бег на короткие дистанции, бодибилдинг и т.д. Такого рода упражнения способствуют смещению существующего соотношения жировой и мышечной ткани в сторону последней, укрепляют структуры опорно-двигательного аппарата, вырабатывают выносливость и физическую силу.

Следует понимать, что разделение на аэробные и анаэробные упражнения является условным и подразумевает лишь преобладание (а не эксклюзивное использование) одного из описанных механизмов потребления энергии. Скажем, занятия легкой атлетикой требуют не только интенсивного потребления кислорода, но и хорошей анаэробной выносливости, тогда как тяжелоатлетические упражнения уже через 10-15 секунд активируют механизм усиленной оксигенации.

В целом, описанные виды нагрузки не являются ни взаимозаменяемыми, ни жестко альтернативными, – разница между ними, повторим, достаточно расплывчата. Однако важнейшей задачей тренера-методиста является разработка такого тренировочного плана, который обеспечил бы спортсмену преимущество в конкурентных соревнованиях по данному виду спорта.

Если разобраться в том, как происходят эти процессы, тренироваться можно намного эффективнее, а худеть – быстрее.

Питательные вещества – жиры, белки и углеводы – способны преобразовываться в энергию – ту самую, которую мы привыкли измерять в калориях. У человеческого организма есть несколько путей превращения пищи в топливо для работы мышц. Если разобраться в том, как происходят эти процессы, тренироваться можно намного эффективнее, а худеть – быстрее.

Основа основ

Непосредственный источник энергии для работы мышц – это аденозинтрифосфа́т, или АТФ. Это вещество – нуклеотид, подобный тем, из которых состоит ДНК человека. В состав этого вещества входят три фрагмента фосфорной кислоты. Когда от АТФ отщепляется один из них, получается АДФ (аденозиндифосфат) и выделяется много энергии, которая и идет на работу мышц. Потом АДФ при помощи энергии, выделившейся при переработке питательных веществ, восстанавливается обратно в АТФ.

Решили заняться фитнесом, чтобы избавиться от лишних килограммов? Узнайте, как есть, тренироваться и худеть.

Пути получения энергии

Аэробный метаболизм – с участием кислорода
Анаэробный метаболизм – без участия кислорода

Что такое анаэробный метаболизм

Этот путь получения энергии иногда называют фосфатной системой. Он используется для короткой интенсивной нагрузки и обеспечивает мышцы энергией в течение примерно десяти секунд. Например, если вы бежите стометровку. При анаэробном способе кислород не требуется. Первые две-три секунды энергию поставляет АТФ, хранящийся в мышцах, а затем еще шесть-восемь секунд – креатинфосфат, который превращается в АТФ, и далее – в энергию. Если мышцы продолжают работать, АТФ начинает создаваться исключительно из углеводов – путем частичного распада глюкозы. Она, в свою очередь, берется из гликогена – основной формы запасания глюкозы непосредственно в мышцах. Побочным продуктом этого процесса становится молочная кислота. Подобная выработка энергии в мышцах длится не более нескольких минут. После чего уровень молочной кислоты нарастает до так называемого анаэробного порога, определяемого по мышечным болям, жжению и усталости. Это означает, что организм больше не может поддерживать такую интенсивность нагрузки.

Что такое аэробный метаболизм

Этот процесс позволяет вырабатывать большое количество энергии, необходимой для длительных нагрузок. Во время него для преобразования питательных веществ используется кислород. Система аэробного метаболизма медленнее, чем анаэробная, поскольку для ее работы необходимо, чтобы кровь доставила богатую кислородом кровь к мышцам, где воспроизводится АТФ. Зато аэробный метаболизм используется тогда, когда требуется выносливость – то есть во время нагрузки небольшой интенсивности, но продолжительной по времени.

Как это работает на практике

Во время любой тренировки два вида метаболизма чередуются. Упражнения начинаются с анаэробного воспроизводства АТФ. С увеличением частоты дыхания и сердцебиения в организм поступает больше кислорода и запускается процесс аэробного метаболизма. Он продолжается до тех пор, пока кислород поставляется в мышцы достаточно быстро для того, чтобы успевать генерировать АТФ. Затем организм снова переключается на анаэробный цикл и по его завершению возвращается обратно к аэробному.

Когда и что расходуется

Самое важное

Соответствующая подготовка организма позволяет более рационально и эффективно использовать его энергетические системы. Тренированный человек может заниматься спортом более продолжительное время и с большей интенсивностью, а значит, быстрее худеть, становиться выносливее и сильнее. Фото: stroopsmma

При выполнении гематологических исследований используются два типа организмов аэробные и анаэробные. Они отличаются потребностью в наличии кислорода в окружающей среде. Аэробные микроорганизмы могут функционировать только при наличии кислорода, в то время, как анаэробные в нем совсем не нуждаются.

Классификация этих видов проводится на основе реакции на наличие или отсутствие кислорода. Из-за этого аэробные и анаэробные микроорганизмы по-разному выполняют свои функции в процессе клеточного дыхания.

Особенности аэробных микроорганизмов

Аэробные микроорганизмы не могут существовать без кислорода. Он необходим им для роста, развития и участвует в процессах размножения. Благодаря кислороду они способны окислять моносахариды, например, глюкозу.

Генерация энергии в этих микроорганизмах происходит при гликолизе. После него следует цикл Кребса и цепь переноса электронов. Среды, насыщенные кислородом – отличная питательная среда для таких микроорганизмов. Примеры аэробов – бациллы и нокардии.

Типы аэробов

Аэробные микроорганизмы классифицируют по уровню необходимого для жизнедеятельности кислорода:

Облигатные аэробы или аэрофилы. В обязательном порядке нуждаются в кислороде. Они используют его для клеточного дыхания и окисления органических веществ – сахаров и жиров, из которых получают энергию. Примеры облигатных аэробных микроорганизмов - Nocardia, Mycobacterium tuberculosis и Vibrio cholerae.
Микроаэрофильные аэробы. Обладают способностью выживать при малых концентрациях кислорода (около 10 процентов). Пример – Хеликобактер пилори.

Бактерии, нуждающиеся в кислороде для выживания, легко выделяются при культивировании в жидкой среде. Так для полноценной жизнедеятельности им необходим кислород, то чтобы выжить они всплывают на поверхность.

Особенности анаэробов

В процессе энергетического обмена эти микроорганизмы не используют кислород. Для этого им необходимы марганец, сера, кобальт, азот, метал или железо. В процессе образования энергии анаэробные микроорганизмы подвергаются ферментации. Для выживания они используют энергию, производимую при анаэробных процессах брожения:

Классификация анаэробных микроорганизмов также определяется по уровню токсичности кислорода:

Аэротолерантные. Для выживания кислород им не требуется, а его присутствие не наносит им вреда. Пример – лактобациллы.
Облигатные. Для таких микроорганизмов кислород губителен. Они живут и растут только при полном его отсутствии в среде. Пример – клостридии, метаносарцины.
Факультативные. На их развитие и жизнедеятельность не влияет наличие кислорода. Они могут жить как при его наличии, так и при отсутствии. Пример – кишечная палочка.

Анаэробы не способны выживать в среде, богатой кислородом. Для облигатных разновидностей он токсичен, а вот факультативным видам он не вредит.

Сходства между аэробами и анаэробами

Являются прокариотическими микроорганизмами.
Их начальная стадия клеточного дыхания – гликолиз.
Их основу составляют патогенные болезнетворные микроорганизмы.
Применяются в различных сферах промышленности.

Различия аэробов и анаэробов

Отличительные особенности микроорганизмов представлены в таблице.

Параметр сравнения	Аэробы	Анаэробы
Условия выживания	Нуждаются в кислороде, так как он конечный акцептор электронов в их клеточном дыхании	Для клеточного дыхания им не нужен кислород
Конечные электронные акцепторы	Кислород	Сера, метан, азот, железо
Процессы, участвующие в клеточном дыхании	Гликолиз, Цикл Кребса, Цепь переноса электронов	Гликолиз, Ферментация
Разновидности	Облигатные, Микроаэрофильные, Факультативные, Аэротолерантные	Облигатные, Факультативные
Среда для роста	Богатые уровнем кислорода среды	Среды, в которых отсутствует кислород
Токсичность кислорода	Нетоксичен	Токсичен
Кислородные детоксифицирующие ферменты	Присутствуют	Отсутствуют
Уровень производства энергии	Высокая эффективность производства энергии	Низкая эффективность производства энергии
Примеры	Сенная палочка (Bacillus spp), Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), Палочка Коха (Mycobacterium tuberculosis)	Актиномицеты (Actinomyces), Бактероиды (Bacteroides), Пропионовокислые бактерии (Propionibacterium), Вейлонелла (Veillonella), Пептострепококки (Peptostreptococcus), Порфиромонас (Porphyromonas), Клостридии (Clostridium spp)

Аэробы и анаэробы требуют различных по уровню кислорода питательных сред для выживания. Аэробным микроорганизмам кислород необходим для энергетического обмена, а анаэробные микроорганизмы его не используют. Вместо этого они используют нитраты, серу и метан. Именно поэтому ключевыми отличиями этих микроорганизмов являются типы конечных акцепторов электронов, которые используются в процессе клеточного дыхания.

Внимание! Компания Медика Групп занимается продажей автоматических микробиологических анализаторов и флаконов с питательными средами, но не оказывает услуги по сбору или расшифровке результатов анализов крови.

Если вы увлекаетесь спортом, то наверняка слышали о таких словосочетаниях, как аэробная и анаэробная нагрузка. В чем принципиальная разница между ними и как использовать разные подходы к тренировкам для достижения наилучшего результата? Обо всех подробностях физических нагрузок, используемых в профессиональном и любительском спорте, мы расскажем вам в этой статье.

Особенности аэробной нагрузки

Для достижения результата используются упражнения, главным источником энергии для которых является кислород. То есть такие тренировки направлены на укрепление всех тканей организма. Использовать их стали еще в семидесятые годы двадцатого века, а в современном фитнесе они занимают почетное место среди обязательных упражнений для поддержания отличной формы и быстрой потери веса.

Полезно знать: ученые установили, что именно аэробные занятия способствуют жиросжиганию и контролю уровня подкожно-жировой клетчатки*.

Аэробные нагрузки – это:

все виды аэробики;
велопрогулки;
катание на лыжах, коньках и роликах;
плавание;
бег и занятия на беговой дорожке;
спортивная ходьба;
танцы.

Как видите, выбор действительно внушительный: при желании вы легко сможете подобрать подходящую аэробную нагрузку, которая не только поможет держать организм в тонусе, но и будет доставлять настоящее удовольствие.

Польза аэробных упражнений

повысить выносливость;
снизить риск развития болезней сердечно-сосудистой системы;
вывести шлаки и токсины из организма;
предотвратить развитие сахарного диабета и избавиться от инсулинорезистентности;
укрепить костную ткань;
улучшить эмоциональное состояние и эффективно бороться со стрессом;
повысить качество сна, избавиться от бессонницы.

А еще во время выполнения таких упражнений отлично расходуются калории, за счет чего запускается процесс жиросжигания. В итоге организм быстрее теряет лишний вес.

Интересный факт: большим поклонником аэробных нагрузок является Арнольд Шварценеггер, благодаря которому они стали невероятно популярными в среде профессиональных бодибилдеров.**

Как это работает?

Во время первых двадцати минут выполнения любых аэробных нагрузок быстро сжигается гликоген, полученный организмом за целый день. И только через полчаса от начала тренировки начинают расходоваться белки и жиры. Если тренировка занимает не менее сорока минут, то она проходит не зря: запущенный процесс жиросжигания продолжается еще в течение двух часов. Однако, для того чтобы аэробная нагрузка помогала быстрее худеть, придется скорректировать пищевые привычки:

отказаться от фастфуда, магазинных сладостей и покупных концентрированных соков;
снизить количество сахара в рационе;
следить за балансом белков, жиров и углеводов;
употреблять больше клетчатки;
соблюдать водно-солевой баланс.

Если после тренировки хочется есть, можно выпить натуральный йогурт или стакан протеинового коктейля от Herbalife Nutrition. Эти продукты не повлияют на положительный эффект, а вот пища, богатая углеводами, остановит процесс жиросжигания.

Особенности анаэробной нагрузки

Это интенсивные и кратковременные упражнения с максимальным напряжением мышц. Во время таких тренировок организм практически не получает кислород, в результате чего увеличивает количество расходуемой энергии. Упражнения выполняют быстро, по несколько коротких подходов. К таким тренировкам относятся:

спринтерский бег;
быстрая езда на велосипеде;
пауэрлифтинг;
бодибилдинг;
все виды силовых тренировок;
занятия на спортивных тренажерах.

При этом все упражнения чередуются с кратковременными перерывами, которые позволяют организму восполнить недостаток кислорода. Такие тренировки помогают быстрее избавиться от лишнего веса, разогнать застойные явления, накачать мышцы и добиться красивого рельефа фигуры. Однако чрезмерная перегрузка очень опасна и может спровоцировать нарушения работы органов дыхания или сердечно-сосудистой системы. Именно поэтому анаэробные нагрузки нужно выполнять под внимательным контролем тренера.

Польза анаэробных упражнений

С помощью правильного выполнения таких тренировок можно добиться отличных результатов:

Для достижения наилучших результатов рекомендуется сочетать анаэробные упражнения с правильным питанием. Для атлетов, выбравших этот способ набора мышечной массы, оптимальной станет диета с увеличенным количеством белка.

Интересный факт: эффект от анаэробной тренировки сохраняется на протяжении тридцати шести часов, когда в организме продолжают активно действовать метаболические процессы, способствующие жиросжиганию и росту мышц.***

Как это работает?

Нагрузки такого типа дают эффект при правильном и регулярном выполнении определенных упражнений. В механизм проработки мышц подключаются два основных фактора.

Анаэробный гликолиз. Во время выполнения упражнения мышцы расходуют весь свой запас кислорода: этого хватает для кратковременной нагрузки длительностью не более двенадцати секунд. После этого организм начинает потреблять кислород, и нагрузка превращается в аэробную. Однако весь эффект тренировки держится именно на гликолизе. Для того чтобы человек смог выполнять физические упражнения, нужна энергия, а ее организм получает из молекулы АТФ, которая есть, в том числе, в мышцах.

Анаэробный порог. Это показатель интенсивности выполнения упражнения, в результате которого определенное количество молочной кислоты превышает уровень ее нейтрализации. Для измерения этого порога можно использовать измерение частоты сердечных сокращений. Это позволит выявить тот ритм тренировок, в ходе которых процесс жиросжигания будет проходить наиболее активно.

Анаэробное и аэробное дыхание

При тренировках могут использоваться оба варианта получения кислорода. Во время аэробных нагрузок именно дыхание помогает правильно растрачивать энергию. Кислород окисляет углеводы, легкие активно перерабатывают этот газ и насыщают все ткани организма. В итоге дыхательная система становится крепче, а масса тела уменьшается. Чем отличается анаэробная нагрузка? Для выполнения упражнений кислород не нужен: роль окислителя играют вещества, содержащиеся в тканях. То есть фактически организм дышит на клеточном уровне. При этом нужно понимать, что использование только одного типа нагрузки – не совсем корректное решение. Если речь идет о тренировках ради быстрой потери веса, проработки мышц и получения красивого рельефа, то анаэробную и аэробную техники необходимо чередовать. Как именно – подскажет личный тренер. Хотя бы ради этого стоит несколько раз посетить тренажерный зал и разобраться, как работает ваше тело при определенных типах нагрузки.

Сочетание аэробных и анаэробных упражнений

Нужно понимать, что в чистом виде ни одного типа тренировок не существует. Как мы уже сказали выше, максимум через 12 секунд выполнения упражнение из анаэробного превращается в аэробное. Чтобы добиться максимального эффекта в тренировках, лучше выбрать оптимальный комплекс упражнений. Однако, прежде чем начинать серьезные нагрузки, нужно убедиться, что нет никаких противопоказаний:

болезней сердечно-сосудистой системы;
заболеваний ЖКТ;
нарушений в работе почек и печени;
хронических болезней в состоянии рецидива.

Если вы сомневаетесь в том, что какое-то упражнение вам подходит, сначала лучше проконсультируйтесь с врачом, а затем расскажите об этом тренеру. Если противопоказаний нет, можно выбрать программу с упором на аэробные или анаэробные упражнения. В первом случае получится быстрее сбросить лишний вес и укрепить тело. Во втором – добиться красивого рельефа мышц.

Противопоказания к нагрузкам

Кроме вышеперечисленного списка есть целый ряд запретов. Например, анаэробные нагрузки не подходят начинающим спортсменам. В этом случае тренер составляет индивидуальную программу тренировок, куда постепенно вводит сложные интенсивные упражнения на тренажерах. Кроме того, анаэробные нагрузки строго противопоказаны беременным женщинам и людям, недавно перенесшим операции. У аэробных упражнений и здесь есть ряд отличий: будущим мамам, напротив, показаны регулярная ходьба и плавание. О возможности прибегнуть к другим нагрузкам нужно уточнять у своего врача. При этом анаэробные упражнения противопоказаны в период обострений респираторных заболеваний и при наличии варикозного расширения вен, а также во время реабилитации после хирургических вмешательств. Помните, что пренебрежение рекомендациями врачей приносит больше вреда, чем пользы. Возвращаться к прежним нагрузкам после травм и болезней стоит постепенно.

Режим питания

Ни одна тренировка не даст желанного результата, если не сменить привычный рацион. Что значит режим питания при аэробных или анаэробных нагрузках?

Отказ от фастфуда, чрезмерно жаренной, жирной и сладкой пищи.
Увеличение клетчатки в рационе: ешьте свежие овощи и фрукты, желательно с минимальной термической обработкой.
Потребление большого количества белков: мяса, рыбы, орехов, молочной продукции.
Соблюдение водно-солевого баланса: нужно выпивать не менее полутора литров чистой воды ежедневно.

Дополнительные рекомендации

Если вы планируете похудеть при помощи аэробных и анаэробных нагрузок, то нужно следовать нескольким советам от опытных бодибилдеров.

Следите за рационом. Об этом мы уже говорили: больше белка, меньше быстрых углеводов, в особенности – сахара.
Помните о здоровом сне. Он способствует нормализации метаболизма и помогает быстрее избавиться от лишнего веса.
Обязательно разминайтесь. Перед любыми тренировками необходимо потратить от двадцати до тридцати минут на полноценный разогрев всех мышц: это предотвратит травмы.
После тренировки нужно растягиваться. Это еще один способ предотвратить травмы и избежать последующей крепатуры мышц.

Читайте также: