Exercițiul aerob (cunoscut și sub numele de cardio) este un exercițiu fizic de intensitate mică până la mare, care depinde în primul rând de procesul de generare a energiei aerobice. Aerobic înseamnă literalmente „legat de, implicând sau necesitând oxigen gratuit” și se referă la utilizarea oxigenului pentru a satisface în mod adecvat cererile de energie în timpul exercițiului. În general, activitățile de intensitate ușoară până la moderată care sunt susținute suficient de metabolismul aerob pot fi efectuate pentru perioade lungi de timp. Atunci când se practică în acest fel, exemplele de exerciții cardiovasculare/aerobice sunt alergarea/joggingul pe distanțe medii sau lungi, înotul, mersul pe bicicletă și mersul pe jos, potrivit primei cercetări ample privind exercițiile aerobice, efectuate în anii 1960 pe peste 5.000 de S.U.A. Personalul Forțelor Aeriene de către Dr. Kenneth H. Cooper.

aerob

Kenneth Cooper a fost prima persoană care a introdus conceptul de exercițiu aerob. În anii 1960, Cooper a început cercetările în medicina preventivă. A devenit intrigat de convingerea că exercițiile fizice pot păstra sănătatea cuiva. În 1970 și-a creat propriul institut (Institutul Cooper) pentru cercetare non-profit și educație dedicată medicinei preventive. El a provocat milioane de persoane să devină activ și este acum cunoscut ca „tatăl aerobicului”.

Exercițiu aerob versus anaerob

Exercițiul și fitnessul aerob pot fi contrastate cu exercițiile anaerobe, dintre care antrenamentul de forță și alergarea pe distanțe scurte sunt cele mai importante exemple. Cele două tipuri de exerciții fizice diferă de durata și intensitatea contracțiilor musculare implicate, precum și de modul în care energia este generată în mușchi. Exercițiul anaerob devine necesar atunci când inima și plămânii nu pot ține pasul cu cerințele de oxigen ale mușchiului.

Noile cercetări privind funcțiile endocrine ale contractării mușchilor au arătat că atât exercițiile aerobice, cât și cele anaerobe promovează secreția de miokine, care sunt hormoni benefici, cu beneficii asociate, inclusiv: creșterea țesutului nou, repararea țesuturilor și diferite funcții antiinflamatorii, care în la rândul său, reduceți riscul de a dezvolta diferite boli inflamatorii. La rândul său, secreția de miokine depinde de cantitatea de mușchi contractat și de durata și intensitatea contracției. Ca atare, ambele tipuri de exerciții (aerobic și anaerob) produc o serie de beneficii pentru sănătate.

În aproape toate condițiile, exercițiul anaerob este însoțit de exerciții aerobe, deoarece metabolismul anaerob mai puțin eficient trebuie să completeze sistemul aerob datorită cerințelor de energie care depășesc capacitatea sistemului aerob. Ceea ce se numește în general exercițiu aerob ar putea fi mai bine denumit „exclusiv aerob”, deoarece este conceput pentru a avea o intensitate redusă suficientă pentru a nu genera lactat (sau acid lactic), astfel încât toți carbohidrații să fie transformați aerob în energie.

Inițial în timpul efortului crescut, glicogenul muscular este descompus pentru a produce glucoză, care suferă glicoliză producând piruvat, care apoi reacționează cu oxigenul (ciclul Krebs, chimiosmoza) pentru a produce dioxid de carbon și apă și eliberează energie. Dacă există o lipsă de oxigen (exercițiu anaerob, mișcări explozive), carbohidrații sunt consumați mai rapid, deoarece piruvatul fermentează în lactat. Dacă intensitatea exercițiului depășește rata cu care sistemul cardiovascular poate alimenta mușchii cu oxigen, rezultă o acumulare de lactat și face imposibilă continuarea exercițiului. Efectele neplăcute ale acumulării de lactat includ inițial senzație de arsură la nivelul mușchilor și pot include în cele din urmă greață și chiar vărsături dacă exercițiul este continuat fără a permite lactatului să se elibereze din sânge.

Pe măsură ce nivelurile de glicogen din mușchi încep să scadă, glucoza este eliberată în sânge de către ficat, iar metabolismul grăsimilor este crescut astfel încât să poată alimenta căile aerobe. Exercițiile aerobe pot fi alimentate de rezervele de glicogen, rezervele de grăsime sau o combinație a ambelor, în funcție de intensitate. Exercițiul aerob prelungit de nivel moderat la 65% VO2 max (frecvența cardiacă de 150 bpm pentru un om în vârstă de 30 de ani) are ca rezultat contribuția maximă a grăsimilor la cheltuielile totale de energie. La acest nivel, grăsimea poate contribui cu 40% până la 60% din total, în funcție de durata exercițiului. Un exercițiu energic peste 75% VO2 max (160 bpm) arde în principal glicogenul.

Mușchii majori la un om odihnit și neinstruit conțin de obicei suficientă energie pentru aproximativ 2 ore de exerciții energice. Epuizarea glicogenului este o cauză majoră a ceea ce alergătorii de maraton numesc „lovirea peretelui”. Antrenamentul, nivelurile de intensitate mai scăzute și încărcarea carbohidraților pot permite amânarea debutului epuizării peste 4 ore.

Exercițiul aerob cuprinde nenumărate forme. În general, se efectuează la un nivel moderat de intensitate pe o perioadă relativ lungă de timp. De exemplu, alergarea pe distanțe lungi într-un ritm moderat este un exercițiu aerob, dar sprintul nu. Jucarea tenisului individual, cu mișcare aproape continuă, este considerată, în general, activitate aerobă, în timp ce tenisul de golf sau echipa de două persoane, cu scurte explozii de activitate punctate de pauze mai frecvente, poate să nu fie predominant aerob. Unele sporturi sunt astfel inerent „aerobice”, în timp ce alte exerciții aerobice, cum ar fi antrenamentele de fartlek sau cursurile de dans aerobic, sunt concepute special pentru a îmbunătăți capacitatea și fitnessul aerob. Cel mai frecvent este ca exercițiile aerobice să implice mușchii picioarelor, în principal sau exclusiv. Există câteva excepții. De exemplu, canotajul la distanțe de 2.000 m sau mai mult este un sport aerob care exercită mai multe grupe musculare majore, inclusiv cele ale picioarelor, abdominale, pieptului și brațelor. Exercițiile obișnuite cu kettlebell combină aspectele aerobe și anaerobe.

Printre beneficiile recunoscute pentru sănătate ale exercițiilor aerobice regulate se numără:

  • Întărirea mușchilor implicați în respirație, pentru a facilita fluxul de aer în și din plămâni
  • Întărirea și mărirea mușchiului cardiac, pentru a-i îmbunătăți eficiența de pompare și pentru a reduce frecvența cardiacă în repaus, cunoscută sub numele de condiționare aerobă
  • Îmbunătățirea eficienței circulației și reducerea tensiunii arteriale
  • Creșterea numărului total de celule roșii din sânge în organism, facilitând transportul oxigenului
  • Sănătate mintală îmbunătățită, inclusiv reducerea stresului și scăderea incidenței depresiei, precum și creșterea capacității cognitive.
  • Reducerea riscului de diabet. O meta-analiză a arătat, din mai multe studii efectuate, că exercițiile aerobe ajută la scăderea nivelului de Hb A1 pentru diabetici de tip 2.

Ca rezultat, exercițiile aerobe pot reduce riscul de deces din cauza problemelor cardiovasculare. În plus, activitățile aerobice cu impact ridicat (cum ar fi jogging-ul sau utilizarea unei frânghii) pot stimula creșterea osoasă, precum și reduce riscul de osteoporoză atât pentru bărbați, cât și pentru femei. În plus față de beneficiile exercițiilor aerobe pentru sănătate, există numeroase beneficii de performanță:

  • Stocare crescută a moleculelor de energie, cum ar fi grăsimile și carbohidrații în mușchi, permițând o rezistență crescută
  • Neovascularizarea sarcomerelor musculare pentru a crește fluxul sanguin prin mușchi
  • Creșterea vitezei la care metabolismul aerob este activat în mușchi, permițând generarea aerobă a unei porțiuni mai mari de energie pentru exerciții intense
  • Îmbunătățirea capacității mușchilor de a utiliza grăsimile în timpul exercițiilor fizice, păstrând glicogenul intramuscular
  • Creșterea vitezei cu care mușchii se recuperează de la exerciții de intensitate mare
  • Efecte neurobiologice: îmbunătățiri ale conexiunilor structurale ale creierului și creșterea densității materiei cenușii, creșterea neuronilor noi, îmbunătățirea funcției cognitive (control cognitiv și diferite forme de memorie) și îmbunătățirea sau menținerea sănătății mintale

Unele dezavantaje ale exercițiului aerob includ:

  • Leziuni excesive din cauza exercițiilor repetitive, cu impact ridicat, cum ar fi alergarea la distanță.
  • Nu este o abordare eficientă a construirii mușchilor.
  • Eficient doar pentru pierderea de grăsime atunci când este utilizat în mod constant.

Atât beneficiile pentru sănătate, cât și beneficiile pentru performanță, sau „efectul de antrenament”, necesită o durată și o frecvență minime de efort. Majoritatea autorităților sugerează cel puțin douăzeci de minute efectuate de cel puțin trei ori pe săptămână.

Capacitate aerobă

Capacitatea aerobă descrie capacitatea funcțională a sistemului cardiorespirator (inima, plămânii și vasele de sânge). Capacitatea aerobă se referă la cantitatea maximă de oxigen consumată de organism în timpul exercițiilor intense, într-un interval de timp dat. Este o funcție atât a performanței cardiorespiratorii, cât și a capacității maxime de a elimina și utiliza oxigenul din sângele circulant. Pentru a măsura capacitatea aerobă maximă, un fiziolog de exerciții fizice sau un medic va efectua un test VO2 max, în care un subiect va fi supus unui exercițiu progresiv mai intens pe o bandă de alergat, de la o plimbare ușoară până la epuizare. Individul este de obicei conectat la un respirometru pentru a măsura consumul de oxigen, iar viteza este crescută incremental pe o durată fixă ​​de timp. Cu cât este mai mare nivelul de rezistență cardiorespirator măsurat, cu atât mai mult oxigen a fost transportat și utilizat prin exercitarea mușchilor și cu atât este mai mare nivelul de intensitate la care individul se poate exercita. Mai simplu spus, cu cât este mai mare capacitatea aerobă, cu atât este mai ridicat nivelul de fitness aerob. Testele de fitness Cooper și mai multe etape pot fi, de asemenea, utilizate pentru a evalua capacitatea aerobă funcțională pentru anumite locuri de muncă sau activități.

Gradul în care capacitatea aerobă poate fi îmbunătățită prin exerciții fizice variază foarte mult în populația umană: în timp ce răspunsul mediu la antrenament este o creștere cu aproximativ 17% a VO2max, în orice populație există „respondenți mari” care pot dubla capacitate și „răspunsuri reduse”, care vor vedea beneficii reduse sau deloc din formare. Studiile indică faptul că aproximativ 10% dintre persoanele sănătoase altfel nu își pot îmbunătăți deloc capacitatea aerobă cu exerciții fizice. Gradul de reacție al unui individ este foarte ereditar, sugerând că această trăsătură este determinată genetic.

Exercițiul de intensitate mai mare, cum ar fi antrenamentul la intervale de intensitate mare (HIIT), mărește rata metabolică de odihnă (RMR) în cele 24 de ore care urmează exercițiului de intensitate mare, arzând în cele din urmă mai multe calorii decât exercițiul de intensitate mai mică; exercițiul de intensitate scăzută arde mai multe calorii în timpul exercițiului, datorită duratei crescute, dar mai puține după aceea.

Exercițiul aerob a fost mult timp o abordare populară pentru a obține pierderea în greutate și capacitatea fizică, luând adesea o formă comercială.

  • În anii 1970, Judi Sheppard Missett a contribuit la crearea pieței pentru aerobic comercial cu programul ei Jazzercise
  • În anii 1980, Richard Simmons a găzduit un spectacol de exerciții aerobice la televizor și, de asemenea, a lansat o serie de videoclipuri cu exerciții
  • În anii 1990, Tae Bo a lui Billy Blanks a ajutat la popularizarea antrenamentelor de cardio-box care au încorporat mișcări de arte marțiale