Основная функция этого насоса – качать кровь. Без перерыва, без заминки, на протяжении многих лет. Качает кровь сердце по двум кругам. По большому, получившему название «системный», и по малому, получившему название «легочный». Полное обращение крови по телу человека занимает всего 20–30 секунд.

Рис. Большой и малый круг кровообращения

Задача большого круга – отдать насыщенную кислородом кровь органам и тканям организма.

Кровь

В первую очередь, кровь необходима для транспортировки кислорода и углекислого газа. Благодаря этой функции мы живем. Также кровь переносит от нашей пищеварительной системы аминокислоты, витамины и другие питательные вещества к органам, которые в них нуждаются. Кровь транспортирует гормоны, биологически активные вещества, а также продукты обмена к органам выделения. Кровь поддерживает нужную температуру тела, а также защищает нас от бактерий и вирусов благодаря содержащимся в ней специфическим клеткам.

И одной из важных функций крови является функция гомеостатическая. А конкретно – поддерживает водно-солевой и кислотно-щелочной баланс.

Гомеостаз – поддержание динамического равновесия внутренней среды организма. В состоянии покоя все наши системы находятся в наиболее выгодном для организма положении. Сердце бьется с определенной частотой, температура тела 36,6 °C, кислотность крови, сахар в норме, кислорода достаточно и т. д. В таком состоянии организм тратит наименьшее количество энергии, все системы работают как часы. Но как только что-то выводит организм из этого состояния, он предпринимает все возможные шаги, дабы вернуть себя в это положение равновесия. На этом и основана теория тренировки. Давайте запомним это понятие – оно одно из важнейших в теории тренировки.

Из чего же состоит кровь? Примерно 45 % занимают форменные элементы крови, а 55 % – плазма – жидкая составляющая крови. Соотношение плазмы и форменных элементов называется гематокрит. Наверняка вы могли встречать это понятие, если внимательно рассматривали результаты анализа крови. Если вдруг, по каким-то причинам, количество плазмы уменьшается по отношению к элементам крови – говорят о повышении гематокрита. Состояние это опасное: нагрузка на сердце возрастает, ему тяжело перекачивать густую кровь. Доставка кислорода, питательных веществ, гормонов к органам и тканям ухудшается. Это влечет за собой накопление усталости, перегрузку сердца, показатели тренировки падают. А в перспективе это может привести к более плачевным последствиям.

А ведь каждый из нас хотя бы раз сталкивался с этим состоянием: когда мы активно потеем, мы теряем не что иное, как плазму крови. Именно поэтому необходимо пить во время тренировки. Советы, основанные на ограничении жидкости или стремлении как можно сильнее вспотеть во время тренировки, имеют контрпродуктивный эффект. Люди, которые обматываются пленкой, одеваются в сотню одежд, а иногда и в подобие резинового гидрокостюма, не только снижают эффективность собственных тренировок, но и наносят ощутимый вред здоровью. Как мы с вами увидим в дальнейшем, процесс потоотделения совершенно не связан с жиросжиганием.

Из элементов крови мы можем выделить три основных:

• Эритроциты – красные кровяные тельца. Их у нас 5 мл на 100 мл крови. Они содержат гемоглобин, который и окрашивает кровь в красный цвет, и их единственная функция – перенос кислорода.

• Лейкоциты – белые кровяные тельца, наши иммунные клетки. Их от 4 до 10 мл на 100 мл крови. Они борются с чужеродными белками – вирусами и бактериями. Могут их просто уничтожать, а могут и встраивать в систему организма, таким образом формируя иммунитет к различным заболеваниям.

• Тромбоциты – маленькие пластины, которые обеспечивают свертываемость крови. Их больше всего – от 10 до 30 мл на 100 мл крови.

Представьте, что вы несильно поранились. Сначала вы увидели ярко-красную кровь, вытекающую из раны. Значит, это поврежден капилляр, и кровь в нем все еще насыщена кислородом. Потом кровь остановилась – это на помощь поспешили тромбоциты. Они залепили повреждение, остановили потерю крови. Но в рану попала грязь. И через определенное время там обнаружилось небольшое количество гноя. Это лейкоциты, погибшие в неравном бою с бактериями. Но если с иммунными клетками у нас порядок, организм без труда справится и с этой напастью.

С плазмой крови каждый из нас хорошо знаком. А большинство даже знают ее вкус – ведь это наш пот, наши слезы. И пресловутый «физраствор», о котором мы часто слышим в фильмах про медиков, тоже та самая плазма.

Это на 91 % вода, с сухим остатком в виде белков крови, продуктов белкового распада (вы могли их видеть в анализах крови – мочевина, креатинин, креатин и др.), аминокислот, глюкозы, молочной кислоты, витаминов, минералов, гормонов, ферментов и нерастворимых жиров.

Как вы понимаете, большой и малый круги кровообращения – это достаточно условно выделяемые элементы. В фитнесе мы обычно не выделяем сердечно-сосудистую систему отдельно, а чаще говорим о кардиореспираторной системе. То есть системе сердца и легких как единого целого.

С сердцем и кровью мы разобрались, теперь поговорим о легких.

Легкие

Совместно с сердечно-сосудистой системой легкие непосредственно влияют на результативность тренировок, на нашу способность избавляться от лишнего веса.

Основная функция легких – газообмен между окружающим воздухом и организмом. Задача легких – снабдить клетки кислородом и удалить углекислый газ.

Рис. Строение легких

В процессе вдоха воздух сначала попадает в легкие, потом, благодаря структуре легких – однослойному эпителию мембраны альвеол, происходит газообмен: углекислый газ из крови выходит в легкие, а кислород попадает в кровь. Далее кислород транспортируется кровью к органам и тканям. Там опять же происходит обмен газами. А в митохондриях клеток происходит окислительный процесс – клеточное дыхание.

Газообмен происходит благодаря процессу диффузии. Молекула кислорода как бы просачивается сквозь мембрану клеток из-за разницы давления по обе стороны мембраны.

Легкие по своему строению представляют собой что-то вроде губки. Если развернуть легкие, то их площадь будет равняться в среднем 100 кв. м, то есть площади теннисного корта. Благодаря этой структуре кислород может проникать в кровь.

Одним из показателей аэробных способностей организма во время физических нагрузок, например, когда мы бежим, является жизненная емкость легких. Зависит она от пола, возраста, антропометрических данных и измеряется в литрах. Вы наверняка слышали об этих цифрах: у женщин емкость легких составляет 3–4 литра, у мужчин 5–6 литров. А показатель знаменитого норвежского лыжника и биатлониста Уле-Эйнара Бьорндалена – целых 12 литров! Вот так можно с помощью тренировок резко улучшить качество своей жизни.

О чем же нам говорит такой показатель, как жизненная емкость легких?

В течение жизни мы используем лишь малую часть наших легких – дыхательный объем. Но если мы захотим, мы можем глубоко вдохнуть, даже если вдох перед эти мы уже сделали. Это резервный объем вдоха. Также человек может выдохнуть после обычного выдоха. Это резервный объем выдоха.

Но даже когда нам кажется, что мы выдохнули последний воздух из легких, в них еще останется кислород. Эта часть получила название остаточный объем. Он используется организмом только в экстремальных ситуациях, угрожающих жизни человека.

Наше дыхание регулируют два дыхательных центра. Основной находится в продолговатом мозге – эволюционно древней структуре. Работает он автономно от сознания. Мы не задумываемся, как дышать, это происходит помимо нашей воли.

Но в коре больших полушарий головного мозга, эволюционно молодой структуре мозга, присутствующей только у так называемых высших животных, есть другой дыхательный центр, который контролирует основной. То есть мы произвольно можем задержать дыхание, вдохнуть глубоко, выдохнуть медленно и так далее.

Но такое подчинение происходит до поры до времени. В сосудах и в продолговатом мозге находятся так называемые хеморецепторы. Как только концентрация углекислого газа в крови доходит до критического уровня (50 мм рт. ст.), хеморецепторы дают сигнал мозгу сделать вдох. И тут мы ничего не можем с этим поделать.

Это происходит, когда человек, например, тонет. Когда запас кислорода полностью исчерпан, концентрация углекислого газа выросла до порогового уровня, мозг дает сигнал сделать непроизвольный вдох, и вода попадает в легкие. Именно из легких выливается вода, когда проводят реанимационные мероприятия, спасая пострадавшего.

Ходят слухи, что знаменитые ловцы жемчуга настолько натренировали свой произвольный дыхательный центр, что могут позволить себе достигнуть концентрации углекислого газа в крови значительно большей, чем обычный человек. Они ныряют на глубину до 40 метров и могут задерживать дыхание до нескольких минут. Как результат, из-за постоянной гипоксии – нехватки кислорода в головном мозге – они часто страдают рядом заболеваний и продолжительность жизни у них ниже, чем у остальных жителей их региона проживания.

Есть замечательный триллер французского писателя Жана-Кристофа Гранже под названием «Черная линия». Герой этой истории – дайвер, одержимый состоянием «апноэ» – нехваткой воздуха, и черным цветом крови, обедненной кислородом, что и вынесено в название произведения.

Пищеварительная система

Тема питания – краеугольный камень прекрасной физической формы. Если мы не будем следовать нехитрым правилам употребления пищи, у нас ничего не получится. Впрочем, в этой книге есть отдельная часть, посвященная питанию. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, давайте рассмотрим процесс пищеварения более пристально.

Рис. Органы пищеварения

Существует шесть классов питательных веществ:

Белки – основной строительный материал нашего тела. В сухом остатке человек примерно на 80 % состоит из белка. Из белка состоят мышцы, ряд гормонов, ферментов, плазма крови, антитела и другие составляющие. Это, пожалуй, самый важный элемент питания в нашем рационе.

Углеводы – на них приходится всего 2 % сухого остатка, но роль углеводов в образовании энергии неоценима. Например, головной мозг человека работает исключительно на углеводах. Наши мышцы, а также многие обменные процессы также используют углеводы для получения энергии.

Жиры – в среднем 30 % массы нашего тела. Жиры выполняют несколько функций, и никакую из них нельзя выделить как главенствующую. Жиры используются мышцами и в качестве экономного источника энергии. Именно это имеют в виду, когда говорят, что мышцы – это печка для сжигания жира.

Из жиров состоят оболочки наших клеток, жир окружает внутренние органы и таким образом защищает их, из жиров состоят важнейшие гормоны, которые имеют решающее значение в деле достижения привлекательной фигуры.

Вода – порой переоцененный, но все же важный элемент рациона. Как мы уже говорили, вода является основной составляющей плазмы крови – именно поэтому нехватка воды может сказываться на многих обменных процессах.

Витамины – класс питательных элементов, исключительно важный для ряда обменных процессов.

Минералы – класс питательных веществ, который подразделяется на макроэлементы, составляющие часть строения организма, и микроэлементы – вещества, принимающие активное участие в обменных процессах (наряду с витаминами).

Наш организм не может усвоить питательные элементы просто так. Для этого он должен их измельчить и расщепить до компонентов, пригодных к всасыванию в кровь. Так, белки у нас расщепляются до аминокислот, углеводы – до глюкозы, а жиры – до глицерина и жирных кислот. Именно эту роль выполняет процесс пищеварения.