Informație

Oamenii sunt cei mai buni la alergare pe distanțe lungi: pur fiziologic sau este o funcție și a capacității de a ritma?


Am citit că, deși cu siguranță alte animale terestre sunt mult mai rapide pe distanțe scurte, un om poate alerga peste orice alt animal în timp, astfel încât dacă un om vânează ca o gazelă etc., în cele din urmă, omul va ajunge din urmă. Mă întreb dacă acesta este un lucru pur fizic sau dacă oamenii, știind cum să-și calmeze singuri, evită epuizarea în timp ce gazela aleargă cât de repede poate și apoi se prăbușește -- este posibil din cauza faptului că oamenii sunt mai deștepți, că sunt mai bine lungi... alergători la distanță? (Acum, unele păsări sunt capabile să zboare pentru mii de mile și cred că, de asemenea, în apă nu putem concura.)

EDIT: Înțeleg că oamenii au unele atribute fizice care contribuie la abilitățile lor la distanță lungă, dar abilitatea de a înțelege ritmul este, de asemenea, parte din aceasta?


Aș susține că cei doi factori ai fiziologiei și ritmului sunt în esență unul în același. O componentă imensă a ritmului pentru alergătorii la distanță este controlul respirației. Acest lucru necesită un control independent asupra respirației, în timp ce se menține simultan formularul de alergare, care pur și simplu nu este o opțiune pentru majoritatea quadrapedelor.

Această fotografie de stoc a două gazele în sprint ilustrează de ce. Cu fiecare legare, trunchiul unei gazele se comprimă (stânga) și apoi se extinde (dreapta) în sincron cu mișcarea de alergare. Această compresie forțează aerul din plămânii animalului, sincronizând rata de respirație cu rata de alergare. Din acest motiv, ei nu își pot controla rata de control al respirației fără a schimba și rata de pas.

Faptul că oamenii pot învăța de la antrenori și cărți pentru a se îmbunătăți la ritm sugerează că există un aspect cognitiv, dar fiziologia locomoției bipede este cea care permite o stimulare mai eficientă. Nu este ușor să separi cei doi factori într-un mod științific (non-speculativ), deoarece nu putem antrena un animal să facă ceva ce nu este capabil fiziologic să facă.

Aici sunt câteva discuții interesante despre Iditorod, despre care îmi imaginez că implică o parte din șoferul uman care pășește în echipa de câini de sanie.


Instruire prag

Prag sau ritm T , alergarea este unul dintre cele mai productive tipuri de antrenament pe care îl pot face alergătorii la distanță. Antrenamentul în acest ritm îi ajută pe alergători să evite antrenamentele excesive și să ofere antrenamente mai satisfăcătoare și o consistență mai bună.

Cele două tipuri de antrenament de prag pe care le discut Formula de alergare a lui Daniels sunt cursele de tempo și intervalele de croazieră. Alergările de timp și alergările moderate, prelungite moderat au existat de ceva timp, dar alergătorii și antrenorii le definesc diferit. Intervalele de croazieră sunt o serie de alergări repetate cu o scurtă recuperare între curse. În cartea mea, abordez diferențele și asemănările dintre tempo și antrenamentele la interval de croazieră. Aici, mă țin de rulările de tempo, inclusiv de informații noi despre rulările de tempo extinse.

Unii alergători și antrenori folosesc alergările cu tempo în scopul mai larg de a merge doar pentru o alergare destul de prelungită, constantă, solidă și mai mult pentru beneficiile psihologice (care pot fi considerabile) decât cele fiziologice. În cazul alergării cu intensitate de prag, beneficiul fiziologic este îmbunătățirea rezistenței: capacitatea de a suporta o intensitate din ce în ce mai mare a efortului pentru o perioadă din ce în ce mai lungă de timp. S-ar putea să efectuați unele curse de timp (mai lungi) la o intensitate ușor sub intensitatea pragului, ceea ce oferă o bună oportunitate de a spori rezistența psihologică. Cursele cu tempo mai lungi care încep în zona mai puțin intensă a zonei și progresează până la capătul superior al zonei realizează atât beneficiile unei alergări cu tempo mai lung, cât și beneficiile alergării cu ritm T adevărat.

Stabilirea ritmului prag

Ritmul potrivit pentru alergarea în ritm T este de aproximativ 83 până la 88 la sută din VO2 Max sau 88 până la 92 la sută din vVO2 Frecvența cardiacă maximă sau maximă.

Vă puteți stabili ritmul potrivit pentru alergarea la prag destul de strâns, alergând la o viteză care produce o stare ridicată, dar constantă, de acumulare de lactat din sânge. Acest ritm este puțin mai rapid decât un ritm pe care l-ați putea menține timp de două sau mai multe ore (ritmul maraton pentru majoritatea oamenilor), dar mai lent decât ritmul pe care l-ați putea menține timp de 30 de minute (ritmul de cursă de 10K pentru alergători mai buni). Acest ritm este ușor de deslușit, deoarece în acest din urmă ritm, lactatul din sânge continuă să crească pe parcursul alergării (adică nu există o stare constantă de acumulare de lactat din sânge). De asemenea, în ritmul anterior, lactatul din sânge scade încet după o creștere inițială sau după orice lactat crescut care rezultă din creșterile rasei (de asemenea, nu o stare constantă de acumulare a lactatului din sânge).

Majoritatea alergătorilor își pot da seama că ritmul lor de prag este egal cu un ritm la care ar putea alerga timp de 50 până la 60 de minute. De fapt, pentru alergătorii mai lenți, ritmul prag ar putea fi de fapt ritmul de cursă de 10K, deoarece le ia aproape o oră pentru a „concursa” această distanță. Intensitatea efortului, nu neapărat distanța de alergare sau curse, este ceea ce determină gradul de stres pus asupra sistemelor corpului.

Amintiți-vă că scopul antrenamentului este de a sublinia capacitatea de eliminare a lactatului, nu de a suprasolicita această capacitate. Mă refer la antrenamentul cu prag ca „alergare confortabilă”. Nu ar trebui să se simtă "greu", care este ritmul antrenamentului la intervale pure.

În mod ideal, o alergare cu tempo nu este altceva decât o alergare constantă de 20 de minute la ritm T. Subiectiv, intensitatea efortului asociată cu alergarea în ritm T este confortabil de grea. Din nou, efortul dvs. ar trebui să fie unul pe care îl puteți menține timp de aproximativ o oră într-o cursă. Deși durata ideală a unei alergări stabile este de 20 de minute, timpul de alergare poate varia oarecum pentru a se potrivi unui anumit traseu. De exemplu, dacă ritmul dvs. T este de 6:00 pe milă și alegeți un curs de trei mile, acest lucru vă oferă un efort de tempo de 18 minute sau ați putea merge patru mile pentru o alergare cu tempo de 24 de minute. Desigur, puteți merge exact 20 de minute, folosind marcajele de mile pentru a stabili ritmul corespunzător și puteți opri între trei și un sfert și trei mile și jumătate. Nu este o idee rea să faci alergări cu tempo pe pistă (sau chiar pe o bandă de alergare din când în când), astfel încât să poți controla îndeaproape ritmul. Mulți antrenori și alergători efectuează alergări cu tempo mai lungi la un ritm mai lent decât pragul adevărat, iar acest lucru poate avea rezultate pozitive. rezultate. Alergarea prelungită la această intensitate creează un sentiment bun de menținere a unui ritm puternic pentru o perioadă lungă de timp și, după cum sa menționat mai devreme, în unele cazuri cererea poate fi la fel de intensă din punct de vedere psihologic ca o alergare mai scurtă la un ritm prag real. De asemenea, unii alergători cresc treptat intensitatea unei alergări mai lungi „tempo” până când rulează efectiv la ritmul de prag. În orice caz, cred în beneficiile alergărilor de tempo care sunt mai lungi de 20 de minute și au conceput tabele care modifică viteza alergării, după cum este dictată de durată (vezi tabelul Variații de la pagina 20). Folosirea acestor tabele le oferă alergătorilor o idee mai bună despre ce ritm să se aștepte de la ei înșiși atunci când se află într-o alergare cu tempo, care îi obligă să alerge mai lent decât ritmul de prag și mai lung decât durata tipică de 20 de minute. Pașii ajustați se bazează pe scăderea naturală a intensității menținute pe măsură ce durata unei alergări stabile crește.

Tabelul Variații afișează timpii de ritm mile pentru alergările cu tempo care durează între 20 și 60 de minute și cât de lent este ritmul pe milă (în secunde) decât ritmul T. De asemenea, arată timpii cu ritm M (ritm maraton) și cât de lent sau mai rapid este pe milă decât ritmul T. Dacă VDOT se încadrează între valorile afișate, trebuie doar să adăugați numărul corespunzător de secunde pe milă sau kilometru la propriul ritm T pentru durata de rulare dorită.

Asigurați-vă că executați alergările cu tempo în condiții meteorologice dezirabile și pe teren relativ plat, cu o poziție bună, deoarece scopul acestui antrenament este de a menține o intensitate constantă a efortului pentru o perioadă prelungită de timp. Dealurile, picioarele accidentate și vântul afectează capacitatea de a menține un ritm constant și interferează cu atingerea scopului antrenamentului. Vă puteți monitoriza ritmul cardiac, dar un ritm constant în condiții constante este ceea ce doriți într-o alergare cu tempo.

Este posibil ca cea mai mare provocare în a face alergări cu tempo este să menții ritmul potrivit și să reziste la transformarea alergării cu tempo într-o probă cu cronometru. Amintiți-vă că ritmul adecvat este mai benefic decât unul mai rapid (sau mai lent). Acesta este un antrenament bun pentru a vă exersa capacitatea de a vă concentra pe o sarcină de alergare și de a păstra legătura cu modul în care se simte corpul dumneavoastră în timp ce alergați confortabil din greu.

Începeți un antrenament tempo cu o încălzire bună de cel puțin 10 minute de alergare ușoară și câteva pași ușori. Urmați alergarea tempo-ului cu o răcire, care ar trebui să includă niște pași (patru sau cinci alergări de 20 până la 40 de secunde la un ritm de cursă de aproximativ mile). Veți fi surprins cât de bine vă simțiți la aproximativ 10 minute după o alergare cu tempo.

Recomandarea mea este ca alergările cu ritmul constant să dureze între 20 și 60 de minute, cu ajustări ale ritmului, așa cum se arată în tabel.

Folosind Tempo Runs

Câteva cuvinte de precauție cu privire la cât de des să repeți antrenamente identice și să monitorizezi progresul într-un anumit tip de antrenament de prag: Este natura umană că alergătorii doresc adesea să vadă progrese în antrenamentele lor și uneori încearcă să efectueze un anumit antrenament la viteze din ce în ce mai rapide peste cursul unei perioade destul de scurte de timp. Încercarea de a concura împotriva ta în acest fel este nerecomandabilă. Se conformează principiului de a vă lăsa corpul să reacționeze și să se adapteze la un anumit tip de stres înainte de a crește cantitatea de stres. Este mai bine să efectuați același antrenament de câteva ori la aceeași viteză sau până când o performanță la cursă indică faptul că ați atins un nivel de fitness mai ridicat.

Una dintre cele mai bune modalități de a monitoriza progresul antrenamentului dvs. este să vedeți cât de ușor puteți efectua un anumit antrenament pe măsură ce trece timpul. Dacă ceea ce era un antrenament dificil nu devine atât de dur după câteva săptămâni de antrenament, atunci acesta este un semn excelent că antrenamentul dvs. dă roade într-un mod pozitiv. În acest moment, sunteți de obicei pregătit pentru o creștere a intensității sau a cantității de antrenament. În schimb, încercând întotdeauna să vezi dacă poți merge mai repede într-un antrenament pe care l-ai făcut înainte (tehnica „întotdeauna doare cât mai mult posibil”) poate fi foarte înșelător în încercarea de a determina cât de mult progresezi. Cu această abordare, răniți întotdeauna la fel (sau mai mult) și nu ajungeți niciodată să experimentați efectuarea unui antrenament standard cu disconfort diminuat. Îndoielile încep să apară pe măsură ce te întrebi: „Într-adevăr mă îmbunătățesc sau doar învăț să tolerez mai multă durere?” Dacă de multe ori te rănești grav la antrenament, o cursă câștigată este ceva special, ar trebui să poți suporta mai mult disconfort într-o cursă decât faci în antrenamentul zilnic.

O modalitate mai sofisticată de a monitoriza gradul de stres al unui antrenament este verificarea frecvenței cardiace sau a valorilor lactatului din sânge în diferite momente în timpul efortului sau în timpul recuperării. Bazându-te pe aceste mijloace mai științifice de a ține evidența progresului tău, totuși, te poate împiedica să înveți cum să faci o treabă bună pe cont propriu. Indiferent dacă utilizați sau nu dispozitive mecanice sau electronice pentru a monitoriza răspunsurile corpului, ar trebui să învățați totuși să citiți sentimentele și reacțiile corpului dvs. la tipurile de antrenamente pe care le faceți.

Vă rugăm să nu uitați să nu alergați mai repede decât ritmul T prescris atunci când faceți antrenamente cu tempo. Când ai o zi bună de antrenament, nu este atât de greu să învingi o dată anterioară pe un curs cu tempo de patru mile. Este foarte important, totuși, să lași capacitatea ta, bazată pe eforturi competitive, să-ți determine intensitățile de antrenament. Când un antrenament începe să fie mai ușor, folosește-l pentru a susține ideea că devii mai în formă. Apoi, demonstrează că te îmbunătățești într-o cursă, nu într-un antrenament.

Dacă vă aflați într-o fază prelungită de antrenament, fără curse programate, este rezonabil să creșteți intensitatea antrenamentului fără dovezi de susținere a performanțelor competitive mai bune. În acest caz, o regulă bună este să creșteți VDOT cu o unitate la fiecare patru până la șase săptămâni. Este la fel ca îmbunătățirea timpului de cursă de 5.000 m cu aproximativ 10-15 secunde, o îmbunătățire substanțială în opinia mea. Dacă participați la un program de întreținere, care este conceput pentru a necesita cel mai puțin stres posibil de antrenament, care vă permite să rămâneți la un anumit nivel de fitness, nu este nevoie să creșteți intensitatea antrenamentului (VDOT) sau distanțe. În acest caz, cel mai bun obiectiv este să vedem cât de ușor se pot simți antrenamentele standard în timp.

La stabilirea fazelor de instruire, plasarea antrenamentului de prag poate varia în ordinea generală a programului, în funcție de persoana implicată și de evenimentul pentru care este instruit. Spre deosebire de alergările de anduranță, care se încadrează aproape întotdeauna în prima fază a unui program, antrenamentul de prag ar putea fi accentuat devreme, la mijloc sau târziu în programul de antrenament al alergătorului.


Aceasta nu este o referire la comportamentul nostru (deși, desigur, unii oameni se comportă ca niște animale). Este o referire la faptul că oamenii sunt creaturi biologice, la fel de mult ca crocodilii, pumele și capibara. Suntem produsul a milioane de ani de evoluție, machiajul nostru fizic schimbându-ne pentru a ne face mai apți să supraviețuim și să ne reproducem.

Cu toate acestea, deși oamenii sunt animale, avem și ceva ce niciun alt animal nu are: cea mai complexă structură socială de pe Pământ. Ne adunăm în familii, triburi, clanuri, națiuni. Avem o metodă incredibil de sofisticată de interacțiune - vorbirea. Putem comunica în timp și la distanță prin tipărire și difuzare. Amintirile noastre sunt cele mai lungi, interacțiunile noastre cele mai complicate, percepția noastră asupra lumii în același timp cea mai largă și mai detaliată.

Combinația dintre biologie și societate este ceea ce ne face ceea ce suntem și facem ceea ce facem. Biologia ne ghidează răspunsurile la stimuli, pe baza a mii de generații de strămoși care au supraviețuit datorită răspunsurilor lor. Structurile noastre sociale dictează restricții și modificări ale modului în care ne desfășurăm răspunsurile biologice.

Nici biologia, nici societatea nu stau fără cealaltă. Pentru unii oameni, aceasta este o contradicție – fie natura (biologia) controlează oamenii, fie hrănirea (societatea). Dar, de fapt, filtrăm totul prin ambele pentru a determina modul în care reacționăm la stimuli. Următoarea este o discuție despre cele două părți ale naturii umane: în primul rând, baza biologică a răspunsurilor noastre la lumea din jurul nostru și, în al doilea rând, factorii sociali care afectează aceste răspunsuri și ne fac umani.

BAZA BIOLOGICĂ A COMPORTAMENTULUI OM

Cele trei elemente principale pe care biologia le contribuie la comportamentul uman sunt: ​​1) autoconservarea 2) motivul autoconservarii, reproducerea și 3) o metodă de îmbunătățire a autoconservarii și reproducerii, lăcomia. Voi discuta pe rând pe fiecare.

Autoconservarea înseamnă a te menține în viață, fizic sau psihologic. Acesta din urmă include sănătoși mintal sau economic. (Deoarece ființele umane sunt creaturi foarte sociale, putem aplica autoconservarea și altor persoane, cum ar fi familiile noastre. Cu toate acestea, voi discuta despre asta în capitolul următor.)

BAZA BIOLOGICĂ A AUTOCONSERVĂRII

O leoaică lucrează încet, pe furiș, prin iarba înaltă spre turma de gnu. O căprioară, fără să conștientizeze pericolul pândit în iarbă, se desparte ușor de turmă. Cu repeziciune, leoaica izbucnește în fugă pentru a doborî căprioară. Zăpada uimită se îndepărtează, alergând și întorcându-se, încercând să scape. Leoaica, incapabilă să țină pasul, renunță, iar căprioară scapă înapoi în turmă.

O zebră nu este atât de norocoasă, iar mândria se petrece.

Partidul Donner a fost un grup de coloniști care au făcut drumeții în California în 1846. Prinși de zăpadă în Munții Sierra Nevada, au supraviețuit cât au putut. Aceasta a inclus recurgerea la canibalism atunci când au rămas fără mâncare, mâncând trupurile celor care muriseră.

Pentru a avea succes ca specie, membrii acelei specii trebuie să aibă dorința de a supraviețui suficient de mult pentru a-și transmite genele descendenților. O specie cu dorință de moarte se stinge destul de repede. Acele specii care nu se sting au membri care au dedicat o oarecare atenție să rămână în viață suficient de mult pentru a avea pui. Din acei indivizi și, prin urmare, specii, toate ființele vii descind.

Dorința de a rămâne în viață este una instinctivă, încorporată în psihicul organismului. Organismul va căuta acele elemente din mediul său care îi vor spori șansele de supraviețuire. Acestea includ alimente, apă, oxigen și perioade de odihnă pentru a permite organismului să repare orice uzură a țesuturilor.

Alternativ, va evita sau sustrage acele elemente care i-ar putea reduce șansele de supraviețuire. Astfel de pericole includ prădători, foamete, deshidratare, asfixiere și situații care pot provoca daune organismului.

Acestea caută sau evită impulsurile influențează comportamentul organismelor: bacteriile care caută fier se vor îndrepta către magnetism, gnus vor migra sute de mile pentru a găsi noi pășuni, un om va recurge la canibalism, o ameba va curge departe de un curent electric, o antilopă va alerga. de la un leu, un om se va supune unui ucigaș sau va rezista torturii.

Dorința de a rămâne în viață este, de asemenea, un instinct egoist, deoarece organismul caută supraviețuirea personală. Motivul este explicat în REPRODUCERE.

Supraviețuirea prin evoluție

O expresie care a fost adesea citată greșit, „Supraviețuirea celui mai potrivit”, înseamnă de fapt supraviețuirea celui care se potrivește. Prin potrivire, vreau să spun că un organism are acele atribute care îi permit să profite la maximum de mediul său: adună mâncare, băutură, oxigen, odihnă, sex. Cu cât face asta mai bine, cu atât este mai potrivit.

În acest moment ar trebui să discut despre nișă. O nișă este o poziție într-un mediu care necesită anumite atribute pentru a exploata acel mediu. Un mediu poate conține oricare dintre o varietate de elemente: cantitate de apă, de la ocean la tipul de teren deșertic, de la noroi de mlaștină până la cantitate de vegetație de rocă solidă, de la niciuna (Arctica și Antarctica) la abundentă (păduri tropicale). Poate conține și viață animală, de la cele mai mici insecte la balene albastre și tot ce se află între ele. Combinația și gradul fiecăruia dintre aceste elemente sunt cele care creează nișe.

De exemplu, să ne uităm la unul dintre aceste elemente. Să spunem că există multe animale mici, cum ar fi șoarecii, într-o zonă. Un mic carnivor ca o pisică sălbatică ar putea găsi multă hrană. Astfel, s-ar încadra în această nișă și s-ar dezvolta. Cu toate acestea, atunci când numărul de șoareci scade, pisica sălbatică poate găsi mai puțină hrană și are șanse mai mici de supraviețuire.

Dacă pisica sălbatică are concurență din partea altor carnivore mici, cum ar fi vulpile, cel care este deosebit de bun ca prădător, prin viclenie sau viteză sau prin orice alt atribut, va prinde mai multă hrană. Acest lucru reduce cantitatea de mâncare disponibilă pentru competiție și, astfel, alungă competiția. Dacă vulpea se pricepe mai bine la prinderea șoarecilor (adică mai în formă) decât pisica sălbatică, pisica sălbatică fie va muri, fie va trebui să se mute într-o altă nișă în care va fi prădătorul mai bun.

Pe de altă parte, dacă nu există animale mici, ci multe animale mari, cum ar fi antilopa, nici o vulpe, nici o pisică sălbatică nu ar avea mult succes pradă lor. Astfel, nu s-ar incadra intr-o astfel de nisa. Cu toate acestea, carnivorele mari, cum ar fi leii, ar face-o.

Desigur, nimic nu rămâne la fel pentru totdeauna. Nișele se modifică prin schimbări geologice, climatice și, în prezent, provocate de om în pământ, apă și aer. Un vulcan poate crea o nouă insulă. O epocă de gheață poate bloca cantități uriașe de apă în calotele glaciare și ghețari, creând zone de pământ unde oceanele s-au rostogolit cândva. Deriva continentală poate împinge fundul mării spre vârfurile munților. Oamenii pot tăia pădurile și pot construi orașe. Toate aceste schimbări modifică nișele, condițiile de mediu în care trăiește viața din aceste nișe.

Desigur, asta înseamnă că și viața trebuie să se schimbe, pentru a se potrivi noilor condiții. Dacă nu, moare. Un exemplu este o molie din Anglia. Inițial a fost un alb pestriț, ceea ce i-a permis să se amestece cu scoarța ușoară a copacilor din zona sa. Cu toate acestea, în secolul al XIX-lea, fabricile din această zonă au început să scoată funingine din coșurile lor care s-au așezat pe copaci, schimbând scoarța copacului de la alb pătat la negru pătat. Molia nu se mai putea amesteca și, prin urmare, era o pradă ușoară pentru păsări. Cu toate acestea, unele dintre molii erau mai întunecate și, prin urmare, mai puțin vizibile. După ce câteva generații ale acestor molii mai întunecate au supraviețuit și și-au transmis genele, culoarea standard s-a schimbat în negru pătat, iar molia, care acum se amestecă în scoarța întunecată, supraviețuiește.

Rețineți că astfel de schimbări nu sunt decizii conștiente luate de organism: molia nu și-a spus: „Coaja se întunecă – mai bine îmi schimb și eu culoarea”. Pur și simplu, există variații între indivizii din orice specie. (un avantaj al reproducerii sexuale și al combinației sale de gene). Unele dintre aceste variații sunt dăunătoare: variațiile de molii întunecate erau o pradă ușoară când scoarța copacului era ușoară. Cu toate acestea, pe măsură ce condițiile dintr-o nișă se schimbă, aceleași variații pot deveni avantajoase, sporind mai degrabă decât slăbind șansele de supraviețuire.

Astfel de modificări ale caracteristicilor fizice ale unui organism sunt, desigur, accidentale. Dacă nu există variații la o specie care contribuie la supraviețuire atunci când condițiile se schimbă sau dacă condițiile se schimbă prea repede pentru ca variațiile avantajoase să fie transmise unor descendenți suficienți, (1) specia poate dispărea.

Supraviețuire prin strategie

Alte modificări ale unui organism se pot dezvolta în timp. Acestea sunt strategii de supraviețuire, mai degrabă decât schimbări fizice, care îmbunătățesc șansele de supraviețuire ale organismului. De exemplu, unele animale au perfecționat tehnica hibernării în perioadele în care alimentarea este scăzută. Marmotele au dezvoltat o structură socială care oferă observatori care urmăresc prădătorii și sună un avertisment atunci când apare cineva. Câinii de prerie își sapă vizuini cu mai multe intrări și ieșiri, așa că dacă un prădător intră pe o ușă, câinii pot pleca prin alta.

Aceste strategii de supraviețuire sunt adaptări la condiții de nișă, dar, spre deosebire de schimbările fizice, nu sunt neapărat modificări genetice. Asemenea strategii precum hibernarea, desigur, necesită gene care modifică fiziologia animalului pentru a încetini bătăile inimii, a scădea temperatura corpului și, în caz contrar, a-i scădea metabolismul. Alții sunt instinctivi, conectați genetic la creierul animalului, cum ar fi un cocoș care se învârte și se îngheață când prădătorii sunt aproape.

Cu toate acestea, unele strategii de supraviețuire sunt comportamente învățate. Adică, tinerii le învață de la animale mai în vârstă care le-au învățat de la strămoșii lor. De exemplu, majoritatea prădătorilor își învață puii tehnicile de vânătoare de succes. În general, se pare că, cu cât este mai mare complexitatea sistemului nervos al animalului, cu atât strategiile sunt mai probabil învățate decât instinctive. Rechinii, cu un sistem nervos relativ simplu, vânează prin instinct și nu au nevoie de instrucțiuni despre cum să procedeze. Leii, cu un sistem complex, trebuie să învețe tehnicile de stealth, stalk și atac.

Din nou, la majoritatea animalelor, strategiile nu sunt decizii conștiente, ci răspunsuri la stimuli precum foamea, setea, asfixierea, frica sau epuizarea. Dacă condițiile se schimbă, strategia instinctivă este mai degrabă periculoasă decât benefică, animalul poate muri. De exemplu, răspunsul înghețat al cerbului la frică ar fi mortal dacă nu ar exista nicio acoperire în care să se ascundă în timp ce este înghețat. Strategia bouului moscat este de a forma un cerc staționar cu tinerii în centru și membrii mai în vârstă îndreptați spre exterior, mai degrabă decât să fugă. Acest lucru este excelent împotriva lupilor, dar mortal atunci când se confruntă cu sulițe și arme (perfect, totuși, pentru strategia umană de supraviețuire a vânătorii de grup cu arme). Boul moscat nu poate decide în mod conștient că această strategie nu funcționează și că trebuie să încerce alta.

Combinația de răspunsuri genetice și învățate la stimuli creează reacția animalului la stimuli. De exemplu, reacția instinctivă dictată genetic la o amenințare la adresa autoconservarii este sindromul „luptă sau fugă”. Atunci când este amenințat, un animal suferă mai multe modificări fiziologice care au devenit cablate genetic în corpul animalului. Modificările includ o rată crescută de respirație pentru a oferi mai mult oxigen mușchilor, o bătăi accelerate ale inimii pentru a accelera fluxul sanguin, o diminuare a sensibilității la durere și modificări ale fluxului sanguin, inclusiv o injecție de adrenalină și devierea de la organele la mușchi. Aceste schimbări fiziologice pregătesc animalul fie să lupte pentru supraviețuire, fie să fugă de pericol.

Cu toate acestea, răspunsurile învățate pot atenua instinctivul, în funcție de complexitatea sistemului nervos al animalului. Această complexitate crește opțiunile unui animal în reacția la stimuli. De exemplu, o ameba va evita un câmp electric în mod automat -- o reacție instinctivă neatenuată de o strategie de supraviețuire. Un șobolan înfometat, totuși, va alerga peste o rețea electrificată care îi dă șocuri dureroase dacă există mâncare pe cealaltă parte. Poate învăța o strategie de supraviețuire -- șocurile, deși provoacă schimbări fiziologice instinctive de luptă sau de zbor, nu o vor ucide. Foametea va.

AUTOCONSERVARE ȘI OMUL

Toate cele de mai sus se aplică oamenilor la fel de mult ca și oricărui alt animal: oamenii își doresc supraviețuirea personală caută hrană, băutură, odihnă, sexul se potrivește în nișe trebuie să se adapteze condițiilor în schimbare.

Oamenii sunt supuși acelorași stimuli și reacții ca orice alt animal. Foamea, setea, asfixierea, frica și epuizarea sunt senzații fizice care provoacă reacții fizice instinctive. Majoritatea acestor reacții sunt neplăcute și oamenii evită stimulii care le provoacă sau, dacă sunt inevitabile, iau măsuri pentru a le reduce. Astfel mănânci când e foame, bei când e sete, lupți pentru aer, fugi de situații periculoase, dormi. În orice caz, reacțiile sunt bune prin faptul că vă spun că vă aflați într-o situație care ar putea duce la rănire sau deces. Aceste răspunsuri sunt instinctive și nu avem mai mult control asupra lor decât avem asupra culorii ochilor noștri.

De fapt, avem control asupra culorii ochilor noștri. Motivul pentru care facem este motivul pentru care abordarea noastră față de autoconservare este diferită de toate celelalte creaturi. Avem un creier care este capabil să perceapă și să rezolve problemele. Ne schimbăm culoarea ochilor cu lentile de contact. Reacționăm la o situație amenințătoare prin aplicarea creierului nostru la problemă și găsirea unei soluții la aceasta.

Diferența dintre oameni și alte animale este că, spre deosebire de orice alt animal (din câte știm), putem și facem să răspundem conștient sau să ne modificăm răspunsul la un stimul. Cel mai mare exemplu constă în existența parcurilor de distracții, unde oamenii se supun în mod deliberat stimulilor pe care orice altă creatură de pe pământ ar încerca să îi evite. Imaginați-vă, dacă puteți, reacția unui câine la un roller coaster. Dacă nu a sărit afară la prima mișcare, s-ar înfiora în partea de jos a mașinii până când probabil a avut un atac de cord. Cu toate acestea, oamenii merg la astfel de plimbări pentru distracție, mintea noastră acceptând că călătoria este sigură și, astfel, controlează teroarea pe care un asemenea lucru ar provoca-o oricărei alte creaturi.

Într-adevăr, manifestările fizice ale stresului de la locul de muncă, cum ar fi ulcere, dureri de cap, căderi nervoase, sunt adesea considerate un rezultat al sindromului de luptă sau fuga care lucrează asupra corpului, în timp ce mintea este obligată să rămână sub stimuli pe care nicio altă persoană creatura ar accepta. De exemplu, a fi urlăit de șeful tău ar provoca, la un alt animal, o luptă sau pedepsitul să fugă. Oamenii, totuși, stau în picioare, ascultă, dau din cap, spun „da, înțeleg” și se întorc la muncă (probabil mormăind comentarii neplăcute despre șef în sus.

Mai mult decât atât, oamenii se pot modifica mai degrabă decât să se adapteze doar la mediile în care ne aflăm pentru a ne spori șansele de supraviețuire. Invenția agriculturii și domesticirea animalelor au îmbunătățit aprovizionarea cu hrană, construcția de locuințe, adăpostul sporit de elementele știința și medicina au crescut foarte mult durata vieții umane și calitatea acelei vieți. Ingeniozitatea umană a modificat fiecare aspect al lumii pentru a îmbunătăți viața umană.(2)

Cu toate acestea, oamenii trăiesc într-o societate extrem de complexă. Astfel, auto-conservarea este o propunere mult mai complicată decât printre alte animale. Să mănânci pentru a potoli foamea este mai mult decât să găsești vegetație adecvată sau să vânezi un adăpost pentru odihnă și recuperare este mai mult decât să găsești o peșteră sau un cuib convenabil. Evitarea prădătorilor este dificilă deoarece este adesea greu, dacă nu imposibil, să spui ce este un prădător (singurii prădători adevărați). pe oameni sunt alți oameni). Chiar și evitarea situațiilor periculoase (cum ar fi accidentele de mașină) este dificilă din cauza tehnologiei umane. Lucrurile se pot întâmpla atât de repede pericolul nu este evident până nu este prea târziu pentru a face ceva în acest sens.

Pentru a face față complexității, societatea umană a devenit, în mare măsură, una economică. Adică, conexiunile dintre persoanele neînrudite se bazează adesea pe distribuția resurselor (persoanele înrudite se conectează mai mult prin atașamentul personal). Voi discuta acești factori sociali în autoconservarea umană în capitolul următor.

Citatul de mai sus este din popularul film, WALL STREET, cu Michael Douglas în rolul principal. Când s-a vorbit în film, a fost folosit ca un contrapunct ironic: personajul care a spus că a avut mare succes în urma crezului, dar în cele din urmă a fost căderea lui. Publicul poate crede că a fost dreptate poetică. Credo, cu toate acestea, este doar o declarație a necesității biologice.

Lăcomia are o conotație extrem de negativă pentru majoritatea oamenilor. Evocă imagini cu Ebenezer Scrooge și Shylock, chicotând din cauza aurii lor și ignorând situațiile și suferințele altora. Cu toate acestea, este de fapt strângerea de resurse, cu cât mai multe, cu atât mai bine. Din punct de vedere biologic, pentru orice organism care are succes, lăcomia este bună.

Orice formă de viață trebuie să adune resurse care îi permit să supraviețuiască și să se reproducă. Resursele pot fi alimente, apă, lumina soarelui, minerale, vitamine, adăpost. Fără aceste lucruri, organismul moare. Deoarece cele mai de bază două scopuri ale vieții sunt de a trăi și de a se reproduce, ar trebui să facă tot posibilul pentru a evita moartea din lipsă de resurse.

Lăcomia este un organism care primește o bucată mai mare din plăcintă, mai multe resurse necesare, decât alte organisme. De exemplu, în pădurea tropicală amazoniană, un copac ocazional moare și cade. Acest lucru lasă o deschidere către soare în baldachinul continuu al frunzișului. Plantele și copacii se întrec pentru a crește în acea deschidere. Câștigătorii din cursă umplu gaura, iar învinșii mor din lipsă de lumină solară. (Attenborough, 1990) Lăcomia pentru lumina soarelui înseamnă viață.

Din nou, în ceea ce privește autoconservarea și sexul, lăcomia este o reacție instinctivă. Când vi se prezintă resurse, instinctul este să le apucați, să le folosiți, să profitați de ele. Aceasta nu este o decizie conștientă. Un animal, atunci când moare de foame, își dorește mai multă hrană când îi este sete, mai multă apă. If it means taking it from another animal, that's what it does if it can.

You may ask, what about those animals who feed their offspring, though they're starving themselves? Remember that the second purpose of life is to reproduce. This requires not only producing the young. Once it's born it must be kept alive until it's self-sufficient. If it dies, then all the time, effort and energy to produce it must be repeated to produce another one. However, once it reaches self-sufficiency the parent's genes will, most likely, be passed on to another generation. Keeping the offspring alive, even at the expense of the parent dying, is of paramount importance. Thus, a parent caring for its young at its own expense is not an act of selflessness it's an act of genetic selfishness.

You may also point out that humans avoid being greedy. In fact, being greedy is something that is scorned, something to be ashamed of. Once again, as for self-preservation and reproduction, it's because humans are unique -- we have a conscious mind that influences their biological instincts. How that works is the topic of the next chapter.

NOTES

1There is a theory of critical mass, that the gene pool for a species must be large enough (that is, the breeding population must be large enough) to provide enough variations to counter adverse conditions or events. For example, the African cheetah population appears to be descended from only a few individuals apparently most of the species fell prey to a disease that only a few survived because of a genetic immunity. Those few represented a gene pool too small to provide much in the way of variation, and there is a fear that something, perhaps another disease to which the current population has no genetic immunity, will kill off the remaining cheetahs.
Return

2 Of course, we can also argue that this same ingenuity has enhanced human life to the point that human life, and all other life on earth, is threatened. The human ability to alter the environment to help people survive has allowed so many people to survive that the Earth itself, which is need to support them, many not survive.
Return


What Lack of Affection Can Do to You

Recently I wrote about Juan Mann, the founder of the “Free Hugs” movement who felt so deprived of meaningful human contact that he offered to embrace strangers on the street. Perhaps you can identify with Mann. How often do you find yourself feeling lonely, craving more affection than you get? Maybe you wish your spouse or partner were a bit more demonstrative of his or her love. Maybe you’ve tried without success to get certain people in your life to be more affectionate with you, so you go on wishing for more affection than you receive. If any of this sounds familiar, then you’re experiencing a common problem known as skin hunger, and you're far from alone. Consider:

  • Three out of every four adults agree with the statement, “Americans suffer from skin hunger.”
  • More Americans live alone than ever before.
  • One in four Americans reports not having a single person to talk to about important issues. among American adults has increased by 16 percent in the last decade.

These facts help us understand the nature of skin hunger, which is both an acknowledgment that we don’t get as much affection as we need, and of our drive to get more. We normally associate hunger with food, of course—but we don’t feel hunger simply because we want food. We feel hunger because we need food, just as we feel thirsty because we need water, and tired because we need sleep. Our bodies know what they require to function properly, and research suggests that affection belongs on that list, right behind food, water, and rest.

Just as lack of food, water, and rest have their detrimental effects, so too does the lack of affection. In a recent study of 509 adults, I examined the construct of skin hunger—and the social, relational, and health deficits with which it is associated. The results were consistent and striking. People with high levels of skin hunger are disadvantaged in multiple ways, compared to those with moderate or low levels. Specifically, compared to people with less skin hunger, people who feel more affection-deprived: are less happy more lonely more likely to experience depression and stress and, in general, in worse health. They have less social support and lower relationship satisfaction. They experience more mood and anxiety disorders, and more secondary immune disorders (those that are acquired rather than inherited genetically). They are more likely to have alexithymia, a condition that impairs their ability to express and interpret emotion. Finally, they are more likely to have a preoccupied or fearful-avoidant attachment style they're less likely to form secure attachments with others in their lives.

These findings don’t establish that skin hunger causes all of these negative conditions, only that people who feel highly affection-deprived are more likely than others to experience them. If you’re one of those people, though, these findings probably come as no surprise. Affectionate contact is so necessary for a healthy life that we suffer when we don’t get enough.

Fortunately, skin hunger doesn’t have to be a permanent condition. Each of us has the capacity to get more affection in our lives. In the meantime, put down your cell phone and share an affectionate moment with someone in person. For those with skin hunger, human contact—not the technologically mediated variety—is the cure for what ails.


The Physics Of Jumping

In jumping events such as the long jump and high jump the athlete must propel him or herself into the air with as much speed as possible in order to achieve the maximum jump distance. In the high jump the jumping distance is the vertical distance that the athlete clears, and in the long jump the jumping distance is the horizontal distance that the athlete clears. In this page I will mainly discuss the physics of these jumping events.

The Physics Of Long Jump

Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2013_IPC_Athletics_World_Championships_-_26072013_-_Keng-Chin_Liang_of_Taipei_during_the_Men's_Long_jump_-_T12_2.jpg. Author: https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Pleclown


In order to jump as far as possible in the long jump, the athlete must run as fast as he can and then jump up as high as he can at the point of takeoff. This is a case of projectile motion in which the maximum distance is achieved by maximizing horizontal velocity and vertical velocity at the point of takeoff. The figure below shows a schematic of the long jump.

VX is the horizontal velocity of the center of mass of the long jumper at the point of takeoff. The center of mass is represented by the red dot

Vy is the vertical velocity of the center of mass of the long jumper at the point of takeoff

h is the change in vertical position of the center of mass of the long jumper between the takeoff point and landing point

R is the horizontal jumping distance of the long jumper

The center of mass of the long jumper can be treated as a single particle obeying Newton's second law of motion. If we reasonably assume that air resistance is negligible, the motion of the center of mass of the long jumper is exactly predicted by the equations for projectile motion , during the airborne phase of the long jump. At the point of takeoff the horizontal velocity of the long jumper is already established (due to the speed build up during the run). So the only thing the long jumper can do at this point is maximize Vy in order to maximize R. This is achieved by pushing off the ground with the takeoff leg with as much force as he can. A greater Vy increases the time spent airborne which increases the jumping distance R.

To further maximize jumping distance, the long jumper can raise his legs so that he falls further down upon landing. This increases h and increases R as a result. Due to the importance of fast running speed in obtaining large long jump distance, it is no surprise that the best sprinters can also be the best long jumpers. Carl Lewis is a well known example of this.

A more elaborate jumping sport similar to the long jump is the triple jump in which athletes jump three times. Each of the three jump distances are maximized in a similar fashion to how a long jump distance is maximized. The video below shows a triple jump.


The Physics Of High Jump

In order to jump as high as possible in the high jump (using the Fosbury Flop), the athlete must maximize his vertical jump velocity at the point of takeoff, while also having sufficient horizontal velocity to carry his body over the bar. Optimal high jump technique involves leaning back a bit and planting the takeoff leg ahead of the body, just before the jump. The figure below illustrates the run-up and takeoff for the high jump [1]. The high jumper must reach a fast running speed before takeoff. This enables him to maximize the vertical force exerted by his takeoff leg on the ground, which in turn helps maximize his vertical jump velocity [1]. The authors of [1] state: "When the takeoff leg is planted ahead of the body at the end of the run-up, the knee extensor muscles (quadriceps) resist against the flexion of the leg, but the leg is forced to flex anyway, because of the forward momentum of the jumper. In this process the takeoff leg's knee extensor muscles are stretched. It is believed that this stretching produces a stimulation of the muscles, which in turn allows the foot of the takeoff leg to press harder against the ground". This means that the takeoff leg (at the end of the run-up) pushes against the ground harder during takeoff than it would if the jumper is jumping from a standing position.

During the takeoff stage, the vertical range of motion of the center of mass of the high jumper must also be maximized in order to maximize the vertical takeoff velocity. This maximizes the time over which the takeoff force (exerted by the takeoff leg on the ground) is applied, which in turn maximizes the vertical takeoff velocity. So at the start of the takeoff stage the center of mass of the high jumper is in a low position and at the end of the takeoff stage it's in a high position. This is achieved by running with bent legs on the last few steps before takeoff and by running on a curve (which also lowers the center of mass of the high jumper due to the "lean" towards the center of the turn) [1].

In addition to the large takeoff force induced by planting the takeoff leg ahead of the body, there is additional physics to consider as a result of planting the takeoff leg. The takeoff foot, when planted, serves as a form of pivot enabling part of the horizontal momentum of the high jumper to be transformed into additional vertical (takeoff) momentum, which in turn translates into additional vertical takeoff velocity. The figure below shows a basic schematic of this, in which the high jumper is represented (for simplicity) as a thin rectangle. Stage (1) shows the high jumper before he leans back, near the end of the run. Stage (2) shows the high jumper after he leans back and just before he plants his takeoff leg in the ground. Stage (3) shows the high jumper just after he plants his takeoff leg in the ground. Angular momentum is conserved about pivot point P between stage (2) and (3). Treat this as a two-dimensional problem.

VX is the horizontal velocity of the center of mass G of the high jumper just before he plants his takeoff leg in the ground

L is the distance between P și G

θ is the lean-back angle of the high jumper

V is the velocity of the center of mass of the high jumper just after the takeoff leg is planted in the ground. This is the velocity of the center of mass at the start of the takeoff stage.

w is the angular velocity of the high jumper just after the takeoff leg is planted in the ground

Since angular momentum is conserved about P we can write the following equation for conservation of angular momentum between stage (2) and (3), about P:

MVXLsinθ = euPw (1)

Unde M is the mass of the high jumper, and euP is the moment of inertia of the high jumper about point P, about an axis pointing out of the page.

Now, w = V/L (2)

Since the high jumper is represented by a thin rectangle,

euP = (1/12)M(2L) 2 +ML 2 (3)

Substitute equations (2) and (3) into (1) and solve for V. We get:

V = (3/4)VXsinθ

The vertical component of V este Vy = (3/4)VXsinθcosθ.

Note that this result assumes that the high jumper is a rigid body between stage (2) and (3), which is not completely accurate. But nonetheless, this result is informative and serves as a useful representation for part of the physics taking place during the takeoff stage.

As a rough estimate for elite level jumpers, use VX = 8 m/s and θ = 70-80 degrees. This gives a vertical component Vy of 1-2 m/s (at the start of the takeoff stage). This vertical component Vy contributes to the vertical takeoff velocity of the high jumper (in addition to the contribution provided by the takeoff force generated by the takeoff leg). For example, if the vertical takeoff velocity of a high jumper's center of mass is 4.5 m/s (at the end of the takeoff stage) and the vertical component Vy is 1 m/s (at the start of the takeoff stage), then the takeoff force propels the high jumper upward at a certain acceleration such that the vertical velocity gain is 3.5 m/s between the start and end of the takeoff stage. The initial vertical velocity of 1-2 m/s can add significant height to the jump.

The center of mass of the high jumper can be treated as a single particle obeying Newton's second law of motion. If we reasonably assume that air resistance is negligible, the motion of the center of mass of the high jumper is exactly predicted by the equations for projectile motion, during the airborne phase of the high jump. Once the high jumper's feet leave the ground, the motion (and maximum height reached) of his center of mass is established and nothing more can be done by the high jumper to change it. However, once the high jumper is airborne he can further maximize the bar height he clears by bending his body around the bar using appropriate technique (as shown in the figure below). In doing so, his center of mass (the red dot) can actually pass underneath the bar, while enabling his body to pass over the bar (the black dot). This means that the bar can actually be placed higher than the maximum height reached by the center of mass of the high jumper.

Lastly, the high jumper must have a slight rotational speed in order to go "around" the bar as he jumps over it. This rotational speed is established by the high jumper at takeoff, using the force exerted by his takeoff leg on the ground at takeoff.

This concludes the physics analysis of the long jump and high jump. For an interesting analysis involving standing jump height see Jump height on another planet.

1. J. Dapena and T.K. Ficklin, Scientific Services Project - High Jump (USA Track and Field), Biomechanics Laboratory, Dept. of Kinesiology, Indiana University, 2007. http://www.indiana.edu/


Discuţie

The main finding of this meta-analysis is that interval training produces improvements in VO2max slightly greater than those typically reported with what might be described as adult fitness based continuous training even though many of the studies were of short duration with limited training sessions per week. While the observation that more intense training results in greater increases in cardiorespiratory fitness is not surprising, our analysis suggests that longer intervals combined with high intensity continuous training can generate marked increases in VO2max in almost all relatively young adults.

As noted in the introduction, the Heritage Study demonstrated a mean increase in VO2max of 0.4 L · min 𢄡 in response to 20 weeks of standardized adult fitness style training and marked individual variation was observed [5]. This value is also relatively high in comparison to other large adult fitness style training programs that show increases in VO2max on the order of 0.2𠄰.3 L • min 𢄡 [47]. By contrast, the studies we evaluated that used interval training alone or in combination with continuous training estimated a mean increase in VO2max of 0.5 L · min 𢄡 . Figure 4 demonstrates an estimated distribution of training evoked changes in VO2max for the studies we evaluated. This figure presents a distribution of means whereas the Heritage data is of population values. It is worth noting, however, that the distribution of study effects presented in Figure 4 would appear to be shifted right in comparison to the Heritage data in spite of the fact that some of the studies were of limited duration (6𠄸 weeks) used intervals that were only one minute long and the time spent during the “work” portion of the interval training session was as low as 10 minutes. Thus, assuming the individual subject data used to generate the summary statistics in this meta-analysis follow roughly a normal distribution, the distribution of individual changes would be comparable, if not slightly better, than the Heritage data even though the overall duration (weeks spent training) were shorter in the studies we evaluated.

The conventional wisdom is that intervals of 3𠄵 minutes are especially effective in evoking increases in exercise capacity. Consistent with this idea, the nine studies that generated the biggest increases in VO2max (𢏀.85/min) generally used intervals of 3𠄵 minutes and high intensity continuous training [7]–[15]. Additionally, many of these studies presented either individual data or ranges for VO2max values pre and post training, and inspection of this data suggests that a marked training response was seen in all subjects. Thus, given the large increases in VO2max seen in these studies, we believe that caution must be used in concluding that at least some humans are incapable (perhaps for genetic reasons) of increasing their VO2max in response to endurance exercise training.

Along these lines, many of the studies showing the largest increases in VO2max appeared to follow a pattern similar to the so-called “Hickson protocol” [7]. This protocol includes 10 weeks of training 6 days/week with interval and continuous training on alternate days. Interval training consists of six 5 minute sessions on a cycle ergometer at a work rate approaching the subjects' VO2max. These work periods are separated by 2 minutes of active rest. As the subjects' power output increases during training, the exercise intensity is increased as needed. On the non-interval days, continuous training consists of running as fast as possible for 30 min/day during the 1st week, 35 min/day during the second week, and 40 min/day or longer thereafter.

The original study of Hickson and colleagues noted that VO2max was continuing to increase at the end of the 10 week training program [7]. However, their subjects declined to continue to train due to the extremely arduous nature of the program. This observation emphasizes that it may be unrealistic to expect significant segments of the population to participate in an exercise training program that permits them to reach their individual upper limit for VO2max. It should also be noted that the high intensity continuous running almost certainly contributed to the large increases in VO2max seen in studies using the Hickson protocol but it is not possible to determine the relative role of each type of training.

Since there is no genetic data on the subjects from the studies included in our analysis it is not possible to use them to retrospectively evaluate the genetic determinants of trainability that have emerged from Heritage [5]. It is well accepted that the increases in VO2max with training are due to increases in cardiac output and peripheral oxygen extraction. However, the contribution of changes in stroke volume, blood volume, capillary density, muscle mitochondrial content and many other factors associated with training induced increases in VO2max might vary on both an individual basis and perhaps via interaction with specific elements of a given training program [48]–[52].

In addition to the well-known limitations associated with retrospective analysis of data reported previously, there are specific limitations to our analysis. First, as detailed above there was wide variability in training programs used in the studies we evaluated. Second, about two thirds of the subjects included in the studies we evaluated were (likely Caucasian) young men and this could explain at least some of the increased responsiveness that we saw. However, sex and age generally do not have major effects on the VO2max responses to training [5], [41]. We also did not include studies in patient populations that have shown marked improvements in exercise capacity with interval training in groups previously thought to have limited trainability [53]. Nor did we include a body of work showing that very short bouts of high intensity exercise followed by longer periods of recovery can have profound effects on exercise capacity [54]. The findings from these studies along with the data reported in our paper indicate that some of the peripheral metabolic adaptations to training require can be elicited by very short periods of high intensity exercise, but that longer intervals are required to see large changes in cardiac output and VO2max. The analysis also suggested some effect of publication bias, particularly with studies with small sample sizes and small effects. While the estimated change in VO2max remained statistically significant with various sensitivity analyses, a clear causal association is inherently limited with this data.

In summary, our analysis indicates that in addition to studies using training programs consistent with various public health guidelines, the basic biology of trainability needs to be evaluated using regimens designed to generate the most robust possible physiological adaptations.


Love Hurts

This all paints quite the rosy picture of love: hormones are released, making us feel good, rewarded, and close to our romantic partners. But that can’t be the whole story: love is often accompanied by jealousy, erratic behavior, and irrationality, along with a host of other less-than-positive emotions and moods. It seems that our friendly cohort of hormones is also responsible for the downsides of love.

Dopamine, for instance, is the hormone responsible for the vast majority of the brain’s reward pathway – and that means controlling both the good and the bad. We experience surges of dopamine for our virtues și our vices. In fact, the dopamine pathway is particularly well studied when it comes to addiction. The same regions that light up when we’re feeling attraction light up when drug addicts take cocaine and when we binge eat sweets. For example, cocaine maintains dopamine signaling for much longer than usual, leading to a temporary “high.” In a way, attraction is much like an addiction to another human being. Similarly, the same brain regions light up when we become addicted to material goods as when we become emotionally dependent on our partners (Figure 2). And addicts going into withdrawal are not unlike love-struck people craving the company of someone they cannot see.

Figura 2: Dopamine, which runs the reward pathways in our brain, is great in moderate doses, helping us enjoy food, exciting events, and relationships. However, we can push the dopamine pathway too far when we become addicted to food or drugs. Similarly, too much dopamine in a relationship can underlie unhealthy emotional dependence on our partners. And while healthy levels of oxytocin help us bond and feel warm and fuzzy towards our companions, elevated oxytocin can also fuel prejudice.

The story is somewhat similar for oxytocin: too much of a good thing can be bad. Recent studies on party drugs such as MDMA and GHB shows that oxytocin may be the hormone behind the feel-good, sociable effects these chemicals produce. These positive feelings are taken to an extreme in this case, causing the user to dissociate from his or her environment and act wildly and recklessly. Furthermore, oxytocin’s role as a “bonding” hormone appears to help reinforce the positive feelings we already feel towards the people we love. That is, as we become more attached to our families, friends, and significant others, oxytocin is working in the background, reminding us why we like these people and increasing our affection for them. While this may be a good things for monogamy, such associations are not always positive. For example, oxytocin has also been suggested to play a role in ethnocentrism, increasing our love for people in our already-established cultural groups and making those unlike us seem more foreign (Figure 2). Thus, like dopamine, oxytocin can be a bit of a double-edged sword.

And finally, what would love be without embarrassment? Sexual arousal (but not necessarily attachment) appears to turn off regions in our brain that regulate critical thinking, self-awareness, and rational behavior, including parts of the prefrontal cortex (Figure 2). In short, love makes us dumb. Have you ever done something when you were in love that you later regretted? Maybe not. I’d ask a certain star-crossed Shakespearean couple, but it’s a little late for them.

So, in short, there is sort of a “formula” for love. However, it’s a work in progress, and there are many questions left unanswered. And, as we’ve realized by now, it’s not just the hormone side of the equation that’s complicated. Love can be both the best and worst thing for you – it can be the thing that gets us up in the morning, or what makes us never want to wake up again. I’m not sure I could define “love” for you if I kept you here for another ten thousand pages.

In the end, everyone is capable of defining love for themselves. And, for better or for worse, if it’s all hormones, maybe each of us can have “chemistry” with just about anyone. But whether or not it goes further is still up to the rest of you.

Katherine Wu is a third-year graduate student at Harvard University. She loves science with all of her brain.


METHODS

Subjects.

Sixteen highly trained male middle- and long-distance runners (body mass 67.9 ± 7.3 kg, height 177.6 ± 7.0 cm, age 24.6 ± 5.0 yr means ± SD), all having regularly participated in regional, national, or international competition in events ranging from 1,500 m to the marathon, took part in the study. The runners gave their written informed consent to participate in the experimental procedure, which was approved by the University of Calgary Conjoint Health Research Ethics Board. All subjects performed distance running training between 6 and 12 times per week. The training volume of the subjects was 118 ± 32 km/wk. None of the subjects had any neuromuscular or musculoskeletal injuries at the time of the study.

Maximal oxygen uptake and lactate threshold.

On the first visit to the laboratory, V̇ o 2max and lactate threshold were determined. Subjects were instructed to wear cool, loose clothing and their own lightweight running shoes and were instructed not to consume any food or drink, other than water, during the 90 min before the testing session. They were also asked to refrain from caffeine and vigorous physical activity for 24 h before the session. After a self-selected warm-up, the subjects began running on a motorized treadmill (Woodway Pro, Woodway USA, Waukesha, WI). The initial speed was ∼3 km/h below the subject's most recent 10-km race performance, and there was no gradient. Expired gases were measured by a Parvomedics TrueMax 2400 metabolic measurement cart (Salt Lake City, UT) for the determination of V̇ o 2 (ml·kg −1 ·min −1 ) and carbon dioxide output (V̇ co 2, ml·kg −1 ·min −1 ). The treadmill belt speed was increased 0.8 km/h every 2 min. After each 2-min stage, subjects briefly straddled the treadmill belt and a fingertip blood sample was taken for blood lactate measurement (Lactate Pro). Once blood lactate concentration rose >1 mM from the previous sample, the treadmill speed was returned to the previous speed and the grade was increased 2%. This increment in grade was repeated every minute until volitional fatigue.

The metabolic cart was calibrated before and after each session by means of a two-point calibration using room air and a gas mixture of known composition (4% CO2, 16% O2, balance N2). The flow sensor (Hans Rudolf 3813 heated pneumotachometer) was calibrated with a manual 3-liter syringe. The accuracy values provided by the manufacturer are 0.03% and 0.1% for O2 and CO2 and ±2% for volume. The technical error of measurement for this system in our lab is reported to be 0.09 l/min (1.9 ± 0.3%).

sLT was defined as the speed at the stage preceding the stage for which there was a blood lactate increase ≥1.0 mM. V̇ o 2max was defined as the highest 30-s average V̇ o 2 during the test. V̇ o 2max was considered to have been achieved if there was no increase (<100 ml·kg −1 ·min −1 ) in V̇ o 2 with an increase in treadmill slope or if two of the following occurred: 1) RER was >1.15, 2) blood lactate concentration was >8 mM, or 3) subjects reached their age-predicted maximal heart rate (220 − age). All tests were terminated by volitional exhaustion, and all subjects achieved V̇ o 2max by these criteria.

Running economy.

On a separate day, each subject's RE was determined. The subjects were reminded of the same pretesting instructions as for the first testing session. After a warm-up period of 10 min at a running speed of 9.6 km/h, the subjects ran three different speeds for 5 min on a treadmill in the same order: 75%, 85%, and 95% sLT. For each speed, the breath-by-breath V̇ o 2 was averaged every 30 s. Steady state was defined as an increase of <100 ml O2 over the final 2 min of each stage. In the one case for which the difference was >100 ml, the stage was continued for another 30 s, which resulted in a confirmed steady state. The V̇ o 2 over the final 2 min was taken as the steady-state V̇ o 2 for that speed. Between stages, the subjects stood stationary on the treadmill for 5 min. Fingertip blood samples were taken for lactate analysis immediately before and after each 5-min stage.

RE at each speed was expressed as both a gross oxygen cost (ml O2·kg −1 ·km −1 ) as well as a gross caloric unit cost (kcal·kg −1 ·km −1 ). With the average RER over the same 2 min, the caloric equivalent of the V̇ o 2 (kcal/l O2) was determined (17) and caloric unit cost was calculated as caloric unit cost (kcal·kg −1 ·km −1 ) = V̇ o 2·caloric equivalent·s −1 ·BM −1 ·K, where V̇ o 2 is measured in liters per minute, caloric equivalent is in kilocalories per liter, speed (s) is in meters per minute, body mass (BM) is in kilograms, and K is 1,000 m/km. Resting metabolic rate was not subtracted, because it cannot be confirmed that resting metabolic demand continues at the same rate during the running. This is a baseline subtraction issue as described by Stainsby and Barclay (27).

Statistics.

Values are presented as means ± SD. One-way ANOVA with repeated measures and Tukey's post hoc test were used to test for differences between the three speeds. Pearson product-moment correlation was used to identify significant relationships. Statistical significance was set at P ≤ 0.05.


Exercise and Physical Reconditioning

Donna Bloodworth , in Pain Management , 2007

▪ HIP AND KNEE ARTHRITIS

Endurance and strengthening exercises have been prescribed for hip and knee osteoarthritis and have been studied in the literature. Quadriceps weakness is known to correlate with the presence of arthritis, and with greater pain and disability, but not with progression of the disease. 13 Both endurance and strengthening programs improve pain and function when prescribed for persons with hip or knee arthritis. Additionally, participation in endurance activities has been shown to decrease depressive symptomatology in this patient group. 13 As discussed, transient increases in pain due to exercise occur and the likelihood of injury as a result of exercise participation is very small. 13 One of the most fundamental exercises in a knee arthritis physical therapy program is the quad set, in which the patient lies or sits with the affected knee extended and the shank supported, and isometrically contracts the quadriceps muscle. This exercise has been shown to reduce pain and improve function ( Fig. 127-2 ). 28 Straight leg raises, quadriceps and gluteal strengthening, hamstring stretches, joint conservation instruction and cycling or water aerobics can be added to the script, as well as gait training with a cane ( Fig. 127-3 ).


Humans best at long distance running: purely physiological or is it a function also of ability to pace? - Biologie

Perhaps the hallmark study in human exercise physiology was performed by Nobel Laureate Professor AV Hill on himself in Manchester, England in the early 1920s. Hill circled an 88 metre grass running track at three different speeds each for 4 minutes while he measured his average oxygen consumption every 30 seconds (Hill and Lupton 1 fig 2 of that paper). He concluded that his oxygen consumption reached a maximum at 16 km/hour “beyond which no bodily effort can drive it”. 2 (page 166 1 ) This experiment established the single most popular test in the exercise sciences – the progressive exercise test for the measurement of the maximum oxygen consumption (VO2max). The experimental protocol in this test forces the subject progressively to increase the work rate until voluntary exhaustion.

According to the modern interpretation, 3 – 14 the outcome of this test defines the limits of the human cardiorespiratory system, because it apparently terminates when the cardiac output reaches a maximum value. 9 11 13 It also established a model to explain the biology of human exercise performance, for if the cardiovascular system determines maximal exercise performance, then it must also determine performance during many other forms of exercise, as suggested by Bassett and Howley 9 and others. 15 16 Thus, champion athletes able to run very fast for long distances do so because of the metabolic consequences in their skeletal muscles of their superior cardiovascular function, 9 15 16 even though they exercise at intensities below that at which the VO2max is reached and at which, according to that model, cardiovascular function is not maximal and cannot therefore, by definition, be cel “limiting” factor.

This explanation seems paradoxical because, if correct, it predicts that athletes should be able to exercise more vigorously and for longer simply by increasing …


Priveste filmarea: De ce oamenii buni sunt mai încercați decât cei răi? (Ianuarie 2022).