Документы на проведение гипоксической дыхательной тренировки. Гипоксическая тренировка в спорте. Основные определения и идеи

Гипоксическая дыхательная тренировка представляет собой способ по-вы-ше-ния эф-фек-тив-нос-ти ды-ха-ния, и, как следствие, лечения и ускорения анаболизма. Ды-ха-тель-ные тре-ни-ров-ки ши-ро-ко ис-поль-зу-ют-ся в медицине и в подготовке про-фес-си-о-наль-ных спорт-сме-нов. Вы наверняка видели в кино или обучающих фильмах, как спорт-смен го-то-вит-ся к предстоящим со-рев-но-ва-ни-ям высоко в горах, например, такую тре-ни-ров-ку де-мон-стри-ро-ва-ли в филь-ме «Роки 4». Санатории, как правило, особенно те, в ко-то-рых ле-чат за-бо-ле-ва-ния лег-ких или он-ко-ло-ги-чес-кие за-бо-ле-ва-ния, так же рас-по-ло-же-ны в гор-ных мас-си-вах. Почему? Дело в том, что в горах воздух более раз-ря-жен-ный, в нем мень-ше кис-ло-ро-да и боль-ше ди-ок-си-да уг-ле-ро-да, бла-го-да-ря чему происходит активная вентиляция легких.

Гипоксическая дыхательная тренировка позволяет создать эффект «горного воз-ду-ха» без по-езд-ки в го-ры, больше того, Вы сможете научиться в принципе меньше дышать, из-вле-кая столь-ко же кис-ло-ро-да, сколько извлекаете из воздуха сейчас. Дело в том, что, на са-мом де-ле, че-ло-век вды-ха-ет воздух с содержанием кислорода 21%, а выдыхает с со-дер-жа-ни-ем кис-ло-ро-да 16%, очевидно используя только его часть, а это можно ис-пра-вить! Зачем? Во-пер-вых, чем меньше Вы будете вдыхать воздуха, тем меньше вред-ных ве-ществ бу-дет по-па-дать вместе с ним в организм, а живете Вы, скорее всего, не в эко-ло-ги-чес-ки чис-той зо-не. Во-вто-рых, Вы сможете снизить нагрузку на сердце, печень, со-су-ды, лег-кие, пред-от-вра-тить раз-ви-тие ате-ро-скле-ро-за, а так же повысить кон-цен-тра-цию ана-бо-ли-чес-ких гор-мо-нов в кро-ви и по-вы-сить вос-при-им-чи-вость рецепторов к ним.

Лечебные свойства дыхательной тренировки

Повышение иммунитета: во-первых, за счет антиоксидантных свойств, по-дав-ля-ю-щих дей-ствие свободных радикалов в организме; во-вторых, за счет по-вы-ше-ния чув-стви-тель-но-сти клеток к эндогенным гормонам, которые, в свою очередь, так же яв-ля-ют-ся ан-ти-ок-си-дан-та-ми; в третьих, уве-ли-чи-ва-ет-ся количество цик-ли-чес-ко-го аде-но-зин-мо-но-фос-фа-та, ко-то-рый препятствует рас-прос-тра-не-нию ра-ко-вых опухолей; в чет-вер-тых, из-за то-го, что че-ло-век меньше дышит, он меньше соп-ри-ка-са-ет-ся с раз-лич-ны-ми вред-ными ве-щест-ва-ми, на-хо-дя-щи-ми-ся в воздухе, в частности, с вирусами, по-это-му ги-пок-си-чес-кая тре-ни-ров-ка способна помочь избежать заболеваний даже во вре-мя эпи-де-мий при час-тых кон-так-тах с людь-ми.

Уменьшение износа органов: во-первых, человек меньше дышит, что, априори, вы-нуж-да-ет мень-ше «напрягать» легкие; во-вторых, снижение износа сердечной мышцы и со-су-дов во вре-мя ин-тен-сив-ной фи-зи-чес-кой нагрузки, поскольку нехватка кислорода яв-ля-ет-ся ос-нов-ным фактором ускорения кро-во-об-ра-ще-ния, если же Вы научитесь эф-фек-тив-нее пот-реб-лять кис-ло-род, тогда «кислородный долг» будет снижаться. Во вре-мя мно-го-чис-лен-ных ис-сле-до-ва-ний был получен 100% результат повышения ге-мо-гло-би-на в кро-ви, что так же является важным фактором, как для повышения им-му-ни-те-та, так и для сни-же-ния износа внутренних органов человека. Кроме того, ги-пок-си-чес-кая тре-ни-ров-ка при-во-дит к снижению скорости основного обмена, что сви-де-тель-ству-ет о бо-лее ща-дя-щем ре-жи-ме ра-бо-ты всего организма в целом.

Анаболические свойства гипоксии

Повышение выносливости: этот эффект связан с двумя факторами, а именно с уве-ли-че-ни-ем мощ-нос-ти аэроб-но-го окис-ле-ния и глю-ко-не-о-ге-не-зa. Первый эффект об-ус-лов-лен уве-ли-че-ни-ем мощ-нос-ти ды-ха-тель-но-го аппарата и про-из-во-ди-тель-нос-ти сер-деч-ной мыш-цы. Второй эффект обусловлен влиянием гипоксии на симпато-ад-ре-на-ло-вую сис-те-му, что, в свою оче-редь, при помощи секреции бета-aд-ре-но-ре-цеп-то-ров ус-ко-ря-ет про-цесс глю-ко-не-о-ге-не-зa в печени. Кроме того, состояние ги-пок-сии по-мо-га-ет уве-ли-чить ла-биль-ность клеточных мембран, поэтому они «живее» ре-а-ги-ру-ют и на гор-мо-ны, и на лю-бые дру-гие ве-щест-ва, вследствие чего энергообмен про-ис-хо-дит го-раз-до «ве-се-лее».

Гормональный фон: известно, что принципиальное значение имеет не абсолютное ко-ли-чест-во то-го или иного гормона в крови, а его соотношение с гормоном антагонистом и спо-соб-ность ре-цеп-то-ров к его восприятию. Именно поэтому, если только мы не «ста-вим ло-ша-ди-ные до-зы стероидов», которые значительно завышают уровень ана-бо-ли-чес-ких гор-мо-нов, сти-му-ли-ро-ва-ние выработки эндогенного тестостерона прак-ти-чес-ки не име-ет ни-ка-ко-го смысла, поскольку ответом на его секрецию будет вы-ра-бот-ка эс-тро-ге-нов. Что же делать бедному еврею? Блокировать выработку ка-та-бо-ли-чес-ких гор-мо-нов и уве-ли-чи-вать ла-биль-ность клеточных мембран. Вот почему столь важ-ны раз-лич-ные при-е-мы ус-ко-ре-ния утилизации лактата , аэробные тренировки и/или ды-ха-тель-ная гим-нас-ти-ка.

Практика дыхательной гимнастики

I уровень: выполняется сидя или стоя, в общем, в покое; человек задерживает дыхание нас-толь-ко, нас-коль-ко мо-жет, когда не дышать уже нет сил, необходимо начать выдыхать воз-дух из лег-ких, а затем проводить имитацию дыхания, что позволит не дышать доль-ше; та-ких под-хо-дов необходимо совершать 4-5; само собой, что время нужно за-се-кать и ста-рать-ся с каж-дым ра-зом увеличивать. В идеале Вы должны дойти до такого уров-ня, ког-да нач-нут из глаз течь слезы, после чего выполняется процедура отдышки. Ды-шать сле-ду-ет не глу-бо-ко и чуть-чуть, пос-ле чего приступать к новому подходу. Таких ги-пок-си-чес-ких тре-ни-ро-вок за день мож-но де-лать, сколько угодно.

II уровень: выполняется в динамике, например, можно вращать головой, руками, ту-ло-ви-щем или вы-пол-нять приседания. Задержка дыхания будет не такой долгой, как в по-кое, то есть, ги-пок-сия бу-дет наступать быстрее, но отдыхать между подходами следует так же не бо-лее 1-3 минут, как и на предыдущем уровне. Данную тренировку ре-ко-мен-ду-ет-ся за-кан-чи-вать ды-ха-тель-ны-ми наклонами, когда человек, наклоняясь вниз, пол-нос-тью вы-ды-ха-ет воз-дух, задерживая дыхания максимально долго, потом делает очень ма-лень-кий вдох, фак-ти-чес-ки его ими-та-цию, затем поднимается вверх и повторяет про-це-ду-ру за-но-во.

III уровень: беговая тренировка с задержкой дыхания, которую можно применять дву-мя спо-со-ба-ми. Ва-ри-ант первый предполагает задержку дыхания, бег до «отказа», затем 2 ми-ну-ты ходь-бы с не-глу-бо-ким ды-ха-ни-ем и новую дистанцию бегом с задержкой дыхания. Вто-рой ва-ри-ант пред-став-ля-ет собой бег с небольшими вдохами и задержками дыхания, опять-та-ки, до от-ка-за, пос-ле че-го 2 ми-ну-ты ходьбы с неглубоким дыханием. Всего вы-пол-ня-ет-ся 5 от-рез-ков до «от-ка-за». Про-грес-сия нагрузок осуществляется за счет уве-ли-че-ния вре-ме-ни с за-держ-кой ды-ха-ния и снижением времени на отдышку.

Пассивная тренировка: это дыхание с перманентными задержками в пов-се-днев-ной жи-зни. Вы прос-то постоянно стараетесь дышать не глубоко, задерживаете дыхание, за-тем вы-ды-ха-е-те и осу-щест-вля-е-те но-вый неглубокий вдох. Такое дыхание позволяет соз-дать эф-фект «гор-но-го воздуха» более полного диоксидом углерода, что по-ло-жи-тель-но ска-зы-ва-ет-ся на здо-ро-вье. Впрочем, если Вы живете в не слишком за-гряз-нен-ной мес-тнос-ти, у Вас нет заболеваний сердца, дыхательных путей или других "пре-лес-тей", тог-да пря-мой не-об-хо-ди-мос-ти в таком пассивном дыхании нет, но, если Вы про-я-ви-те дос-та-точ-ную дис-ци-пли-ни-ро-ван-ность и при-у-чи-те себя так дышать, то проживете доль-ше.

Источники:

Ю.Б. Буланов «Гипоксическая Тренировка - путь к здоровью и долголетию»

Н. И. Волков «Гипоксические тренировки при подготовке спортсменов»

А. З. Колчинская «Интервальная гипоксическая тренировка в спорте высших достижений»

Л. М. Нудельман «Интервальная гипоксическая тренировка в спорте»

Устойчивость организма к недостатку кислорода - одному из факторов адаптации - определяется генетическими и фенотипическими свойствами (наследственными и приобретенными в процессе жизни).

Ученые установили, что кратковременное гипоксическое воздействие в определенных пределах может повышать устойчивость организма к влиянию стресса, активизировать деятельность жизненно важных функций организма.

Известно, что горные жители относятся к группам долгожителей, а среднегорье и высокогорье отличается сниженным содержанием кислорода в воздухе. Поэтому периодические выезды людей, живущих в условиях равнины, в горы способствуют повышению работоспособности, увеличению продолжительности жизни, сохранению активной деятельности до старости.

В условиях умеренной гипоксии улучшается сопротивляемость организма к разнообразным патогенным факторам, повышается стрессоустойчивость.

При гипоксии возбуждаются клетки головного мозга, активизируется дыхание, увеличивается количество эритроцитов и кислорода в крови, улучшается минутный объем кровообращения.

Однако выезды в горы требуют значительных материальных затрат, и ученые стали проводить эксперименты в барокамере.

Исследованиями было определено, что наибольший эффект дают кратковременные гипоксические нагрузки. Так были разработаны программы «ступенчатого» и «интервального» подъема в барокамере.

При «ступенчатом» подъеме после достижения определенной высоты делается отдых, т. е. пребывание на этой высоте в течение 5-15 минут, а затем снова подъем на очередную высоту.

При «интервальном» происходит чередование подъема на определенную высоту и спуска на более низкую, затем снова подъем. Регулируется и время пребывания на каждой высоте.

Подъемы и спуски в течение одного сеанса производят хороший тренировочный эффект и существенно влияют на повышение гипоксической устойчивости.

При стрессе адреналин выбрасывается в кровь, отчего расширяются сосуды сердца, мозга и легких, но происходит сужение сосудов кожи (человек бледнеет), возрастает частота сердечных сокращений и повышается АД.

Артериальное давление увеличивает способность сердца усваивать кислород. Однако у людей недостаточно тренированных, склонных к чрезмерной реактивности при отрицательных эмоциях, такая защитная мера может стать опасной и даже вызвать сердечную недостаточность вплоть до инфаркта миокарда.

При чрезмерной реакции на стресс выделяется большое количество гормона кортизола, снижается способность быстро усваивать вновь образуемый сахар, и даже возможно возникновение временного сахарного диабета. Известно, например, что на бирже при падении курса акций у некоторых людей иногда возникает «диабет биржевиков».

Следовательно, чрезмерно высокая реактивность организма и низкая гипоксическая устойчивость при стрессе являются причинами возникновения серьезных сдвигов в организме.

Все это стало основанием для глубокого изучения реакций человека на гипоксию и гиперкапнию (повышение содержания двуокиси углерода - С0 2 -в артериальной крови).

Известные физиологи В. А. Илюхина и И. Б. Заболоцких обнаружили, что различные физиологические системы организма по-разному проявляют гипоксическую устойчивость, которая является характеристикой адаптационных возможностей.

Различие адаптационных возможностей наблюдается у лиц с различными способностями быстро мобилизовать свою нервно-мышечную систему к расслаблению. Это установил в своих исследованиях, проводимых в течение многих лет, Ю. В. Высочин.

Был установлен и другой интересный факт: люди с низкой скоростью произвольного расслабления мышц наименее устойчивы к гипоксии.

Ученый выявил 3 типа людей:

релаксанты - способные к быстрому произвольному расслабления мышц, быстрому включению своего «тормоза», снижающего чрезмерное возбуждение (при гипоксическом, тепловом, эмоциональном, экстремальном воздействиях среды и физических нагрузках);

гипертрафики - имеющие мощную мышечную систему, но неспособные к ее быстрому расслаблению;

смешанный (переходный) тип - имеющий средние показатели.

Следовательно, гипоксическая устойчивость и способность к быстрому расслаблению взаимосвязаны.

В исследованиях Ю. В. Высочина показано, что гипоксическая устойчивость требует особого внимания и тренеров, и врачей, и людей, страдающих рядом заболеваний. Повышение гипоксической устойчивости и скорости произвольного расслабления мышц способствуют увеличению адаптационных возможностей организма.

Мышцы человека называют «вторым сердцем», и это действительно так, ибо, как показал в своих исследованиях известный ученый Р. П. Нарциссов, произвольная мускулатура и миокард при многих заболеваниях выступают в качестве системы защиты.

Первой выступает на защиту нервно-мышечная система, при заболевании обменные процессы в мышцах активизируются как в начале заболевания (повышается температура), так и в конце (температура понижается).

Ю. В. Высочин доказал, что существует тормозная релаксационная функциональная система защиты (ТРФСЗ), которая играет существенную роль в обеспечении адаптационных процессов, нормализации баланса нервных процессов организма.

Иначе говоря, при включении ТРФСЗ защитная функция осуществляется за счет нормализации баланса нервных процессов и повышения скорости произвольного расслабления мышц.

Повышение гипоксической устойчивости взаимосвязано с этими процессами и более выражено у релаксантов.

У людей гипертрофического типа низкая активность ТРФСЗ, увеличен объем мышечной массы, повышена возбудимость, низкая экономичность деятельности сердца. Кроме того, установлено, что у таких людей низкая стрессо- и гипоксическая устойчивость, большая возможность получения травм и заболеваний.

Ученый считает, что повышенная резистентность может быть обеспечена при целенаправленном воздействии на формирование рационального типа - релаксанта.

Повышение гипоксической устойчивости и скорости произвольного расслабления мышц позволяет человеку увеличивать возможности своей системы защиты.

Вероятность возникновения перенапряжений опорно-двигательного аппарата у релаксантов значительно меньше по сравнению с гипертрофиками.

Релаксационные возможности повышаются при:

Гипоксической тренировке с использованием серий кратковременной задержки дыхания (1/2 от возможной максимальной задержки);

Использования выездов в среднегорье (высота 1500-2500 м над уровнем моря);

Использование барокамерной подготовки (с перепадом высот от 1500 до 4000 м);

Использование термовоздействий (сауна, баня: кратковременное пребывание по 8-10 мин и перерывами в прохладной температуре бассейна);

Использование медитативной или аутогенной тренировки;

Специальные упражнения на расслабление.

Люди с низкой гипоксической устойчивостью требуют особого внимания при родах и операциях.

Исследования показали, что люди с низкой устойчивостью к гипоксии характеризуются и низкой устойчивостью к физиологическому стрессу.

Известно, что неблагоприятное влияние на здоровье человека присуще и физическим, и эмоциональным стрессам. Например, шум, сам по себе не связанный с какой-либо опасностью для человека, может вызывать не только состояние тревоги, но и нарушение пищеварения, тормозя деятельность желудка и вызывая неврозы.

Стрессы при длительном воздействии могут переходить в хронические.

К признакам эмоционального хронического стресса относятся:

Смена настроения;

Повышенная тревожность;

Раздражительность;

Усталость и рассеянность.

Поведенческие проявления хронического стресса выражаются:

В нарушениях сна;

Потере аппетита, а иногда и переедании;

Снижении работоспособности и других негативных моментах.

От уровня гипоксической устойчивости зависит и устойчивость к тем или иным стрессам. Следовательно, зная свою гипоксическую устойчивость можно своевременно принять меры к ее повышению. Существуют пробы, по которым можно самому это определить.

Многие спортсмены пытаются извлечь выгоду из использования в своей подготовке среднегорья, высокогорья, гипоксического или гипероксического оборудования. Особенно это относится к видам спорта на выносливость.

Есть очень хорошая книга трёх авторов Ф.П.Суслова, Е.Б.Гиппенрейтера, Ж.К.Холодова «Спортивная тренировка в условиях среднегорья». Там очень подробно рассказывается о всех аспектах подготовки в горах. Много экспериментальных данных, графиков и таблиц. Она должна быть настольной книгой всех тренеров, кто работает с командами и регулярно выезжает в горы. Если кто-то изучил данную книгу, то ему нет нужды читать мою заметку. Он всё знает. Хотя…

Я хочу обозначить основные моменты подготовки в условиях пониженного или повышенного содержания кислорода в более простом для восприятия виде.

Основные определения и идеи.

Возможно многие знакомы с этим направление в тренировочном процессе. Для остальных вот основные определения, которые помогут ориентироваться в дальнейшем при рассмотрении различных условий тренировок и жизни при пониженном или повышенном содержании кислорода.

Адаптация - приспособление организма к условиям существования (тренировки). Она выражается в следующих основных направлениях:

• Изменения в органах и тканях в зависимости от интенсивности и качества стимуляции.
• Изменения в организме и частях, которые делают его более пригодным для жизни в изменённых условиях окружающей среды.

Нормоксия - условия с нормальным содержанием кислорода в воздухе (21% О2) при нормальном давлении, соответствующим давлению на уровне моря (760 мм.рт.ст.)

Гипероксия - условия с повышенным содержанием кислорода (более 21% О2).

Гипоксия - условия с пониженным содержанием кислорода (менее 21% о2) в условиях нормального или пониженного давления (среднегорье, высокогорье).

Есть три различных варианта использования данных условий для получения стойкой адаптации, которая ведет к улучшению результатов.

1. Жизнь в условиях гипоксии. Стойкие адаптационные изменения получены как результат длительного нахождения или жизни в условиях среднегорья или высокогорья, а также в условиях симулирующих высоту (таких как горные дома или палатки). Долговременная адаптация.
2. Тренировка в условиях гипоксии. Острые адаптационные изменения которые получены во время тренировки в гипоксической среде. Срочная адаптация.
3. Тренировка в условиях гипероксии. Острые адаптационные изменения которые получены во время тренировки в гипероксической среде. Срочная адаптация.

Исходя из этого сложилось несколько стратегий использования высоты для улучшения спортивных показателей (далее для единообразия под высотой будем понимать нахождение на высоте более 2000 м).

«Жить высоко - Тренироваться высоко» (Live High - Train High (LHTH )). Ситуация, когда спортсмен живет и тренируется постоянно в условиях гипоксии, в горах (например кенийские бегуны живут и тренируются у себя в горах выше 2000 м над уровнем моря).

Прерывистая гипоксическая тренировка (Intermittent Hypoxic Training (IHT )). Ситуация, когда спортсмен живет на уровне моря (или небольшой высоте) и периодически использует тренировки в условиях гипоксии (подъём в горы, на высоту для тренировки и после возвращение обратно на малую высоту, или использование специального оборудования, которое понижает парциальное давление кислорода во время тренировки в условиях отсутствия высоты).

«Жить высоко - Тренироваться внизу» (Live High- Train Low (LHTL )). Ситуация, когда спортсмен живет в условиях гипоксии (в горах, в горных домах, в гипоксических палатках), но для тренировки спускается вниз, с высоты в нормобарические условия и делает все тренировки в условиях примерно «уровня моря».

«Жить высоко - Тренироваться внизу с повышенным содержанием кислорода О2» (Live High- Train Low with supplemental O2 (LHTLO2 )). Ситуация, когда спортсмен живет в условиях гипоксии (в горах, в горных домах, в гипоксических палатках), но тренируется в условиях гипероксии (использует воздушные смеси с повышенным содержанием кислорода более 21% О2).

Все данные стратегии тренировок приводят к следующим адаптационным изменениям:

Адаптация сердечно-сосудистой системы. Увеличивается способность доставки кислорода к работающим мышцам за счёт повышения всех показателей работы сердца, лёгких, кровеносной системы а также повышения их эффективности работы.

Периферийная адаптация. Во всех органах и тканях организма в условиях гипо- или гипероксии происходят структурные изменения (увеличивается количество митохондрий, повышается активность и количество ферментов), которые помогают работающим мышцам в данных новых условиях.

Центральная адаптация. Это относится к центральной нервной системе, которая увеличивает мышечную импульсацию, что приводит к повышению работоспособности.

Как всё это вместе работает?

Как было сказано есть три варианта использования условий для получения полезной адаптации, которая приводит к повышению работоспособности. Однако следует отметить, что эти три варианта воздействуют на приспособительные способности организма по-разному.

1. Жизнь в условиях гипоксии (эффект постоянной акклиматизации и адаптации). В последнее время есть некоторые разногласия среди ведущих экспертов по вопросу основного механизма, который объясняет повышение работоспособности в условиях LHTL (или постоянная адаптация в условиях жизни на высоте). Некоторые учёные считают, что единственным результатом жизни в условиях гипоксии (на высоте) является увеличение секреции почками гормона эритропоэтина ЭПО. Эритропоэтин - физиологический стимулятор эритропоэза в костном мозге, что выражается в увеличении количества эритроцитов (повышении гематокрита). Это позволяет крови переносить больше кислорода к работающим мышцам, что приводит к повышению работоспособности. Другими словами это в основном адаптационные изменения в сердечно-сосудистой системе. Другие учёные считают, что постоянное нахождение в условиях гипоксии (жизнь на высоте) вызывают адаптационные изменения на периферии и в центральной нервной системе, что повышает экономичность и эффективность работы спортсмена. Скорее всего это комплексные адаптационные изменения в организме спортсмена в условиях LHTL.
2. Тренировка в условиях гипоксии (эффект острой акклиматизации и адаптации в условиях LHTH). Многие ученые склоняются к тому, что основным механизмом гипоксической тренировки является периферийная адаптация скелетных мышц (наряду с адаптацией сердечно-сосудистой системы в результате жизни на высоте). На самом деле процессы более сложные. Гипоксия стимулирует синтез белка HIF-1, который воздействует на многие процессы адаптации в организме. Периферийная адаптация выражается в увеличении капилляризации мышц, расширении кровеносных сосудов, увеличении количества окислительных ферментов. Это обеспечивает мышечную деятельность в большей степени за счёт аэробных источников энергии. Негативным последствием тренировок в условиях гипоксии является резкое снижение интенсивности тренировок и снижение тренировочных скоростей, в результате чего уменьшается механическая и нервномышечная стимуляция. Это фиксируется на электромиограммах во время тренировок в условиях гипоксии по сравнению с нормоксией.
3. Тренировка в условиях гипероксии (эффект острой акклиматизации и адаптации в условиях LHTL и LHTLO2). Данная концепция LHTL наиболее оптимально воздействует на адаптационные процессы в организме спортсмена, позволяя получать долговременную адаптацию от проживания на высоте (или в горных домах, палатках) без ущерба для тренировочного процесса (без снижения интенсивности и тренировочных скоростей). Другими словами важно, чтобы спортсмены длительное время жили в условиях гипоксии, чтобы получить постоянные адаптационные изменения в виде увеличении секреции гормона ЭПО и как следствие увеличение количества эритроцитов в крови (опосредованно увеличение МПК). И в тоже время тренировались на малой высоте, что позволяет выполнять необходимую работу с необходимой для прогрессирования результатов интенсивностью. Это позволяет улучшать нервно-мышечную составляющую и также быстрее восстанавливаться от высокоинтенсивных нагрузок (меньший уровень лактата в крови). Последние исследования в области применения воздушных смесей с повышенным содержанием кислорода О2 также способны стимулировать выше обозначенные адаптационные изменения в организме, что в долгосрочном плане ведут к повышению работоспособности в видах спорта на выносливость. Применение смесей с повышенным содержанием кислорода для улучшения результатов имеет длинную историю. Еще в 1954 году сэр Рождер Баннистер (первый, кто выбежал милю из 4 минут) уже экспериментировал с дополнительным дыханием кислородом. В основном это были идеи использовать кислород для дыхания во время соревнований (для чего необходимо было бежать с баллоном кислорода за плечами). Никто не исследовал в то время долговременную адаптацию, получаемую в результате регулярного применения обогащенных кислородом (содержание кислорода 60-100%) воздушных смесей. Сейчас можно организовать тренировочный процесс на тредмиле, тренажерах и обеспечить поступление обогащённой кислородом воздушной смеси через систему трубок и маску. Спортсмен может выполнять свою работу (бег, передвижение на коньках, велосипеде или лыжероллерах) не неся на себе баллон со смесью. Современные исследования показывают, что используя данные смеси спортсмены способны выдавать большую мощность без накопления лактата в крови на тех же пульсовых режимах, что и в нормоксических условиях. Например велосипедисты при дыхании гипероксической смесью (60% О2) меньше используют мышечный гликоген в качестве источника энергии, и, как следствие, уровень лактата в крови значительно меньше. Также гипероксия снижает выброс адреналина, что снижает уровень ЧСС, и это можно назвать влиянием на нервную систему. Однако необходимы дополнительные исследования по подтверждению улучшения результатов за счет регулярного применения гипероксических смесей в тренировочном процессе. Это направление ещё недостаточно изучено. Также пока мало работ в области внедрения таких тренировок и распределении их по сезону (подготовительный + соревновательный).

Продолжение следует.

К профилактике и коррекции гипоксических нарушений существует два подхода: 1) медикаментозный, с помощью фармакологических средств, и 2) немедикаментозный, использующий адаптацию к гипоксии для увеличения резистентности клетки к дефициту кислорода.

Фармакологическая коррекция направлена на облегчение реакции организма на гипоксию или предотвращающие ее развитие, а также ускорение нормализации энергопродуцирующей функции клетки. Препараты, используемые для достижения этих целей, называются антигипоксантами.

Тактика фармакологической коррекции гипоксических состояний с помощью антигипоксантов базируется на представлениях о механизмах биоэнергетической гипоксии.

На ранних компенсированных стадиях гипоксии для восстановления функций дыхательной цепи используют вещества с донорно-акцепторными свойствами, способные шунтировать перенос электронов на участке НАДН – CoQ (например, синтетические переносчики кислорода по типу убихинона – производные хинонов). Эффективными являются средства, усиливающие альтернативные НАДН-оксидазному пути окисления и образования АТФ, в частности, сукцитатоксидазный путь.

Активация сукцинатоксидазного окисления при гипоксии достигается несколькими способами: 1) повышением активности сукцинатдегидрогеназы (например, циклический аналог ГАМК пирацетам, кофермент глутаматдекарбоксилазы и трансаминаз – пиридоксальфосфат – витамин В6);

2) активацией ферментов реакций, связанных с эндогенным образованием сукцината (например, производные гамма-аминомасляной кислоты, активирующие ГАМК-рецепторы); 3) введением сукцинатсодержащих соединений, которые облегчают проницаемость сукцината через гисто-гематические барьеры и увеличивают его биодоступность (соли сукцината, сукцинатсодержащее производное оксипиридина).

На более поздних стадиях гипоксии при увеличении ее длительности и тяжести с появлением декомпенсации энергетического обмена в виде нарушения переноса электронов на участке цитохромов b – с, вызванном лабилизацией мембран, положительный эффект оказывают экзогенные цитохром С и CoQ, способствующие восстановлению дыхательной цепи митохондрий.

Помимо антигипоксантов, воздействующих непосредственно на поврежденные участки дыхательной цепи, для защиты от гипоксии применяют фармакологические средства с различными механизмами действия, отвечающими основным направлениям профилактики и лечения гипоксии.

Увеличение кислородного транспорта достигается за счет: 1) усиления регионарного кровообращения и микроциркуляции (вазоактивные препараты); 2) повышения кислородной ёмкости крови искусственными переносчиками кислорода (препараты группы перфторана) или путём увеличения сродства гемоглобина к кислороду; 3) усиления процессов отдачи кислорода тканям посредством снижения сродства гемоглобина к кислороду (активаторы системы глутатиона, реактиваторы ацетилхолинэстеразы, вазоактивные средства, корректоры дыхательного алкалоза – соли органических кислот); 4) повышения лёгочной вентиляции и минутного объёма кровообращения (психомотрные стимуляторы, производные тиоксантина), а также 5) cтимуляции эритропоэза (витамины группы В, гемопоэтические факторы).

Снижение потребления кислорода и расхода энергии в организме достигается путём: 1) снижения уровня бодрствования (снотворные, нейролептические и транквилизирующие средства, средства для наркоза). В реальных условиях могут применяться для переживания состояния гипоксии, т.е. для пассивного выживания организма за счёт поддержания процессов жизнедеятельности на низком, но достаточном уровне при исключении любой деятельности; 2) снижения продукции тепла в организме (альфа 2 -адреномиметики, бета-адреноблокаторы, холиномиметики, ГАМК-ергические средства, активаторы дофаминовых и аденозиновых рецепторов, антисеротонинергические средства).

Снижение кислородного запроса тканей за счёт игибирования нефосфорилирующего (перекисного, микросомального, свободнорадикального) окисления (антиоксиданты). Сохранение высших психических функций и вегетативного контроля за гиперактивацией симпатоадреналовой системы в условиях гипоксии (ноотропные средства, нейропептиды, психостимуляторы). Нормализация кислотно-основного состояния и проницаемости капилляров, функции биомембран и обмена электролитов (мочегонные препараты, средства купирующие алкалоз, корректоры обмена электролитов, минералокортикоиды).

Основными способами немедикаментозной профилактики и лечения кислородного голодания являются эпизодически повторяющиеся сеансы искусственно вызываемой гипоксии (подъемы в барокамерах, дыхание в замкнутое пространство или просто задержки дыхания, вдыхания смесей с низким содержанием кислорода и т.п.), варьирующие по продолжительности и величине снижения напряжения кислорода.

В основе механизма адаптации организма на клеточном уровне к дозированной гипоксии лежит повышение устойчивости клеток за счет снижения критической концентрации кислорода и увеличение скорости его потребления, указывающее на более эффективное использование кислорода. Естественная ритмика напряжения кислорода в тканях и клетках при повторяющихся гипоксических эпизодах способствует расширению уровня кислородного гомеостаза, предупреждает истощающее действие низкого напряжения кислорода и повышает устойчивость организма.

Пребывание в условиях умеренной гипоксии или повторное использование ее непродолжительных воздействий используется для увеличения адаптационного резерва организма, лечения и профилактики ряда заболеваний, а также специальной подготовки к условиям профессиональной деятельности. Нормобарическая интервальная тренировка используется для нормализации психофизиологического статуса, функциональной системы дыхания, вегетативной регуляции ритма сердца у больных бронхиальной астмой и с гипофункцией щитовидной железы, в лечении атопического дерматита и ограниченной склеродермии и других заболеваний и патологических состояний.

Содержание статьи:

Адаптация человеческого организма к гипоксии представляет собой сложный интегральный процесс, в котором задействуется большое количество систем. Наиболее значительные изменения происходят в сердечнососудистой, кроветворной и дыхательной системах. Также повышение устойчивости и адаптации к гипоксии в спорте предполагает перестройку и процессов газообмена.

Организм в этот момент перестраивает свою работу на всех уровнях, начиная с клеточного и заканчивая системным. Однако это возможно только в том случае, если системы получают целостные физиологические ответы. Из этого можно сделать вывод, что повышение устойчивости и адаптации к гипоксии в спорте не возможна без определенных изменений в работе гормональной и нервной систем. Именно они обеспечивают тонкую физиологическую регулировку всего организма.

Какие факторы влияют на адаптацию организма к гипоксии?

Факторов, оказывающих существенное влияние на повышение устойчивости и адаптации к гипоксии в спорте достаточно много, но мы отметим лишь самые важные:

• Улучшение вентиляции лёгких.
• Повышение выброса сердечного мускула.
• Увеличение концентрации гемоглобина.
• Увеличение количества красных телец.
• Увеличение количества и размеров митохондрий.
• Повышение уровня дифосфоглицерата в эритроцитах.
• Повышение концентрации окислительных ферментов.

Не стоит забывать, что с увеличением высоты на каждые триста метров, температура опускается на два градуса. При этом на высоте в тысячу метров, сила прямого ультрафиолетового излучения повышается в среднем на 35 процентов. Так как снижается парциальное давление кислорода, а гипоксические явления в свою очередь возрастают, то происходит уменьшение концентрации кислорода в альвеолярном воздухе. Это говорит о том, что ткани тела начинают испытывать дефицит кислорода.

В зависимости от степени гипоксии падает не только парциальное давление кислорода, но и его концентрация в гемоглобине. Вполне очевидно, что в такой ситуации снижается и градиент давления между кровью в капиллярах и тканях, замедляя тем самым процессы перехода кислорода в клеточные структуры тканей.

Одним из главных факторов развития гипоксии является падение парциального давления кислорода в крови, а показатель насыщения её крови уже не столь важен. На высоте от 2 до 2.5 тысяч метров над уровнем моря показатель максимального потребления кислорода падает в среднем на 15 процентов. Этот факт как раз и связан со снижением парциального давления кислорода в воздухе, которые вдыхает спортсмен.

Всё дело в том, что скорость доставки кислорода в ткани напрямую зависит от разницы давления кислорода непосредственно в крови и тканях. Например, на высоте в две тысячи метров над уровнем моря градиент давления кислорода падает практически в 2 раза. В условиях высокогорья и даже среднегорья, существенно снижаются показатели максимальной частоты сердечных сокращений, систолического объема крови, скорости доставки кислорода и выброса сердечного мускула.

Среди факторов, влияющих на все перечисленные выше показатели без учёта парциального давления кислорода, что приводит к снижению сократительных способностей миокарда, большое влияние оказывает изменение жидкостного баланса. Говоря проще, значительно увеличивается вязкость крови. Кроме этого необходимо помнить, что при попадании человека в условия высокогорья, организм сразу активирует адаптационные процессы для компенсации дефицита кислорода.

Уже на высоте в полторы тысячи метров над уровнем моря подъём на каждую 1000 метров приводит к снижению потребления кислорода на 9 процентов. У спортсменов, не имеющих адаптации к условиям высокогорья, частота сердечных сокращений в состоянии покоя может значительно увеличиться уже на высоте в 800 метров. Еще более ярко адаптационные реакции начинают проявляться под воздействием стандартных нагрузок.

Чтобы в этом убедиться, достаточно обратить внимание на динамику повышения уровня лактата в крови на различной высоте при выполнении физических упражнений. Например, на высоте в полторы тысячи метров уровень молочной кислоты повышается лишь на треть от нормального состояния. А вот на 3000 метров этот показатель составит уже минимум 170 процентов.

Адаптация к гипоксии в спорте: способы повышения устойчивости

В первую очередь речь идет об ускорении работы систем, задачей которых является доставка кислорода в ткани, а также его распределения по всему организму. К ним следует причислить гипервентиляцию легких, повышение выброса сердечного мускула, расширение сосудов головного мозга и т. д. Одной из первых ответных реакций организма на гипоксию, является повышение частоты сердечных сокращений, увеличение артериального давления в легких, возникающего по причине спазма артериол. В результате происходит локальное перераспределение крови и уменьшается артериальная гипоксия.

Как мы уже говорили, в первые дни нахождения в горах увеличивается частота сердечных сокращений и выброса сердца. Через несколько дней благодаря повышению устойчивости и адаптации к гипоксии в спорте эти показатели возвращаются в норму. Это связано с тем, что повышается способность мускулов утилизировать кислород, содержащийся в крови. Одновременно с гемодинамическими реакциями при гипоксии значительно изменяется процесс газообмена и внешнего дыхания.

Уже на высоте в тысячу метров происходит увеличение показателя вентиляции легких из-за повышения частоты дыхания. Физические нагрузки могут значительно ускорить этот процесс. Максимальная аэробная мощность после тренинга в условиях высокогорья уменьшается и продолжает оставаться на низком уровне даже при условии увеличения концентрации гемоглобина. На отсутствие увеличения МПК влияет два фактора:

1. Увеличение уровня гемоглобина происходит на фоне снижения объема крови, в результате снижается систолический объём.
2. Уменьшается пик частоты сердечных сокращений, что не позволяет увеличить уровень МПК.

Одной из наиболее ярко выраженных реакций, активирующихся в организме в первые пару часов пребывания в горой местности, является полицитемия. Интенсивность данного процесса зависит от высоты пребывания атлетов, скорости подъема в гуру, а также индивидуальными особенностями организма. Так как в гормонных районах воздух более сухой в сравнении с равнинным, то уже через пару часов пребывания на высоте уменьшается концентрация плазмы.

Вполне очевидно, что в данной ситуации увеличивается уровень эритроцитов, чтобы компенсировать дефицит кислорода. Уже на следующий день после подъема в горы развивается ретикулоцитоз, что связано с усиленной работой кроветворной системы. На второй день пребывания в условиях высокогорья эритроциты утилизируются, что приводит к ускорению синтеза гормона эритропоэтин и дальнейшему росту уровня красных телец и гемоглобина.

Следует заметить, что дефицит кислорода уже сам по себе является сильным стимулятором процесса производства эритропоэтина. Это проявляется уже после 60 минут пребывания в горных условиях. В свою очередь максимальная скорость производства этого гормона наблюдается через сутки или двое. По мере повышения устойчивости и адаптации к гипоксии в спорте число эритроцитов резко увеличивается и фиксируется на необходимом показателе. Это становится предвестником завершения развития состояния ретикулоцитоза.

Одновременно с описанными выше процессами активируются адренергетичская и гипофизарно-адреналовая системы. Это в свою очередь способствует мобилизации систем дыхания и кровоснабжения. Однако эти процессы сопровождаются сильными катаболическими реакциями. При острой гипоксии ограничивается процесс ресинтеза молекул АТФ в митохондриях, что приводит к развитию депрессии некоторых функций основных систем организма.

Следующей стадией повышения устойчивости и адаптации к гипоксии в спорте является устойчивая адаптация. Ее главным проявлением следует считать повышение мощности более экономного функционирования дыхательной системы. Кроме этого увеличивается показатель утилизации кислорода, концентрации гемоглобина, емкости коронарного русла и т. д. В ходе биопсических исследований было установлено наличие основных реакций, характерных для устойчивой адаптации мускульных тканей. Примерно через месяц нахождения в гормонных условиях в мышцах происходят значительные изменения. Представителям скоростно-силовых спортивных дисциплин следует помнить, что тренинг в условиях высокогорья предполагает наличие определенных рисков разрушения мускульных тканей.

Однако при грамотно спланированных силовых тренировках этого явления вполне можно избежать. Важным фактором для адаптации организма к гипоксии является значительная экономизация работы всех систем. Ученые отмечают два отдельных направления, в которых происходят изменения.

В ходе исследований ученые доказали, что атлеты, сумевшие хорошо адаптироваться к тренировкам в условиях высокогорья могут сохранять этот уровень адаптации на протяжении месяца или чуть больше. Аналогичные результаты могут быть получены и при использовании методики искусственной адаптации к гипоксии. А вот одноразовая подготовка в горных условиях оказывается не столь эффективной, и, скажем, концентрация эритроцитов возвращается к нормальному состоянию уже в течение 9–11 дней. Только длительная подготовка в горных условиях (на протяжении нескольких месяцев) способна дать хорошие результаты в долгосрочной перспективе.

Ещё один способ адаптации к гипоксии показан в следующем ролике: