Гипоксическая тренировка. Повышение устойчивости к гипоксии

Одним из наиболее эффективных эргогенических средств, широко применяемых в практике спорта с целью потенцирования тренировочного эффекта упражнений и повышения уровня работоспособности спортсменов, является метод интервальной гипоксической тренировки (ИГТ). Тканевая гипоксия и вызываемые ею биохимические и структурные изменения могут ограничивать работоспособность, приводить к развитию утомления и резкому ухудшению состояния организма. Но если действие гипоксии кратковременно и повторно и гипоксическое воздействие чередуется с нормоксическими условиями, то обратимые последствия тканевой гипоксии могут обладать конструктивным, созидательным эффектом. Преимуществом ИГТ перед другими гипоксическими воздействиями является то, что она не нарушает планового тренировочного процесса спортсменов и может применяться в сочетании с основными средствами подготовки или отдельно от них, как дополнительное средство в период отдыха для стимуляции и завершения восстановительных процессов в организме. Установлено, что применение искусственно вызванной гипоксии в сочетании с различными видами повторных нагрузок существенно модифицирует тренировочный эффект и ускоряет темпы развития адаптации к используемым физическим нагрузкам. Регулярное применение гипоксических процедур в процессе тренировки спортсменов высокой квалификации способствует повышению и сохранению высокого уровня их специальной физической подготовленности.

В современном спорте все шире используются новые методы тренировки и стимуляции организма, основанные на глубоких физиологических исследованиях. Одним из таких методов является гипоксическая тренировка - метод, основанный на стимулирующем и адаптирующем действии дыхания воздухом с уменьшенным содержанием кислорода.

Проблема адаптации к гипоксии в горных условиях привлекла особое внимание специалистов в области спорта, когда столицей XIX Олимпийских иг­р был определен г. Мехико, расположенный на высоте 2240 м над уровнем моря. На заседании Комитета по адаптации, соз­данного Госкомспортом СССР, было принято решение о проведении обязательных тренировочных сборов в горных условиях для спортсменов сборных команд страны. С того вре­мени гипоксическая тренировка стала обязатель­ным компонентом подготовки спортсменов самой высокой квалификации.

К числу положительных сторон тре­нировки в горных условиях относятся: повышение аэроб­ной производительности и выносливости спорт­сменов после переезда с гор на равнину, повышение общей работоспособности. К числу недостатков, помимо организационных и материаль­ных затруднений следует отнести необходимость более длительного пребывания в горах для полной адаптации, чем сроки обычных тренировочных сборов, и существенное снижение работоспособности в первую неделю пребывания в горах, а для многих видов спорта и отсутствие условий для специальной подготовки.

Эти недостатки побудили специалистов в области спортивной медицины к поиску новых методов гипоксической тренировки. Одним из таких методов оказалась прерывистая тренировка в барокамере, в которой спортсмены ежедневно или через день проводили от 30 мин до нескольких часов на «высоте» 3000 – 5000 м. Для гипоксической тренировки использовали также метод возвратного дыхания, во время которого на организм спортсмена оказывала действие не толь­ко гипоксия, но и гиперкапния. Однако большинство этих методов не позволяет точно дозировать силу гипоксического воздействия и применять режимы тренировки, связанные с быстрым изменением степени создаваемой гипоксии, а также отнимает ценное время от планового тренировоч­ного процесса спортсменов. Кроме того, барокамерная тренировка требовала дополнительного времени для компрессии и декомпрессии, что сопро­вождалась неприятными ощущениями и негатив­ным эффектом мелких баротравм.

В начале 90-х гг. в Киевском институте физической культуры (А.3. Колчинская) и в Центральном институте физической культуры, (Н.И. Волков) был внедрен метод комбинированной интервальной гипоксической трени­ровки (ИГТ). Этот метод предполагал воздействие на ор­ганизм гипоксии двух типов: гипоксической гипок­сии, которую организм испытывает во время вды­хания воздуха со сниженным (до 14-9%) содержанием кислорода при нормальном давлении, и гипоксии нагрузки, прояв­ляющей в различных условиях спортивной дея­тельности. Существенным в комбинирован­ном методе было то, что тренировка с применени­ем гипоксической гипоксии проводилась в покое в свободное от тренировочного процесса время, что создавало условия для раздельного влияния на организм спортсмена гипоксической гипоксии и гипоксии нагрузки. Тренировка спортсменов осу­ществлялась в строгом соответствии с планами спортивной подготовки. В ней сохранялись все условия для совершенствования техники и такти­ки соревновательной деятельности.

Для определения эффективности комбинированного метода были проведены многочисленные исследования по выявле­нию его эффективности и механизмов действия.,которые показали следующее:

Тренировочный эффект комбинированного метода опре­деляется действием на организм спортсменов как гипоксической гипоксии, так и гипоксии нагрузки.

Нормобарическая ИГТ спортсменов должна проходить на фоне планового тренировочного процесса спортивной тренировки в покое, когда спортсмен может расслабиться и когда усилия его компенсаторных механизмов могут быть направлены на возмещение только гипоксической гипоксии.

Кроме ИГТ, действующей на спортсменов в покое, их организм испытывает действие гипоксии нагрузки, сопровождающей напряженную мышечную деятельность во время тренировочных нагрузок в плановом тренировочном процессе.

Комбинированный метод ИГТ - более эффективное тренировочное средством, чем длительная тренировка спортсменов в горах либо в условиях искусственной гипоксической среды в барокамерах. Он лучше сочетанного метода гипоксической трениров­ки, когда спортивные нагрузки выполняются в условиях пониженного парциального давления кислорода. Тренировка в горах или в барокамере существенно снижает работоспособность из-за аддитивного действия гипоксической гипоксии и гипоксии нагрузки, усиливающей развитие тканевой гипоксии, и ее повреждающего действия на организм.

При комбинированном методе гипоксической тренировки особое значение придается планированию тренировочных нагрузок, их направленности, учету объема и интенсивности в микроциклах спортивной тренировки, во время которых в ча­сы, свободные от спортивных тренировочных занятий, осуществляется ИГТ.

В зависимости от избранных характеристик физической нагрузки все тренировочные упражнения подразделяются на следующие группы:

нагрузки преимущественно аэробного воздействия,

нагрузки смешанного аэробно-анаэробного воздействия,

нагрузки анаэробного гликолитического воздействия,

нагрузки анаэробного алактатного воздействия.

Увеличение объема и интенсивности применяемых тренировочных средств в подготовке пловцов требует необходимости поиска дополнительных средств, позволяющих сократить время развития необходимых адаптационных изменений в организме и существенно повысить уровень спортивных достижений пловцов. В последние годы представители циклических видов спорта уделяют пристальное внимание последствиям применения гипоксической тренировки. Гипоксическая тренировка – метод, основанный на стимулирующем и адаптирующем действии дыхания воздухом с уменьшенным содержанием кислорода. Гипоксическая тренировка основывается на применении строго дозированного дыхания: во время упражнений спортсмен выполняет вдох значительно реже, чем он это делает обычно, и ограничивает тем самым поступление кислорода к клеткам своего организма, величина кислородного долга и содержание молочной кислоты в крови и мышцах спортсмена выше, чем при такой же тренировке с обычным дыханием. Этот метод в свое время применяли легкоатлеты Чехословакии, ГДР и других стран. Исследования американских ученых У. Холлмана и Л. Лизена показали, что в группе испытуемых, тренировавшихся в условиях гипоксии, уровень максимального потребления кислорода возрос в среднем на 16,6%, тогда как в контрольной группе – на 5,5%. Разница довольно значительная и свидетельствует об эффективности тренировки в условиях гипоксии. Тренировка в условиях гипоксии совершенствует и аэробные, и анаэробные возможности организма. Все эти сдвиги в организме ведут к росту работоспособности пловца и на средних (100 м и более), и на длинных (400 м и более) дистанциях. При выполнении упражнения с субмаксимальной скоростью, при гипоксическом дыхании отмечается более высокая частота пульса, нежели при плавании с обычным дыханием. При плавании с максимальной скоростью таких различий не выявлено, поскольку здесь достигается предельная частота сердечных сокращений независимо от варианта дыхания. Нужно отметить, что при переходе с обычного дыхания на вариант с вдохом на второй цикл движения рук частота пульса меняется незначительно. В то же время, при переходе на вариант дыхания с вдохом на каждый третий цикл движения рук повышение частоты пульса достигало 13,8 уд/мин. Но уже через 8 недель разница в частоте пульса при использовании первого и третьего вариантов дыхания составляла 10,6 уд/мин. Все эти данные свидетельствуют о снижении частоты пульса как результат адаптационных изменений физиологических функций организма пловцов. Причина этих изменений – уменьшение количества кислорода, увеличение содержания углекислого газа и молочной кислоты в мышцах спортсмена. Поэтому, как только пловцы привыкли к варианту дыхания с вдохом на каждый второй цикл движения рук, необходим переход на дыхание с вдохом на каждый третий цикл движения рук. В настоящее время проводятся исследования, в задачу которых входит изучение изменений в показателях функциональных возможностей и физической работоспособности пловцов высокой квалификации в зависимости от объема тренировочных нагрузок различной направленности в обычных условиях и в условиях прерывистых гипоксических воздействий, применяемых как дополнительное средство тренировки. Использование прерывистых гипоксических воздействий в качестве дополнительного тренировочного средства значительно модифицирует зависимость «доза-эффект» в отношении нагрузок анаэробного алактатного воздействия. Подобные изменения отмечены и в других видах тренировочных нагрузок. Результаты проведенных исследований показывают, что применение интервальной гипоксической тренировки в практике подготовки высококвалифицированных пловцов позволяет существенно улучшить показатели аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов и добиться более высоких спортивных достижений. Поэтому, чтобы добиться высокого уровня подготовленности пловца, в программу его тренировки необходимо включить все методы совершенствования анаэробной и аэробной работоспособности. К высокому уровню кислородного долга не только должны приспособиться все системы и органы, но и пловец сам должен научиться преодолевать неприятные ощущения, связанные с состоянием гипоксии. Для решения этой проблемы в дополнение к обычным методам подготовки пловца полезно использовать и гипоксическую тренировку, которая, изменяя многие функциональные системы организма спортсмена, способствует повышению эффективности его работоспособности.

Плавание. Изучались изменения в показателях функциональных возможностей и физической работоспособности пловцов высокой квалификации в зависимости от объема тренировочных нагрузок различной направленности в обычных условиях и в условиях прерывистых гипоксических воздействий . В эксперименте участвовали 12 пловцов высокой квалификации (перворазрядники и мастера спорта), которые были разделены на две группы: контрольную (КГ) и ЭГ, по 6 человек в каждой. В их подготовке использовались одинаковые тренировочные программы. В КГ применялись традиционные средства и методы тренировки, в ЭГ наряду с традиционными методами тренировки в период отдыха после основных нагрузок как дополнительное средство тренировки применялись различные варианты ИГТ.

Период экспериментальной тренировки длился 3 месяца. Перед началом эксперимента и непосредственно после его завершения спортсмены обеих групп выполняли тест «Повторное плавание 5х100 м вольным стилем» и гипоксическую пробу (вдыхание газовой смеси с 10%-ным содержанием О 2) при снижении степени оксигенации крови SаО 2 от исходного значения (96-98%) до 85%.

В течение 3 месяцев пловцы обеих групп выполняли тренировочные нагрузки различного воздействия примерно в таком соотношении: аэробные – 27%, смешанные аэробно-анаэробные – 53%, анаэробные гликолитические – 13%, анаэробные алактатные – 6%. Общее время тренировок КГ составило 4450 мин, ЭГ – 4024 мин (на 9,5% меньше). При этом спортсмены, прошедшие курс ИГТ, выполняли тест «Плавание 5х100 м) в среднем на 5,4 с быстрее, чем спортсмены, тренировавшиеся по обычной программе. Также более высокие результаты гипоксической пробы были получены в ЭГ: время снижения SаО 2 до 85% у пловцов после ИТГ в среднем наступало на 4 мин быстрее, чем в КГ. Данные по абсолютному значению прироста тестируемых показателей работоспособности пловцов приведены в табл. 1.

Использование ИГТ при подготовке пловцов положительно влияет на эффективность применяемых тренировочных нагрузок, различных по своей физиологической направленности, а также на ускорение процессов восстановления. Это собенно важно на предсоревновательном этапе подготовки, где в качестве основных тренировочных средств применяются интенсивные нагрузки алактатного и анаэробного гликолитического воздействия.

Литература 1. Берштейн Л.Д. О региональной гипоксии покоя и работы. /В кн.: Акклиматизация и тренировка спортсменов в горной местности.- Алма-Ата, 1965.-с.129. 2. Волков Н.И. Закономерности биохимической адаптации в процессе спортивной тренировки: Учебное пособие для слушателей ВШТ ГЦОЛИФКа.- М.: ГЦОЛИФК, 1986.-64 с. 3. Волков Н.И. Гипоксическая тренировка для реабилитации и профилактики заболеваний. /В сб.: Реабилитация и терапия в условиях курорта.- М., 1993.-с. 12-25. 4. Волков Н.И., Коваленко Е.А. и др. Метаболические и энергогенические эффекты сочетанного применения интервальной тренировки и гипоксической гипоксии. //Интервальная гипоксическая тренировка, эффективность, механизмы действия.- Киев, 1992.-с.4. 5. Волков Н.И., Колчинская А.З. "Скрытая" (латентная) гипоксия нагрузки. //Гипоксия Медикал.-1993.-№ 2.- с.30-35. 6. Вторичная тканевая гипоксия. /Под общей ред. А.З. Колчинской.-Киев: Наук. думка, 1983.- 256 с. 7. Интервальная гипоксическая тренировка: эффективность, механизмы действия. /Под ред. А.З. Колчинской.- Киев: ГИФК, "ЕЛТА", 1992.- 159 с. 8. Коваленко Е.А. и др. Импульсный метод активации адаптационных механизмов организма, лечения больных с различными заболеваниями.// Интервальная гипоксическая тренировка, эффективность, механизмы действия.- Киев, 1992.-c.l03. 9. Коваленко Е.А. Гипоксическая тренировка в медицине. //Гипоксия Медикал.- 1993. -N1- с.3-5. 11. Колчинская А.З. Недостаток кислорода и возраст.- Киев: Наукова думка, 1964.- 335 с. 12. Колчинская А.З. Гипоксия нагрузки: Гипоксия нагрузки. Математическое моделирование, прогнозирование и коррекция. /Под ред.А.З.Колчинс-кой.- Киев: АН УССР, ин-т кибернетики им.В.М.Г-лушкова, 1990.- с.27-29. 13. Колчинская А.З. Кислород. Физическое состояние. Работоспособность.- Киев: Наук.думка, 1991.-206с. 14. Колчинская А.З. Гипоксическая тренировка в спорте. //Гипоксикал Медикал /под ред. А.З.Колчинской.- 1993.-N2.-c.36. 15. Колчинская А.З., Ткачук Е.Н., Цыганова Т.Н. Интервальная гипоксическая тренировка спортсменов. /В кн.: Интервальная гипоксическая тренировка, эффективность, механизмы действия.- Киев, 1992.- с.6. 16. Кислородный режим организма и его регулирование. /Под ред. Н.В.Лауэр и А.З.Колчинской.-Киев: Наукова думка, 1965.- 341 с. 17. Кондрашова М.Н. Функциональная гипоксия как фактор повышения мощности рабочего акта. / В кн.: Гипоксия нагрузки, математическое моделирование, прогнозирование и коррекция.- Киев, АН УССР, 1981.-c.30. 18. Малкин В.Б., Гиппенрейтер Е.Б. Острая и хроническая гипоксия.- М.: Наука, 1977.- 317 с. 19. Моногаров В.Д. Развитие и компенсация утомления при напряженной мышечной деятельности. // Теория и практика физической культуры.-1990.-№ 4.- с.43-46. 1982. 20. Шеррер Ж. Физиология труда. /Пер. с франц. под ред. З.Н.Золиной.- М., Медицина, 1973.- 495 с. 21. Югай Н.В. Изменения некоторых биохимических показателей крови у гребцов под влиянием интервальной гипоксической тренировки. // Hypoxia Medical J .- 1992.- № 2.- с. 17-18. 22. Kolchinskaya A.Z., Darsky A.M. A special protocol for calculating the parameters of body oxygen regimen and computer calculation of hypoxia degree. // Hypoxia Medical J.-1993.- N 1-p.10-13

Оренбургский Государственный Университет

Факультет Информационных Технологий

Кафедра ИСТ

Реферат

Тренировка и спорт в условиях гипоксии

Выполнил:

Загоруй А.С.

группа 02ИСТ

Оренбург, 2002

Воспитание физических качеств основывается на постоянном стремлении сделать сверх возможное для себя, удивить окружающих своими возможностями. Но для этого со времени рождения нужно постоянно и регулярно выполнять правила правильного физического воспитания. И этому постоянно мешает некоторым людям типический патологический процесс называемый:

Гипоксия (от гипо... и лат. oxygenium - кислород) (кислородное голодание), пониженное содержание кислорода в организме или отдельных органах и тканях. Возникает при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе или в крови (гипоксемия), при нарушении биохимических процессов тканевого дыхания и другого.

И она оказывает влияние на активность иммунной системы насыщенности тканей кислородом. Кислородное голодание (гипоксия) может вызываться: обездвиженностью, сердечно-сосудистыми заболеваниями. Недостаточность клеточного дыхания встречается у большинства городских жителей. Что бы этого ни происходило организация и руководство физическим воспитанием особенно в годы учебы, процесс обучения организуется в зависимости от состояния здоровья, уровня физического развития и подготовленности студентов, их спортивной квалификации, а также с учётом условий и характера труда их предстоящей профессиональной деятельности. Одной из главных задач высших учебных заведений является физическая подготовка студентов. Непосредственная ответственность за постановку и проведение учебно-воспитательного процесса по физическому воспитанию студентов в соответствии с учебным планом и государственной программы возложена на кафедру физического воспитания вуза. Массовая оздоровительная, физкультурная и спортивная работа проводится спортивным клубом совместно с кафедрой и общественными организациями.

Медицинское обследование и наблюдение за состоянием здоровья студентов в течение учебного года осуществляется поликлиникой или здравпунктом вуза и это, наверное, поможет предотвратить хотя бы один из видов гипоксии :

В основу классификации гипоксии, которая приводится ниже, положены причины и механизмы ее развития. Различают следующие виды гипоксии: гипоксическую, дыхательную, гемическую, циркуляторную тканевую и смешанную.
Гипоксическая, или экзогенная , гипоксия развивается при снижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Наиболее типичным примером гипоксической гипоксии может служить горная болезнь. Ее проявления находятся в зависимости от высоты подъема. В эксперименте гипоксическая гипоксия моделируется при помощи барокамеры, а также с использованием дыхательных смесей, бедных кислородом.

Это значит, что легкие неспособны накачивать воздух из-за отсутствия оного во внешней среде, блокирования верхних дыхательных путей или опадания самих легких. Таким образом, возможными причинами нарушения наружного дыхания могут быть:

o утопление, т.е. наполнение легких водой;

o отсутствие воздуха в акваланге;

o спазмы или засорение дыхательных путей водой, рвотой и посторонними частицами;

o спадание легких в результате пневмоторакса;

o повреждение альвеол при попадании в легкие воды.

Данный тип гипоксии нередко встречается на соревнованиях по подводной охоте и в других случаях, когда спортсмены и любители стараются нырнуть с задержкой дыхания поглубже и подольше. Гипервентиляция перед нырянием понижает уровень СО 2 в крови, тем самым подавляя рефлексы вдоха. При быстром подъеме объем легких расширяется, и содержание 0^ резко падает, что вызывает общую гипоксию и потерю сознания. За потерей сознания под водой неминуемо следует утопление.

Дыхательная, или респираторная , гипоксия возникает в результате нарушения внешнего дыхания, в частности нарушения легочной вентиляции, кровоснабжения легких или диффузии в них кислорода, при которых страдает оксигенация артериальной крови.

Кровяная, или гемическая, гипоксия возникает в связи с развитием нарушений в системе крови, в частности с уменьшением кислородной емкости ее. Гемическая гипоксия подразделяется на анемическую и гипоксию вследствие инактивации гемоглобина. В патологических условиях возможно образование таких соединений гемоглобина, которые не могут выполнять дыхательную функцию. Таким является карбоксигемоглобин ≈ соединение гемоглобина с окисью углерода. Сродство гемоглобина к окиси углерода в 300 раз выше, чем к кислороду, что обусловливает высокую ядовитость угарного газа: отравление наступает при ничтожных концентрациях окиси углерода в воздухе. При этом инактивируется не только гемоглобин, но и железосодержащие дыхательные ферменты. При отравлении нитритами, анилином образуется метгемоглобин, в котором трехвалентное железо не присоединяет кислород.

Гистотоксическая гипоксия: неспособность клеток воспринимать принесенный кровью кислород. Нарушение клеточного дыхания возможно в случае общего отравления организма - например, цианидами или ядом некоторых медуз.

Циркуляторная гипоксия развивается при местных и общих нарушениях кровообращения, причем в ней можно выделить ишемическую и застойную формы.
Если нарушения гемодинамики развиваются в сосудах большого круга кровообращения, насыщение крови кислородом в легких может быть нормальным, однако при этом может страдать доставка его тканям. При нарушениях гемодинамики в системе малого круга страдает оксигенация артериальной крови. Циркуляторная гипоксия может быть вызвана не только абсолютной, но и относительной недостаточностью кровообращения, когда потребность тканей в кислороде превышает его доставку. Такое состояние может возникнуть, например, в сердечной мышце при эмоциональных напряжениях, сопровождающихся выделением адреналина, действие которого хотя и вызывает расширение венечных артерий, но в то же время значительно повышает потребность миокарда в кислороде.

Часто встречаемая форма гипоксии - локальная. Замерзание конечностей при низкой температуре есть не что иное, как следствие замедления периферической циркуляции крови. Если оно продолжается, локальная гипоксия может вызвать необратимое омертвление клеток конечности - отмораживание. Гипоксическая кровь темного цвета, что, кстати, хороша видно при посинении пальцев, ушей и губ на морозе. Посинение языка означает наступление общей гипоксии.

Профилактика: Во избежание общей или локальной гипоксии следует придерживаться следующих правил поведения:

o Проверяйте свое снаряжение перед каждым погружением.

o Не погружайтесь в одиночку, а только в паре или группе.

o Постоянно контролируйте запас воздуха под водой.

o Не злоупотребляйте гипервентиляцией перед нырянием.

Гемическая гипоксия : неспособность крови транспортировать кислород при нормальной циркуляции в сосудах.

Такое случается при заболеваниях крови, влияющих на активность гемоглобина, а также после значительной потери крови при ранениях и повреждениях кровеносной системы.

Кислородное голодание тканей в результате нарушения микроциркуляции, которая, как известно, представляет собой капиллярный крово- и лимфоток, а также транспорт через капиллярную сеть и мембраны клеток.
Тканевая гипоксия ≈ это нарушения в системе утилизации кислорода. При этом виде гипоксии страдает биологическое окисление на фоне достаточного снабжения тканей кислородом. Причинами тканевой гипоксии являются снижение количества или активности дыхательных ферментов, разобщение окисления фосфорелирования.

Классическим примером тканевой гипоксии, при которой происходит инактивация дыхательных ферментов, в частности, цитохромоксидазы ≈ конечного фермента дыхательной цепи, является отравление цианидами, монойодацетатом. Алкоголь и некоторые наркотики (эфир, уретан) в больших дозах угнетают дегидрогеназы.
Снижение синтеза дыхательных ферментов, вызывающее тканевую гипоксию, наблюдается при авитаминозах. Особенно важен в этом отношении синтез рибофлавина и никотиновой кислоты, первый из которых является простетической группой флавиновых ферментов, а второй входит в состав кодегидрогеназ.

При разобщении окисления и фосфорилирования снижается эффективность биологического окисления, энергия рассеивается в виде свободного тепла, ресинтез макроэргических соединений снижается. Энергетическое голодание и метаболические сдвиги подобны тем, которые возникают при кислородном голодании.
В возникновении тканевой гипоксии может иметь значение активация перекисного свободнорадикального окисления, при котором органические вещества подвергаются неферментативному окислению молекулярным кислородом. Перекиси липидов вызывают дестабилизацию мембран, в частности, митохондрий и лизосом. Активация свободнорадикального окисления, а следовательно и тканевой гипоксии, наблюдается при дефиците его естественных ингибиторов (токоферолов, рутина, убихинона, глутатиона, серотонина, некоторых стероидных гормонов), при действии ионизирующего излучения, при повышении атмосферного давления.

Перечисленные выше отдельные виды кислородного голодания встречаются редко, чаще наблюдаются различные их комбинации. Например, хроническая гипоксия любого генеза обычно осложняется поражением дыхательных ферментов и присоединением кислородной недостаточности тканевого характера. Это дало основание выделить шестой вид гипоксии - смешанную гипоксию.
Выделяют еще гипоксию нагрузки, которая развивается на фоне достаточного или даже повышенного снабжения тканей кислородом. Однако повышенное функционирование органа и значительно возросшая потребность в кислороде могут привести к неадекватному кислородному снабжению и развитию метаболических нарушений, характерных для истинной кислородной недостаточности. Примером могут служить чрезмерные нагрузки в спорте, интенсивная мышечная работа.

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.

Если спортсмен тренируется в условиях высокогорья, то также большое значение имеет уменьшение атмосферного давления и плотности воздуха, а также падение парциального давления кислорода. Все прочие факторы то же имеют значение, но все же являются второстепенными.

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

Давайте разберемся с характером реакций адаптации к гипоксии на различных стадиях данного процесса. Нас в первую очередь интересуют срочные и долговременные изменения в организме. На первом этапе, названном острой адаптацией, возникает гипоксемия, которая приводит к нарушению баланса в организме, который реагирует на это активацией нескольких взаимосвязанных реакций.

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.

Ограничение показателя уровня МПК во многом связано с развитием гипоксии миокарда. Именно это является главным факторов снижения выброса сердечного мускула и увеличением нагрузок на респираторные мускулы. Все это приводит к росту потребности организма в кислороде.

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:

Тренировка” означает процесс, во время которого тренируются компенсаторные механизмы организма: физиологические, биохимические системы, осуществляющие компенсацию организма к гипоксии, органы внешнего дыхания, кровообращения, кроветворения, биохимические механизмы транспорта и утилизации кислорода в тканях и митохондриях.

Состояние гипоксии (кислородной недостаточности) возникает всякий раз, когда напряжение кислорода в клетках и тканях организма становится ниже критического значения, при котором еще возможно поддержание максимальной скорости ферментативных окислительных реакций в дыхательной цепи митохондрий. Причины, непосредственно обуславливающие возникновение и развитие состояния гипоксии, могут быть как внешнего (изменение газового состава среды, подъем на высоту, затруднение легочного дыхания), так и внутреннего характера (функциональная недостаточность или патологические изменения жизненно важных органов, резкие изменения обмена веществ, сопровождающиеся увеличением кислородного запроса тканей, действие ядов и вредных продуктов обмена и т.д.). Независимо от причин, ее порождающих, гипоксия оказывает выраженное влияние на протекание метаболических и физиологических процессов в организме, определяющих состояние здоровья и работоспособности человека.

Кратковременное воздействие умеренных степеней гипоксии стимулирует аэробный обмен в большинстве органов и тканей, повышает общую неспецифическую резистентность организма, способствует развитию адаптации к различного рода неблагоприятным воздействиям. Увеличение продолжительности воздействия гипоксии или резкое повышение силы этого воздействия, зависящее от степени снижения давления кислорода во вдыхаемом воздухе, неизбежно приводит к различного рода функциональным расстройствам и развитию стойкой патологии (например, горная болезнь и т.п.). Остро развивающаяся тканевая гипоксия является наиболее опасным спутником большинства тяжелых заболеваний. Однако периодически возникающая гипоксия той или иной степени обычна для многих форм трудовой, воинской и спортивной деятельности. С учетом этого обстоятельства пребывание в условиях умеренной гипоксии или повторное использование ее кратковременных воздействий может быть использовано в целях увеличения адаптационного резерва организма, лечения и профилактики ряда заболеваний, а также специальной подготовки к условиям профессиональной деятельности. Основными средствами такой подготовки являются эпизодически повторяющиеся сеансы искусственно вызываемой гипоксии (сеансы 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. К настоящему времени разработано и предложено для использования на практике несколько разновидностей технических устройств, позволяющих создавать искусственную гипоксическую среду. По своим характеристикам такого рода устройства делятся на стационарные (барокамеры, аппараты-гипоксикаторы большой производительности), портативные, рассчитанные на обслуживание небольшого числа пациентов в быстро изменяющихся условиях среды, и устройства индивидуального пользования (специальные маски с дополнительным мертвым пространством, закрытые системы возвратного дыхания и т.п.). С помощью такого рода технических устройств представляется возможным реализовать на практике различные методологии использования искусственно вызванной гипоксии и ее комбинации с иными физиотерапевтическими, диетарными и фармакологическими воздействиями в целях улучшения здоровья, повышения физической и умственной работоспособности, лечения и профилактики различного рода заболеваний.

Виды гипоксических тренировок

Горноклиматическая терапия

Считается общеизвестным, что горный климат полезен для здоровья, в горах люди болеют меньше и живут дольше. История применения природных факторов, в том числе и горного климата, в лечебных целях насчитывает тысячелетия. Горноклиматическое лечение - мягкое, физиологичное и при многих заболеваниях наиболее эффективное, поскольку используется целая гамма природных лечебных средств, действующих на весь организм в целом. Однако в высокогорных условиях, кроме пониженного парциального давления кислорода, имеет место целый ряд факторов, оказывающих влияние на человека: пониженное атмосферное давление (гипобария), значительные суточные и сезонные колебания температуры, влажности, высокая интенсивность солнечной радиации, ионизация воздуха. Все это обусловливает ряд противопоказаний для лечения в условиях высокогорья. Использование высокогорных курортов затрудняет также их месторасположение, высокая стоимость и длительность лечения (30-60 дней).

Показано, что при адаптации к высокогорным условиям с целью лечения и профилактики заболеваний требуется от 30 до 60 дней. Поэтому использование горноклиматических условий в комплексе лечебных мероприятий требует длительного отрыва пациентов от производственной деятельности. Кроме того, в высокогорных санаториях и домах отдыха исключается возможность индивидуального подбора гипоксического фактора, а в ряде случаев при пониженной переносимости и обострении заболевания больные вынуждены прерывать лечение и возвращаться в равнинные условия.

Барокамерное лечение

Применение в медицине барокамер стало хорошей альтернативой лечению горным климатом. С 70-х годов и по настоящее время продолжается использование тренировок в барокамере для лечения больных. Надо заметить, что гипобарическая гипоксия переносится в среднем в 4 раза хуже, чем нормобарическая. Побочное действие декомпрессии и компрессии - баротравмы, ограниченная возможность индивидуального подхода к пациенту и его изолированность от персонала, а также высокая стоимость оборудования и необходимость в штатном техническом персонале для обслуживания барокамерного оборудования обуславливают труднодоступность гипоксических барокамерных тренировок для практического здравоохранения.

Нормобарическая гипоксия

Разработан способ повышения неспецифической резистентности организма за счет адаптации к гипоксии, развивающейся при дыхании гипоксической газовой смесью, со сниженным до 10% содержанием кислорода при нормальном атмосферном давлении в циклично-фракционированном режиме, так называемая прерывистая нормобарическая гипоксия, или интервальная гипоксическая тренировка (ИГТ).

Интервальная гипоксическая тренировка. Достигаемый эффект гипоксического воздействия определяется суммарной продолжительностью сеанса и величиной снижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. При резком падении РО2, сопровождающемся острым развитием тяжелых гипоксических состояний, поддержание заданного уровня функционирования организма возможно только в течение нескольких десятков секунд или минут. При менее резком падении РО2 развитие гипоксии и нормальная функциональная активность распространяются на период времени, исчисляемый многими минутами или даже часами.

При установлении оптимальных режимов гипоксической тренировки следует придерживаться одного общего принципа: сила и продолжительность гипоксического воздействия должны ограничиваться той физиологической нормой, при которой еще возможны эффективная компенсация происходящих функциональных сдвигов и быстрое восстановление после прерывания сеанса гипоксии.

Отмечено, что развитие адаптации к условиям гипоксии и повышение общей неспецифической резистентности организма существенно ускоряются в том случае, если общая доза гипоксического воздействия разделяется на несколько отдельных повторных периодов гипоксической экспозиции, совершаемых через определенные моменты нормобарической респирации. Такая форма организации гипоксической подготовки обычно обозначается как прерывистая, или интервальная гипоксическая тренировка. В этой форме гипоксической подготовки существует возможность широкого варьирования соотношений силы и продолжительности отдельного гипоксического стимула с продолжительностью пауз нормобарической респирации и общим временем экспозиции к гипоксии.

При установлении основных параметров ИГТ следует принять во внимание, что развитие ответной реакции организма на острое воздействие гипоксии требует определенного времени: необходимая продолжительность для отдельного гипоксического воздействия - 3-10 мин. Общая продолжительность ежедневного сеанса гипоксии должна быть достаточной для развития адаптационной реакции организма на такое воздействие. Эта суммарная доза гипоксии будет зависеть от ее степени и состояния общей неспецифической резистентности организма. Как правило, общая продолжительность гипоксических сеансов в течение одного дня не должна превышать 1,5-2 ч.

По остроте гипоксического воздействия диапазоны допустимого снижения концентрации О2 во вдыхаемом воздухе во время гипоксических сеансов, используемых в качестве тренировки, могут быть разделены на три степени:

Умеренная (подострая) гипоксия, достигаемая при снижении содержания О2 во вдыхаемом воздухе в пределах от 20 до 15 об%;

Острая гипоксия, развивающаяся при падении содержания О2 во вдыхаемом воздухе до 15-10 об%;

Сверхострая гипоксия, возникающая при снижении О2 во вдыхаемом воздухе ниже 10 об%.

Варьируя параметры ИГТ, можно добиться необходимой степени избирательного воздействия на основные физиологические функции организма и направленно влиять на отдельные стороны обмена веществ. Это открывает широкие возможности для использования ИГТ в целях профилактики и лечения различного рода заболеваний, улучшения состояния здоровья и повышения производительности труда.Показания: заболевания легких: пневмонии, бронхиты, бронхиальная астма. Заболевания сердечно-сосудистой системы, и при хронических воспалительных заболеваниях. Гипоксия показана при сахарном диабете, тиреотоксикозе, ожирении, язвенной болезни и пародонтозе, а также при гипопластической и железодефицитной анемии. Этот немедикаментозный метод лечения действует при лекарственной болезни и различных аллергических состояниях, что немаловажно.

Рекомендовано использовать гипокситерапию для лечения, профилактики и реабилитации широкого круга заболеваний: бронхолегочных, сердечно-сосудистых, психоневрологических, желудочно-кишечного тракта, болезней крови, обмена веществ, гинекологических, онкологических, иммунных и аллергических. Гипокситерапия при подготовке к хирургическим операциям ослабляет отрицательное воздействие эмоционально-болевого стресса и уменьшает послеоперационные осложнения. Она повышает устойчивость организма к неблагоприятным климатическим и экологическим условиям, к побочному действию лекарств, к физической и эмоциональной перегрузкам. Применение гипокситерапии перспективно при лечении таких заболеваний, как простатит, воспалительные заболевания верхних (пиелонефрит) и нижних (цистит) мочевых путей; сердечно-сосудистые заболевания (артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, стенокардия и др.), хронические заболевания легких (пневмония, бронхит, бронхиальная астма), профессиональные пульмонозы, заболевания системы крови, патологии нервной системы, преходящие расстройства мозгового кровообращения, астенические и депрессивные состояния, фобические формы неврастении, болезни эндокринной системы (сахарный диабет), нарушение обмена веществ (ожирение), акушерские и гинекологические патологии, аллергические заболевания и иммунодефицитные состояния, заболеваниях желудочно-кишечного тракта в стадии ремиссии (язвенная болезнь, хронический холецистит, панкреатит, колит). Гипокситерапия полезна при подготовке больных к операции и наркозу для предотвращения онкологической патологии - для защиты от побочного действия лучевой терапии и химиотерапии.

Особенно эффективной гипокситерапия оказалась при лечении больных астмой. Важнейшей проблемой в терапии бронхиальной астмы является устойчивый контроль за клиническими проявлениями заболевания, поддержание и увеличение сроков ремиссии. Клинические наблюдения показывают, что используемая сегодня исключительно базисная терапия (т.е. терапия, включающая исключительно противовоспалительные и бронхорасширяющие лекарственные препараты) не обеспечивает адекватного контроля не только осложненной, но и, зачастую, неосложненной бронхиальной астмы. Включение в программу лечения больных бронхиальной астмы немедикаментозных методов обеспечивает более устойчивую и длительную ремиссию, способствует снижению лекарственной нагрузки и связанных с ней осложнений, и, в ряде случаев, ведёт к отмене базисной терапии.

Механизмы гипоксической адаптации включают усиление лёгочной и особенно альвеолярной вентиляции, перестройку лёгочного и системного кровообращения, образование гемоглобина, активизация тканевых механизмов утилизации кислорода и антиоксидантных систем. Интервальный характер действия, связанный с периодическими переходами от гипоксии к нормоксии и обратно, обеспечивает не только повышение активности, но и тренировку антиоксидантных систем, что приводит к тому, что после прекращения действия фактора значительно снижается повреждающее действие свободнорадикальных и перекисных продуктов на ткани. Эти благоприятные воздействия дополняются перестройкой легочной вентиляции, усилением транспорта газов кровью и тканевого дыхания, легким седативным действием.

Гипокситерапия эффективна уже на ранних этапах медицинской реабилитации больных. В качестве реабилитации метод показан больным после длительно и тяжело протекающих, истощающих резервы организма, заболеваний. К ним относятся: инфаркт миокарда, инсульт, тяжелые хирургические вмешательства, включая и онкологическую патологию.

Противопоказания к проведению гипокситерапии : острые соматические и инфекционные заболевания; хронические заболевания с симптомами декомпенсации функций; АГ III ст.; врожденные аномалии сердца и крупных сосудов; индивидуальная непереносимость недостатка кислорода.

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.