Что такое гипоксическая тренировка

150 мм рт. ст.

150 мм рт. ст.

Результаты применения гипоксической силовой тренировки

Приведем несколько научных исследований, характеризующих результаты, полученные в этих двух направлениях.

Увеличение силы и гипертрофия скелетных мышц человека

Одной из положительных особенностей гипоксической силовой тренировки является увеличение силы и гипертрофия скелетных мышц при достаточно коротком периоде тренировок (1-2 недели). Так, например, в исследованиях Т. Abe et al. (2005) было установлено, что площадь поперечного сечения четырехглавой мышцы бедра увеличилась на 7,7% после двух недель тренировок [2]. При этом прирост площади поперечного сечения мышечных волокон I типа составил 6%, а II типа – 28% [8].

Второй положительной особенностью гипоксической силовой тренировки является использование небольших или средних отягощений (20-50% от максимума). При этом достигается эффект такого же уровня, как и при обычной силовой тренировке с отягощениями 70% от максимума и более [7].

Уменьшение последствий атрофии мышц после травм и хирургических операций

Takarada, H. Takazawa, N. Ishii [4] в течение двух недель изучали влияние ишемии (ишемия – местное снижение кровообращения) четырехглавой мышцы бедра на уменьшение ее атрофии в группе пациентов (мужчин и женщин в возрасте 22,4±2,1 года), содержащихся на постельном режиме после хирургической операции на коленном суставе [4]. Ишемия мышцы возникала благодаря использованию бароманжеты шириной 9 см, в которой в течение пяти минут поддерживалось давление 238 мм рт. ст. В контрольной группе (без ишемии), площадь поперечного сечения мышц-разгибателей и сгибателей бедра снизилась на 20,7±2,2% и 11,3±2,6% соответственно в то время, как в экспериментальной группе, использующей ишемию четырехглавой мышцы бедра, она снизилась на 9,4±1,6% и 9,2±2,6%, соответственно. Из этого авторы сделали вывод, что ишемия мышц эффективно уменьшает атрофию разгибателей голени, вызванную послеоперационным бездействием.

По данным B. Rosenblatt [3] использование гипоксической силовой тренировки спортсменами-олимпийцами Великобритании, имеющими травмы коленного сустава, позволило повысить уровень силы четырехглавой мышцы бедра на 28% в течение 9 дней тренировки (рис. 2, таблица 2).

Рис. 2. Прирост силы на травмированной конечности за 9 дней тренировки методом гипоксической силовой тренировки [3]: по оси ординат – прирост силы в %, LOWER – нижние конечности; UPPER – верхние конечности

Прирост силы мышц при использовании различных протоколов тренировки [3]

Механизмы, лежащие в основе воздействия гипоксической силовой тренировки на скелетные мышцы человека

Можно выделить несколько механизмов, лежащих в основе влияния гипоксии на силу и гипертрофию скелетных мышц человека.

Во-первых, доказано, что в условиях гипоксии дополнительно рекрутируются мышечные волокна II типа [4, 7]. Это подтверждается высоким уровнем электрической активности мышц [6, 7], а также пониженным уровнем креатинфосфата в 93% быстрых мышечных волокон.

Во-первых, Y. Takarada, H. Takazawa, N. Ishii [4] обращают внимание на тот факт, что в мышцах ног больных сердечной недостаточностью, хроническими обструктивными заболеваниями легких и периферическими сосудистыми заболеваниями имеют место гипертрофия и увеличение процентного содержания мышечных волокон II типа. Исследования российских ученых [1] подтверждают этот факт. Показано достоверное увеличение процента мышечных волокон IIB типа у больных хронической сердечной недостаточностью по сравнению со здоровыми индивидуумами.

Во-вторых, ишемия мышц вызывает увеличение производства активных форм кислорода [4, 7]. Следствием этого является повреждение мембран мышечных волокон и органоидов, что приводит к делению и последующему увеличению количества клеток-сателлитов и миоядер. Возрастание количества миоядер приводит к повышению синтеза белка.

В-третьих, в гипоксических условиях в крови увеличивается уровень норадреналина, адреналина и гормона роста, что повышает анаболический фон и стимулирует синтез белка [4].

ВЫВОДЫ

В настоящее время в зарубежной литературе активно изучаются эффекты и механизмы гипоксической силовой тренировки с небольшими или средними отягощениями. Такой тип тренировки позволяет за короткий отрезок времени повысить уровень силы скелетных мышц или не допустить их атрофию, что очень важно при спортивных травмах.

Источник

Что такое гипоксическая тренировка

Сердечно-сосудистые заболевания остаются ведущей причиной заболеваемости и смертности во всем мире, в том числе и в Российской Федерации. Достижения кардиологии последних десятилетий, особенно в терапии острых коронарных синдромов, совершили настоящий переворот в прогнозе у этих больных. Однако остается недостаточно решенным вопрос о первичной и вторичной профилактике сердечно-сосудистых осложнений. Наравне с модификацией классических факторов риска и применением специфических лекарственных средств (β-адрено­блокаторы, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента) в качестве средств профилактики начинают рассматриваться немедикаментозные воздействия, в первую очередь методы кардиореабилитации и адаптивной медицины вообще [43, 47]. Основополагающий принцип последней заключается в стимуляции адаптационного потенциала пациентов за счет регулярного воздействия повреждающего стимула, близкого к пороговому, но не вызывающего повреждения. В кардиологической практике примером такой реакции является феномен прекондиционирования при ишемической болезни сердца, когда миокард адаптирован к регулярному ишемическому повреждению и более выраженное нарушение кровотока (например, при тромботической окклюзии коронарного сосуда) приводит к меньшему повреждению ткани.

Наибольший интерес исследователей адаптивных процессов привлекает воздействие гипоксии, т.е. пониженного содержания кислорода в тканях. Показано, что гипоксическое воздействие вызывает умеренную стрессорную активацию организма, что при регулярном воздействии приводит к повышению адаптивных возможностей органов и систем. Исходно гипоксические тренировки успешно использовались в спортивной и военной медицине для повышения выносливости «здоровых» лиц. В настоящее время активно изучается их эффективность у пациентов с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Методология гипоксического воздействия

В настоящее время, согласно классификации Международной рабочей группы специалистов в области гипоксии (1992) [16, 72, 99], существуют три варианта создания гипоксического воздействия: естественная гипоксия за счет нахождения пациента выше уровня моря (эффект горного воздуха), искусственная гипоксия при повышенном атмосферном давлении в условиях барокамеры и искусственная гипоксия при нормальном атмосферном давлении с использованием гипоксикаторов, ребризеров или баллонов с гипоксическими газовыми смесями. Также существуют три режима гипоксических тренировок: непрерывный (например, при лечении в горном климате), прерывистый (ежедневные процедуры по 30-60 мин) и интервальный (смена гипоксических воздействий и дыхания атмосферным воздухом циклами по 5-10 мин) [57, 72].

Режим непрерывного воздействия естественной гипоксией мало используется в клинической практике, однако широко распространен при тренировках спорт­сменов. Продемонстрировано значительное повышение ­аэробной производительности при тренировках в условиях естественного среднегорья (2500-4000 м над уровнем моря) за счет гематологических (повышение уровня эритропоэтина) и негематологических механизмов, включающих ангиогенез, повышение эффективности митохондриальной дыхательной цепи, снижение реактивности симпатико-адреналовой системы и многие другие [12, 15, 37, 38, 42, 65, 66, 70, 74, 76, 82].

Режим прерывистых тренировок также преимущественно используется в спортивной медицине. Показано повышение кислородной емкости крови в отсутствие увеличения концентрации эритропоэтина в крови, а также активация негематологических механизмов адаптации к гипоксии при прерывистых тренировках у профессиональных спортсменов [46, 50, 61, 73, 78, 84, 85].

Этот режим продемонстрировал свою эффективность и в клинической практике, преимущественно у пациентов с ожирением и метаболическими расстройствами. Так, показано большее снижение массы тела при тренировках по 90 мин 3 раза в неделю в течение 8 нед в условиях гипоксии по сравнению с нормоксией [77]. Также продемонстрировано снижение уровня липидов крови и показателей инсулинорезистентности при прерывистых гипоксических тренировках у здоровых лиц [45, 78, 79, 91, 95]. Однако проведение таких тренировок требует относительно хорошего общего здоровья и более подходит для первичной профилактики.

Режим интервальных гипоксических тренировок лишен этого недостатка, так как пациент подвергается гипоксическому воздействию в условиях покоя. Методика предусматривает чередование вдыхания гипоксической смеси в течение 5-7 мин и дыхание нормальным атмосферным воздухом в течение 3-5 мин. За один сеанс циклы повторяются 4-7 раз. При этом общая длительность терапии составляет 14-30 процедур [23, 25, 47].

В отличие от двух предыдущих способов, интервальные гипоксические тренировки практически не используются при подготовке спортсменов, так как они не дают такого гематологического ответа и их влияние на скелетную мускулатуру менее стабильно по сравнению с другими методиками [57]. С другой стороны, именно этот способ активно изучается в клинической практике в Российской Федерации, Украине, странах Европейского союза и Австралии из-за простоты использования для пациентов [1-8, 13, 20, 22, 31, 71, 75]. Необходимо отметить, что вдыхание нормального (нормооксичного) воздуха после периода гипоксии воспринимается организмом как гипер­оксическое воздействие (содержание кислорода оказывается относительно повышенным), что, вероятно, также обладает терапевтическим действием [11, 87]. Резкое повышение содержания кислорода в тканях приводит к высвобождению активных форм кислорода. Таким образом, чередование периодов гипоксии и гипероксии, в конечном счете, приводит к повышению резистентности клеток, в том числе и к свободнорадикальным процессам [88], что натолкнуло исследователей на мысль о проведении гипо-гипероксических тренировок для усиления данного эффекта.

Физиологические эффекты гипоксических тренировок

Основные физиологические эффекты гипоксических тренировок представлены в табл. 1. Регулярные интервальные гипоксические тренировки улучшают эффективность регуляции сердечно-сосудистой системы. Острая гипоксия активирует симпатическую нервную систему, что повышает частоту сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление и приводит к централизации кровотока [18]. Однако при гипоксических тренировках достигается обратный эффект за счет снижения симпатической активности и превалирования парасимпатических стимулов, что приводит к снижению ЧСС в покое и меньшему приросту ЧСС при нагрузке [18, 22]. Снижение базовой симпатической активности в свою очередь повышает чувствительность барорецепторов и способствует стабилизации артериального давления.

Складывается впечатление о большем эффекте интервальных гипоксических тренировок у пациентов со сниженной переносимостью нагрузок, при этом эффект тем больше, чем ниже исходный уровень. Показана большая эффективность интервальных гипоксических тренировок у пожилых, а также пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) и хроническими обструктивными болезнями легких по сравнению со здоровыми [23, 24].

Продемонстрирован эффект интервальных гипоксических тренировок и на метаболические нарушения: снижение уровня триглицеридов и липопротеидов низкой плотности в крови, а также уменьшение инсулинорезистентности [80, 89].

Таким образом, гипоксические интервальные тренировки обладают значительным потенциалом в первичной и вторичной профилактике сердечно-сосудистых заболеваний.

Клиническая эффективность интервальных гипоксических тренировок

В исследованиях продемонстрирована высокая без­опасность интервальных гипоксических тренировок. Побочные эффекты (головная боль, тахикардия, одышка, головокружение) были редкими и прекращались при увеличении концентрации кислорода во вдыхаемой смеси. При этом гипоксические тренировки не провоцировали ангинальных приступов у пациентов с ИБС.

Таким образом, интервальные гипоксические тренировки являются перспективным доступным и безопасным методом немедикаментозного воздействия на сердечно-сосудистую систему. Применение данной методики способно повысить толерантность к физическим нагрузкам у пациентов кардиологического профиля, а также модифицировать факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний. Однако для окончательного суждения о влиянии метода на основные «жесткие» оцениваемые исходы (смертность, потребность в реваскуляризациях или госпитализация в связи с заболеваниями сердечно-сосудистой системы), а также воздействия на качество жизни пациентов необходимо проведение более крупных исследований.

Источник

Гипоксические тренировки: как и зачем тренироваться в условиях пониженного содержания кислорода

Гипоксические тренировки используются в практике многих видов спорта. Спортсмены в настоящее время понимают, что могут получить преимущества в области результативности благодаря высотной тренировке в условиях гипоксии, увеличивая силу и выносливость.

Экспериментально и клинически доказано, что моделирование горных условий активирует каскад прямых и перекрёстных адаптационных эффектов. Повышается устойчивость организма как к последующим гипоксическим стимулам, так и к другим воздействиям (физические нагрузки, температурный, эмоциональный стресс).

Исследования демонстрируют улучшения в области максимального потребления кислорода (VO2 Max) и лактатного порога. В зависимости от уровня спортсмена, повышение может достигать целых 10%.

Польза тренировок в условиях гипоксии

Каковы физиологические эффекты от тренировок в условиях пониженного содержания кислорода? Вот некоторые из них:

Естественная гипоксия

В условиях естественного среднегорья два фактора влияют на спортсмена:

Плотность воздуха на высоте значительно ниже, чем на уровне моря, что позволяет спортсменам достигать более высоких скоростей (например, в спринтерской работе). С другой стороны, снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе существенно снижает аэробную работоспособность спортсмена, особенно в первые дни акклиматизации. Каждые 300 м набора высоты наблюдается снижение максимального потребления кислорода на 3%.

Искусственная гипоксия

По мере развития технологий применение тренировки с имитацией условий дефицита кислорода стало популярно как среди профессиональных спортсменов для повышения спортивной работоспособности, так и среди любителей, которые хотят подготовить себя к среднегорью или просто повысить эффективность своих тренировок.

Основной прирост физической работоспособности при применении разных режимов гипоксических тренировок происходит за счёт повышения кислородной ёмкости крови, максимальной лёгочной вентиляции, стимуляции насосной функции сердца и, как результат, – увеличения максимального потребления кислорода при тестовых физических нагрузках до отказа.

Типы гипоксических тренировок

На сегодняшний день существует большое количество методик, в основе которых лежит тренировка в условиях пониженного содержания кислорода. Эти методики можно применять как в отдельности, так и комбинируя между собой. Все они обозначаются под общим названием “гипоксические тренировки”.

Выделяют три типа гипоксических тренировок:

Такие тренировки очень эффективны, но при их использовании контроль за состоянием спортсмена должен быть намного выше, так как высок риск срыва адаптации. При добавлении таких тренировок лучше проконсультироваться со специалистом по данному вопросу для наиболее грамотного планирования и безопасного введения различных методик в годичный тренировочный цикл.

Корректная программа высотной (гипоксической) тренировки способна существенно повысить эффективность систем переноса кислорода в организме путем усиления вентиляции, естественной интенсификации выработки гормона эритропоэтина и увеличения митохондриальной эффективности. Это позволяет повысить эффективность выработки энергии организмом как в аэробных, так и анаэробных условиях.

Влияние высоты на спортивные результаты

Не секрет, что сегодня элитные спортсмены используют гипоксические тренировки в своей подготовке. А причиной столь массового распространения стало ухудшение результатов в стайерских дистанциях на Олимпийских играх в Мехико в 1968 году, которые прошли на высоте 2200-2300 м над уровнем моря. Результаты в беге на 10 000 м ухудшились на 1,48 мин., а на марафонской дистанции на целых 10,35 мин. Также температура, влажность, повышенное ультрафиолетовое излучение являются дополнительными факторами, влияющими на спортсмена в естественных условиях среднегорья.

Интервальная гипоксическая тренировка

Интервальное дыхание в покое смесью с пониженным содержанием кислорода во вдыхаемом воздухе (10%). Периоды дыхания и восстановления подбираются индивидуально по результатам теста и показателей пульсоксиметра во время интервалов дыхания.

Благодаря сочетанию сна в условиях нормобарической гипоксии каждую ночь и высотных тренировок со средней нагрузкой 2-3 раза в неделю, спортсмены могут увеличить результативность до уровней, недостижимых в иных условиях.

Подходы к организации гипоксических тренировок

Жить высоко – тренироваться высоко

Этот подход представляет длительное/многодневное пребывание в условиях естественной гипоксии (тренировочные спортивные базы низко- и среднегорья). Регулярные учебно-тренировочные сборы на базах в условиях естественного среднегорья также систематически применяются для подготовки спортсменов к предстоящим соревнованиям как в горной местности, так и на равнине (целенаправленно они были начаты при подготовке к Олимпийским играм в Мехико, 1968 г.).

Жить высоко – тренироваться высоко (на равнине)

Смысл подхода в том, что в ночное время суток (до 12–14 часов) человек находится в условиях гипоксии, а днём выполняет физические тренировки в условиях равнины. В первую очередь данная методика была разработана для спортсменов, специализирующихся на видах спорта с преимущественным проявлением выносливости для увеличения кислородной емкости крови и нивелирования отрицательного эффекта длительного гипоксического воздействия – снижения активности Na, K-АТФазы скелетных мышц, что сопровождается иммунодепрессией, снижением мышечной массы и, как следствие, мощности и интенсивности выполняемых нагрузок.

Жить высоко – тренироваться низко и высоко

Этот подход ориентирован прежде всего на профессиональных спортсменов, проходящих длительные курсы тренировок и предсоревновательной подготовки (минимально 3–4 недели) в естественных или моделируемых условиях среднегорья.

Жить низко – тренироваться высоко

Периодические спортивные тренировки, физические упражнения в гипоксических условиях. Метод представляет собой сочетание действия на организм физической нагрузки и гипоксической стимуляции (при этом моделируются условия высоты 2000–3500 м н.у.м., что соответствует 13–15% O2 во вдыхаемом воздухе). Спортсмен выполняет соответственно умеренные или интенсивные (на уровне анаэробного порога) физические нагрузки на тредмиле или велоэргометре, находясь одновременно в гипоксической комнате или получая гипоксическую газовую смесь через маску гипоксикатора.

Российский опыт применения гипоксии

В 2014 году перед Олимпийскими играми в Сочи Олимпийским комитетом России был реализован специальный проект, целью которого была подготовка спортсменов Олимпийской команды по биатлону к выступлению на высоте 1450 м над уровнем моря (лыжно-биатлонный комплекс “Лаура”).

Для решения задачи были сформированы контрольная и экспериментальная группа, состоящая из лыжников уровня мастеров спорта. Одна группа тренировалась как обычно, а другая группа использовала в своей подготовке специальное оборудование для адаптации к пониженному содержанию кислорода.

Научные специалисты апробировали различные методики, разрабатывали новые, искали наиболее эффективную модель практического применения. По результатам этого исследования были написаны методические рекомендации, а наиболее эффективные стратегии были апробированы сначала на резервном составе сборной России по биатлону, а потом уже и внедрены в работу основного состава. Причём не только сборной по биатлону, но и скоростному бегу на коньках, а также шорт-треку.

фото: Даниил Колодин

Гипоксические тренировки, которые можно делать в Москве

В зависимости от поставленных задач, частота тренировок 2-3 раза в неделю, продолжительностью 1 час. Наполнение тренировок также может варьироваться: равномерный бег трусцой, интервальные или переменные беговые работы, “ходьба в гору” под большим углом (градиент 10-15%), работа на велоэргометре или гребном тренажере.

Одним из методов использования искусственной гипоксии является сон в гипоксической палатке, когда в течение нескольких часов в сутки человек находится в условиях нехватки кислорода. Рекомендуемая продолжительность одного блока программы – 18-20 дней. Гипоксическая палатка позволяет моделировать высоту над уровнем моря (от 1500 до 6000 м н.у.м.).

Ирина Зеленкова, кандидат медицинских наук, врач спортивной медицины, директор по спортивной науке Инновационного центра Олимпийского комитета России

Источник

• ← Что такое нулевая шина в щитке
• Что такое буквы картинки →