Гипоксическая тренировка. Гипоксия — вред или благо? Гипоксическая тренировка в домашних условиях

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.

В настоящее время применение методических приёмов с задержкой дыхания и носовым дыханием в подготовке спортсменов на выносливость принято называть гипоксическои тренировкой, так как в её основе лежит ухудшение снабжения кислородом работающих тканей.
Журнал "Лыжный спорт"

Гипокситерапия - методика улучшения функционального состояния, работоспособности, жизнеспособности и качества жизни больного человека путем дозированных гипоксическнх воздействий.

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.
ПРЕРЫВИСТАЯ ГИПОКСИЯ - НОВЫЙ МЕТОД ТРЕНИРОВКИ, РЕАБИЛИТАЦИИ И ТЕРАПИИ
Доктор биологических наук, профессор Н.И. Волков
Российская государственная академия физической культуры, Москва

Длительные гипоксические тренировки, на фоне улучшение общеклинических проявлений заболевания, повышения качества жизни, показателей физической работоспособности и центральной гемодинамики, вызывают возрастание активности основных антиоксидантных ферментов и связанное с этим снижение выраженности системного оксидативного стресса.
ГУЗ Диагностический центр Алтайского края, Алтайский государственный медицинский университет

Чтобы выполнить "вакуум", встаньте на четвереньки, выдохните из легких весь воздух и втяните живот так сильно, как только можете. Удерживайте это состояние в течение 20-30 секунд, затем расслабьтесь на несколько секунд и попробуйте еще два-три раза.

Следующим шагом является практика "вакуума" стоя на коленях. Выпрямитесь, положив руки на колени, и попытайтесь удерживать "вакуум" так долго, как только можете.

Выполнение "вакуума" в положении сидя - еще более сложная задача. Но как только вы научитесь удерживать "вакуум" сидя без особых проблем, то будете в состоянии делать это в положении стоя при выполнении различных поз.

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.

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

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.