Страница 4 из 8
В последнее время в практике подготовки спортсменов широко стал применяться метод вдыхания гипоксически-гиперкапнических смесей (Глазачев О.С., Дудних Е.Н., Ярцева Л.А., 2010).
Н.А. Агаджанян, А.И. Елфимов (1983) выявили, что при использовании гипоксической смеси (15–16 % O2) в тренировочном процессе показатели физической работоспособности у испытуемых повышались на 29 %, а в контрольной группе на 12–15 %, при вдыхании гипоксически-гиперкапнической смеси (1–2 % СO2 и 14–15 % O2) было зарегистрировано увеличение работоспособности на 34 %, тогда как в контрольной группе на 15 %.
Таким образом, гипоксическая гипоксия в сочетании с физической нагрузкой является наиболее перспективной в повышении адаптации резервов организма, но предлагаемый метод гипоксической тренировки (в среднегорье, барокамере) не всегда приемлем и недоступен для массового применения.
Наиболее доступен для спортивной практики метод гипоксической тренировки с применением специальных масок, создающих ДМП.
Установлено, что при дыхании через маску в организме спортсмена действуют два фактора: сопротивление дыханию и наличие «мертвого» пространства.
Исследованиями В.С. Фарфеля (1965); А.М. Перминова (1994), проведенными на взрослых спортсменах, выявлено, что дыхание через ДМП во время работы значительно отягощается деятельностью дыхательного аппарата, при этом изменяется газовый состав воздуха, концентрация кислорода снижается с 13,9 до 11,3 %, а содержание углекислоты увеличивается с 5,0 до 5,9 %.
По данным Д.И. Тулевича, интенсивные 2-3-минутные упражнения с применением ДМП значительно более эффективны, чем длительная, но малоинтенсивная работа. Автор отметил значительное увеличение силы дыхательных мышц на вдохе и, как следствие, повышение вентиляторных возможностей респираторной системы.
М.А. Артыков в специальном исследовании установил, что на каждые 500 мл ДМП прирост легочной вентиляции составляет 10 л/мин, при этом МОД увеличивается, главным образом, за счет глубины вдоха при относительно постоянной частоте дыхательных движений.
Выявлено, что применение ДМП увеличивает механическую нагрузку на дыхательную мускулатуру. При беге в маске работа дыхательных мышц составляет 70 кг м/мин, а без маски 52 кг м/мин, при этом увеличивается возможность дыхательного аппарата (увеличение жизненной емкости, мощности форсированного вдоха и т. д.), что приводит к тренировке дыхательных мышц, особенно диафрагмы, при акте дыхания увеличивается ее мощность, что в конечном счете способствует увеличению «насосной» функции сердца.
Механизм приспособления к работе в условиях гипоксической гипоксии в целом заключается в ряде функциональных и морфологических изменений, направленных на удержание РO2 в капиллярной крови на близком к норме уровне. Эти изменения заключаются, главный образом, в увеличении количества эритроцитов и содержании Нb, кислородной емкости крови, эффективности дыхания и кровообращения. С другой стороны, тренировка в маске способствует быстрому процессу закисления крови, в связи с чем тренируются защитные свойства организма (буферные основания). Так, по данным В.Г. Семенова, И.К. Шашкевича, Э.В. Косенкова (1978), показатели кислотно-щелочного равновесия (КЩР) при использовании ДМП имели тенденцию к углублению метаболического ацидоза. При мышечной работе положительное взаимодействие между гипоксическим и гиперкапническими стимулами явно усиливается, причем этот потенцирующий эффект гипоксии оказывается тем значимее, чем больше нагрузка, т. е. находится в прямой связи с уровнем метаболических процессов.
Месячный цикл тренировок с применением ДМП улучшает функциональное состояние ССС взрослых спортсменов, повышает резистентность к высотной гипоксии, работоспособность и переносимость интенсивности нагрузок. Установлено, что такая тренировка улучшает показатели дыхательной и гемодинамической функций, эффект сохраняется в послетренировочном периоде до 20–25 суток.
2. Возможное повреждающее действие гипоксии на организм
Гипоксия является одним из наиболее распространенных патологических процессов. В основе ее повреждающего действия на организм лежит уменьшение в клетках содержания АТФ при одновременном увеличении концентрации продуктов его распада. В некоторых органах (мозге, сердце) при гипоксии особенно быстро снижается уровень содержания другого макроэргического соединения – креатинфосфата (КФ). Запас АТФ в клетках практически отсутствует, и указанные выше нарушения обусловлены отставанием синтеза АТФ в процессе биологического окисления от его расходования в процессе жизнедеятельности клеток. Степень снижения уровня АТФ и КФ в клетках зависит от скорости развития и тяжести гипоксии, а также от уровня функциональной активности клеток, их потребности в O2 и энергии.
С увеличением высоты и снижением РO2 нарастают гипоксические явления, снижается количество O2 в альвеолярном воздухе и ухудшается снабжение ткани O2.
В зависимости от степени гипоксии уменьшается как РO2 в крови, так и насыщение гемоглобина O2. Уменьшается градиент давления кислорода между капиллярной кровью и тканями, ухудшается переход кислорода в ткани. Интенсивность транспорта кислорода из артериальной крови в ткани зависит от градиента давления кислорода в крови и тканях. В обычных условиях РO2 артериальной крови составляет 94 мм рт. ст., a РO2 тканей -20 мм рт. ст., разница – 74 мм рт. ст. На высоте 2400 м над уровнем моря РO2 тканей остается неизменным 20 мм рт. ст., a РO2 артериальной крови снижается до 60 мм рт. ст. Градиент давления снижается почти в 2 раза (Wilmore, Costill, 2004).
Следствием указанных изменений энергетического баланса при гипоксии являются многообразные нарушения всех форм обмена веществ, в тканях происходит усиление анаэробного гликолиза из-за устранения ингибирующего влияния АТФ на гликолитические ферменты и повышения их активности под влиянием продуктов распада АТФ и др.
В результате усиления гликолиза происходит истощение запаса гликогена и накопление пировиноградной и молочной кислоты в клетках. Накопление лактата в клетках и крови способствует снижению его утилизации и дальнейшему расщеплению в цикле трикарбоновых кислот, а также ослаблению ресинтеза гликогена из молочной кислоты.
Избыток молочной, пировиноградной и других органических кислот приводит к возникновению метаболического ацидоза, который становится одним из факторов повреждающего действия гипоксии на клетки и органы (Миррахимов М.М., Гольдберг В.Н., 1978).
В работе по изучению рисков для здоровья спортсменов, тренирующихся в условиях гипоксии, выполненной группой авторов (Schommer К., Menold Е., Subudhi AW., Bartsch Р., 2012), показано, что основные угрозы, которые несут пребывание в условиях недостатка кислорода, – это горная болезнь.
На высотах более 4000 м могут возникать отеки мозга, а при быстрых подъемах и пребывании на этих высотах в течение 2–3 дней возможен и отек легких.
Риск развития горной болезни у спортсменов, тренирующихся на высоте 1950–2500 м, проявляется неспецифическими симптомами, такими как мигрень, потеря аппетита, тошнота, бессонница, головокружение, периферические отеки, проявляющимися в первые дни пребывания на высоте.
Авторы утверждают, что горная болезнь не представляет собой серьезной проблемы для подавляющего большинства атлетов на высоте 2000–2500 м. В то же время в работе приводятся факты проявления симптомов горной болезни у отдельных спортсменов, особенно старшего возраста.
Кислородная емкость крови при подъеме в горы увеличивается, однако с определенного уровня высоты начинает снижаться объем крови за счет уменьшения плазмы. На высоте 4000 м эта недостаточность не устраняется в течение месяца.
Возросшая вязкость крови на высоте свыше 2800 м является фактором, лимитирующим спортивную работоспособность в условиях больших высот.