гипоксическая тренировка

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:

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

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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 [1, 6]. 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 О₂) при снижении степени оксигенации крови SаО₂ 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 SаО₂ 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