кислородное голодание при тренировках
Как использование кислорода влияет на спортивные результаты
Занятия спортом даже на любительском уровне – серьезное испытание для организма. А современный спорт высших достижений и вовсе требует от атлетов каждый раз выходить за пределы человеческих возможностей. Во время повышенных физических нагрузок происходит ускоренное потребление кислорода тканями организма. При этом спортсмен может испытывать нехватку кислорода. Ситуация усугубляется, когда тренировки проходят в условиях повышенной или пониженной влажности, неблагоприятной экологической обстановки, в закрытом слабо вентилируемом пространстве или при занятиях в высокогорье, где воздух сильно разрежен.
Как проявляются симптомы нехватки кислорода
Когда уровень кислорода падает, системы организма задействуют скрытые ресурсы и начинают транспортировать кислород к тканям и органам в ускоренном режиме, поэтому у спортсмена под нагрузкой наблюдается учащенное дыхание и ускоренное сердцебиение. Такая кислородная нехватка образуется практически во время каждого занятия спортом, и восполняется в период отдыха. Однако довольно часто появляются и другие, более опасные симптомы, недостатка кислорода. К ним относят:
Все эти симптомы кислородного голодания, или гипоксии, приводят к снижению эффективности тренировок и падению спортивных результатов. В ходе лабораторных исследований при хронической гипоксии у спортсмена могут быть выявлены:
Игнорирование всех этих симптомов в течение долгого времени может привести к серьезным последствиям для здоровья. Так, от хронической нехватки кислорода страдают стенки сосудов, развиваются заболевания сердца, изменяется структура внутренних органов.
Для точного определения уровня насыщения крови кислородом (сатурации) проводится лабораторный анализ крови или используется портативный прибор (пульсоксиметр), не требующий инвазивных вмешательств. Нормальный уровень сатурации составляет не ниже 95%. При этом полезно контролировать этот показатель в разные периоды спортивного цикла: как во время тренировок, так и во время отдыха.
Во многих странах мира спортсмены оценили положительный эффект от поддержания баланса кислорода. Как же работает кислород и какие способы его восполнения используются в современном спорте?
Вода и кислород: важная взаимосвязь
Наибольший объем кислорода поступает в артериальную кровь в процессе дыхания. Однако вода также позволяет поддерживать его баланс в организме: молекулы кислорода из нее всасываются в жидкий компонент крови, который способен проникать сквозь мембраны клеток. Повышенным положительным эффектом обладает вода, обогащенная кислородом.
Однако даже соблюдение питьевого режима зачастую не помогает спортсмену избежать гипоксии. Поэтому атлеты используют оксигенотерапию – вдыхание чистого кислорода или газовой смеси на его основе. При таких ингаляциях создаются запасы кислорода в легких, происходит насыщение им крови и мышечных тканей.
Дополнительный кислород в организме в свою очередь помогает поддерживать водный баланс: вода не задерживается в отдельных клетках, а свободно перемещается по всему организму. Кроме того, исключается возможность потери воды из крови через сосудистую стенку, что нередко случается при местной гипоксии тканей.
Когда и в каких количествах проводится оксигенотерапия
Оксигенотерапия не оказывает какого-либо негативного влияния на здоровье. Однако для составления наиболее эффективного плана ингаляций лучше проконсультироваться со спортивным врачом или профессиональным тренером. Обычно сеансы оксигенотерапии проводятся до тренировок, в перерывах между силовыми подходами, а также после занятия и в день отдыха, так как кислород способен не только поддерживать работоспособность систем организма, но и стимулировать процессы восстановления. Продолжительность сеансов составляет несколько минут. Если ингаляции проводятся во время тренировки, достаточно сделать несколько вдохов.
Участие кислорода в процессах регенерации
Быстрое восстановление дает спортсмену возможность выдерживать плотный тренировочный и соревновательный график. Нормальный уровень кислорода способствует улучшению кровоснабжения, выведению токсинов, быстрому рассасыванию гематом, уменьшению отеков, восстановлению погибших клеток костной ткани, кожи, мышц. Поэтому обогащение кислородом служит также одной из составляющих процесса реабилитации после травм и оперативных вмешательств. В этом случае ингаляции могут проводиться несколько раз в день.
Ингаляции способствуют запуску окислительно-восстановительных процессов в клетках легочной ткани. Все это положительно влияет на естественный газообмен, укрепляет и очищает дыхательную систему, что позволяет спортсменам эффективно тренироваться даже в условиях мегаполиса.
Утилизация молочной кислоты в мышцах после физических нагрузок
Во время силовых упражнений в интенсивно сокращаемых мышцах сужаются мелкие сосуды, а значит, ухудшается кровоснабжение и питание тканей кислородом. Поэтому организм ищет другие пути восполнения энергии, например происходит распад глюкозы. В результате этого процесса образуется молочная кислота, которая позволяет мышцам продолжать работу, но в то же время препятствует их нормальному развитию и росту, сводя на нет эффект от тренировки.
О критическом повышении уровня молочной кислоты в тканях мускулатуры свидетельствуют следующие симптомы:
Эти симптомы не только доставляют дискомфорт спортсмену, но и говорят о высоком риске получить серьезную травму. Со временем дискомфортные ощущения проходят самостоятельно, обычно на процесс восстановления уходит 48 часов. Однако при хронической гипоксии этот период затягивается. Если вовремя не утилизировать молочную кислоту, снижается выработка инсулина, замедляется синтез белка, активируется гормон стресса (кортизол), отмечается нехватка креатина в мышцах.
Однако даже если уровень молочной кислоты не поднялся до критического, а вы не испытываете особого дискомфорта, на естественное выведение этого продукта организм все равно расходует много энергии. В основном за этот процесс отвечает печень, и она может забирать на себя кислород и питательные вещества из других органов организма.
Оксигенотерапия позволяет легче перерабатывать молочную кислоту после силовых нагрузок, поэтому мышечные ткани регенерируются быстрее. Это дает возможность сократить естественный период восстановления, что особенно важно для спортсменов, которые тренируются ежедневно или по несколько раз в день.
Обменные процессы и рост мышц
Если вы тщательно контролируете свое питание, соблюдаете баланс белков, жиров и углеводов, но все равно замечаете слабый прирост мышечной массы и увеличение жировой прослойки, причину следует искать в хронической нехватке кислорода. В этом случае нарушается кислотно-щелочной баланс организма, и происходит неполное усвоение углеводов, белков и других важных веществ.
Кислород с поступлением в организм провоцирует выработку ферментов и запускает окислительные процессы, в ходе которых происходит сжигание жиров в местах их наибольших скоплений, а также утилизация ненужных продуктов жизнедеятельности клеток. Организм использует сжигаемые жиры как дополнительное топливо, укрепляя с помощью высвободившихся ресурсов в мышечную ткань, нервные волокна и т. д. Таким образом, оксигенотерапия особенно полезна спортсмену в тех случаях, когда нужно быстро восстановить форму к соревнованиям.
Комплексный эффект для любого вида спорта
В результате регулярной кислородной терапии снижается нагрузка на дыхательную и сердечнососудистую системы, обеспечивается достаточное питание головного мозга, нормализуется состав крови.
Нормальная сатурация обеспечивает стабильное давление и поддерживает уровень сахара в крови в оптимальном диапазоне. Также кислород благотворно влияет на центральную нервную систему, в результате чего у спортсменов отмечается улучшение качества сна, а сон – залог эффективного восстановления между тренировками.
Ингаляции оказывают комплексный положительный эффект для всего организма, поэтому атлет ощущает прилив сил, у него нормализуется аппетит, сглаживаются перепады настроения, укрепляются защитные механизмы иммунной системы, повышается работоспособность и выносливость.
Поддержание уровня кислородного баланса – это защита от перегрузок и, как следствие, снижение риска травм. Это незаменимая составляющая подготовки спортсменов в бодибилдинге, беге, лыжных дисциплинах, тяжелой атлетике, хоккее, футболе и т. д. Однако польза кислорода распространяется не только на виды спорта с повышенными силовыми нагрузками. Так, нормальное питание головного мозга приводит к повышению концентрации внимания, что особенно важно в таких дисциплинах, как спортивная стрельба. Кроме того, регулярная кислородная терапия позволяет добиться устойчивости к различным психологическим воздействиям, в результате чего спортсмены лучше справляются с соревновательным стрессом.
Вне зависимости от интенсивности ваших тренировок и спортивных целей, вы можете ощутить эффект оксигенотерапии лично, для этого достаточно купить кислородный концентратор в нашей компании. Мы поможем подобрать вам компактную модель для установки дома или в спортивном зале, также у нас есть профессиональные модели для оснащения реабилитационных центров и устройства для приготовления вкусных и полезных кислородных коктейлей.
Гипоксическая тренировка — путь к здоровью и долголетию
Для нашего организма очень важно дыхание. В дыхательную систему поступает необходимый кислород, который способствует окислению органических веществ, а выделяется углекислый газ. Так, один из видов тренировки — гипоксия.
Те, кто занимается гипоксическими тренировками, отмечают следующие положительные изменения в организме: Улучшается работа дыхательного аппарата. Укрепляется иммунитет. Легко снимается стрессовое напряжение. Дыхание становится правильным, полным. Улучшается работа мозга.
1.Задержки дыхания в покое. Делается натощак. Перерыв между задержками не меньше 1 минуты, не более 3-х минут.
2.Ограничение дыхания в повседневной жизни. Необходимо постоянно ощущать легкую нехватку воздуха.
3.Задержка дыхания на ходу.
4.Задержки дыхания при наклонах.
6.Кратковременные задержки дыхания.
О том, насколько полезен горный воздух, было рассказано ранее. Но есть существенные недостатки такого вида терапии.
Это: Для лечения и профилактики заболевания необходимо от 30 до 60 дней. Нет индивидуального подбора гипоксического фактора. Есть случаи плохой переносимости горного климата.
Нормобарическая гипоксия. Это способ, который повышает сопротивляемость организма за счет привыкания к гипоксии. Она достигается при дыхании газовой смесью, в которой содержание кислорода снижено до 10%
Стоит отметить: чтобы была эффективной гипоксическая тренировка, необходимо придерживаться условий :
Гипоксическое воздействие на организм должно длиться 3-10 минут, не более. Общая продолжительность сеанса за день – не более 1,5-2 часа.
Гипоксические нагрузки стоит пересмотреть или отменить если наблюдаются следующие проявления: Кашель. Боли в желудке. Боли в желчном пузыре, обострение гипертонии. Некоторым необходимо подготовить организм. Для этого рекомендуют использовать следующие способы:
Использовать растения-адаптогены. К ним относятся: элеутерококк колючий, аралия маньчжурская, золотой корень и др..
Выполнение упражнений на растяжение. Это повышает адаптационные свойства организма к гипоксии.
Паровая баня. Кровообращение в сосудах улучшается за счет их расширения.
Занятия бегом. Появляется стойкая гипоксия в результате повышения потребности организма в кислороде. Это гипоксия двигательная.
Дозированное голодание. Это мощный стимулятор, который повышает адаптационные свойства организма к гипоксии и обладает оздоровительным эффектом.
Однако, для того, чтобы заниматься гипоксическими тренировками не обязательно уезжать в горы. Сохранить молодость и здоровье вам поможет уникальная отечественная разработка — дыхательный тренажер “Самоздрав”. Занимаясь на тренажере, вы дышите воздухом, обогащенным углекислым газом и при этом можете регулировать не только время тренировки, но и объем вдыхаемой вами воздушной смеси. Постепенно увеличивая нагрузку вы можете подобрать наиболее удобный для вас режим тренировок, в результате которых у вас улучшается сон, нормализуется артериальное давление, вы будете значительно легче переносить стресс. Заниматься на тренажере “Самоздрав” легко и удобно, это можно делать во время просмотра телепередач или листая ленту соцсетей.
Рассмотрев положительные и отрицательные стороны такого вида занятий мы видим что, гипоксическая тренировка – путь к здоровью и долголетию.
Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность
В работе обобщены материалы многолетних экспериментальных исследований по проблеме гипоксии в тренировке спортсменов, проведенных коллективом сотрудников отдела спортивной медицины ВНИИФК. Анализ предпринят с позиции определения факторов, обеспечивающих эффективность работы спортсменов в условиях гипоксии, позволяющих исключить ее возможные негативные последствия. Для врачей, тренеров и специалистов, работающих со спортсменами высокой квалификации.
Оглавление
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.
1. Гипоксический фактор в повышении функционального состояния организма спортсменов
Для нормальной деятельности организма человека необходимо постоянное поступление кислорода (O2), воспроизводство энергии, а следовательно, постоянная работа газотранспортных систем (дыхания, кровообращения) и системы биологического окисления. В случае нарушения деятельности этих систем возникает эндогенная гипоксия (Noreen R.,Henig David J., Pirson, 2000).
Гипоксия может быть обусловлена различными нарушениями.
Дыхательная, или респираторная, гипоксия возникает в результате нарушения газообменной функции легких при нормальном парциальном давлении O2 (РO2) в атмосферном воздухе, вследствие затруднения проникновения O2 в кровь через дыхательные пути либо при понижении PO2 в воздухе. Практически любые тяжелые нарушения внешнего дыхания могут вызвать респираторную гипоксию. При дыхательной гипоксии развивается гипоксемия, сопровождающаяся метаболическим ацидозом. Гиперкапния способствует стимуляции внешнего дыхания и кровообращения. Однако при высокой степени увеличения двуокиси углерода усугубляется респираторная гипоксия (Piiper I, 1967; Чоговадзе А.В., 1984).
Циркуляторная гипоксия возникает в результате снижения объемной скорости кровотока, что приводит либо к уменьшению притока артериальной крови к тканям, либо к затруднению оттока венозной крови от тканей. Обычными причинами циркуляторной гипоксии являются сердечная недостаточность, сосудистая недостаточность или гиповолемия. Последняя может приводить к сердечной недостаточности вследствие уменьшения притока крови к сердцу и к сосудистой недостаточности вследствие несоответствия сосудистого тонуса объему циркулирующей крови. Снижение объемной скорости кровотока при циркуляторной гипоксии сопровождается уменьшением O2 в венозной крови, а также увеличенной артериовенозной разницей по O2. Обычно гипоксия данного типа приводит к появлению метаболического ацидоза (Рябов Г.А., 1988).
Гемическая гипоксия связана с большим снижением эритроцитов либо инактивацией гемоглобина.
Гипоксия может возникать и при нормальном составе окружающей газовой среды, и при нормальной деятельности системы, транспортирующих O2 в клетки. Она развивается в том случае, если нарушается утилизация O2 в процессе биологического окисления. Кислородное голодание данного типа называется тканевой гипоксией. Недостаточность биологического окисления может быть следствием снижения интенсивности окислительных процессов или же уменьшения эффективности биологического окисления. Ослабление окислительных процессов возникает в результате снижения активности дыхательных ферментов, ослабления их образования, изменений свойств мембран митохондрий и др. (Koistinenp О., Rusko Н., Irjala К., 2000).
Гипоксемия — это состояние, при котором РO2 в артериальной крови меньше нормального ( [1] (1982) также установил, что в группе пловцов, тренировавшихся с задержкой дыхания, уровень максимального потребления кислорода (МПК) возрос на 16,6 %, а в контрольной группе лишь на 5,5 %. При этом у испытуемых не было обнаружено изменение объема сердца, количества эритроцитов и гемоглобина в крови. Автор полагает, что повышение МПК связано с улучшением капилляризации мышц, повышением эффективности внутриклеточных обменных процессов и способности вырабатывать большое количество энергии в единицу времени.
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
Перекрыть дыхание и спасти. Светлая сторона гипоксии
Что такое гипоксия?
Это состояние, которое появляется при недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации в процессе биологического окисления. Как патологический процесс может отмечаться при многих заболеваниях.
Когда развивается гипоксия?
Гипоксия возникает как при уменьшении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, так и при изменениях дыхательной системы, переноса кислорода от легких до органов, внутриклеточного его использования. Рассмотрим некоторые из таких ситуаций.
Меньше кислорода в воздухе. Многим известно, что горный воздух более разреженный и содержит меньше кислорода в единице объема. Соответственно, попадая в такие условия, житель равнинных мест начнет испытывать кислородное голодание.
Затруднение поступления кислорода из легких в кровь. Такое возможно, например, при ряде патологий дыхательной системы.
Меньше эритроцитов в крови. В норме попавший в легкие кислород захватывается красными кровяными клетками и, связавшись с гемоглобином, уносится к тканям и органам. Если эритроцитов (и гемоглобина) недостаточно, переносимое количество кислорода уменьшается. Такое случается, например, при анемии.
Подавление процессов окисления и восстановления в тканях. Что если кислород был доставлен до своей цели, но сама внутриклеточная «фабрика», где он проявляет свои функции, временно не работает? Такая ситуация возможна при некоторых отравлениях.
Когда гипоксия опасна?
Хроническая, длительная гипоксия, вызванная тем или иным патологическим процессом (например, анемией, хронической сердечной недостаточностью, замещением функциональной части легкого соединительной тканью) также оказывает негативное воздействие на организм. В условиях хронической нехватки кислорода могут развиваться дистрофические изменения в органах.
Здесь есть одно «но». Если кто-то из читателей был в горах, ему может быть знакомо ощущение улучшения настроения, кровь как будто бежит быстрее. Помимо перемены обстановки и влияния горного пейзажа, есть этому и чисто физиологическое объяснение. Разреженный, более бедный кислородом, воздух горной местности побуждает организм «бороться за кислород». Для обеспечения полноценной доставки его к органам организм должен мобилизовать свои внутренние ресурсы. Отмечается учащение дыхания, усиление кровообращения, вследствие чего происходит активизация жизненных сил.
Не во вред
Над проблемой гипоксии в свое время серьезно работали ученые из Института физиологии АН УССР. Впоследствии их продолжила исследовательская группа профессора А.3. Колчинской.
В процессе работы была разработана компьютерная программа, с помощью которой можно было оценивать работу системы дыхания по целому ряду параметров (сколько вдыхается воздуха, как быстро кислород попадает в кровь, по частоте сердечных сокращений и т.д.).
На основании проведенного компьютерного анализа было показано: даже недуги, которые особо не соотносятся с системой дыхания, негативно на ней сказываются. Напрашивалось предположение и о противоположной зависимости: ее работа может влиять на состояние всего организма.
Читайте материал по теме: Как работает дыхательная система? Просто о сложном
Однако проблема состояла в том, что непрерывно держать испытуемого на аппарате невозможно.
В итоге происходила постепенная тренировка органов дыхания, кровообращения, кроветворения и митохондрий.
Логично предположить, что подход к каждому пациенту должен был быть индивидуальным. Необходимо было определять то количество кислорода во вдыхаемом воздухе, при котором заработают механизмы приспособления к гипоксии. По этой причине до начала лечения выполнялась гипоксическая проба, чтобы определить, как реагирует организм на обедненный кислородом воздух.
Какими оказались результаты применения интервальной гипоксической тренировки (ИГТ)?
Различную степень эффективности метод показал при лечении разных форм бронхиальной астмы. Было также установлено, что продолжительное вдыхание гипоксической смеси приводило к спазму бронхов, тогда как кратковременная ингаляция вызывала их расширение.
Увеличение просвета бронхов благотворно сказывалось и на течении хронических легочных патологий.
Приспособление к гипоксии в процессе лечения приводило к увеличению содержания гемоглобина в крови и ликвидации анемии, возникшей вследствие кровопотери. Действенность метода была в этих случаях особенно высокой.
Положительный эффект оказывал метод на течение ишемической болезни сердца. Уменьшалось число болевых приступов, внеочередных сокращений сердца, эпизодов ишемии, увеличивалась работоспособность.
С целью профилактики и лечения использовалась ИГТ и в период беременности у женщин с высоким риском развития позднего токсикоза, а также у беременных с претоксикозом. Положительный эффект был отмечен у пациенток с хроническими сальпингоофоритами (воспалительным процессом придатков матки (маточных труб и яичников)).
Позитивные изменения отмечались при лечении близорукости. У части больных зрение восстанавливалось полностью, у некоторых наступало значительное улучшение.
Вместо эпилога
Поэтому определение показаний и противопоказаний, разработка индивидуальной схемы лечения и проведение самого курса осуществляет только врач с соответствующей подготовкой.
Текст: Энвер Алиев