Шрифт:
– количества миоглобулина;
– размера и количества митохондрий;
– количества окислительных ферментов.
Факторы, лимитирующие работоспособность:
– потребление кислорода и закисление (накопление лактата крови) при стабилизации или снижении частоты сердечных сокращений (ЧСС);
– дефицит макроэргов и увеличение потенциала фосфорилирования;
– усиление процессов фосфорилирования и повышение выработки митохондриями аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ).
В.В. Матов, И.Д. Суркина (1968), Н.А. Агаджанян (1983) отметили повышение функциональных возможностей спортсменов при применении метода повторных подъемов в камере низкого давления. Было установлено, что при подъеме на 5000 м минутный объем дыхания (МОД) возрастает на 90 %, глубина дыхания увеличивалась на 100–400 мл, частота – на 2–3 дыхания в мин. Однако пассивная адаптация к гипоксии в барокамере дает небольшой и кратковременный эффект.
Тренировка с искусственной задержкой дыхания позволила сократить объем тренировочных нагрузок и повысить спортивные результаты при подготовке лыжников, пловцов и бегунов на средние дистанции (Архаров С.И., 1967; Слогуб С.Л., 1998; Якимов А.М., 2009). Авторы доказали, что этот метод может быть использован на равнине для подготовки спортсменов к состязаниям в среднегорье.
Е. Каунсильмен [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.
1
Е. Каунсильмен (один из ведущих тренеров сборной команды пловцов США) ввел гипоксическую тренировку в систему подготовки пловцов.
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.