Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность

Метод аппаратной гипоксической тренировки в подготовке высококвалифицированных пловцов-подводников к чемпионату России 2019 года

Знакомство с методом аппаратной гипоксической тренировки в подготовке высококвалифицированных пловцов-подводников к чемпионату России 2019 года. Общая характеристика эффективных способов получения данных о вызванной гипоксическим стимулом реакции.

Рубрика	Педагогика
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	24.11.2020
Размер файла	1,0 M

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Метод аппаратной гипоксической тренировки в подготовке высококвалифицированных пловцов-подводников к чемпионату России 2019 года

Сауров Е.А., Морозов С.Н.

Цель: в данной статье описана стратегия подведения к основному спортивному состязанию сезона с использованием аппаратных методов интервальной гипоксической тренировки.

Методы: объемы и интенсивность тренировочных нагрузок в воде, на суше и интервальной гипоксической тренировки регистрировались ежедневно. Для определения контроля интенсивности использовался метод пульсометрии и метод мониторинга степени оксигенации крови.

Результаты: участники эксперимента в течение 4 недель выполняли тренировки на велоэргометре Monarch Ergonomic Testing Bicycle (USA) на уровне порога анаэробного обмена (70 — 80% от максимальной частоты сердечных сокращений) с помощью аппарата для создания условий нормобарической гипоксии Hypoxico Everest II (USA), имитирующим высоту 6000м над уровнем моря.

Тренировки прекратились за 20 дней до начала состязания. На 21 день 5 из 6 участников квалифицировались в финал Чемпионата России по подводному спорту на дистанции 400м плавание в ластах и 3 участника эксперимента заняли пьедестал. В итоге, прирост результатов участников по сравнению с личным рекордом составил 3.08 ± 0.29%.

Обсуждение: использование метода аппаратной интервальной гипоксической тренировки в период непосредственной подготовки к спортивному состязанию достаточно распространен в видах спорта, связанных с выносливостью, а также в экстремальных видах спорта, где гипоксия является лимитирующим фактором работоспособности спортсменов (альпинизм) — подготовка в данном эксперименте основывалась на уже описанных рекомендациях: использовать нагрузку на уровне лактатного порога и имитацию высоты 6000м на уровне моря в течение 2-4 недель, после чего дождаться пика работоспособности, следующего на 21-28 дни после окончания гипоксического воздействия. Данная стратегия помогла добиться значительного прироста спортивного результата у высококвалифицированных спортсменов.

Ключевые слова: гипоксия, плавание в ластах, подводные спорт, моноласт, плавание, фридайвинг, соревнование.

Instrumental hypoxic training of the accomplished frogmanfor russian championship 2019

Saurov E.A., Morozov S.N.

The purpose: this article describes the strategy of supplying for the main sports event of the season through instrumental interval hypoxic training.

Methods: daily records of the amount and intensity of training load in water, on land, and of the hypoxic interval training. To determine intensity control, heart rate monitoring and blood oxygenation monitoring methods were used.

The results: experimental subjects for four weeks trained on the Monarch Ergonomic Testing Bicycle (USA) veloergometer at the level of anaerobic metabolism threshold (70-80% of the predicted Maximum Heart Rate) using a device for creating conditions for normobaric hypoxia Hypoxico Everest II (USA), simulating an altitude of 6000m above sea level. The training stopped 20 days before the championship. On the day 21, 5 out of 6 contesters qualified for the Russian Underwater Sport Championship final at a distance of 400m finswimming and three contesters stood on pedestal. In all, the participants’ results noticed an increase in 3.08 ± 0.29% when compared to the personal best.

Discussion: usage of instrumental interval hypoxic training in the period of direct training for a sports event is quite common in endurance-related sports, as well as in extreme sports, where hypoxia is the limiting factor of athletes ` performance (mountaineering) — preparation in this experiment was based on the previously described recommendations: use the load at the level of the lactate threshold and simulate the height of 6000m above sea level for 2-4 weeks, then wait for the peak of performance, resulting on the 21-28 days after the end of exposure to hypoxia. This strategy contributed to the considerable increase in the competitive result of accomplished athletes.

Keywords: hypoxia, finswimming, underwater sport, monofin, swimming, freediving, contest.

Плавание в ластах — это группа дисциплин подводного спорта, в которой спортсмен выполняет дельфинообразные движение туловищем и ногами в саггитальной плоскости, использую моноласт, для продвижения в воде. В данную группу входят 13 индивидуальных соревновательных дисциплин, а также 2 дисциплины эстафетного плавания. Плавание в ластах получило широкое распространение в России и в мире, динамика соревновательных результатов говорит о постоянном повышение мастерства спортсменов-подводников. Дисциплины 400м, 800м и 1500м плавание в ластах требуют от спортсменов предельного развития аэробного метаболизма, так как энергообеспечение во время проплывания этих дистанций происходит в основном за счет этого механизма получения энергии. Для повышения аэробной работоспособности у высококвалифицированных пловцов-подводников необходим поиск новых средств, методов и методических решений.

Для повышения аэробной работоспособности спортсменов из таких видов спорта как бег, плавание, биатлон, лыжные гонки — видов спорта, связанных с проявлением выносливости, описаны стратегии подготовки в условиях среднегорья и высокогорья. Данные стратегии получили особое внимание после объявления Мехико городом проведения Игр Олимпиады в 1968 году (Мехико расположен на высоте 2250м над уровнем моря). История применения методов гипоксической тренировки имеет более чем 50-летнюю историю и разработана в научно-методической литературе.

Воздействие средне- и высокогорья на организм человека вызывает целый каскад приспособительных изменений и физиологических откликов, которые включают в себя кардиореспираторные, гематологические, периферическую адаптацию (например, повышение емкости энергосубстратов в мышцах), повышение активности глюколитических ферментов и повышение экономичности выполнения работы [1]. В горных условиях гипоксия связана с пониженным парциальным давлением кислорода и называется гипобарической гипоксией — под ее воздействием происходит снижение степени насыщения крови кислородом [2].

Гипоксия также возникает в видах спорта, связанных с выносливостью, когда сердечно-сосудистая и респираторная системы не способна справляться с возникающей в связи с интенсивностью или внешними факторами потребностью в кислороде [3]. Возникающая гипоксия быстро истощает энергетические запасы субстратов и вызывает ряд нарушений работы центральной нервной системы, что приводит к затруднению или невозможности выполнения упражнения на необходимом уровне интенсивности. Такая гипоксия называется гипоксией нагрузки. Хоть она и имеет иную природу, механизмы, происходящие в организме, являются неспецифическими, то есть не отличаются от возникающих под воздействие гипобарической гипоксии [4].

Для предотвращения развития гипоксии во время упражнения используются тренировки на уровне порога анаэробного обеспечения (лактатного порога — на уровне 70-80% от максимальной частоты сердечных сокращений). Такие тренировки повышают способность сердечно-сосудистой системы утилизировать продукты окисления энергосубстратов (в частности молочную кислоту) [4]. Также, имеются данные о том, что 4 недели тренировок на уровне ПАНО приводят к повышенному накоплению энергосубстратов в работающих мышцах, что позволяет повысить способность мышцы противостоять утомлению [5]. Более того, тренировки на уровне ПАНО являются наиболее эффективным способом повышения МПК (максимального потребления кислорода), которое является основным показателем развития аэробной работоспособности спортсмена и имеет высокую корреляцию со спортивным результатом в плавании в ластах на средних и длинных дистанциях (p = 0.83 на дистанции 400м плавание в ластах) [6], [7].

Однако, при тренировке высококвалифицированных спортсменов возникает проблема снижения эффективности стимула на последующую адаптационную реакцию [8]. Говоря иначе, высококвалифицированные спортсмены обладают адаптацией к такого рода нагрузкам и последующие применение не является достаточно сильным стимулом для повышения тренированности. В то же время, в современном спорте плотность результатов на соревнованиях международного уровня настолько велика, что разница между победителем и серебряным медалистом может составлять сотые доли секунды. Например, если бы спортсмен, занявший второе место на Чемпионате мира по подводному спорту 2018 г на дистанции 400м плавание в ластах, мог проплыть на 0.005% быстрее, он стал бы победителем на этой дистанции [8].

Этим объясняется интерес к потенциальным преимуществам тренировки на уровне ПАНО (порога анаэробного обмена) в условиях нормобарической гипоксии, так как может стать именно тем фактором, за счет которого спортсмен может получить необходимое преимущество в борьбе за первенство. Ряд исследователей описывают стратегии применения искусственной гипоксической тренировки в подготовке высококвалифицированных велосипедистов, альпинистов, легкоатлетов и баскетболистов [9].

Сообщается, что высокоинтенсивные тренировки (на уровне лактатного порога и выше) в условиях гипоксии способны вызывать больший прирост работоспособности по сравнению с тренировками в нормоксии [9]. Более того, использование аппаратных методов гипоксической тренировки позволяет спортсменам выполнять основную тренировочную работу — в воде и тренажерном зале — на привычных местах проведения учебно-тренировочных занятий, без необходимости посещения специальных тренировочных баз, находящихся в высокогорье. Это делает метод искусственной гипоксической тренировки доступным для широкого ряда спортсменов.

Также, имеются сведения о том, что инновационный подход в тренировках спортсменов, основанный на методе аппаратной гипоксической тренировки, может обладать большим потенциалом для повышения тренировочных адаптаций на физиологическом, биохимическом и генетическом уровнях [10]. Считается, что состояние «спортивной формы» характеризуется именно оптимальной степенью активации всех компонентов подготовки спортсмена [10]. Таким образом, максимальная реализации спортивной формы возможна под воздействием метода интервальной гипоксической тренировки с использованием аппарата-гипоксикатора.

Однако, в научно-методической литературе имеется ряд противоречивых данных о том, что нормобарические гипоксические тренировки не вызывают необходимых изменений гематологических параметров, а, следовательно, не могут вызывать достоверных изменений в спортивной работоспособности спортсменов [11], [12]. Сообщается, что, хотя зарегистрирован прирост результатов, он все же имеет другую причину, не связанную с применением аппаратного метода гипоксической тренировки [13].

В данном исследовании стояла задача доказать эффективность стратегии применения аппаратного метода гипоксической тренировки в цикле непосредственной подготовки к спортивному состязанию среди высококвалифицированных пловцов-подводников при подготовке к Чемпионату России по подводному спорту 2019.

Экспериментальная группа состояла из 6 высококвалифицированных пловцов-подводников мужского пола, участвующих в соревнованиях Всероссийского и международного уровня. Антропометрические данные и квалификация группы указаны в таблице 1.

Таблица 1. Группа высококвалифицированных пловцов

Сбор данных проводился следующим образом:

Метод пульсометрии применялся во время тренировочных нагрузок в воде и на суше, а также во время выполнения интервальных гипоксических тренировок на велоэргометре с помощью пульсометра Spartan Ultra, Suunto (Finland). Для тренировок была выбрана пульсовая зона соответствующая зоне порога анаэробного обмена (70-80%), которая высчитывалась для каждого участника индивидуально на основе значения максимального

Для регистрации степени насыщения крови кислородом использовался датчик PulseOximeter, Hypoxico (USA). Оксигенация измерялась во время тренировочных занятий на велоэргометре с применением аппаратного метода гипоксической тренировки для контроля сатурации крови.

Контроль за объемом и наполнением учебно-тренировочных занятий осуществлялся с помощью онлайн-приложения Simple Workout Log (www.simpleworkoutlog.com) как на рис. 1.

Рис. 1 — Запись тренировок производилась в электронном дневнике

Нагрузка в воде в дальнейшем была разделена на 5 категорий в соответствии с пульсовыми зонами. Нагрузка на суше была разделена на две категории: силовая и работа над мобильностью. Гипоксическая нагрузка была выделена в отдельную категорию (табл. 2). Таким образом, осуществлялся подсчет расстояния (в км), преодоленного спортсменом в воде в каждой пульсовой зоне, количество часов в неделю, затраченное на каждую из категорий тренировок на суше и на гипоксическую работу на велоэргометре.

Таблица 2. Виды тренировочной нагрузки и ее объемы в рамках микроцикла

Метод аппаратной гипоксической тренировки

Дополнительно к основной тренировочной нагрузке в воде и на суше, экспериментальная группа выполняла 5 тренировочных сессий на велоэргометре с помощью гипоксического аппарата Hypoxico Everest Summit II (USA). Каждая тренировочная сессия состояла из разминки (10 минут на мощности 150 Вт в нормоксии), основной части (40-45 минут на мощности ПАНО в нормобарической гипоксии на имитируемой высоте 6000м) и заключительной части (5-10 минут на мощности 100). Пример на рис. 2.

Рис. 2 — Выполнение тренировочной сессии на велоэргометрес помощью аппаратного метода гипоксической тренировки

В течение цикла непосредственной подготовки к Чемпионату России по подводному спорту 2019 спортсмены выполнили 20 тренировочных сессий, используя метод аппаратной гипоксической тренировки. Последняя тренировочная сессия была проведена за 20 дней до первого соревновательного дня, в который участникам предстояло соревноваться на дистанции 400м плавание в ластах.

Для анализа данных использовался метод математической статистики. Данные были внесены в базу данных Firebase, Google (USA), для анализа использовался язык программирования Python 3.8 и программные библиотеки pandas, numpy, matplotlib, plotly, statsmodels и seaborn (рис. 3).

Сперва все данные вносились в таблицу Excel для первичного анализа. Производился расчет средних значений и стандартных отклонений, доверительных интервалов и p — значений.

Рис. 3 — График общего объема тренировочной, выполненный с помощью библиотеки seabornпрограммного языка Python 3.8

Рис. 4 — График нагрузки с разделением на водную и сухую часть, выполненные с помощью библиотеки seaborn программного языка Python 3.8

Для оценки результатов метода аппаратной гипоксической тренировки использовались результаты спортсменов на дистанции 400м плавание в ластах, показанные на 21 день после окончания тренировочного цикла с применением нормобарической гипоксии и сравнение показанных результатов с личными рекордами участников экспериментальной группы.

Дистанция 400м плавание в ластах является одной из самых требовательных в программе соревнований по подводному спорту. Хотя основным компонентом энергообеспечения здесь является аэробный гликолиз (87%), около 10% энергообеспечения осуществляется за счет лактоцидного компонента, а, следовательно, энергопотребление является значительным на протяжении дистанции, а уровень лактата в работающих мышцах достигает высоких показателей к концу соревновательного упражнения (до 20 ммоль/л).

На 21 день после окончания воздействия участникам предстояло проплыть полуфинал утром, а в случае успешной квалификации и финальный заплыв вечером. Пять из шести участников экспериментальной группы успешно квалифицировались в финал, после чего в вечерней программе 3 участника стали медалистами на этой дистанции. Прирост результатов по сравнению с личным рекордом участников составил 3.08 ± 0.29%.

В исследование приняли участие 6 высококвалифицированных спортсменов, впервые применившие в своей подготовке к соревнованиям метод аппаратной гипоксической тренировки. В результате такого воздействия, спортсмены значительно улучшили свои спортивные результаты.

На основании этого можно сделать вывод о целесообразности применения аппаратных методов гипоксической тренировки в цикле непосредственной подготовки к соревнованию среди высококвалифицированных пловцов-подводников.

Однако, в дальнейших исследованиях необходимо установить механизм, вызвавший данные улучшения спортивной работоспособности. Получить данные о вызванной гипоксическим стимулом реакции возможно с помощью использования физиологических и функциональных метрик, таких как гематологические параметры, МПК (максимальное потребление кислорода), частота сердечных сокращений на уровне порога анаэробного обмена и максимальная частота сердечных сокращений. Дальнейшие исследования будут посвящены выяснения этих особенностей метода.

тренировка чемпионат аппаратный

Список литературы

1.Luks A.M. Acute high-altitude sickness / A.M. Luks, E. R. Swenson, P. Bartsch // European respiratory review : an official journal of the European Respiratory Society. 2017; 26(143).

2.Richalet J.P. Physiological risk factors for severe high-altitude illness: a prospective cohort study / Richalet JP, Larmignat P, Poitrine E, Letournel M, Canoui-Poitrine F. // Am J Respir Crit Care Med. 2012;185(2):192-198.

3.Luks AM. Clinician’s corner: What do we know about safe ascent rates at high altitude? / A.M. Luks // High Alt Med Biol. 2012;13(3):147-152.

4.Oelz O. Physiological profile of world-class high-altitude climbers / Oelz O, Howald H, Di Prampero PE, et al. // Journal of Applied Physiology. 1986;60(5):1734-1742.

5.Faiss R. Responses to exercise in normobaric hypoxia: comparison of elite and recreational ski mountaineers / Faiss R, von Orelli C, Deriaz O, Millet GP. // Int J Sports Physiol Perform. 2014;9(6):978-984.

6.Millet G.P. Point: Hypobaric hypoxia induces different physiological responses from normobaric hypoxia / Millet GP, Faiss R, Pialoux V. // Journal of applied physiology. 2012;112(10):1783-1784.

7.Millet G.P. Evidence for differences between hypobaric and normobaric hypoxia is conclusive / Millet GP, Faiss R, Pialoux V. // Exerc Sport Sci Rev. 2013;41(2):133.

8.Fulco C.S. Effectiveness of preacclimatization strategies for high- altitude exposure / Fulco CS, Beidleman BA, Muza SR. // Exerc Sport Sci Rev. 2013;41(1):55-63.

9.Zoll J. Exercise training in normobaric hypoxia in endurance runners. III. Muscular adjustments of selected gene transcripts / Zoll J, Ponsot E, Dufour S, et al. // J Appl Physiol. 2006;100(4):1258-1266.

10.Brocherie F. maximal- intensity hypoxic exercise superimposed to hypoxic residence boosts skeletal muscle transcriptional responses in elite team-sport athletes / Brocherie F, Millet GP, D’Hulst G, Van Thienen R, Deldicque L, Girard O. // Acta Physiol (Oxf). 2018;222(1).

11.Jornet K. How do I train again and again / Jornet K.. 2017. [Electronic resource] — URL: https://stories.kilianjornet.cat/uploads/files/How_Do_I_train_ENG.pdf. (accessed: 23.08.2020)

12.Solli G.S. The Training Characteristics of the World’s Most Successful Female Cross-Country Skier / Solli GS, Tonnessen E, Sandbakk O. // Frontiers in physiology. 2017;8:1069.

13.Richalet J.P. Use of a hypobaric chamber for pre-acclimatization before climbing Mount Everest / Richalet JP, Bittel J, Herry JP, et al. // International journal of sports medicine. 1992;13 Suppl 1:P.216-220.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Научный потенциал Красноярского края

Роль и значение науки в обеспечении независимости и процветания России. Прогнозирование экономического развития России до 2015 года. Наука — важнейший национальный ресурс обновляющейся страны. Краевая система по подготовке научных кадров в Красноярске.

Метод круговой тренировки в организации урока физической культуры

Особенности применения метода круговой тренировки на занятиях с детьми младшего школьного возраста. Ознакомление с комплексом упражнений для уроков по баскетболу и волейболу. Специфика выполнения домашнего задания при помощи метода круговой тренировки.

Сущность метода круговой тренировки. Урок физической культуры как основная форма физического воспитания школьников. Характерные черты урока и общие требования к нему. Характеристика различных видов круговой тренировки. Конспект урока по физкультуре.

Применение метода круговой тренировки в формировании культуры личности

Особенности построения «круговой тренировки», ее методика. Индивидуальная дозировка нагрузки в круговой тренировке: «максимальный тест» и «повторный максимум». Характеристика различных видов круговой тренировки. Конспект урока по физической культуре.

ВУЗы Иркутска сегодня

Подготовка высококвалифицированных специалистов в ВУЗах Иркутской области. Перечень высших учебных заведений (университетов), история их создания, состояние на современном этапе, структура системы получения образования и научно-образовательный потенциал.

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам

Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность

Также данная книга доступна ещё в библиотеке. Запишись сразу в несколько библиотек и получай книги намного быстрее.

Как читать книгу после покупки

Посоветуйте книгу друзьям! Друзьям – скидка 10%, вам – рубли

По вашей ссылке друзья получат скидку 10% на эту книгу, а вы будете получать 10% от стоимости их покупок на свой счет ЛитРес. Подробнее

Стоимость книги: 299 ₽
Ваш доход с одной покупки друга: 29,90 ₽
Чтобы посоветовать книгу друзьям, необходимо войти или зарегистрироваться Войти

• Объем: 200 стр. 67 иллюстраций
• Жанр:м онографии, ф изкультура и спорт
• Теги:м етодики тренировок, п рофессиональный спорт, с портивная медицина, с портивные тренировкиРедактировать

Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность
Шрифт: Меньше Аа Больше Аа

Введение

Гипоксия – фактор, прочно вошедший в тренировочный процесс спортсменов высокого класса.

Напряженные тренировочные нагрузки сопровождаются развитием двигательной гипоксии.

Олимпийские игры 1968 г. в Мехико на высоте 2200 м над уровнем моря дали мощный импульс экспериментальным исследованиям по изучению гипоксической гипоксии для обеспечения спортивной работоспособности в процессе тренировки и соревнований в условиях среднегорья. Начиная с 1960-х годов на эту тему было опубликовано большое количество работ (Алипов Д.А., 1969; Волков Н.И. и др., 1970; Вайцеховский С.М., 1986; Суслов Ф.П., Гиппенрейтер Е.Б., Холодов Ж.К., 1999; Байковский Ю.В., 2010; Платонов В.Н., 2012 и др.).

С тех пор раздел подготовки спортсменов в условиях среднегорья вошел в программы годичных планов спортсменов, тренирующихся в видах спорта на выносливость.

В них определялись сроки тренировки, продолжительность сборов, место и высота над уровнем моря, повторяемость работы в среднегорье и т. п. При этом главной целью оставалось повышение функциональных возможностей организма и спортивной работоспособности.

В настоящее время созданы новые технологические установки – гипоксантометоды, гипоксиметры, так называемые «гипоксические домики», позволяющие создавать различные варианты гипоксии и горного климата, что способствует расширению возможностей использования гипоксического фактора как в спорте, так и для населения.

В ряде видов спорта, таких как синхронное плавание, плавание, водное поло, прыжки в воду и др., актуальным является использование гипоксического фактора в виде тренировки с задержкой дыхания.

По-прежнему опытные тренеры и педагоги ищут возможности включения в тренировочный процесс инноваций, позволяющих совершенствовать тренировочный процесс за счет гипоксически-гиперкапнического фактора, в виде масок с удлиненной трубкой, либо за счет перехода на «носовое» дыхание.

На современном этапе развития спорта высших достижений гипоксический фактор прочно занял свое место в системе подготовки спортсменов, являясь мощным средством повышения функциональных возможностей кардиореспираторного и кислородтранспортного обеспечения работоспособности и противостоянием использованию допинговых средств.

Что нового может дать предлагаемая авторами работа в совершенствовании тренировочного процесса с использованием гипоксического фактора?

Среди факторов современного этапа спорта высших достижений следует отнести: рост спортивных результатов, европейских и мировых рекордов и как необходимое условие их обеспечения – повышение объемов и усиление интенсификации тренировочных нагрузок; резкое увеличение числа соревнований (летние и зимние чемпионаты России, кубки России, лига чемпионов, Евролига, кубки Мира, разнообразные коммерческие турниры, международные соревнования и др.), проходящих в разных климатических зонах и часовых поясах; круглогодичный календарь соревнований при нарушении периодизации подготовки; снижение возраста спортсменов высокого класса; возросла психоэмоциональная ответственность за показанные результаты не только перед собой, тренером, командой, руководством федерации, Минспортом, но и перед спонсорами, и рекламодателями.

В целом интенсификация подготовки, напряженность тренировок и соревнований, их психоэмоциональная составляющая существенно возросли, усилив на финише возросших нагрузок и соревнований эффект проявления двигательной гипоксии в обеспечении работоспособности.

Высокий уровень физической и функциональной подготовленности (высокие функциональные возможности кардиореспираторных систем организма, кислородтранспортного обеспечения, вегетативной и гуморально-гормональной регуляции, достаточного метаболического обеспечения скелетных мышц, миокарда, печени, оптимального уровня минеральных солей и микроэлементов и т. д.), позволяющий обеспечить жизнедеятельность организма спортсменов в процессе работы возросшей максимальной мощности.

В сочетании с двигательной гипоксией и гипоксической гипоксией в условиях подготовки в среднегорье суммарный эффект гипоксического фактора на организм спортсмена значительно усиливается и суммируется. И в этих условиях нужно помнить, что острая гипоксия – это фактор, который может оказать повреждающие действия на организм спортсмена.

При этом важно знать и уметь диагностировать показатели тех систем и функций, неадекватно реагирующих на совокупное влияние гипоксической гипоксии в среднегорье и уровень тренировочных нагрузок, вызывающих двигательную гипоксию.

Учитывая существенное омоложение спорта высших достижений, необходимо знание влияния возраста на устойчивость к гипоксии.

Используя тренировку с задержкой дыхания, следует знать, как дозировать продолжительность задержки дыхания и как не допустить неадекватной реакции и возможные нежелательные состояния, обусловленные не четко дозированной задержкой дыхания в процессе работы спортсменов разного возраста.

И, наконец, необходимо знать и выполнять условия, обеспечивающие эффективность тренировки спортсменов с использованием гипоксического фактора.

Указанные выше позиции представлены в данной работе.

Анализируя и обобщая материалы проведенных многочисленных исследований в условиях среднегорья и при использовании гипоксических и гипоксически-гиперкапнических факторов, представим условия, обеспечивающие, с одной стороны, повышение функционального потенциала, а с другой – способные оказывать повреждающие действия на организм спортсмена и, тем самым, не привести к ожидаемому росту спортивных результатов.

Материалы исследований базируются на анализе результатов динамических наблюдений в процессе десяти экспериментальных учебно-тренировочных сборов в условиях среднегорья на высоте от 1700 до 2200 м над уровнем моря (в горах Кавказа – Цахкадзор – 4 сбора продолжительностью до 30–40 дней; Кисловодска – продолжительностью 21 день; Тянь-Шаня, Минк-Куша – 1 сбор продолжительностью 67 дней; Мехико – 2 сбора продолжительностью 30 дней; Черногории – сбор продолжительностью 21 день; Боливии – сбор продолжительностью 14 дней).

В среднегорье тренировались спортсмены высокой квалификации в беге на средние и длинные дистанции, в велоспорте, боксе, гимнастике, волейболе и футболе: 226 спорстменов мужского пола в возрасте от 18 до 32 лет, мастера спорта и спортсмены I разряда.

В экспериментальных исследованиях участвовали 125 спортсменов: в двухгодичной тренировке с задержкой дыхания -28 мастеров спорта, бегунов на средние дистанции; в тренировках с использованием маски с трубкой длиной 50 см – 24 спортсмена I разряда, бегуна на средние дистанции; в беге с «носовым дыханием» – 16 спортсменов. Разработка модели оценки индивидуальной устойчивости к гипоксии изучалась на группе спортсменов в количестве 30 человек. Электрокардиологические исследования в среднегорье проведены на 115, в барокамере – на 27 спортсменах, на равнине – на 190 боксерах.

В работе участвовали высококвалифицированные специалисты – педагоги, тренеры, физиологи, медики, биохимики: С.И. Архаров, Н.И. Волков, Э.М. Матвеева, В.Г. Хволес (раздел 4); Зоран Гайич, Ю.П. Семин (раздел 6); С.И. Архаров, Е.И. Дмитриев (раздел 7); Л.М. Перминов, Н.К. Цепкова, Л.Ф. Муравьева (раздел 9); А.М. Якимов, Н.Н. Марьянов, А.Н. Некрасов (разделы 8, 10, 11).

Автор выражает благодарность всем специалистам, работающим с ним по проблеме гипоксии, и спортсменам, участвующим в экспериментальных учебно-тренировочных сборах и экспериментальных исследованиях.

Список использованных сокращений

АД – артериальное давление

АЛТ (ALT) – аланинаминотрансфераза

АСТ (AST) – аспартатаминотрансфераза

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота

ВЕ – избыток кислот или оснований

ВНС – вегетативная нервная система

ВМК – ванилинминдальная кислота

ДМП – дополнительное «мертвое» пространство

ЖЕЛ – жизненная емкость легких

КЩР – кислотно-щелочное равновесие

КЩС – кислотно-щелочное состояние

МОД – минутный объем дыхания

МПК – максимальное потребление кислорода

НМА – нервно-мышечный аппарат

ОРУ – общеразвивающие упражнения

ОФП – общая физическая подготовка

ПАНО – порог анаэробного обмена

СО2 – углекислый газ

ССС – сердечно-сосудистая система

ЧСС – частота сердечных сокращений

РСО₂– парциальное давление углекислого газа

РО₂ – парциальное давление кислорода

PWC₁₇₀ – велоэргометрическая проба

R – R_max – наибольшее значение величины интервала R – R

R – R_min – наименьшее значение величины интервала R – R

R – R_ср. – математическое ожидание (средняя величина интервала R – R)

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 (Р_O2) в атмосферном воздухе, вследствие затруднения проникновения O₂ в кровь через дыхательные пути либо при понижении P_O2 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 Р_O2 в артериальной крови меньше нормального (< 60 мм рт. ст.). Гипоксемия возникает вследствие непопадания кислорода в кровь. Гипоксия тканей возникает вследствие того, что клеткам не хватает 0₂ для выполнения функции метаболизма. Хотя гипоксемия (слишком маленькое поступление кислорода в кровь) обычно является причиной гипоксии тканей, существуют другие состояния, которые прерывают поступление кислорода в кровь и приводят к гипоксии.

Основными механизмами гипоксемии являются: низкий уровень O₂, гиповентиляция, нарушение соотношения перфузии-вентиляции, сброс крови «справа налево».

Первый механизм гипоксемии возникает при наличии неблагоприятной окружающей среды. Низкое давление вдыхаемого кислорода возникает как результат уменьшения фракции вдыхаемого кислорода (FiO₂) по сравнению с нормой (FiO₂ < 0,21) при нормальном барометрическом давлении.

Гиповентиляция является вторым фактором, который приводит к гипоксемии.

Среди всех механизмов гипоксемии нарушение соотношения вентиляции и перфузии (В/П) является наиболее распространенным, хотя и самым сложным. В нормальных легких В/П равняется 1. Гипоксемия имеет место при уменьшении В/П.

Четвертым механизмом гипоксемии является сброс крови «справа налево». У здоровых пациентов физиологический сброс 5 % от сердечного выброса возникает вследствие циркуляции крови через бронхи, где она скапливается непосредственно в легочных венах.

Внелегочный сброс возникает в сердечно-сосудистой системе (ССС). Внутрисердечный сброс возникает при наличии дефекта межпредсердной или межжелудочковой перегородки или незаращении артериального протока. Данные дефекты обычно приводят к сбросу крови «слева направо», так как левое сердце более мощное. Если правое сердце создает давление больше, чем в левом сердце, то кровь начинает перетекать в обратную сторону и возникает сброс «справа налево».

• Наряду с перечисленными видами гипоксии, была выделена и гипоксия нагрузки. При усилении функции мышц и недостатке кислорода сочетание гипоксии нагрузки с гипоксической гипоксией может быть эффективным и способствует повышению работоспособности спортсмена (Волков Н.И., 1990; Колчинская А.З., 1993; Платонов В.Н., Булатова М.М., 1993).

В целях изучения гипоксии нагрузки проведены исследования в лабораторных условиях динамики снижения уровня оксигенации крови в процессе работы на велоэргометре ступенеобразно повышающейся мощности от 800-1000-1200-1500-1700 кгм/мин и выше у четырех групп спортсменов (юношей, юниоров, зрелого возраста и пожилых спортсменов).

По мере повышения мощности нагрузок в диапазоне от 800 до 2000 кгм/мин происходит прогрессирующее падение оксигенации (рис. 1). Возрастные различия выявляются лишь при работе средней и большой мощности, причем у спортсменов зрелого возраста и юниоров падение выражено больше (в среднем на 18 %). Имеется большой разброс индивидуальных данных.

Как видно из рисунка, в работе субмаксимальной мощности развивается гипоксия при снижении оксигенации на 18–23 %. В условиях среднегорья в работе мощностью 1600 кгм/мин снижение оксигенации достигает 32–33 % (табл. 3).

При индивидуальном анализе 110 динамических электрокардиограмм (ЭКГ) была выявлена связь обнаруженных ЭКГ-изменений с динамикой поглощения кислорода, особенно с величиной кислородного пульса. На рис. 2 (А, Б) приводится серия ЭКГ спортсменов разного возраста, заснятых в процессе испытания, свидетельствующая о влиянии гипоксии нагрузки на работу сердца.

Рис. 1. Снижение насыщения артериальной крови O₂ (от 96 %) в процессе ступенеобразно повышающихся нагрузок

Рис. 2. Изменение ЭКГ в процессе работы повышающейся мощности:

А – у спортсмена Г., 18 лет:

а – исходные данные,

б – 3-я мин работы мощностью 800 кгм/мин,

в – 3-я мин работы мощностью 1000 кгм/мин,

г – 3-я мин работы мощностью 1200 кгм/мин,

д – 3-я мин работы мощностью 1500 кгм/мин

Б – у спортсмена В., 20 лет:

а – исходные данные,

б – 3-я мин работы мощностью 1000 кгм/мин,

в – 3-я мин работы мощностью 1200 кгм/мин,

г – 3-я мин работы мощностью 1500 кгм/мин,

д – 3-я мин работы мощностью 1700 кгм/мин

Интегральным показателем резистентности организма к измененным условиям внутренней среды является максимальная мощность работы. Согласно данным, у юношей в преобладающем большинстве случаев она находилась в пределах 1500 кгм/мин, только в 12 % случаев достигала 1700 кгм/мин.

В группе спортсменов зрелого возраста увеличивался процент (68 %) случаев работы мощностью 1500–1700 кгм/мин, а у отдельных спортсменов мощность работы достигала 2000 кгм/мин (14 %). У лиц пожилого возраста она не превышала 1200 кгм/мин (в 24 % случаев она не превосходила 800 кгм/мин).

Предельно высокая мощность работы для каждой возрастной группы отмечается у наиболее подготовленных спортсменов, отличающихся высокой выносливостью.

Рассмотренное выше разделение гипоксии на различные типы является условным. Обычно гипоксическое состояние, наблюдаемое при выполнении физической нагрузки субмаксимальной мощности, развивается вследствие различных причин и является смешанным (Агаджанян Н.А., Миррахимов М.М., 1970).

При действии гипоксических факторов в организме очень быстро возникают защитно-приспособительные реакции, направленные на предупреждение или устранение гипоксии, сохранение обмена веществ и гомеостаза на нормальном уровне.

В период экстренной адаптации гипоксия проявляет свойства сигнала, активирующего сложную по организации функциональную систему, обеспечивающую поддержание биологического окисления в тканях (Меерсон Ф.З., 1973).

Происходит активация дыхания: повышается альвеолярная вентиляция, усиливается легочный кровоток и повышается перфузное давление в легочных капиллярах, возрастает проницаемость альвеолярно-капиллярных мембран и т. д. Стимулируется кровообращение, что проявляется тахикардией, увеличением ударного объема сердца и минутного объема крови и потока 0₂ к мозгу и сердцу (Бреслав И.С., Иванов А.С., 1990).

Активируется система крови, происходит выброс эритроцитов из депо, усиливается эритропоэз, возрастает диссоциация оксигемоглобина в тканях и т. д.

Перестраиваются и метаболические системы, в результате чего поддерживается энергетический баланс клеток: повышается активность ферментов дыхательной цепи, может увеличиваться сопряженность биологического окисления, активируется анаэробный гликолиз (Барбашова З.И., Григорьева Г.И., 1964).

Долговременная адаптация организма к гипоксии формируется в результате периодически повторяющейся экстренной адаптации, вследствие чего организм приобретает индивидуальный опыт борьбы с гипоксией. Это состояние характеризуется повышенной устойчивостью организма к гипоксии. Адаптация к гипоксической гипоксии повышает как специфическую, так и общую резистентность организма.

Медико-биологическими исследованиями последних лет выявлено, что высокая работоспособность бегуна в условиях выраженного отклонения гомеостаза в значительной степени зависит от индивидуальной устойчивости организма к воздействию гипоксического фактора. Установлено, что спортсмены, обладающие низкой индивидуальной устойчивостью к гипоксии, не могут ускоряться на финише. Считают, что гипоксическая тренировка способствует развитию специальной выносливости бегунов на средние дистанции, это проявляется в экономизации реакции дыхания, кровообращения, энергетического обмена, и как следствие – повышается устойчивость к гипоксии (Колчинская А.З., 1991; Terrados N., 1992).

Для целенаправленного увеличения резистентности к кислородной недостаточности специалистами разработан ряд методов, а именно: тренировка в среднегорье, барокамере; искусственная задержка дыхания, дыхание смесями, обедненными кислородом, и дыхание в дополнительное «мертвое» пространство – ДМП (Алипов Д.А., 1969; Суслов Ф.П., Гиппенрейтор Е.Б., Холодов Ж.К., 1999; Платонов В.Н., 2012; Архаров С.И., Якимов А.М., 2012 и др.).

Источник https://revolution.allbest.ru/pedagogics/01243422_0.html

Источник https://www.litres.ru/book/f-a-iordanskaya/gipoksiya-v-trenirovke-sportsmenov-i-faktory-povyshauschie-47449146/chitat-onlayn/

Источник