00:00, 25 марта 2012, Научные статьи

Адаптивная физическая культура

Медико-физиологическое обоснование применения гипоксически-гипероксических тренировок в адаптивной физической культуре

Авторы:
Дудник Е. Н., Глазачев О.С.
Источник:
Выпуск:
1 (49) 2012, 25 марта 2012
Страницы:
2-4
Виды спорта:
Общеспортивная тематика
Рубрики:
Адаптивная физкультура, Инваспорт, Спортивная наука
Регионы:
РОССИЯ
Рассказать|
Аннотация

Проведено обоснование применения нового метода гипоксических тренировок — гипоксически-гипероксических экспозиций в интервальном режиме для потенцирования восстановления работоспособности и оптимизации психовегетативного статуса спортсменов с синдромом перетренированности.

Медико-физиологическое обоснование применения гипоксически-гипероксических тренировок в адаптивной физической культуре

Ключевые слова: гипоксически-гипероксические тренировки, синдром перетренированности, работоспособность, восстановление, адаптивный спорт.

Аннотация. Проведено обоснование применения нового метода гипоксических тренировок — гипоксически-гипероксических экспозиций в интервальном режиме для потенцирования восстановления работоспособности и оптимизации психовегетативного статуса спортсменов с синдромом перетренированности. Курс из 15 интервальных гипоксически-гипероксических тренировок (ИГГТ) приводит к повышению устойчивости спортсменов к острой дозированной гипоксии, устраняет клинические проявления перетренированности, восстанавливает спортивную работоспособность. Отмечено, что эффекты ИГГТ носят индивидуальный характер и зависят от характера проявлений перетренированности и исходного состояния спортсмена.

Контакт:

Medical and physiological basis of hypoxic-hyperoxic training application in adaptive physical training

Dr. Glazachev O., DM, Professor; Dudnik E., PhD, Assistant Professor International Institute of Social Physiology, I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Sholokhov Moscow State University for the Humanities

Keywords: interval hypoxic-hyperoxic trainings, overtraining syndrome, physical performance, restoration, adaptive sports.

Abstract. The justification of hypoxic training new method - intermittent hypoxic-hyperoxic exposures in interval mode for working capacity potentiation and psycho-autonomic status optimization in athletes with overtraining syndrome has been conducted. The course of the 15 interval hypoxic-hyperoxic (IHHT) sessions increases the athletes resistance to acute hypoxia dosage, eliminates clinical signs of overtraining, restores athletic physical performance. It is noted IHHT effects are individual and depend on the nature of overtraining manifestations and the initial state of an athlete.

Введение

Занятия физкультурой и спортом в той или иной форме давно используются как средство медико-социального восстановления людей со стойкими нарушениями функций организма вследствие заболеваний, травм или врожденных дефектов, а их обоснование и рациональное применение являются предметом адаптивной физической культуры. Одной из важных проблем подготовки паралимпийцев, повышения и восстановления работоспособности лиц с ограниченными возможностями является рациональное применение наряду с физическими тренировками методов и средств потенцирования физических качеств, повышения кардиореспираторной выносливости при дефектах опорно-двигательного аппарата, ускорения восстановительных процессов после травм, болезней, и пр.

В этой связи широкое распространение получили методы лечебного и восстановительного применения измененных по составу искусственных газовых сред - гипербарическая оксигенация, дыхание синглетным кислородом, кислородно-гелиевые смеси [3, 10]. Но наибольшее распространение в последние годы получили гипоксические тренировки.

В ряде исследований показано, что тренировка спортсменов в условиях естественного среднегорья или искусственных гипоксических условиях приводит к комплексу гематологических и негематологических эффектов - росту содержания сывороточного эритропоэтина, повышению общей массы гемоглобина, кислородной емкости крови, стимуляции ангиогенеза, транспорта глюкозы, утилизации липидов, мощности систем антиоксидантной защиты, повышению буферной емкости мышц, их лактатной толерантности, биоэнергетической эффективности митохондриальной дыхательной цепи и, как следствие, росту аэробной производительности, спортивных результатов [5, 12, 14, 16].

В систематических обзорах применения гипоксических тренировок в спорте, утверждается, что наиболее эффективными протоколами гипокситренировок являются длительные (8-10 часов), чаще ночные гипоксические экспозиции в сочетании с дневными физическими тренировками [13, 15]. В то же время авторами указано, что для молодых спортсменов или в случае сниженной работоспособности, травм могут применяться другие протоколы, с более краткими гипоксическими стимулами [17].

Одним из вариантов является метод интервальной гипоксической тренировки (ИГТ) - дыхание через маску гипоксической газовой смесью короткими интервалами — 5-8 минут, прерываемыми 3-1 минутными нормоксическими паузами [6, 9, 11]. В экспериментальных работах установлено, что важным в случае применения ИГТ является не только интенсивность гипоксического стимула, но и чередование периодов дозированной гипоксии и реоксигенации [6]. При этом как гипоксические «импульсы», так и периоды реоксигенации индуцируют продукцию активных форм кислорода (АФК), запускающих каскады синтеза защитных внутриклеточных факторов, в том числе с антиоксидантной функцией. Эффективность таких тренировок удалось повысить чередованием коротких гипоксических экспозиций гипероксическими «импульсами» [1]. Доказано, что в курсе процедур комбинации периодов умеренных гипоксии и гипероксии эффективность адаптации повышается за счет повышения интенсивности редокс-сигнала без углубления гипоксии, а курс процедур «гипоксия/гипероксия» более эффективно предупреждает развитие АФК-индуцированных стрессорных нарушений и быстрее повышает физическую выносливость животных (тест «плавание до отказа») по сравнению с «традиционным» режимом ИГТ [1]. Нами разработан новый способ гипокситренировки человека, в котором для потенцирования ее эффектов используется дыхание гипоксическими газовыми смесями, чередующееся с дыханием гипероксичес-кими (30% О2) газовыми смесями - метод интервальной гипоксически-гипероксической тренировки (ИГГТ) [2].

Цель работы - исследовать эффекты курсового применения процедур ИГГТ у спортсменов с синдромом хронической перетренированности (СХП).

Организация и методы исследования

В работе приняли участие 15 спортсменов-легкоатлетов (7 муж. и 8 жен.) со спортивной квалификацией КМС и МС (18-21 год, спортивный стаж — 6-8 лет). На момент первичного обследования у всех спортсменов клинически и инструментально был верифицирован диагноз «синдром хронической перетренированности». В качестве контрольных данных использовали результаты тестирования 12 спортсменов аналогичного возраста и спортивной квалификации без признаков перетренированности.

Для коррекции проявлений хронической перетренированности был предложен курс ИГГТ (15 процедур по 45 мин., в режиме 3 раза в неделю) в качестве моновоздействий на фоне облегченных физических тренировок (процедуры отпускались через 1,5-2 часа после тренировок). Перед началом курса процедур определяли индивидуальную чувствительность спортсменов к гипоксии путем проведения 10-минутного гипоксического теста (ГТ) с мониторированием ЧСС и сатурации гемоглобина кислородом SaO2. Процедуры ИГГТ начинали с подачи через маску гипоксической смеси с 11%02 (5-7 минут), затем 2-3 минуты подавали гипероксическую газовую смесь с 30%02, переключение осуществлялось автоматически по специальным алгоритмам (биообратная связь) [2]. В течение процедуры проводили 8-10 циклов «гипоксия-гипероксия».

До курса процедур ИГГТ и по их завершении все спортсмены проходили комплексное обследование, включавшее:

  • Оценку психологического статуса (тест дифференцированных эмоций К. Изарда, шкала хронического утомления, адаптированные А. Б. Леоновой с соавт.).
  • Анализ динамики болевого синдрома (Четырехсоставная визуально-аналоговая шкала боли - ВАШ).
  • Запись ЭКГ покоя в 12 отведениях для клинической оценки состояния перетренированности и выявления признаков нарушений в миокарде.
  • Регистрацию кардиоинтервалограмм в положении лежа (АПК «ВНС-спектр», ООО «Нейрософт», Иваново, 2002) в течение 5 минут с последующей оценкой временных и частотных характеристик вариабельности сердечного ритма (ВСР) по общепринятым стандартам [7].
  • Тестирование уровня физической работоспособности с использованием теста PWC170 с расчетом показателей абсолютной и относительной (на кг массы тела - PWC170/MT) работоспособности в модификации В. Л. Карпмана [9], МПК, МПК/кг, а также экономичности выполнения нагрузки (степень прироста ЧСС, АД, индексы инотропного и хронотропного резерва - ИИР и ИХР, показатель «двойного произведения» - ДП) [8].

Статистическая обработка полученных данных проведена с использованием программы «Statistica for Windows» 6.0. Для оценки достоверности внутри и межгрупповых различий использовали непараметрический критерий Вилкоксона. Протокол исследования сформирован в соответствии с положениями «Биоэтических правил проведения исследований на человеке» и одобрен биоэтической комиссией Университета.

Результаты и их обсуждение

При исходном обследовании спортсменов выявлены различные признаки перетренированности: отсутствие тренировочного прогресса, потеря мотивации к тренировочному процессу, ухудшение общего самочувствия, повышенная утомляемость (80%), ощущения перебоев в работе сердца (в первую очередь тахикардия), нарушения цикла сон-бодрствование (73,3%), высокий уровень субъективной тревоги (66,6%) и бесконтрольная раздражительность, мышечная боль/дискомфорт при тренировочном процессе, при ЭКГ-обследовании выявлены нарушения ритма сердца (как правило, в виде желудочковой экстрасистолии) - у 80%, нарушение реполяризации желудочков (горизонтальная депрессия ST-сегмента - у 73,3%). При анализе показателей ВСР установлены несколько сниженные по отношению к нормативам спортсменов значения общей мощности спектра ВСР - ТР, умеренно повышенные значения низкочастотной составляющей ВСР (LF), сниженный вклад высокочастотного компонента HF, что можно интерпретировать как высокую степень напряжения нейрогуморальной регуляции сердца с доминированием симпатических влияний [8]. Уровень работоспособности практически у всех участников исследования при исходном тестировании был значимо снижен по сравнению с результатами контрольной группы (Табл. 1).

После прохождения курса ИГГТ на фоне продолжающихся спортивных тренировок в облегченном режиме в группе обследованных спортсменов установлено улучшение их психологического состояния: восстановление сна, повышение аппетита, восстановление интереса к тренировочному процессу; улучшение функционального состояния (исчезновение клинически значимых изменений на ЭКГ, тахикардии), повышение уровня работоспособности. Так, выявлено существенное повышение значений PWC170, МПК (Табл. 1) и их относительных величин.

Также выявлено значимое снижение степени прироста ЧСС, АД, двойного произведения (АДП), ИХР и ИИР (рис. 2), что свидетельствует о повышении хроно-инотропных резервов миокарда и экономизации работы кровообращения при выполнении нагрузки.

Большинство спортсменов хорошо переносили курс ИГГТ, многие отмечали ре-лаксирующее влияние процедур, а к концу курса - улучшение переносимости спортивных тренировок. Отмечено достоверное уменьшение болевых проявлений (шкала ВАШ) со стороны мышечной системы во время и после тренировок.

В динамике психовегетативных показателей отмечены значимое снижение степени субъективно оцениваемого хронического утомления с 42,45±2,95 по 38,98±3,40 (р=0,05), а также тенденции к повышению общей мощности ВСР со снижением вклада LF и повышением вклада HF компонентов, что отражает снижение напряжения вегетативной регуляции сердца (рис. 1).

Примечание: *достоверность различий при Р<0,05 по отношению к исходным данным.

Рис 1. Динамика показателей спектральных характеристик ВСР у спортсменов до и после курса ИГГТ (М±m).

Примечание: *достоверность различий при Р<0,05 по отношению к исходным данным в границе одной группы; "достоверность межгрупповых различий при Р<0,05 на одном этапе наблюдения.

Рис. 2. Динамика показателей физической работоспособности в тесте PWC170 у спортсменов выделенных подгрупп в курсе ИГГТ (М±m).

Таблица 1 - Динамика показателей физической работоспособности в тесте PWC170 у спортсменов до и после курса ИГГТ (М±m)

Показатель

Исходно

После курса ИГГТ

МПК, мл

2983,52±121,52

3197,04±121,53 (р=0,01)

МПК/МТ, мл/кг

46,42±1,32 [53,05±1,6]*

50,37±1,39 (р=0,001) [55,0±1,3]

PWC170, кгм/мин

1025,60±71,48

1151,20±71,49 (р=0,001)

PWC170/МТ, кгм/мин/кг

15,79±0,75 [19,06±0,64]*

17,98±0,76 (р=0,005) [21,06±0,82]

ИХР, %

65,8±3,6

54,8±5,4 (р=0,01)

ИИР, %

50,0±5. 3

38,0±5,9 (р=0,01)

ДПнагр., усл. ед.

248,2±8,5

213,6±11,3 (р=0,08)

АДП, усл. ед.

167,1±8,1

132,2±12,5 (р=0,007)

Примечание: в квадратных скобках - значения показателей контрольной группы здоровых спортсменов, *достоверность различий при Р<0,05 по отношению к контролю.

В целом, курс ИГГТ приводил к повышению устойчивости спортсменов к острой дозированной гипоксии, устранению клинических проявлений перетренированности, восстановлению и повышению исходно сниженного уровня работоспособности. В то же время, установлено, что эффективность ИГГТ зависит от исходного «набора» симптомов СХП, индивидуальных особенностей спортсмена и, в частности, от исходного уровня работоспособности. По исходным значениям PWC170/MT все спортсмены, прошедшие ИГГТ, были разделены на две подгруппы: 1) А, 7 чел., с исходной работоспособностью ниже среднего (PWC170/MT - 10-13 кгм/мин/кг); 2) Б, 7 чел., со средним исходным уровнем работоспособности (PWC170/MT -15-18 кгм/мин/кг).

Установлено, что после курса ИГГТ у испытуемых обеих подгрупп уровень работоспособности значимо повысился (рис. 2), однако в подгруппе со средней работоспособностью прирост показателей был существенно выше.

Наиболее существенные различия были выявлены в динамике показателей ВСР (Табл. 2). Так, в подгруппе Б после курса ИГГТ отмечены тенденции к увеличению общей мощности спектра ВСР, снижение значений интегрального индекса напряжения регуляции ИН, что в целом отражает активацию парасимпатических механизмов регуляции сердца, повышение мощности регуляторных систем.

В подгруппе спортсменов с исходно сниженной работоспособностью ее повышение под влиянием ИГГТ также сопровождалось тенденцией к увеличению значений ТР, однако при этом отмечено повышение значений ЧСС покоя, ИН - до диапазона симпатикотонии, что можно интерпретировать как повышение напряжения вегетативной регуляции сердца, преобладание симпатических влияний. Очевидно, у лиц с исходно сниженной работоспособностью ее восстановление под влиянием ИГГТ, а также рост гипоксической устойчивости, нормализация вегетативных функций происходят медленнее, с большим напряжением вегетативной регуляции, что требует коррекции протоколов ИГГТ для этой категории спортсменов.

Заключение

Применение курса интервальных гипоксически-гипероксических тренировок (ИГГТ) приводит к повышению устойчивости спортсменов к острой дозированной гипоксии, устранению клинических и субъективных проявлений перетренированности, восстановлению исходно сниженного уровня работоспособности, оптимизации вегетативной регуляции сердца, улучшению психологического статуса. Режим ИГГТ легко переносится, не сопровождается побочными эффектами и осложнениями, а замена нормоксических пауз гипероксическими позволяет интенсифицировать процесс тренировки, увеличивая получаемую «дозу» гипоксии.

Таблица 2 - Динамика показателей ВСР спортсменов выделенных подгрупп в курсе ИГГТ (М±m)

Показатель

Подгруппа Д

Подгруппа Б

До ИГГТ

После ИГГТ

До ИГГТ

После ИГГТ

TP, мс2

3538±1053

5392±2819

8997±3359

9131±3112

LF, мс2

1404±485

2765±1634

4957±1691

4922±1587

HF, мс2

252±99

645±362

602±154

766±231

ЧСС, уд. /мин.

66,5±6,6

78,5±410,92*

62,0±5,3

63,9±8,5**

ИН, усл. ед.

71,25±12,23

155,18±5,45*

86,85±12,58

39,18±2,16* **

Примечание: *достоверность различий при Р<0,05 по отношению к исходным данным в границе одной группы; **достоверность межгрупповых различий при Р<0,05 на одном этапе наблюдения

Эффекты ИГГТ носят индивидуальный характер и зависят от характера проявлений СХП и исходного состояния спортсмена. У спортсменов с СХП и исходным средним уровнем работоспособности процесс ее восстановления проходил в более короткие сроки и с большей эффективностью. У обследуемых атлетов с выраженным снижением кардиореспираторных резервов, процессы восстановления работоспособности и повышении гипоксической устойчивости в курсе ИГГТ происходили менее эффективно, со значительным напряжением вегетативной регуляции сердца, что требует подбора более «щадящих» и длительных протоколов проведения ИГГТ.

Дополнительные перспективы предложенный инновационный метод гипокситренировок может иметь в повышении кардиореспираторной выносливости и медицинском сопровождении спортсменов с ограниченными возможностями, в ситуациях лимитирования спортивных тренировок, при последовательном сочетании с физическими нагрузками.

Литература

  1. Архипенко Ю. В., Сазонтова Т. Г. Влияние адаптации к различному уровню кислорода на физическую выносливость, свободнорадикальное окисление и белки срочного ответа//Пятая Российская конференция «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция»: тезисы докладов/Патогенез. - М.,2008. - №3. - С. 44-45.
  2. Архипенко Ю. В. Сазонтова Т. Г., Глазачев О. С., Платоненко В. И. Способ повышения неспецифических адаптационных возможностей человека на основе гипоксически-гипероксических газовых смесей. - Патент РФ №2289432 от 20.12.2006.
  3. Давыдов д. П., Павлова Т. Н., Павлов д. С. Перспективы использования кислорода в подготовке хоккеистов//Медико-биологическое обеспечение подготовки квалифицированных спортсменов: Мат. Научно-практ. Конф. - М. - Малаховка, 2010. - С. 62-65.
  4. Журавлева Д. И. Восстановление спортивной работоспособности// Избранные лекции по спортивной медицине/ Под ред. Б. Д. Поляева. - М., 2008. Т. 2. - С. 43-68.
  5. Колчинская Д. З. Интервальная гипоксическая тренировка в спорте высших достижений// Спортивная медицина, 2008. - №1. - С. 9-25.
  6. Лукьянова Л. Д., Германова Э. Л., Цыбина Т. Д. и др. Эффективность и механизм действия различных типов гипоксических тренировок. Возможность их оптимизации// Патогенез. - М.,2008. - №3. - С. 32-36.
  7. Михайлов В. М. Вариабельность ритма сердца. Иваново. 2000. - 182 с.
  8. Михайлов В. М. Нагрузочное тестирование под контролем ЭКГ: велоэргометрия, тредмилл-тест, степ-тест, ходьба. - Иваново, 2005. - 440с.
  9. Радченко Д. С., Королев Ю. Н., Борисенко Н. С., Голубев В. Н. Нормобарическая гипоксическая тренировка в оптимизации насосной функции сердца у спортсменов/ / Материалы IV Международной научной конференции «Спортмед-2009». - М.: ФиС3, 2009. - С. 107-109.
  10. Солодков Д. С., Левшин И. В., Поликарпочкин Д. Н., Физиологические механизмы воздействия кислородно-гелиевых смесей на организм человека и обоснование их применения в адаптивной физической культуре// Ддаптивная физическая культура, 2010. - №2 (42). - С. 10-13.
  11. Ходарев С. В., Тертышная Е. С., Поляков С. Д. Интервальная гипоксическая тренировка в сочетании с триовитом и карнитином у юных спортсменов// Лечебная физкультура и спортивная медицина, 2010. - №8. - С. 20-25.
  12. Bonetti D. L.; Hopkins W. G. Sea-Level Exercise Performance Following Adaptation to Hypoxia: A Meta-Analysis// Sports Medicine, 2009 - V. 39 (2). - Р. 107-127.
  13. Gore C. J., Clark S. A., Saunders P. U. Nonhematological mechanisms of improved sea-level performance after hypoxic exposure // Med. Sci. Sports Exerc., 2007. - 39(9). - P. 1600-1609.
  14. Katayama K., Matsuo H., Ishida K. et al. Intermittent hypoxia improves endurance performance and submaximal exercise efficiency // High. Alt. Med. Biol. , 2003. -4(3). - P. 291-304.
  15. Koistinen P. O., Rusko H., Irjala K. et al. EPO, red cells, and serum transferrin receptor in continuous and intermittent hypoxia// Medicine & Science in Sports & Exercise, 2000. - Vol. 32. - No. 4. - Р. 800-804.
  16. Millet G. P, Roels B., Schmitt L., Woorons X., Richalet J. P. Combining Hypoxic Methods for Peak Performance //Sports Medicine, 2010. - V. 40. - Р. 1-25.
  17. Wilber R. L. Application of Altitude/ Hypoxic Training by Elite Athletes// Medicine & Science in Sports & Exercise, 2007. - V39(9). - Р. 1610-1624.

Теги: синдром перетренированности, исследование, восстановление, гипоксически-гипероксические тренировки, работоспособность.

    Загрузка...

    Полное библиографическое описание

    • Авторы

      Первый автор
      Дудник Е. Н.
      Другой автор
      Глазачев О.С.
    • Заглавие

      Основное
      Медико-физиологическое обоснование применения гипоксически-гипероксических тренировок в адаптивной физической культуре
    • Источник

      Заглавие
      Адаптивная физическая культура
      Дата
      2012
      Обозначение и номер части
      № 1
      Сведения о местоположении
      C. 2-4
    • Рубрики

      Предметная рубрика
      Адаптивная физкультура
      Предметная рубрика
      Инваспорт
      Предметная рубрика
      Спортивная наука
    • Языки текста

      Язык текста
      Русский
    • Электронный адрес

    Дудник Е. Н. — Медико-физиологическое обоснование применения гипоксически-гипероксических тренировок в адаптивной физической культуре // Адаптивная физическая культура. - 2012. № 1. C. 2-4

    Глазачев О.С. — Медико-физиологическое обоснование применения гипоксически-гипероксических тренировок в адаптивной физической культуре // Адаптивная физическая культура. - 2012. № 1. C. 2-4

    Посмотреть полное описание