Гипоксические тренировки
Гипоксические тренировки являются распространенным инструментом в подготовке триатлетов. Гипоксические тренировки улучшают способность организма связывать кислород из воздуха и использовать его для получения энергии. В этой статье мы расскажем, что такое гипоксия, как к ней адаптируется организм и как это используется в тренировках.
В триатлоне основным процессом, обеспечивающим организм энергией, является аэробное окисление – сжигание кислородом питательных веществ (глюкозы, жирных кислот, кетокислот и др.) внутри митохондрий. Для работы этой системы организму нужно связать кислород из воздуха, доставить его от легких до мышечных клеток и окислить кислородом субстрат. В результате выделяется энергия, которая преобразуется в сокращение и расслабление мышц, и выделяются продукты горения: углекислый газ и вода, которые выводятся с выдыхаемым воздухом, с потом и мочой.
Гипоксия – недостаток кислорода – нарушает работу системы, настроенную у большинства на атмосферное давление 1 атм и содержание кислорода 21%. Для гипоксических тренировок условия гипоксии можно создать, уменьшая атмосферное давление (гипобарическая гипоксия), например при подъеме на высоту, или уменьшая содержание кислорода во вдыхаемом воздухе (нормобарическая гипоксия), например при вдыхании гипоксических газовых смесей. В обоих случаях снижается парциальное давление кислорода и возникает гипоксия.
В триатлоне основным процессом, обеспечивающим организм энергией, является аэробное окисление – сжигание кислородом питательных веществ (глюкозы, жирных кислот, кетокислот и др.) внутри митохондрий. Для работы этой системы организму нужно связать кислород из воздуха, доставить его от легких до мышечных клеток и окислить кислородом субстрат. В результате выделяется энергия, которая преобразуется в сокращение и расслабление мышц, и выделяются продукты горения: углекислый газ и вода, которые выводятся с выдыхаемым воздухом, с потом и мочой.
Гипоксия – недостаток кислорода – нарушает работу системы, настроенную у большинства на атмосферное давление 1 атм и содержание кислорода 21%. Для гипоксических тренировок условия гипоксии можно создать, уменьшая атмосферное давление (гипобарическая гипоксия), например при подъеме на высоту, или уменьшая содержание кислорода во вдыхаемом воздухе (нормобарическая гипоксия), например при вдыхании гипоксических газовых смесей. В обоих случаях снижается парциальное давление кислорода и возникает гипоксия.
Какие эффекты от гипоксических тренировок?
При длительном повторяющемся или продолжающемся воздействии гипоксии, реализуется долговременная адаптация, к которой и стремятся спортсмены. Она включает в себя: увеличение объема циркулирующей крови, увеличение количества эритроцитов и содержания в них гемоглобина (переносчика кислорода), увеличение эффективности работы гемоглобина (захвата кислорода в легких и высвобождения в тканях), увеличение числа митохондрий в мышцах и количества ферментов в митохондриях, увеличение КПД биологического окисления. Медленнее всего увеличивается площадь дыхательной поверхности легких и плотность капиллярной сети органов, в том числе мышц. В результате сдвигаются аэробный и анаэробный пороги, увеличивается МПК, мы становимся более выносливыми.
Для реализации этих эффектов не обязательно испытывать гипоксию именно во время тренировки, во время восстановления она тоже будет стимулировать адаптацию. По этому принципу выделяют несколько подходов: «тренируйся низко, спи высоко» (ТНСВ), «тренируйся высоко, спи низко» (ТВСН), «тренируйся высоко, спи высоко» (ТВСВ). То же применимо и для нормобарической гипоксии.
Для высоты выше 3000 м н.у.м. основным подходом является ТВСН [Prin Un]. Принцип ТВСВ на таких высотах не используется, так как мгновенно приводит к перетренированности. Выше 3000 м тренируются представители горных видов спорта, в триатлоне такие кэмпы малораспространены и используются в основном для подготовки к горным гонкам.
Для высот до 3000 м н.у.м., в частности для триатлона, наиболее распространен подход ТНСВ, затем ТВСВ, затем ТВСН [Curr Res Physiol]. При гипоксических тренировках ухудшаются наши пороги и растет ЧСС. Нужна коррекция нагрузки, тогда как темп/мощность и ЧСС становятся ненадежными ориентирами. Лучше всего ориентироваться на лактат, хотя бы в начале и в середине блока гипоксических тренировок. При тренировках в условиях нормоксии наши пороги не сдвигаются, что удобно при дозировании интенсивности, однако гипоксия между тренировками замедляет восстановление, это нужно иметь ввиду.
С точки зрения молекулярных механизмов для всех подходов к акклиматизации, при прочих равных параметрах, таких как суммарная нагрузка, распределение интенсивности, питание, сон и т.д., акклиматизация будет зависеть от 2 факторов: высота и время, проведенное на этой высоте [Int J Mol Sci, J Appl Phys].
Для реализации этих эффектов не обязательно испытывать гипоксию именно во время тренировки, во время восстановления она тоже будет стимулировать адаптацию. По этому принципу выделяют несколько подходов: «тренируйся низко, спи высоко» (ТНСВ), «тренируйся высоко, спи низко» (ТВСН), «тренируйся высоко, спи высоко» (ТВСВ). То же применимо и для нормобарической гипоксии.
Для высоты выше 3000 м н.у.м. основным подходом является ТВСН [Prin Un]. Принцип ТВСВ на таких высотах не используется, так как мгновенно приводит к перетренированности. Выше 3000 м тренируются представители горных видов спорта, в триатлоне такие кэмпы малораспространены и используются в основном для подготовки к горным гонкам.
Для высот до 3000 м н.у.м., в частности для триатлона, наиболее распространен подход ТНСВ, затем ТВСВ, затем ТВСН [Curr Res Physiol]. При гипоксических тренировках ухудшаются наши пороги и растет ЧСС. Нужна коррекция нагрузки, тогда как темп/мощность и ЧСС становятся ненадежными ориентирами. Лучше всего ориентироваться на лактат, хотя бы в начале и в середине блока гипоксических тренировок. При тренировках в условиях нормоксии наши пороги не сдвигаются, что удобно при дозировании интенсивности, однако гипоксия между тренировками замедляет восстановление, это нужно иметь ввиду.
С точки зрения молекулярных механизмов для всех подходов к акклиматизации, при прочих равных параметрах, таких как суммарная нагрузка, распределение интенсивности, питание, сон и т.д., акклиматизация будет зависеть от 2 факторов: высота и время, проведенное на этой высоте [Int J Mol Sci, J Appl Phys].
Методы гипоксических тренировок.
1. Самый популярный метод гипоксических тренировок – выезд на сборы в горы. Парциальное давление кислорода падает примерно на 12% на каждую 1000 м высоты, поэтому для получения значимого эффекта лучше подняться от 2000 м до 3000 м н.у.м. и провести на сборе от 3 недель, включая период акклиматизации, который занимает обычно 3-7 дней в зависимости от высоты, функционального состояния и бывали ли вы уже на высоте и как давно. На акклиматизации организм будет тратить большое количество ресурса на адаптацию к высоте, поэтому исключите интенсивную нагрузку и сократите объемы, контролируйте восстановление.
При оценке эффективности гипоксических тренировок чаще всего контролируют изменение МПК и ПК на АнП, изменение мощности на МПК и на АнП, изменение концентрации Hb в крови, реже концентрацию EPO, эритроцитов, объем крови, объем плазмы и др.
Все эти показатели имеют долговременную регуляцию, так сборы до 2 недель на высоте 2000-3000 м н.у.м. не приносят прибавки МПК [EJ Appl Phys, CBP]. Для спортсменов с МПК около 60 (мл∙кг–1∙мин–1), сборы продолжительностью 3-4 недели, на той же высоте, дают повышение МПК на 5-10%, и повышение Hb в крови на 4-5% [J Appl Phys, J Appl Phys, EJ Appl Phys], что сэкономит вам примерно 2 мин на 10 км. Однако эффект после таких сборов сохраняется ненадолго и после возвращения на уровень моря показатель МПК падает примерно на 50% через 2-3 недели [J Appl Phys, Heliyon]. Чем дольше вы проводите на высоте, тем стабильнее меняются ваши показатели.
При пониженном атмосферном давлении также увеличивается потеря воды и углекислого газа с выдыхаемым воздухом, что истощает бикарбонатную буферную систему крови. В результате провоцируется задержка воды, развитие буферов, увеличивается объем циркулирующей крови, стимулируется гемопоэз, и мы активнее адаптируемся к гипоксическим тренировкам.
Однако выезд на сборы не все могут себе позволить, а барокамеры для тренировок не нашли широкого применения из-за технической сложности.
2. На помощь приходят гипоксические дыхательные газовые смеси. В них снижено процентное содержание кислорода, которое можно по парциальному давлению адаптировать к необходимой высоте.
В сжатые дыхательные смеси часто добавляют до 9% углекислого газа, что способствует расширению артерий мозга, сердца и увеличивает безопасность их использования, хоть это и крадет небольшую часть стимулов к адаптации.
Удобнее использовать гипоксические генераторы, которые получают гипоксическую смесь напрямую из воздуха. Смесь подводят через маску для имитации тренировок на высоте или подводят к гипоксической палатке для имитации сна на высоте. Нормобарическая гипоксия является отличной альтернативой сбору в горах или акклиматизации к горной гонке в условиях равнины для спортсменов, ограниченных во времени. Все изменения ваших показателей высотных сборов сопоставимы с их приростами при имитации высоты газовыми смесями [Front Phys, J Sports Sci Med]. Для оценки стимула нужно учитывать не только условную высоту, но и суммарное время, проведенное на этой высоте.
3. Ограничение дыхания. Одно время были популярны маски, ограничивающие воздушный поток. Аналогично работает более редкое дыхание в плавании. Эти маски создают сопротивление для дыхания, но никак не меняют парциальное давление газов во вдыхаемом воздухе. Маски способствуют развитию дыхательной мускулатуры, но не увеличивают потребление кислорода [Biol Sport, Int J ERPH, Sci Rep] (МПК в исследованиях не меняется или меняется не достоверно, меньше погрешности измерения) или увеличивают слабо [PLoS One, Int J Exerc Sci]. Насыщение гемоглобина кислородом не меняется и все ваши пороги просто сдвигаются влево на время тренировки.
Гипоксические тренировки являются мощным инструментом для повышения производительности, однако требуют точной корректировки нагрузки и длительного воздействия. В горах из-за повышенного стресса для организма, высыхания слизистых и пониженной температуры воздуха легко разболеться, внимательно контролируйте свое состояние, хорошо восстанавливайтесь и не мерзните. При использовании гипоксических дыхательных газовых смесей обратите особое внимание на герметизацию, пористые материалы и негерметичные соединения будут подмешивать атмосферный воздух и нарушать гипоксию.
При оценке эффективности гипоксических тренировок чаще всего контролируют изменение МПК и ПК на АнП, изменение мощности на МПК и на АнП, изменение концентрации Hb в крови, реже концентрацию EPO, эритроцитов, объем крови, объем плазмы и др.
Все эти показатели имеют долговременную регуляцию, так сборы до 2 недель на высоте 2000-3000 м н.у.м. не приносят прибавки МПК [EJ Appl Phys, CBP]. Для спортсменов с МПК около 60 (мл∙кг–1∙мин–1), сборы продолжительностью 3-4 недели, на той же высоте, дают повышение МПК на 5-10%, и повышение Hb в крови на 4-5% [J Appl Phys, J Appl Phys, EJ Appl Phys], что сэкономит вам примерно 2 мин на 10 км. Однако эффект после таких сборов сохраняется ненадолго и после возвращения на уровень моря показатель МПК падает примерно на 50% через 2-3 недели [J Appl Phys, Heliyon]. Чем дольше вы проводите на высоте, тем стабильнее меняются ваши показатели.
При пониженном атмосферном давлении также увеличивается потеря воды и углекислого газа с выдыхаемым воздухом, что истощает бикарбонатную буферную систему крови. В результате провоцируется задержка воды, развитие буферов, увеличивается объем циркулирующей крови, стимулируется гемопоэз, и мы активнее адаптируемся к гипоксическим тренировкам.
Однако выезд на сборы не все могут себе позволить, а барокамеры для тренировок не нашли широкого применения из-за технической сложности.
2. На помощь приходят гипоксические дыхательные газовые смеси. В них снижено процентное содержание кислорода, которое можно по парциальному давлению адаптировать к необходимой высоте.
В сжатые дыхательные смеси часто добавляют до 9% углекислого газа, что способствует расширению артерий мозга, сердца и увеличивает безопасность их использования, хоть это и крадет небольшую часть стимулов к адаптации.
Удобнее использовать гипоксические генераторы, которые получают гипоксическую смесь напрямую из воздуха. Смесь подводят через маску для имитации тренировок на высоте или подводят к гипоксической палатке для имитации сна на высоте. Нормобарическая гипоксия является отличной альтернативой сбору в горах или акклиматизации к горной гонке в условиях равнины для спортсменов, ограниченных во времени. Все изменения ваших показателей высотных сборов сопоставимы с их приростами при имитации высоты газовыми смесями [Front Phys, J Sports Sci Med]. Для оценки стимула нужно учитывать не только условную высоту, но и суммарное время, проведенное на этой высоте.
3. Ограничение дыхания. Одно время были популярны маски, ограничивающие воздушный поток. Аналогично работает более редкое дыхание в плавании. Эти маски создают сопротивление для дыхания, но никак не меняют парциальное давление газов во вдыхаемом воздухе. Маски способствуют развитию дыхательной мускулатуры, но не увеличивают потребление кислорода [Biol Sport, Int J ERPH, Sci Rep] (МПК в исследованиях не меняется или меняется не достоверно, меньше погрешности измерения) или увеличивают слабо [PLoS One, Int J Exerc Sci]. Насыщение гемоглобина кислородом не меняется и все ваши пороги просто сдвигаются влево на время тренировки.
Гипоксические тренировки являются мощным инструментом для повышения производительности, однако требуют точной корректировки нагрузки и длительного воздействия. В горах из-за повышенного стресса для организма, высыхания слизистых и пониженной температуры воздуха легко разболеться, внимательно контролируйте свое состояние, хорошо восстанавливайтесь и не мерзните. При использовании гипоксических дыхательных газовых смесей обратите особое внимание на герметизацию, пористые материалы и негерметичные соединения будут подмешивать атмосферный воздух и нарушать гипоксию.
