Нормобарическая гипоксия у баскетболисток изучалась в работе с 86 спортсменками 10–14 лет. Исследователи сравнивали гипоксическое воздействие, контрпульсацию, их сочетание и обычный тренировочный режим.
Примечание редакции. Исследование несовершеннолетних спортсменок, не универсальная схема восстановления и не испытание IHHT на OXYTERRA. Условия обычной тренировочной деятельности и комбинированные вмешательства ограничивают перенос результатов. Сведения о рандомизации не следует предполагать, если их нет в описании методов. Ниже размещена редакционная текстовая версия русскоязычной статьи. Большие таблицы и графики сохранены в исходном PDF; на странице приведены краткие результаты и ссылки на нужные страницы оригинала. Это научный материал, не инструкция по лечению.
Кратко о публикации
- 86 спортсменок 10–14 лет, четыре группы: 15/17/24/30 участниц.
- Сравнивались контрпульсация, нормобарическая гипоксия, их сочетание и обычный тренировочный режим.
- Оценивались двигательные тесты, нагрузочные показатели и физическая подготовленность.
- При сочетании процедур нельзя отделить самостоятельный эффект гипоксии от эффекта контрпульсации.
Нормобарическая гипоксия у баскетболисток: ход исследования
Высокий уровень достижений в профессиональном спорте напрямую зависит от состояния детско-юношеского спорта, задачами которого являются подготовка спортсменов, их воспитание и образование. Максимально эффективно эти задачи можно реализовать в условиях училищ олимпийского резерва (УОР), количество которых в России выросло в 2 раза и более за последние 6 лет [1]. Баскетбол является одной из самых популярных игр в мире. Освоенные двигательные действия игры в баскетбол и сопряженные с ним физические упражнения – эффективные средства укрепления здоровья, которые могут использоваться человеком на протяжении всей его жизни [2].
Основными задачами на тренировочном этапе (этапе спортивной специализации) у баскетболисток являются повышение уровня общей и специальной физической, технической, тактической и психологической подготовки, приобретение опыта и достижение стабильности выступления на официальных спортивных соревнованиях, формирование спортивной мотивации, укрепление здоровья спортсменов.
Среди методов физиотерапии, направленных на решение задач данного этапа, можно выделить усиленную наружную контрпульсацию (УНКП) и пассивную нормобарическую гипокситерапию (НГ). УНКП – метод вспомогательного кровообращения, основанный на перемещении крови в артериях и венах под воздействием сдавления нижних конечностей манжетами и приводящий к повышению перфузионного давления в коронарных артериях во время диастолы и снижению сопротивления сердечному выбросу во время систолы [3, 4]. НГ – метод улучшения функционального состояния и работоспособности путем дозированных гипоксических воздействий в нормобарических условиях.
Оба метода являются эффективными, неинвазивными, нефармакологическими и безопасными способами повышения общей и специальной работоспособности у спортсменов. Они активно используются в практике спортивной медицины с 1990-х гг.. Однако единые рекомендации по их длительности, методике применения, режимам использования отсутствуют.
Сравнение двух восстановительных методов
При анализе данных литературы не обнаружено работ, посвященных сравнительной эффективности НГ и УНКП как по отдельности, так и при их совместном применении. Это диктует необходимость исследования, направленного на оценку эффективности применения данных методов в практике детско-юношеского спорта.
Несмотря на большое количество исследований, касающихся применения УНКП, механизм действия данного метода недостаточно ясен и обосновывается различными гипотезами. Стандартным терапевтическим курсом для больных ишемической болезнью сердца являются 35 часовых процедур усиленной контрпульсации [5–9]. Однако ввиду длительности экспозиции процедуры и курса метод не применим для охвата большого количества спортсменов, в том числе учащихся УОР, вследствие повышенной плотности учебных занятий и тренировок, а также отказа большинства юных спортсменок от длительных экспозиций УНКП. В связи с этим встает необходимость изучения действия кратковременных экспозиций контрпульсации в практике детско-юношеского спорта.
При кратковременном применении УНКП механизм действия этого фактора, по данным ряда исследователей [3, 10], заключается в воздействии на сосуды артериального русла (повышение диастолического давления крови в магистральных сосудах, приводящего к усилению перфузии коронарных сосудов вследствие открытия коронарных коллатералей и анастомозов и венозного русла, а также уменьшению постнагрузки на сердце, что способствует снижению нагрузки на миокард и количества потребляемого ею кислорода) и венозного русла (усиление венозного оттока от нижних конечностей, приводящее к уменьшению депонирования крови в сосудах нижних конечностей и усилению венозного возврата к сердцу) [3].
При спортивных нагрузках, интенсивность которых превышает порог анаэробного обмена, миоциты испытывают гипоксию, результатом чего является снижение скорости восстановительных процессов в миокарде. Процедуры УНКП благодаря действию на сосуды артериального русла ускоряют восстановление после физических упражнений.
Гипоксия и адаптация к нагрузкам
Гипоксия как один из методов изменения функционального состояния спортсменов в виде повышения резистентности к физическим нагрузкам используется в практике спортивной медицины на протяжении 50 лет. Одним из способов использования искусственной гипоксии является пассивное пребывание в нормобарической гипоксической среде в условиях климатических камер. Эффекты адаптации к гипоксии, доказанные в многочисленных исследованиях, можно условно разделить на гематологические и негематологические [11–13]. К гематологическим механизмам относятся стимуляция продукции эритропоэтина (вследствие действия на рецепторы в почках), ретикулоцитоз, повышение уровня 2,3-дифосфоглицерата (что способствует выведению кислорода из гемоглобина), рецепторов трансферрина, гематокрита, гемоглобиновой массы, улучшение состояния клеточного и гуморального звеньев иммунитета.
К негематологическим механизмам относятся стимуляция ангиогенеза в коже, мышцах, миокарде [14], повышение концентрации миоглобина, возрастание эффективности транспорта и утилизации глюкозы [15], эффективности вентиляторного ответа, диффузионной способности легких, снижение симпатико-адреналовой реактивности на стресс-стимулы, повышение буферной емкости мышц, биоэнергетической эффективности митохондриальной дыхательной цепи (митохондриальные ферментные комплексы 1 и 2) и стимуляция продукции новых митохондрий [16–18]. Как правило, данный метод используется в виде длительных 10–12-часовых экспозиций – «сон на высоте» [19]. Такая длительность невозможна для применения в УОР ввиду низкой пропускной способности и отсутствия условий для сна в климатических кабинах.
Цель и состав групп
Целью нашего исследования была оценка результативности изолированного и комбинированного курсового применения НГ и УНКП.
Материал и методы
В исследовании приняли участие 86 баскетболисток в возрасте 10–14 лет (средний возраст 12,2 ± 1,3 года), находящихся на тренировочном этапе (этапе спортивной специализации) в условиях УОР. Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации после одобрения этическим комитетом. Спортсменки всех групп были сопоставимы по возрасту, антропометрическим данным и уровню спортивного мастерства. Обязательным критерием для включения в клиническое исследование являлось подписание родителями добровольного информированного согласия на участие ребенка в исследовании. Методы физической терапии проводили в перерывах между тренировками.
Все спортсменки были разделены на 4 группы: 1-я группа (n = 15; 12,47 ± 1,25 года) включала баскетболисток, получающих дополнительно УДКП; 2-я группа (n = 17; 12,71 ± 1,26 года) – баскетболисток, получающих дополнительно НГ, баскетболистки 3-й группы (n = 24; 12,08 ± 1,38 года) получали дополнительно комбинацию указанных выше методов, 4-ю группу (n = 30; 11,90 ± 1,12 года) составляли спортсменки, тренирующиеся в обычном режиме.
Курс УНКП в 1-й группе состоял из 10 ежедневных процедур 1 раз в сутки в течение 15 мин на аппарате для УНКП фирмы «Foshan Vamed Medical Instrument Co., Ltd» (Китай) без использования ручных манжет. Начальный уровень компрессии был подобран индивидуально для каждой спортсменки и зависел от уровня порога болевой чувствительности. К концу курса все спортсменки получали УНКП с уровнем компрессии 150–200 кПа. Размер манжет для УНКП подбирали индивидуально в зависимости от величины окружности голени и бедра.
Процедуры нормобарической гипоксии
Курс НГ во второй группе включал 10 ежедневных сеансов по 30 минут, один раз в день в покое. Использовали климатическую установку Hypoxico (США). Она снижала содержание кислорода с помощью полимерного мембранного фильтра. В оригинале указано снижение на 1% ежедневно в первые пять дней: от 19% в первый день до 13% в пятый. Эти значения воспроизведены без пересчёта: шаг и конечная концентрация в описании не согласуются. Следующие пять дней содержание кислорода поддерживали на уровне 12–13%.
Перед курсом проводили 10-минутную пробу с 12% кислорода. АД и ЧСС измеряли на пятой и десятой минутах. Нормальной реакцией считали рост ЧСС на 5–35 ударов в минуту и АД на 5–15 мм рт. ст. Во время НГ контролировали сатурацию и ЧСС напальчным пульсоксиметром Oxi-Go-Pro (Hypoxico, США). Третья группа получала комбинированную терапию: НГ и УНКП чередовали по одной процедуре в день на протяжении 10 дней. Всего спортсменки получили по пять процедур каждого метода.
Всех спортсменок обследовали до и после 10-дневного курса. Собирали клинический и спортивный анамнез, проводили осмотр и антропометрию. В покое измеряли АД, ЧСС и сатурацию. Физическую работоспособность оценивали велоэргометрической пробой PWC170 в модификации В.Л. Карпмана [20]. МПК рассчитывали по формуле В.Л. Карпмана. Нагрузочные тесты включали вертикальный прыжок, бег на 20 м и 40-секундный челночный бег на 28 м. Максимальную мощность прыжка рассчитывали по формуле Хармана [21]. Самочувствие, активность и настроение оценивали тестом САН.
Для анализа использовали односторонний критерий Стьюдента для выборок с разными дисперсиями. Доверительный уровень составлял 0,95; различия считали значимыми при p<0,05. Данные представлены как M±m: среднее значение и стандартная ошибка среднего.
Результаты
На основании полученных данных авторы составили таблицы 1 и 2. Они отражают изменения двигательных тестов и показателей работоспособности во всех группах.
Р > 0,05
По результатам нашего исследования при 10-дневном курсе использования УНКП и НГ изменение АД, ЧСС и сатурации в покое, результаты теста САН оказались статистически незначимым во всех группах (p > 0,05).
Как следует из табл. 1, уровень физической подготовленности спортсменок в начале исследования соответствовал нормативам общей и физической подготовленности для баскетболисток, находящихся на тренировочном этапе. Скорость спринтерского бега зависит от двух факторов: величины ускорения и максимальной скорости. Скорость разбега наиболее важна для коротких отрезков дистанции в беге для спортсменов игровых видов спорта [2]. Во 2-й и 3-й исследуемых группах отмечено улучшение показателей. При этом наибольший прирост отмечался у спортсменок, которые получали комбинацию процедур НГ и УНКП (-0,12 с). Показатели вертикального прыжка и челночного бега на 28 м статистически достоверно увеличились только в 3-й группе спортсменок.
Таким образом, при оценке двигательных тестов выявлено отсутствие изолированного влияния УНКП на показатели нагрузочного тестирования. При этом в группе спортсменок, получавших УНКП совместно с НГ, отмечен прирост всех показателей.
Обсуждение сочетанного воздействия
Причиной этого, вероятнее всего, является суммирование положительного эффекта гипоксического воздействия (в виде увеличения аэробной производительности) и механического лимфодренажного воздействия на сосуды нижних конечностей при использовании УНКП.
При оценке показателей общей работоспособности отмечен изначально низкий уровень по величине пробы PWC 170, что связано с неспецифической нагрузкой для баскетболисток. Однако ввиду простоты применения данный метод может быть использован для оценки эффективности проводимых процедур. Так, при сравнении показателей до и после исследования наблюдалось повышение абсолютных показателей PWC 170 во всех исследуемых группах. Между тем статистически значимое улучшение относительной величины PWC 170 и МПК отмечено только во 2-й и 3-й группах.
Это может быть связано как с малой выборкой 1-й группы, так и с отсутствием влияния изолированного применения УНКП на данные параметры. Известно, что энергетическое обеспечение игровой деятельности носит смешанный аэробно-анаэробный характер. Повышение уровня МПК у спортсменок 2-й и 3-й групп подтверждает влияние НГ на основной показатель аэробных возможностей баскетболисток.
При оценке средней мощности прыжка по Харману выявлено достоверное увеличение показателей у спортсменок, получающих НГ в комбинации с УНКП. Аналогичная закономерность наблюдалась у спортсменок данной группы по показателям для пиковой мощности прыжка. Максимальная мощность – это результат оптимального сочетания силы и скорости. Чем большую мощность развивает спортсмен, тем большую скорость он может сообщить снаряду или собственному телу [2]. Следовательно, повышение данного показателя у спортсменок 3-й группы свидетельствует о положительном влиянии сочетанного применения УНКП и НГ на среднюю и пиковую мощность прыжка.
Редакционное сопоставление с таблицами. Текст статьи описывает улучшение спринта в группе НГ, но таблица 1 даёт p = 0,055. Для МПК комбинированной группы таблица 2 указывает p = 0,056, несмотря на формулировку о значимости в тексте. Эти значения превышают заявленный порог p<0,05. Авторские выводы и табличные числа сохранены; расхождения не устранены пересчётом.
Заключение
По результатам исследования установлено, что при изолированном 10-дневном применении УНКП наблюдалось лишь повышение величины общей работоспособности по тесту PWC 170. При изолированном 10-дневном применении НГ улучшались показатели спринтерского бега на 20 м, абсолютная и относительная величина PWC 170 и МПК. В то же время при комбинированном применении УНКП и НГ на протяжении 10 дней выявлено повышение показателей всех исследуемых параметров общей и специальной физической работоспособности. Это свидетельствует об эффективности используемой методики вследствие суммирования положительных гематологических и негематологических механизмов данных физиотерапевтических воздействий.
Таким образом, нами установлено, что из изучаемых 10-дневных курсов физиотерапевтических процедур наиболее эффективным для повышения работоспособности юных баскетболисток является комбинированное использование методов пассивной НГ и УНКП.
Финансирование
Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Таблицы и иллюстрации оригинала
Краткие результаты приведены в начале страницы. Полные наборы показателей, исследовательские протоколы и графики доступны в исходном PDF.
Таблица 1 — двигательные тесты
Таблица 2 — нагрузочные и функциональные показатели
Читайте также
Литература
Источники 1–7
1. Bauer V.G., Nikitushkin V.G., Filin V.P. Organizational and scientificmethodological perspectives of development of children’s and youth sports in the Russian Federation. Physical culture: education, education, training. 1996; (2): 28–34. (in Russian)
2. Ischenko S.S. Development of speed abilities in basketball players. Methodical development for trainers-teachers MBOU DOD SDY- USHOR number 2 «Red Wings» [Razvitie skorostnykh sposobnostey u basketbolistov. Metodicheskaya razrabotka dlya trenerov-prepodavateley MBOU DOD SDYuShOR N 2 «Krasnye Kryl’ya»]. Tolyatti; 2013. (in Russian)
3. Ordzhonikidze Z.G., Pavlov V.I., Ganshina N.A., Tsvetkova E.M. External counterpulsation in sports – mechanisms of influence. Fizkul’tura, lechenie, profilaktika, reabilitaciya. 2008; 1: 56–61. (in Russian)
4. Lupanov V.P. Diagnosis and treatment of chronic refractory angina pectoris. Terapevt. 2011; 2: 23–9. (in Russian)
5. Soran O., Fleishman B., Demarco T. et al. Enhanced external counterpulsation in patients with heart failure: a multicenter feasibility study. Congest. Heart Fail. 2002; 8(4): 204–27.
6. Soran O., Kennard E.D., Kfoury S. et al. Two-year clinical outcomes, after enhanced external counterpulsation (EECP) therapy in patients with refractory angina pectoris and left ventricular dysfunction (report from the International EECP Patient Registry). Am. J. Cardiol. 2006; 97(1):
7. Barsness G., Feldman A.M., Holmes D.R.Jr. et al. The International EECP Patient Registry (IEPR): design, methods, baseline characteristics, and acute results. Clin. Cardiol. 2001; 24(6): 435–42.
Источники 8–13
8. Arora R.R., Shah A.G. The role of enhanced external counterpulsation in the treatment of angina and heart failure. Can. J. Cardiol. 2007; 23(10):
9. Malakhov V.V. Application of the method of external counterpulsation in patients with coronary heart disease: dis. … cand. med. sci. [Primenenie metoda naruzhnoy kontrpul’satsii u bol’nykh ishemicheskoy bolezn’yu serdtsa: dis. … kand. med. nauk]. Moscow; 2011: 150. (in Russian)
10. Ganshina N.A. External counterpulsation in the sport of higher achievements. In: Actual problems of training athletes of high qualification in the winter Olympic sports (bobsleigh, luge, snowboard, skiing, freestyle, speed skating, hockey) [Aktual’nye problemy podgotovki sportsmenov vysokoy kvalifikatsii v zimnih olimpiyskikh vidakh sporta (bobsley, sannyy sport, snoubord, gornolyzhnyy sport, fristayl, kon’kobezhnyy sport, hokkey]. Moscow: FNC VNIIFK; 2013: 68–76. (in Russian)
11. Wehrlin J.P., Zuest P., Hallen J., Marti B. Live high-train low for 24 days increases hemoglobin mass and red cell volume in elite endurance athletes. J. Appl. Physiol. 2006; 100(6): 1938–45.
12. Zelenkova I.E. Physiological processes of hypoxic stability of athletes of various qualifications under the dosed physical load: dis. … cand. med. sci. [Fiziologicheskie processy gipoksicheskoy ustoychivosti sportsmenov razlichnoy kvalifikatsii pri dozirovannoy fizicheskoy nagruzke: dis. … kand. med. nauk]. Moscow; 2014: 163. (in Russian)
13. Kolchinskaya A.Z. Hypoxic training in sports. Hyp. Med. J. 1993; 1(2): 30–6. (in Russian)
Источники 14–21
14. Forsythe J.A., Jiang B.H., Iyer N.V. et al. Activation of vascular endothelial growth factor gene transcription by hypoxia-inducible factor 1. Mol. Cell. Biol. 1996; 16(9): 4604–13.
15. Hochachka P.W., Clark C.M., Monge C. et al. Sherpa brain glucose metabolism and defense adaptations against chronic hypoxia. J. Appl. Physiol. 1996; 81(3): 1355–61.
16. Bulatova M.M., Platonov V.N. Medium-altitude, high mountains and artificial hypoxia in the system of training athletes. Sportivnaya meditsina. 2008; 1: 98–118. (in Russian)
17. Kolb J. Environmental factors. Sports medicine [Faktory okruzhayushhey sredy. Sportivnaya meditsina]. Kiev: Olympiyskaya literatura; 2003: 265–80. (in Russian)
18. Bonetti D.L., Hopkins W.G. Sea-level exercise performance following adaptation to hypoxia: a meta-analysis. Sports Med. 2009; 39(2):
19. Glushkov S.P., Osipov V.M., Pischalov E.V. The effect of nocturnal normobaric hypoxia and interval hypoxic training on the body of athletes. Sibirskiy pedagogicheskiy zhurnal. 2015; 3: 153–8. (in Russian)
20. Karpman V.L., Belotserkovskiy Z.B., Gudkov I.A. et al. Testing in sports medicine [Testirovanie v sportivnoy meditsine]. Moscow: Fizkul’tura i sport, 1988: 208. (in Russian)
21. Harman E.A. et al. Estimation of human power output from vertical jump. J. Appl. Sport Sci. Res. 1991; 5(3): 116–20.
Технология и практика
Кислородные режимы и контроль сеанса объясняет раздел «Технология IHHT».