Спортивное наблюдательное исследование · 2020

Гипоксическая подготовка пловцов-подводников к чемпионату России

Е. А. Сауров, С. Н. Морозов
Международный научно-исследовательский журнал · 2020 · № 9(99), часть 2:152–157

Примечание редакции. Малое наблюдение с Hypoxico, не OXYTERRA и не IHHT. Изменялись одновременно тренировочная нагрузка и подготовка к соревнованию. Связанные публикации тех же авторов о подводном спорте могут описывать близкую программу или пересекающиеся выборки; их нельзя считать независимыми повторными подтверждениями без проверки состава участников. 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

  • Шесть высококвалифицированных спортсменов мужского пола.
  • Гипоксические сессии дополняли подготовку в воде и на суше.
  • Оценивали пульс, сатурацию, показатели нагрузки и результаты дистанции 400 м.
  • Авторы сообщают улучшение относительно личных рекордов; это не сравнение с рандомизированным контролем.

Основной текст

Введение

Плавание в ластах — группа дисциплин подводного спорта. Спортсмен продвигается в воде с моноластой, выполняя дельфинообразные движения туловищем и ногами в сагиттальной плоскости. 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 повышении мастерства спортсменов-подводников. Дистанции 400 м, 800 м и 1500 м требуют высокого развития аэробного метаболизма. Именно он обеспечивает основную часть энергии при их прохождении. Для повышения аэробной работоспособности у высококвалифицированных пловцов-подводников необходим поиск новых средств, методов и методических решений.

В беге, плавании, биатлоне и лыжных гонках описаны стратегии подготовки в среднегорье и высокогорье. Их применяют для повышения аэробной работоспособности в видах спорта на выносливость. Данные стратегии получили особое внимание после объявления Мехико городом проведения Игр Олимпиады в 1968 году (Мехико расположен на высоте 2250м над уровнем моря). Методы гипоксической тренировки применяют более 50 лет; их описывает научно-методическая литература.

Средне- и высокогорье вызывает каскад приспособительных изменений. Он включает кардиореспираторную, гематологическую и периферическую адаптацию, например увеличение емкости энергосубстратов в мышцах. Также описаны повышение активности гликолитических ферментов и экономичности 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 нагрузки и выносливость

В видах спорта на выносливость гипоксия возникает и во время нагрузки. Интенсивность или внешние условия повышают потребность в кислороде сверх возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем [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 воздействием гипобарической гипоксии [4].

Для предотвращения гипоксии нагрузки применяют 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 опубликованы 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].

Авторы называют тренировки на уровне ПАНО наиболее эффективным способом повышения МПК (максимального потребления кислорода). МПК характеризует аэробную работоспособность и тесно связано с результатом в плавании в ластах на средних и длинных дистанциях. Для 400 м оригинал приводит коэффициент p = 0.83 [6], [7].

Дополнительный стимул для подготовленных спортсменов

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 последующее 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. Авторы приводят пример финалиста дистанции 400 м в ластах на Чемпионате мира 2018 года. Серебряному призеру хватило бы ускорения на 0.005%, чтобы стать победителем [8].

Этим объясняется интерес к тренировке на уровне ПАНО (порога анаэробного обмена) в условиях нормобарической гипоксии. Авторы рассматривают ее как возможный дополнительный стимул для повышения результатов. 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]. Кроме того, аппаратные методы позволяют выполнять основную работу в воде и тренажерном зале на привычных базах. Поездка в высокогорье для этого не требуется. Это делает метод искусственной гипоксической тренировки доступным для широкого ряда спортсменов.

Противоречия и задача исследования

Авторы также обсуждают потенциал аппаратной гипоксической тренировки для усиления адаптаций. Речь идет о физиологическом, биохимическом и генетическом уровнях [10]. Считается, что состояние «спортивной формы» характеризуется именно оптимальной степенью активации всех компонентов подготовки спортсмена [10]. Таким образом, максимальная реализация спортивной формы возможна под воздействием метода интервальной гипоксической тренировки с использованием аппарата-гипоксикатора.

Однако в литературе есть и противоречивые данные. В некоторых работах нормобарические гипоксические тренировки не вызывали необходимых изменений гематологических параметров. Авторы этих работ связывали с этим отсутствие достоверных изменений спортивной работоспособности [11], [12]. Сообщается, что, хотя зарегистрирован прирост результатов, он все же имеет другую причину, не связанную с применением аппаратного метода гипоксической тренировки [13].

Авторы проверяли стратегию аппаратной гипоксической тренировки в непосредственной подготовке высококвалифицированных пловцов-подводников. Работу приурочили к Чемпионату России по подводному спорту 2019 года.

Методы

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.

Сбор данных проводился следующим образом:

Пульс контролировали при нагрузках в воде, на суше и на велоэргометре с помощью Spartan Ultra, Suunto (Finland). Для каждого участника выбирали зону ПАНО — 70-80% максимальной ЧСС. Примечание редакции: в основном тексте PDF фраза об индивидуальном расчете обрывается после слова «максимального»; связь с ЧСС указана в аннотации.

Насыщение крови кислородом регистрировали датчиком PulseOximeter, Hypoxico (USA). Оксигенацию измеряли во время тренировочных занятий на велоэргометре с применением аппаратного метода гипоксической тренировки для контроля сатурации крови.

Тренировки записывали в онлайн-приложении Simple Workout Log (рис. 1 оригинала). Водную нагрузку разделяли на пять категорий по пульсовым зонам. Нагрузку на суше делили на силовую работу и работу над мобильностью. Гипоксические занятия учитывали отдельно (табл. 2). Подсчитывали расстояние в воде в каждой пульсовой зоне (км), а также время каждой категории работы на суше и на велоэргометре (часы в неделю).

Программа занятий на велоэргометре

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 сессия включала разминку: 10 минут при 150 Вт в нормоксии. Основная часть занимала 40-45 минут на мощности ПАНО в нормобарической гипоксии с имитацией высоты 6000 м. Восстановленная по PDF заключительная часть — 5-10 минут «на мощности 100»; единицу мощности в этой фразе оригинал не указывает.

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

Статистический анализ

Данные анализировали методами математической статистики. Их вносили в базу Firebase, Google (USA). Для анализа использовали Python 3.8 и библиотеки pandas, numpy, matplotlib, plotly, statsmodels и seaborn (рис. 3).

Результаты

Эффект подготовки оценивали по результатам на дистанции 400 м в ластах на 21-й день после завершения гипоксического цикла. Их сравнивали с личными рекордами участников экспериментальной группы.

Дистанция 400м плавание в ластах является одной из самых требовательных в программе соревнований по подводному спорту. По приведенному авторами описанию, аэробный гликолиз обеспечивает 87% энергии, а лактацидный компонент — около 10%. Энергопотребление остается значительным на всей дистанции. К концу упражнения уровень лактата в работающих мышцах может достигать 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%.

Обсуждение

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 пловцовподводников.

Однако, в дальнейших исследованиях необходимо установить механизм, вызвавший данные улучшения спортивной работоспособности. Для изучения реакции на гипоксический стимул нужны физиологические и функциональные показатели. Авторы предлагают оценивать гематологические параметры, МПК (максимальное потребление кислорода), ЧСС на уровне ПАНО и максимальную ЧСС. Дальнейшие исследования будут посвящены выяснению этих особенностей метода.

Конфликт интересов Conflict of Interest

Не указан. None declared.

Таблицы и иллюстрации оригинала

Краткие результаты приведены в начале страницы. Полные наборы показателей, исследовательские протоколы и графики доступны в исходном PDF.

Таблица 1 и рисунок 1 — участники и подготовка

Тренировочная нагрузка и гипоксические сессии

Результаты соревнования

Литература

Источники 1–6

1. Luks A.M. Acute high-altitude sicknesСs п/и Aсо.Mк .л Lиuтkерs,а Eту. рRы. /SRweefenrseonnc, ePs. 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.

Источники 7–12

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.

Источники 13

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.

Технология и практика

Кислородные режимы и контроль сеанса объясняет раздел «Технология IHHT».

О IHHT в спорте и восстановлении рассказывает раздел «Применение».

Оригинальная публикация

Метод аппаратной гипоксической тренировки в подготовке высококвалифицированных пловцов-подводников к чемпионату России 2019 года
Е. А. Сауров, С. Н. Морозов. Метод аппаратной гипоксической тренировки в подготовке высококвалифицированных пловцов-подводников к чемпионату России 2019 года. Международный научно-исследовательский журнал · 2020 · № 9(99), часть 2:152–157. DOI: 10.23670/IRJ.2020.99.9.067.
Электронная редакционная версия русскоязычной публикации подготовлена для OXYTERRA-MED по предоставленному оригиналу. Восстановлены порядок колонок, переносы и абзацы; удалены колонтитулы, повторные английские аннотации и дублирующие варианты библиографии. Большие таблицы и графики представлены краткими результатами и ссылками на страницы исходного PDF. Добавлены обозначенные редакционные примечания и краткое представление исследования. Численные результаты не пересчитывались, исходный PDF не изменён. Публикация выполняется по разрешениям, предоставленным владельцем материалов.

Для профессионального ознакомления. Материал не является медицинской рекомендацией.

Получить научные материалы

Подборка публикаций и материалов для специалистов.