СПОСОБ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ Российский патент 2010 года по МПК A61M16/00 

Изобретение относится к области спортивной медицины, физиологии и педагогики спорта и может быть использовано для гипоксической и гиперкапнической тренировок при интенсивных тренировочных и соревновательных нагрузках.

Стремительный рост высших спортивных достижений, приближение рекордов к физиологическим пределам человеческих возможностей, необходимость адаптироваться к интенсивным тренировочным и соревновательным нагрузкам ставят в ряд наиболее актуальных проблем спорта проблему повышения резервов организма спортсмена, которые могли бы быть мобилизованы в результате спортивной тренировки. При этом речь идет о таком повышении резервов, которые могли бы обеспечить спортсмену возможность справиться с высокими тренировочными нагрузками без вреда для его организма и что способствовало бы его физическому совершенствованию (Д.Н.Давыденко, А.С.Мозжухин, 1985).

В настоящее время в связи с интенсивным развитием научных исследований в области физической культуры и спорта уделяется большое внимание вопросам применения искусственно создаваемой гипоксии для оптимизации тренировочных нагрузок и ее эффективного влияния на повышение работоспособности спортсменов (З.И.Барбашова, 1960; Н.Н.Сиротинин, 1973; Ф.З.Меерсон, 1986-1989; Н.А.Агаджанян, М.М.Миррахимов, 1970-2001).

Особенно актуальным является поиск новых методических приемов, средств и путей совершенствования системы подготовки спортсменов в условиях проведения учебно-тренировочных сборов, позволяющих использовать интервальную гипоксическую тренировку (ИГТ) для вывода организма спортсмена на новый уровень адаптации к максимальным нагрузкам, что является одним из ведущих направлений развития теории и методики спорта на современном этапе.

Решению этих задач способствует появление такого варианта гипокситерапии, как интервальной гипоксической тренировки с использованием дополнительного «мертвого» пространства (ДМП).

Гипоксия (кислородное голодание) - пониженное содержание кислорода в организме или отдельных органах и тканях. Гипоксия возникает при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе или в крови (гипоксемия), при нарушении биохимических процессов тканевого дыхания.

Гипоксия оказывает влияние на активность иммунной системы при насыщении тканей кислородом.

Гиперкапния - состояние, вызванное избыточным количеством С0₂ в крови. Гиперкапния является частным случаем гипоксии.

Вредное (мертвое пространство) - часть пространства дыхательных путей (носоглотки, трахеи, бронхов), заполненная воздухом, не участвующая в газообмене.

Тренировка к гипоксии повышает устойчивость организма не только к данному воздействию, но и ко многим другим неблагоприятным факторам, в частности к физической нагрузке.

Известен способ тренировки дыхательной системы человека путем диафрагмального дыхания преимущественно через рот с индивидуально подбираемым сопротивлением выдоху, в котором равное этому сопротивлению избыточное давление выдыхаемого газа создают и на вдохе, дыхание осуществляют в обычном темпе с чередованием циклов вида А - "вдох атмосферного воздуха - выдох" и циклов вида В - "вдох выдыхаемого газа - выдох", отношение q=T_В/T_A времени Т_В дыхания выдыхаемым газом к времени Т_А дыхания атмосферным воздухом за период тренировки, первоначально не превышающее 1, с ростом числа выполненных тренировок, по мере адаптации организма к недостатку вдыхаемого кислорода, постепенно, не допуская ощущений дискомфорта, за счет увеличения числа циклов вида В и уменьшения числа циклов вида А, в том числе - по ходу очередной тренировки, увеличивают, а глубину дыхания уменьшают (патент РФ на изобретение №2256467, A61M 16/00).

Известен способ тренировки дыхательной системы человека путем периодического использования для дыхания гиперкапнической и гипоксической газовой среды, образуемой смесью выдыхаемого газа с атмосферным воздухом, смесь в обычном темпе дыхания формируют непосредственно в легких путем чередования циклов вида А - "вдох атмосферного воздуха - выдох" и циклов вида В - "вдох выдыхаемого газа - выдох", причем с ростом числа выполненных тренировок, по мере адаптации организма к недостатку вдыхаемого кислорода, постепенно, не допуская ощущений дискомфорта, отношение q=T_B/T_A времени Т_В дыхания выдыхаемым газом к времени Т_А дыхания атмосферным воздухом за период тренировки, первоначально не превышающее 1, за счет увеличения числа циклов вида В и уменьшения числа циклов вида А (в том числе по ходу очередной тренировки) увеличивают, в пределе до q>1, а глубину дыхания уменьшают (заявка на изобретение РФ №2002123570).

Известен способ тренировки дыхательной системы человека путем диафрагмального дыхания преимущественно через рот с индивидуально подбираемым сопротивлением выдоху, в котором равное этому сопротивлению избыточное давление выдыхаемого газа создают и на вдохе, дыхание осуществляют в обычном темпе с чередованием циклов вида А - "вдох атмосферного воздуха - выдох" и циклов вида В - "вдох выдыхаемого газа - выдох", отношение q=Т_В/Т_А времени Т_В дыхания выдыхаемым газом к времени Т_А дыхания атмосферным воздухом за период тренировки, первоначально не превышающее 1, с ростом числа выполненных тренировок, по мере адаптации организма к недостатку вдыхаемого кислорода, постепенно, не допуская ощущений дискомфорта, за счет увеличения числа циклов вида В и уменьшения числа циклов вида А, в том числе - по ходу очередной тренировки, увеличивают, а глубину дыхания уменьшают (патент РФ на изобретение №2256467, A61M 16/00).

Известен способ тренировки дыхательной системы путем создания сопротивления выдоху, в котором дыхание осуществляют преимущественно через рот с полным брюшным вдохом продолжительностью 1-2 с, в процессе тренировок постепенно удлиняют выдох, который осуществляют многопорционно при сопротивлении 10-50 мм вод. ст., выдыхая каждую порцию, за исключением последней, в равном режиме за 4-8 с, и затем, расслабляя диафрагму, выталкивают живот вперед в течение 0,5-1,0 с, последнюю порцию выдыхают при умеренном поджатии живота и без паузы осуществляют вдох; через 25-35 дней тренировки и при достижении продолжительности дыхательного акта более 20 с после каждой выдыхаемой порции воздуха в течение 0,5-1,5 с осуществляют умеренное напряжение мышц рта, глотки и шеи и поднятие грудной клетки, затем сбрасывают мышечное напряжение и расслабляют диафрагму за счет движения живота вперед, вырабатывают условный рефлекс отключения носа из акта дыхания касанием носа пальцами без перекрытия носовых ходов, сопротивление выдоху выбирают в зависимости от возможности системы дыхания пациента и типа его реактивности, регулировку сопротивления выдоху осуществляют в пределах 22-35 мм вод.ст. (патент РФ на изобретение №2123865).

Известно влияние тренировок дыханием через ДПМ в сочетании с физической нагрузкой на продолжительность произвольного апноэ и функцию внешнего дыхания (журнал «Физиология человека», 1991, т.17, №1, с.176-177) - ПРОТОТИП.

В известном способе исследование проведено на 6 мужчинах в возрасте 17-20 лет, проходивших физическую подготовку по программе физкультурного института. У всех испытуемых в зависимости от возраста и массы тела определяли должные величины максимального потребления кислорода (ДМПК), а затем дозировали физическую нагрузку, составившую 35% от ДМПК. Физическая работа выполнялась спортсменами на велоэргометре КЕ-11 с частотой педалирования 50-60 об/мин ежедневно в течение 14 дней по 20 мин. Во время нагрузки все спортсмены дышали через ДМП, в качестве которого применяли специальное устройство общим объемом 1000 мл. У всех испытуемых до начала цикла тренировок, на первые сутки после прекращения их и спустя 30 сут исследовали функцию внешнего дыхания. Изучали 9 параметров, но для сравнительной оценки полученных изменений использовали 5 основных показателей: жизненная емкость легких (ЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1 сек (ОФВ1), пиковая объемная скорость выдоха (ПОС), максимальная объемная скорость в момент выдоха 50% ЖЕЛ (МОС50), максимальная объемная скорость в момент выдоха 75% ЖЕЛ (МОС75). Кроме того, исследовали силу дыхательной мускулатуры с помощью специального пневмоманометра и время задержки дыхания на вдохе и выдохе (пробы Штанге, Генча).

Недостатками известных способов являются либо отрицательные побочные эффекты, либо низкая эффективность.

Задачами изобретения являются: повышение эффективности тренировочного процесса и вывода организма спортсмена на новый уровень адаптации к максимальным нагрузкам путем подбора индивидуального режима длительности и количества тренировок.

Для решения поставленной задачи предлагается способ гипоксической тренировки, включающий проведение гипоксической терапии дыханием через ДМП, тестирование, диагностирование спортсменов по показателям ЖЕЛ, ОФВ1, ПОС, силе дыхательной мускулатуры и времени задержки дыхания на выдохе (проба Генча), отличающийся тем, что гипоксическую тренировку дыханием через ДМП проводят интервально, в течение 1,5 месяцев, при этом используют два режима ИГТ, в первом втягивающем режиме ИГТ (5×5) в течение 14 дней тренировку проводят по следующей схеме: 5 минут дыхание через ДМП, в качестве ДМП применяют специальную емкость общим объемом от 500 до 2000 мл в зависимости от антропометрических данных спортсмена, пауза нормобарической респирации - 5 минут в покое, курсом 12 серий, во втором базовом режиме ИГТ, в течение 20 дней моделируют соревновательную деятельность в максимальном и субмаксимальном двигательных режимах, сначала проводят адаптацию в течение 6 дней, режим ИГТ (5×5) - 5 мин дыхание в маске, 5 мин отдых в маске; затем проводят разминку - режим ИГТ (2×2), с продолжительностью отдельного периода гипоксической экспозиции - 2 минуты, пауза нормобарической респирации - 2 минуты; основную часть тренировочного занятия - режим ИГТ (30×60×60) проводят по схеме: 30 сек - работа в маске, 60 сек - отдых в маске и 60 сек - отдых без маски, кроме того, дополнительно определяют содержание гемоглобина (Hb) и эритроцитов в крови, содержание молочной кислоты в крови, артериальное давление (АД), регистрируют показатели через определенные промежутки времени, по результатам показателей определяют состояние организма спортсмена, корректируют режимы тренировок.

При проведении гипоксической и гиперкапнической тренировки исходили из изучения физиологических и биохимических процессов внутриклеточного обмена и по результатам оценки этих показателей назначались учебно-тренировочные мероприятия.

На базе кафедры спортивных видов единоборств Института физической культуры социального сервиса и туризма (ИФКССиТ) Уральского государственного технического университета - УПИ (ГОУ ВПО УГТУ - УПИ) имени Первого Президента России Б.Н.Ельцина, г.Екатеринбург были проведены исследования, в которых принимали участие 16 квалифицированных спортсменов.

Спортсменам был проведен курс гипокситерапии, в основе которого лежало дыхание через ДМП, в качестве которого применяли специальное индивидуальное дыхательное устройство - тренажер общим объемом 1500 мл. Ингаляцию проводили 6 дней в неделю, каждый сеанс включал 10-12 циклов 5-минутного дыхания через ДМП с последующим 5-минутным дыханием атмосферным воздухом.

Тестирование общей и специальной работоспособности определяли по трем тестам.

В ходе исследования оценивали ЖЕЛ, ОФВ1, ПОС.

Содержание гемоглобина (Нb) и эритроцитов в крови определяли биохимическим анализом. Определение содержание молочной кислоты в крови проводили с помощью лактат-оксидазной реакции прибором «Аккуспорт» с тест-полосками БМ-лактат. Регистрация показателей насыщения артериальной крови кислородом (SaO₂) проводили с помощью прибора пульсоксиметра «ONYX 9500» США.

Газометрические измерения содержания CO₂ в артериальной крови и МОД определяли капнометром «Самоздрав» (Россия). Артериальное давление определяли сфигмоманометром МТ-20 (США).

Для оценки эффективности курса интервальной гипоксической тренировки и степени адаптации к гипоксии функциональной системы дыхания (ФСД) использовался гипоксический тест (ГТ-10). На протяжении дыхания через ДМП в специальное дыхательное устройство-тренажер на 5-й и 8-й минутах ГТ у обследуемого, сидящего в кресле, определяли минутный объем дыхания (МОД), дыхательный объем (ДО), насыщение артериальной крови кислородом, частоту сердечных сокращений (ЧСС). В конце каждой минуты проводилась регистрация частоты дыхания (ЧД). АД измеряли до ГТ, затем - на 6-й минуте после начала ГТ.

До и после ГТ определяли показатели умственной работоспособности - изменения тонкой координации движений (по лабиринту Торндайка).

Основной расчет и статистическая обработка результатов исследований осуществлялась с помощью общепринятых статистических методов.

Проведено 2 экспериментальных этапа.

Перед началом первого экспериментального этапа, до курса ИГТ, все испытуемые прошли комплексное медико-биологическое, гипоксическое и педагогическое тестирование исходного уровня физической, специальной и умственной (изменения тонкой координации движений) работоспособности в стандартных лабораторных условиях и в естественных условиях тренировочного процесса, затем аналогичное обследование было проведено после завершения курса ИГТ на фоне плановой спортивной тренировки.

Спортсмены экспериментальной группы в течение 14 дней после основного тренировочного занятия во второй половине дня проводили втягивающий курс прерывистой гипокситерапии, где использовался режим (5×5). Длительность дыхания через ДМП в специальное индивидуальное дыхательное устройство-тренажер составляла 5 минут, временной интервал дыхания комнатным воздухом (нормоксический интервал) - также 5 минут в течение 12 серий (всего 120 мин/день). Спортсмены контрольной группы не подвергались воздействию курса ИГТ.

На втором экспериментальном этапе исследования спортсменами экспериментальной группы в условиях спортивной деятельности использовался базовый режим ИГТ, проводящийся на протяжении 20 дней. Режим проведения гипоксической тренировки делился на две части: в первой части проводились: адаптация 7 дней - 5 мин, работа в маске - 5 мин, отдых 6 дней; разминка - режим ИГТ (2×2), где продолжительность отдельного периода гипоксической экспозиции - 2 мин, пауза нормобарической респирации - 2 мин; во второй части: основная часть тренировочного занятия - режим ИГТ (30×60×60), где 30 сек - работа в маске, 60 сек - отдых в маске и 60 сек - отдых без маски.

Результаты оценки эффективности гипоксической тренировки в проведенных исследованиях ГТ свидетельствуют о том, что реакция организма спортсмена на дыхание через ДМП, бедной кислородом, до и после курса интервальной гипоксической тренировки неодинакова. До курса ИГТ недостаток кислорода у обследованных усиливал внешнее дыхание. Наиболее выраженный признак усиления внешнего дыхания и изменение его частоты были зафиксированы на 5-й минуте ГТ, проведенного до курса ИГТ. ЧД была на 15,5% больше, чем при нормоксии. Несмотря на то, что МОД в этих условиях повысился на 18%, дыхательный объем практически не изменялся, и усиление вентиляции происходило в основном за счет частоты дыхания, что можно рассматривать как менее эффективный путь приспособительной реакции дыхания.

После курса ИГТ компенсаторные изменения внешнего дыхания стали более выраженными. Во время второго гипоксического теста, проведенного после курса ИГТ, частота дыхания практически оставалась без изменений, минутный объем дыхания увеличился на 16,2% в основном за счет увеличения дыхательного объема, который возрос на 13,7%.

Увеличение дыхательного объема можно рассмотреть как положительный результат ИГТ, так как при глубоком дыхании заметно возрастает диффузионная поверхность легких, что в свою очередь благоприятно сказывается на газообмене в легких и приводит к повышению насыщения артериальной крови кислородом.

Так, до курса ИГТ в конце первого гипоксического теста насыщение артериальной крови кислородом у обследованных составляло 83,5±0,4%, а после курса ИГТ в тех же условиях - 86,0±0,9% (p<0,05).

Пульс до курса ИГТ к 8-й минуте гипоксического теста увеличился до 85,2±0,9 уд/мин, а после курса ИГТ к концу гипоксического теста - только до 77,0±1,3 уд/мин (p<0,05), т.е. уменьшилось на 10,3%.

После проведенного курса ИГТ был проведен гипоксический тест, который показал менее выраженное учащение пульса. Если до ИГТ во время ГТ частота сердечных сокращений возросла на 33,8% (71±3 уд/мин), то после курса ИГТ - только на 19,1% (62±2 уд/мин) (p<0,05).

До ГТ среднее давление составило 116/74-119/70, на 6-й минуте ГТ артериальное давление увеличилось до 125/82-130/83, после ГТ артериальное давление пришло в норму как первоначальные показатели до ГТ. Во время проведения курса ИГТ меньше возрастало артериальное и венозное давление.

Следует отметить, что курс ИГТ способствует повышению процента поглощения кислорода и выделения углекислого газа в выдыхаемом воздухе, что является одним из важнейших показателей адаптации организма спортсменов к гипоксии. При усилении функции внешнего дыхания реакция сердечно-сосудистой системы на дыхание через ДМП после курса ИГТ становится менее выраженной, что служит признаком адаптации к гипоксическим условиям. Сравнение показателей обоих тестов позволили судить о степени адаптации ФСД спортсменов и их индивидуальной чувствительности к гипоксии. Курс ИГТ способствовал улучшению общего состояния спортсменов: артериальное давление стабилизировалось, а пульс стал более редким. Оценка показателей кислородного режима организма спортсменов в этих условиях свидетельствовала о тенденции к повышению экономичности кислородного режима организма спортсменов, что свидетельствовало об эффективности курса ИГТ.

Психофизиологическое исследование включало определение умственной работоспособности - изменение тонкой координации движений (лабиринт Торндайка), проводилось до ГТ, после ГТ, после курса ИГТ.

Таким образом, после ГТ при 10-минутном гипоксическом воздействии нарушилось не только количество, но и качество проделанной работы (за 1 мин) - оно стало более выраженным при дыхании через ДМП и вызвало существенные изменения в высшей нервной деятельности.

После курса ИГТ и во время гипоксического теста не было выявлено нарушений высшей нервной деятельности у спортсменов экспериментальной группы. Отметим, что появилась тенденция к значительному уменьшению проделанной работы (на 3%) по качеству и количеству выходов за пределы лабиринта Торндайка, а также касаний к его границам при непрерывном ведении карандашом линии внутри лабиринта от входа в него до выхода, что составляло (после курса ИГТ 17±2 ошибок) (p<0,01), по сравнению с тем, какие показатели были до ГТ и курса ИГТ (до курса ИГТ 31±7 ошибок).

Так, все обследуемые дошли до выхода лабиринта, а общее время работы сократилось на 10-15 сек. Под влиянием ИГТ происходит активизация нейродинамических и нейропсихологических процессов, в частности значительно улучшилась концентрация внимания в условиях дефицита времени, требующая сильного напряжения основных нервных процессов и их подвижности.

При проведенном педагогическом исследовании, изучении динамики содержания гемоглобина, эритроцитов и молочной кислоты в крови спортсменов в курсе ИГТ (втягивающий режим курса ИГТ) выявлено следующее (табл.1).

Таблица 1 Динамика содержания гемоглобина, эритроцитов и молочной кислоты в крови спортсменов в курсе ИТГ (втягивающий режим курса) Биохимические показатели День 1-й 3-й 8-й 14-й Гемоглобин, г/л 151,1±0,75 147,18±0,23 157,58±0,14 159,81±1,5 Эритроциты, ¹²/л 4,6±0,2·10 - - 5,0±0,32·10 Лактат, моль/л, при нормоксии 1,65±1,0 2,12±0,15 1,52±0,06 1,56±0,09 Лактат, моль/л, при дыхании через ДМП 1,88±0,06 - - 1,84±0,07

В конце педагогического эксперимента после курса ИГТ при биохимическом исследовании крови у спортсменов увеличилось содержание гемоглобина в крови с 151,1±0,75 до 159,81±1,5 г/л (среднее значение от 150,3 до 158,31 г/л) и эритроцитов 4,6±0,2·10¹²/л до 5,0±0,32·10¹²/л (p<0,05), что привело к достоверному увеличению кислородной емкости крови и содержания кислорода в артериальной крови (p<0,05), что, в свою очередь, позволило выполнять нагрузки максимальной интенсивности при меньшей пульсовой стоимости работы.

На протяжении курса интервальной гипоксической тренировки (втягивающий режим курса ИГТ) содержание лактата в крови также претерпевало существенные изменения. У спортсменов контрольной группы, не получавших курса ИГТ, произошло незначительное снижение содержания гемоглобина и эритроцитов, что, однако, в свою очередь, вызвало повышение содержания лактата в крови.

Полученные результаты свидетельствовали о том, что курс ИГТ способствовал повышению работоспособности и экономизации функции дыхания и кровообращения спортсменов.

В экспериментальном исследовании, проведенном до курса ИГТ в условиях покоя, определяли состояние ФСД спортсменов. В конце педагогического эксперимента сравнивали показатели спортсменов, проходивших курс ИГТ, с аналогичными показателями спортсменов, не проходивших курс ИГТ. Проведенное сравнение состояния ФСД у спортсменов высокой квалификации показало, что произошло изменение ее состояния.

Спирометрические и пневмотахометрические показатели спортсменов. При исследовании ЖЕЛ и ПОС после применения курса ИГТ у спортсменов экспериментальной группы наблюдалось незначительное снижение ЖЕЛ и уменьшение ПОС. До курса ИГТ ЖЕЛ составляла 4,4±0,8 л, а после курса ИГТ 4,0±0,3 л соответственно (p>0,05), ПОС до курса ИГТ была 8,2±0,9 л/с, после курса ИГТ 7,5±0,7 л/с соответственно (p>0,05).

Необходимо отметить, что, несмотря на отмеченные отклонения, параметры остались в пределах нормы. Некоторое снижение показателей функции внешнего дыхания объясняется, по-видимому, значительной физической нагрузкой, заданной при тренировке. Она вызвала гиперреактивность бронхиального дерева, обусловившая нарушение бронхиальной проходимости. Возможно, такая реакция на физическую работу в условиях дыхания через ДМП является следствием нормального адаптационного ответа организма спортсменов. В пользу такого предположения свидетельствуют отсутствие жалоб со стороны спортсменов и быстрое восстановление после тренировочных занятий.

Пневмотахометрические исследования. До проведения курса ИГТ пневмотахометрические показатели обеих групп спортсменов при вдохе составили 5,07±0,09 л/с, а при выдохе 4,65±0,07 л/с. После проведенного курса ИГТ пневмотахометрические показатели значительно возросли (p<0,01). Кроме того, величины при форсированном вдохе превышали показатели на выдохе у всех обследуемых спортсменов. Преобладание мощности вдоха следует рассматривать как показатель лучшей проходимости бронхов и большей силы дыхательных мышц у спортсменов после курса ИГТ (табл.2).

Таблица 2 Показатели максимального объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха Показатели Вдох, л/с Выдох, л/с Выдох/вдох, % До ИГТ 5,07±0,09 4,65±0,07 91,7±3,0 После ИГТ 5,99±0,08 5,30±0,13 88,4±4,0

По форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), по объему форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) и % показателю от должного значения оценивали бронхиальную проводимость. После курса ИГТ эти показатели значительно превосходили аналогичные показатели до проводимого курса ИГТ.

Таким образом, с повышением уровня тренированности мощность при вдохе пневмотахометрического показателя преобладает над мощностью показателя выдоха, это говорит о том, что спортсмены, прошедшие курс ИГТ, обладают лучшей проходимостью бронхов и большей силой дыхательных мышц к интенсивной работе, а также это связано с повышением резервных возможностей легких. У всех спортсменов, проходивших курс ИГТ, улучшилось стояние ФСД: форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) увеличилась на 18,5%, объем форсированного выдоха за 1 сек. возрос на 33,2%, что свидетельствует об улучшении бронхиальной проводимости. Увеличились дыхательный объем, альвеолярная вентиляция. Рост дыхательного объема обусловил увеличение диффузионной поверхности легких.

Для определения резервов в организме спортсмена была проведена функциональная проба с задержкой дыхания (проба Генча) до и после курса ИГТ, одновременно контролировалось насыщение артериальной крови кислородом. Результаты пробы Генча приведены в табл.3. При сравнении показателей с исходными данными обнаружено увеличение времени от момента задержки дыхания до момента его возобновления на 88,1% с 32,21±3,7 сек до 60,6±3,4 (p<0,001), что объясняется повышением резистентности организма спортсменов к действию CO₂, выработанной в процессе тренировок. Насыщение артериальной крови кислородом после пробы Генча не снижалось и составляло (SO₂=99,5±0,5%).

Таблица 3 Прирост показателей функциональной пробы с задержкой дыхания (проба Генча)       Показатели До курса ИГТ После курса ИГТ Время задержки дыхания после выдоха(покое) 32,21±3,7 сек 60,6±3,4 сек SO₂ (%) 96-98% 99-100%

Определение CO₂ и МОД. До курса ИГТ спортсмены показали следующие значения: время заполнения камеры составляло: от 1 мин 2,5 сек до 1 мин 40 сек (1,30±0,15 сек), значение МОД было от 9,8 л/мин до 7,8 л/мин (8,8±1,0 мин), а значение CO₂ от 3,8 до 4,2% (4,0±0,2%) - эти показатели значительно ниже определенной нормы значений МОД и CO₂ на нижней границе соответственно.

После полуторамесячного курса ИГТ время заполнения камеры увеличилось на 69% (до 2,1-2,40 сек), соответственно значение МОД уменьшилось на 55%, т.е. мы довели (до 6,0-5,2 л/мин), а концентрация CO₂ в артериальной крови увеличилась на 1,25% (4,8-5,2%), таким образом, пошел процесс восстановления нормального состава артериальной крови по значению CO₂ в организме спортсменов. Восстановился нормальный кровоток, снилась перегрузка сердца. При нормальном содержании углекислого газа в крови сосуды поддерживаются в нормальном расширенном состоянии, что обеспечивает оптимальную нагрузку на сердце и хорошее кровоснабжение жизненно важных органов.

Результаты обследования спортсменов позволили сделать вывод о том, что двух-трехнедельный учебно-тренировочный сбор, проведенный в предсоревновательный и соревновательный период подготовки спортсменов, когда на организм действует нормобарическая гипоксия и гипоксия нагрузки, приводит к существенному изменению состояния функциональной системы дыханий и кислородных режимов организма у спортсменов высокой квалификации. Повышение экономичности ФСД после гипоксической тренировки, обусловленное большей способностью тканей утилизировать кислород из притекающей к мышцам крови, заметно повышает аэробную производительность и физическую работоспособность. Изменение состояния ФСД обусловило улучшение снабжения организма кислородом: повысилась поэтапная доставка кислорода в легкие, альвеолы, скорость транспорта кислорода артериальной кровью. Существенным результатом курса ИГТ явилось возрастание потребления кислорода. В контрольной группе спортсменов изменения были недостоверными.

В процессе педагогического эксперимента динамики показателей аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов до курса ИГТ и после него в учебно-тренировочных условиях провели тестирование общей и специальной работоспособности спортсменов. Каждый спортсмен выполнял три отдельных теста, состоящих из: 1) восхождения на ступеньку, 2) максимального количества прыжков через скамейку в 1 мин, 3) работы с резиновыми амортизаторами.

Индекс Гарвардского степ-теста характеризует функциональные возможности сердечно-сосудистой системы и, как следствие, уровень физической работоспособности организма спортсмена. Результаты тестирования представлены в табл.4.

Таблица 4 Результаты тестирования индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ)до и после ИГТ ФИО Коэффициент до ИГТ Коэффициент после ИГТ К.Н. 89,3 105,6 Ц.Л. 92,5 106,7 З.А. 84,3 104,5 О.С. 96,2 121,4 С.Р. 76,9 103,8 Б.А. 90,3 107,9 К.Е. 86,2 103,4 К.В. 83,3 102,8

До ИГТ общая физическая работоспособность и выносливость спортсменов находилась в пределах оценки ИГСТ как «выше среднего» (5 спортсменов - 35,7%), так и «хорошо» (3 спортсмена - 16,7%), что говорит о хорошей физической работоспособности и выносливости. Проведенный анализ тестирования показал, что после ИГТ общая физическая работоспособность и выносливость повысилась в виде увеличения индекса Гарвардского степ-теста на 20,3±5,9%, результат выполненной работы оценивался как «отлично».

Для определения специальной выносливости применялся тест с вязкоупругим приспособлением-тренажером, при котором в условиях тренировочной деятельности спортсмены выполняли три серии подворотов с резиновыми амортизаторами с 2-минутным интервалом отдыха после каждой серии. После курса ИГТ, как свидетельствовали результаты проведенного тестирования спортсменов при физической нагрузке, насыщение артериальной крови кислородом снижалось меньше: если до ИГТ во время нагрузки оно снижалось до 86±1,3%, то после ИГТ - до 89±0,8% (p<0,05).

ЧСС на каждой серии нагрузки после курса ИГТ была ниже, чем до его прохождения (p<0,05). Это говорит об улучшении порога анаэробного обмена. Повысилась скорость доставки кислорода к тканям при максимальной нагрузке за 40 сек, и, несмотря на более низкую ЧСС, МОД возрос, что произошло за счет увеличения систолического объема. После курса ИГТ время восстановления до пульса 120 уд/мин уменьшилось на 11%. Число подворотов в третьей серии за 40 сек возросло с 21 до 25 раз, эффективность подворотов возросла на 19% (p<0,05).

Анаэробный порог у спортсменов экспериментальной группы после ИГТ возрос на 19%. У спортсменов контрольной группы, не получавших курса ИГТ, такие тренировочные нагрузки вызвали снижение содержания гемоглобина и повышение содержания лактата в крови.

У спортсменов контрольной группы, не проходивших курс ИГТ, при незначительном увеличении объема работы ЧСС при нагрузке не изменялась, общая и специальная работоспособность практически не изменилась, т.е. не улучшились результаты в тестах.

Содержание лактата после курса ИГТ достоверно снизилось (p<0,05) с 11,5±0,8 ммоль/л до 6,9±1,1 ммоль/л.

Тестирование до и после ИГТ показало, что курс ИГТ способствовал экономизации функции дыхания и сердечно-сосудистой системы. Наиболее значимый результат 1,5 месячного курса ИГТ - увеличение содержания гемоглобина крови на 7,0±0,3% (p<0,05) - привел к достоверному повышению содержания кислорода в артериальной крови и кислородтранспортной функции крови, которое, в свою очередь, позволило выполнять нагрузки максимальной интенсивности при меньшей пульсовой стоимости работы.

Таким образом, был продемонстрирован благоприятный эффект комбинированного метода тренировки, который проявился в повышении аэробных и анаэробных возможностей, а также работоспособности спортсменов, в экономизации дыхания и кровообращения. Анализ результатов исследовательской работы позволяет сделать вывод, что курс нормобарической ИГТ является эффективным методом улучшения функционального состояния организма, роста общей и специальной работоспособности спортсменов, о которой судили по сдвигу анаэробного обмена в сторону физической нагрузки большей мощности и увеличения потребления кислорода миокардом, а также нормализовался психоэмоциональный статус спортсменов. Комбинированный метод, основанный на сочетанном действии гипоксической гипоксии и гипоксии нагрузки,- более эффективное средство повышения работоспособности спортсменов, чем спортивная тренировка без ИГТ.

Изобретение относится к области спортивной медицины, физиологии и педагогики спорта и может быть использовано для гипоксической и гиперкапнической тренировок при интенсивных тренировочных и соревновательных нагрузках. Сущность способа состоит в проведении гипоксической терапии дыханием через дополнительное «мертвое» пространство, тестировании, диагностировании спортсменов по показателям жизненной емкости легких, объема форсированного выдоха за 1 сек, пиковой объемной скорости, жизненной емкости легких, силы дыхательной мускулатуры и времени задержки дыхания на выдохе. При этом гипоксическую тренировку дыханием через дополнительное «мертвое» пространство проводят интервально в течение 1,5 месяцев, используя два режима интервальной гипоксической тренировки. В первом втягивающем режиме интервальной гипоксической тренировки в течение 14 дней тренировку проводят по следующей схеме: 5 минут дыхание через дополнительное «мертвое» пространство, в качестве которого применяют дыхательное устройство-тренажер объемом от 500 до 2000 мл в зависимости от антропометрических данных спортсмена, пауза нормобарической респирации - 5 минут в покое, курсом 12 серий. Во втором базовом режиме интервальной гипоксической тренировки в течение 20 дней в условиях спортивной деятельности сначала проводят адаптацию в течение 6 дней. Режим интервальной гипоксической тренировки - 5 мин дыхание в маске, 5 мин отдых в маске. Затем проводят разминку - режим интервальной гипоксической тренировки с продолжительностью отдельного периода гипоксической экспозиции - 2 минуты, пауза нормобарической респирации - 2 минуты. Основную часть тренировочного занятия - режим проводят по схеме: 30 сек - работа в маске, 60 сек - отдых в маске и 60 сек - отдых без маски. Использование данного изобретения позволяет повысить эффективность тренировочного процесса и вывода организма спортсмена на новый уровень адаптации к максимальным нагрузкам путем подбора индивидуального режима длительности и количества тренировок. 4 табл.

Способ гипоксической тренировки, включающий проведение гипоксической терапии дыханием через дополнительное «мертвое» пространство, тестирование, диагностирование спортсменов по показателям жизненной емкости легких, объема форсированного выдоха за 1 с, пиковой объемной скорости, жизненной емкости легких, силы дыхательной мускулатуры и времени задержки дыхания на выдохе, отличающийся тем, что гипоксическую тренировку дыханием через дополнительное «мертвое» пространство проводят интервально в течение 1,5 месяцев, при этом используют два режима интервальной гипоксической тренировки, в первом втягивающем режиме интервальной гипоксической тренировки в течение 14 дней тренировку проводят по следующей схеме: 5 мин дыхание через дополнительное «мертвое» пространство, в качестве которого применяют дыхательное устройство-тренажер объемом от 500 до 2000 мл в зависимости от антропометрических данных спортсмена, пауза нормобарической респирации - 5 мин в покое, курсом 12 серий, во втором базовом режиме интервальной гипоксической тренировки в течение 20 дней в условиях спортивной деятельности сначала проводят адаптацию в течение 6 дней: режим интервальной гипоксической тренировки - 5 мин дыхание в маске, 5 мин отдых в маске; затем проводят разминку - режим интервальной гипоксической тренировки, с продолжительностью отдельного периода гипоксической экспозиции - 2 мин, пауза нормобарической респирации - 2 мин; основную часть тренировочного занятия - режим проводят по схеме: 30 с - работа в маске, 60 с - отдых в маске и 60 с - отдых без маски.