CC BY
28
ГИПОВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ТРЕНИРОВКА И СПОРТИВНАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ
Н.А. ФУДИН, С.Я. КЛАССИНА, С.Н. ПИГАРЕВА, НИИ НФ им. П.К. Анохина, г. Москва
Аннотация
В данной работе исследуется произвольная регуляция дыхания в сочетании с физическими упражнениями у спортсменов. В исследовании приняли участие 3 группы высококвалифицированных спортсменов, тренировавшихся в беге на средние дистанции. 1 группа (контроль) тренировалась по общепринятой методике легкоатлета; 2 группа - на произвольное урежение ритмики дыхания во время выполнения физических упражнений (вдох-выдох-пауза 5-7 с);3 группа - с использованием гиповентиляционного дыхания в сочетании с физическими упражнениями (пробегали отрезки дистанции на фоне максимальных задержек дыхания). Было установлено, что предлагаемые гиповентиляционные тренировки и особенно их сочетание с физическими упражнениями у спортсменов 3 группы дали выраженную положительную динамику функциональных показателей, обеспечивающих достижение более высоких спортивных результатов. Более высокие показатели у спортсменов 3 группы были напрямую связаны с сочетанными гиповентиляционными тренировками, когда осознанно навязанная двигательная и вентиляторная гипоксия многократно суммируясь и повторяясь, формировала в организме устойчивые компенсаторные взаимоотношения, которые обеспечили более высокую работоспособность и результативность.
Ключевые слова: спортсмены, гипоксическая тренировка, урежение дыхания, дистанция, легочная вентиляция.
HYPOVENTILATION TRAINING AND SPORTS WORKING CAPACITY
N.A. FUDIN, S.Ya. KLASSINA, S.N. PIGAREVA, RI of NP named after P.K. Anokhin, Moscow
Abstract
In the work investigates voluntary regulation of breathing in combination with physical exercises in athletes. The study involved 3 groups of highly qualified athletes who trained in middle distance running. Group 1 (control) trained according to the standard athlete's methodology. Group 2 - for an arbitrary decrease in breathing rhythm during physical exercises (inspiration-expiration-pause 5-7 seconds). Group 3 - using hypoventilation breathing in combination with physical exercises (running distance segments against the background of maximum breath holding). It was found that the proposed hypoventilation training and especially their combination with physical exercises in athletes of the 3 group gave a pronounced positive dynamics of functional indicators, ensuring the achievement of higher sports results. Higher indices in the athletes of the 3 group were directly associated with combined hypoventilation training, when the consciously imposed motor and respiratory hypoxia, repeatedly summed up and repeated, formed stable compensatory relationships in the body,
which ensured higher working capacity and efficiency.
Keywords: athletes, hypoxic training, breath rate, distance, respiratory ventilation.
Введение
Современная тренировка спортсменов высшей квалификации, ориентированная на достижение высоких спортивных результатов - чрезвычайно сложный многофакторный процесс, опирающийся на новейшие достижения педагогической и медико-биологической науки. Учитывая нарастающие объемы тренировочных и соревновательных нагрузок, ведущие в спортивном отношении страны мира предпринимают активные усилия по созданию научно обоснованных методов и средств, эффективно повышающих спортивную работоспособность. Главная направленность этих исследований ориентирована на разработку новых научно обоснованных медико-биологических технологий, обеспечивающих научное
сопровождение тренировочного и соревновательного процессов в спорте высших достижений. Исходя из теории проприоцептивных влияний и многочисленных исследований, подтверждающих и развивающих ранее полученные данные о важной роли коры головного мозга в регуляции функциональной системы дыхания, а также особенности произвольно-кортикальной регуляции дыхания, формирующей новый дыхательный стереотип в ответ на выполнение стандартной физической работы, обоснованно было предположить, что произвольная регуляция дыхания в сочетании с физическими упражнениями осуществляется теми же физиологическими механизмами, что и произвольная двигательная деятельность человека
С*)
[1-5]. В этой связи целью наших исследований являлась разработка сочетанного гиповентиляционного метода спортивных тренировок, повышающих физиологическую эффективность функциональной системы дыхания, вегетативных функций и метаболических процессов в организме спортсмена, обеспечивающих высокую результативность при выполнении большого объема тренировочных и соревновательных нагрузок.
Материалы и методы исследования
В основу предлагаемого метода были положены материалы собственных исследований физиологических механизмов произвольных влияний на структуру и акт дыхания. В результате этого формируется новая структура дыхательного акта и легочных объемов, обеспечивающих более экономные вегетативные и метаболические процессы в организме с вовлечением собственных компенсаторных механизмов саморегуляции, повышающих устойчивость организма к физическим нагрузкам, а также к вентиляторной и двигательной гипоксии [67]. В предлагаемых исследованиях приняли участие 45 высококвалифицированных спортсменов-легкоатлетов (возраст - от 18 лет до 21 года), тренировавшихся в беге на средние дистанции. Все испытуемые после первичного обследования частоты дыхания (ЧД), дыхательного объема (ДО), минутного объема дыхания (МОД), поглощения кислорода (ПО2), коэффициента использования кислорода (КИО2), жизненной емкости легких (ЖЕЛ), максимальной вентиляции легких (МВЛ) и резервов дыхания (РД) были разделены на три равноценные группы.
1 группа (п = 14) - контрольная - тренировалась по общепринятой методике легкоатлета; 2 группа (п = 16) -основная - тренировалась на произвольное урежение ритмики дыхания во время выполнения физических упражнений (вдох-выдох-пауза 5-7 с); 3 группа (п = 15) -
основная, тренировалась с использованием гиповентиля-ционного дыхания в сочетании с физическими упражнениями (помимо урежения ритмики дыхания спортсмены пробегали отрезки дистанции на фоне максимальных задержек дыхания). На протяжении всего периода (45 дней) наблюдаемые спортсмены, помимо гиповентиляционных тренировок (2-я и 3-я группы), тренировались по индивидуальным легкоатлетическим планам.
Результаты и обсуждение исследования
Различные режимы гиповентиляционных воздействий на структуру и акт дыхания после 15 дней занятий ожидаемо выявили во 2 и 3 группах различия в изучаемых физиологических показателях относительно исходных данных. Так, ЧД во 2 группе снизилась с 16,7 до
II,1 мин; ДО во всех группах изменился незначительно. Но при этом МОД во 2 группе уменьшился с 139 до 120,6 л/мин, а в 3 группе - с 138,3 до 117,8 л/мин. При снижении ЧД и МОД и неизменившихся показателях ДО в наблюдаемых группах (с 98,2 до 108,3 мл и с 102,4 до 107,7 мл соответственно) ЖЕЛ, МВЛ и РД практически не изменились и остались на прежнем уровне.
На 30-й день тренировочных занятий комплексные обследования спортсменов показали дальнейшее снижение ЧД во 2-й (12,1 мин) и 3-й (10,2 мин) группах, параллельно снизился показатель МОД (до 115,6 и 110,1 л/мин соответственно). Полученные результаты свидетельствовали о том, что многократно повторяемое гиповентиляционное воздействие формирует в дыхательном центре новый и достаточно эффективный компенсаторный механизм временных соотношений частоты дыхания и минутного объема дыхания. Подтверждением тому является повышение КИО2 до 101,3 мл во 2-й и до
III,4 мл в 3-й группе при неизменившихся показателях
ЖЕЛ, ПО2, РД и МВЛ (табл. 1).
Таблица 1
Сравнительная динамика функции внешнего дыхания и газообмена у спортсменов в результате различных режимов произвольных воздействий на структуру и акт дыхания (средние данные)
Этап обследования Группа N ЧД (мин) ДО (мл) МОД ПО2 КИО2 ЖЕЛ МВЛ РД
% к должному
Исходные данные 1-я 16 16,8 550 140 107 100,3 101,3 125,1 89,8
2-я 14 16,7 510 139 108 98,2 101,2 120,4 90,3
3-я 15 16,8 550 138,3 105 102,4 104,6 123,3 89,5
На 15-й день занятий 1-я 16 17,1 540 136 103 98,6 102,8 124,3 96,1
2-я 14 13,6 620 120,6 102 108,3 103,6 134,6 91,3
3-я 15 11,1 695 117,8 105 107,7 109,8 131,5 91,5
На 30-й день занятий 1-я 16 16,3 653 131 108 100,4 103,4 128,6 87,1
2-я 14 12,1 626 115,6 109 101,3 106,3 132,6 90,1
3-я 15 10,2 634 110,1 1-8 111,4 111,7 131,4 90,4
На 45-й день занятий 1-я 16 15 612 123,4 108 109,8 104,1 125,6 87,5
2-я 14 10,3 641 99,6 103 102,3 111,9 131,8 93,6
3-я 15 9,2 686 95 102 118,2 112,5 135,7 99,0
Дальнейшие обследования спортсменов во 2 и 3 группах на 45 день наблюдения показали выраженную положительную динамику изучаемых показателей. При снижении ЧД во 2 группе до 10,3 и в 3-й - до 9,2 мин наблюдалось снижение МОД: до 99,6 во 2-й и до 95 л/мин в 3 группе. При этом КИО2 возрос во 2 группе до 102,3 мл и значительно в 3 группе - до 118,2 мл. В 3 группе также увеличились показатели МВЛ (135,7 мл) и РД (99 мл).
Выраженная положительная динамика функциональных показателей спортсменов 3 группы свидетельствует о высокой эффективности сочетанных гиповентиляцион-ных и физических нагрузок на вентиляторные и газо-
обменные показатели, которые формируют принципиально новые физиологические взаимоотношения, выражающиеся в экономизации функциональной системы дыхания и повышении КИО2 (табл. 1). В 1 группе спортсменов на всех этапах наблюдалась положительная динамика функциональных показателей, которые были характерны для тренировочного процесса легкоатлетов, тренировавшихся по общепринятым методикам. Анализируя функциональные показатели в наблюдаемых группах и спортивные результаты на 15-й, 30-й и 45-й день наблюдения, была выявлена их разница. В данном случае они напрямую зависели от метода предшествующей тренировки (табл. 2).
Таблица 2
Сравнительная динамика спортивных результатов на дистанциях 800 и 1500 м в наблюдаемых группах в зависимости от проведенного метода тренировок (M ± m)
Группа N Дистанция (м) Исходный результат 1-е контрольное исследование 2-е контрольное исследование 3-е контрольное исследование
1-я - контрольная 16 800 2,13 ± 1,07 2,12 ± 1,37 2,10 ± 1,36 2,10 ± 1,68
1500 4,37 ± 1,13 4,35 ± 1,18 4,35 ± 1,43 4,34 ± 1,66
2-я - основная 14 800 3,12 ± 0,86 1,12 ± 1,43 2,06 ± 1,46 2,05 ± 1,44
1500 4,36 ± 2,05 4,35 ± 1,33 4,26 ± 1,48 4,27 ± 1,13
3-я - основная 15 800 2,13 ± 0,75 2,12 ± 1,44 2,04 ± 1,39 1,59 ± 1,14
1500 4,37 ± 1,89 4,35 ± 1,46 4,24 ± 1,49 4,13 ± 1,44
Параллельно с исследованием функциональных показателей на всех этапах наблюдения проводилось педагогическое тестирование спортсменов 1-й, 2-й и 3-й групп в беге на 800 и 1500 м. Динамика полученных спортивных результатов на этапах наблюдения в беге на 800 и 1500 м во всех наблюдаемых группах была положительной. Однако их конкретные результаты зависели от метода предшествовавшей тренировки. Более высокие показатели у спортсменов 3 группы были напрямую связаны с сочетанными гиповентиляционными тренировками, когда осознанно навязанная двигательная и вентиляторная гипоксия, многократно суммируясь и повторяясь, формировала в организме устойчивые компенсаторные взаимоотношения, которые обеспечили более высокую работоспособность и результативность. В данном случае зависимость полученных параметров физической работоспособности отображала эффективность вентиляторного обеспечения напряженной мышечной работы на уровне максимально аэробной мощности. Столь пристальное внимание, уделяемое физической работе максимальной мощности, связано с тем, что циклическая работа в достижении высокого спортивного результата в беге на средние дистанции как раз и выполняется именно в зоне критической мощности и требует от спортсмена повышенной устойчивости к двигательной и вентиляторной гипоксии. Анализируя с этих позиций предложенные нами методы сочетанных гиповентиляционных тренировок, необходимо отметить наблюдаемый параллелизм экономизации эффективности функциональных показателей и рост спортивных результатов спортсменов
на всех этапах наблюдения. Несомненно, что с медико-биологических позиций этот процесс более слаженный, так как гиповентиляционные воздействия в сочетании с физическими упражнениями, влияя на функциональную систему дыхания и газообмен, вызывают в организме изменения не только в альвеолярном воздухе и артериальной крови, но и в кардиогемодинамике, иммунной, ферментативной и гормональной системах, обеспечивающих метаболические процессы в организме при работе максимальной мощности. При дополнительном, более полном и глубоком, исследовании предлагаемых сочетан-ных гиповентиляционных тренировок открывается уникальная научно-обоснованная возможность в построении тренировочного процесса с заранее прогнозируемыми физиологическими параметрами физиологических показателей, ориентированных на достижение высоких спортивных результатов.
Выводы
Анализируя материалы собственных исследований в области вентиляторных и газообменных показателей при различных гиповентиляционных режимах тренировочного процесса, а также спортивных результатов, показанных спортсменами из наблюдаемых групп в беге на 800 и 1500 м, можно с уверенностью констатировать, что предлагаемые гиповентиляционные тренировки и особенно их сочетание с физическими упражнениями дают выраженную положительную динамику функциональных показателей, обеспечивающих достижение более высоких спортивных результатов.
Литература
1. Быков, К.М. Кора головного мозга и внутренние органы / К.М. Быков. - Изд. 2-е. - М.: Медгиз, 1947. - 285 с.
2. Маршак, М.Е. Регуляция дыхания у человека / М.Е. Маршак. - М.: Медгиз, 1961. - 267 с.
3. Бреслав, И.С. Произвольное управление дыханием у человека / И.С. Бреслав. - Л.: Наука, 1975. - 151 с.
4. Бреслав, И.С. Регуляция дыхания / И.С. Бреслав, Н.И. Глебовский. - М.: Наука, 1981. - 280 с.
5. Фудин, НА. О физиологическом обосновании гипо-вентиляционных тренировок / Н.А. Фудин // Теория и практика физической культуры. - 1983. - Т. 2. - С. 33-35.
6. Фудин, Н.А. Физиологические механизмы произвольной регуляции дыхания. - М.: Спорт, 2020. - 223 с.
7. Фудин, Н.А., Классина, С.Я., Пигарева, С.Н., Вагин, Ю.Е. Сочетанное влияние гиповентиляционных и физических упражнений на степень мышечного утомления при работе до отказа / Н.А. Фудин // Теория и практика физической культуры. - 2018. - № 10. - С. 10-12.
Referenses
1. Bykov, K.M. (1947), The cerebral cortex and internal organs, Moscow, 285 p.
2. Marshak, M.E. (1961), Breathing regulation in humans, Moscow, 267 p.
3. Breslav, I.S. (1975), Arbitrary breathing control in humans, St.-Petersburg, 151 p.
4. Breslav, I.S. and Glebovskiy, N.I. (1981), Respiration regulation, Moscow, 280 p.
5. Fudin, N.A. (1983), On the physiological rationale for hypoventilation training, Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury, vol. 2, pp. 33-35.
6. Fudin, N.A. (2020), Physiological mechanisms of voluntary regulation of respiration, Moscow, 223 p.
7. Fudin, N.A., Klassina, S.Ya., Pigareva, S.N. and Vagin, Yu.E. (2018), Combined effects of hypoventilation and physical practices on muscular fatigue under submaximal exercise, Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury, no. 10, pp. 10-12.
