Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Высотные тренировки на швейцарской олимпийской тренировочной базе в Альпах (высота 1856 м или 6089 футов) в Санкт-Морице .

Тренировки на высоте - это практика некоторых выносливых спортсменов, которые тренируются в течение нескольких недель на большой высоте , предпочтительно на высоте более 2400 метров (8000 футов) над уровнем моря , хотя чаще на средних высотах из-за нехватки подходящих высокогорных мест. На средних высотах воздух по-прежнему содержит примерно 20,9% кислорода , но атмосферное давление и, следовательно, парциальное давление кислорода снижаются. [1] [2]

В зависимости от используемых протоколов, организм может адаптироваться к относительной нехватке кислорода одним или несколькими способами, такими как увеличение массы эритроцитов и гемоглобина или изменение мышечного метаболизма. [3] [4] [5] [6] Сторонники утверждают, что когда такие спортсмены отправляются на соревнования на более низкие высоты, у них все еще будет более высокая концентрация эритроцитов в течение 10–14 дней, и это дает им конкурентное преимущество. Некоторые спортсмены постоянно живут на большой высоте, возвращаясь на уровень моря только для участия в соревнованиях, но их тренировки могут пострадать из-за недостатка кислорода для тренировок.

Обучение Высоты может быть смоделировано посредством использования моделирования палатки высоты , высота моделирования комната , или маски на основе hypoxicator система , где барометрическое давление поддерживает то же самое, но содержание кислорода уменьшается , что также снижает парциальное давление кислорода. Тренировка с гиповентиляцией , которая заключается в снижении частоты дыхания во время тренировки, также может имитировать тренировку на высоте за счет значительного снижения оксигенации крови и мышц. [7]

История фона [ править ]

Высотная тренировка в комнате низкого давления в Восточной Германии

Изучение высотных тренировок было подробно изучено во время и после Олимпийских игр 1968 года , которые проходили в Мехико, Мексика : высота над уровнем моря 2240 метров (7 349 футов). Именно во время этих Олимпийских игр в соревнованиях на выносливость были достигнуты значительные результаты ниже рекордов, в то время как анаэробные спринтерские соревнования побили все типы рекордов. [8] До этих событий предполагалось, как высота может повлиять на выступления этих элитных спортсменов мирового класса, и большинство сделанных выводов были эквивалентны предполагаемым: что соревнования на выносливость пострадают, а короткие соревнования не будут иметь значительных негативных последствий. изменения. Это объяснялось не только меньшим сопротивлением при движении - из-за менее плотного воздуха [9]- но также и об анаэробной природе спринтерских мероприятий. В конечном итоге эти игры вдохновили на исследования высотных тренировок, на основе которых были разработаны уникальные принципы тренировок с целью избежать недостаточной успеваемости.

Режимы тренировок [ править ]

Спортсмены или отдельные лица, желающие получить конкурентное преимущество в соревнованиях на выносливость, могут воспользоваться преимуществами тренировок на большой высоте. Под большой высотой обычно понимается высота над уровнем моря выше 1500 метров (5000 футов).

Жить высоко, поезд низко [ править ]

Одним из предложений по оптимизации адаптации и поддержанию производительности является принцип «живи высоко, тренируйся». Эта тренировочная идея предполагает проживание на больших высотах, чтобы испытать происходящие физиологические адаптации, такие как повышенный уровень эритропоэтина (ЭПО) , повышенный уровень эритроцитов и более высокий VO 2 max , [10]при сохранении той же интенсивности упражнений во время тренировок на уровне моря. Из-за различий в окружающей среде на большой высоте может потребоваться снизить интенсивность тренировок. Исследования, посвященные теории «живи высоко, тренируйся», дали разные результаты, которые могут зависеть от множества факторов, таких как индивидуальная изменчивость, время, проведенное на большой высоте, и тип тренировочной программы. [11] [12] Например, было показано, что спортсмены, выполняющие в основном анаэробную активность, не обязательно получают выгоду от высотных тренировок, поскольку они не полагаются на кислород для поддержки своих выступлений.

Подъем на высоту 2 100–2 500 метров (6 900–8 200 футов) без тренировок и тренировка на высоте 1 250 метров (4 100 футов) или меньше оказались оптимальным подходом для тренировок на высоте. [13] Хорошие места для встреч на высоких скоростях включают Маммот-Лейкс, Калифорния ; Флагстафф, Аризона ; и Сьерра-Невада , недалеко от Гранады в Испании. [14]

Тренировки на высоте могут привести к увеличению скорости, силы, выносливости и восстановления за счет выдержки на высоте в течение значительного периода времени. Исследование, в котором использовалось моделирование воздействия на высоту в течение 18 дней, но тренировка проводилась ближе к уровню моря, показало, что прирост производительности все еще был очевиден 15 дней спустя. [15]

Противники высотных тренировок утверждают, что концентрация эритроцитов у спортсмена возвращается к нормальному уровню в течение нескольких дней после возвращения на уровень моря и что невозможно тренироваться с той же интенсивностью, которую можно было бы на уровне моря, что снижает тренировочный эффект и тратит время тренировки из-за к высотной болезни . Высотные тренировки могут привести к медленному восстановлению из-за стресса от гипоксии. [16] Воздействие экстремальной гипоксии на высоте более 16 000 футов (5 000 м) может привести к значительному разрушению ткани скелетных мышц. Пять недель на этой высоте приводят к потере мышечного объема порядка 10–15%. [17]

Live-high, train-high [ править ]

В режиме «живо-высоко, тренированно-высоко» спортсмен живет и тренируется на желаемой высоте. Стимул на тело постоянный, потому что спортсмен постоянно находится в гипоксической среде. Первоначально VO 2 max значительно снижается: примерно на 7% на каждые 1000 м над уровнем моря) на больших высотах. Спортсмены больше не смогут усваивать столько кислорода, сколько они могли бы на уровне моря. Любая заданная скорость должна выполняться с более высокой относительной интенсивностью на высоте. [16]

Повторные спринты при гипоксии [ править ]

В повторяющихся спринтах при гипоксии (RSH) спортсмены бегают короткие спринты менее чем за 30 секунд так быстро, как они могут. В условиях гипоксии они не полностью выздоравливают. Отношение времени упражнения к времени отдыха составляет менее 1: 4, что означает, что на каждые 30 секунд спринта на полную мощность остается менее 120 секунд отдыха. [18]

При сравнении RSH и повторных спринтов при нормоксии (RSN) исследования показывают, что RSH улучшил время до утомления и выходную мощность. Группы RSH и RSN были протестированы до и после 4-недельного тренировочного периода. Обе группы первоначально завершили 9–10 спринтов до полного истощения . После 4-недельного тренировочного периода группа RSH смогла выполнить 13 спринтов до истощения, а группа RSN - только 9. [18]

Возможные физиологические преимущества от RSH включают компенсационную вазодилатацию и регенерацию фосфокреатина (ПЦР). Ткани тела обладают способностью ощущать гипоксию и вызывать расширение сосудов. Более высокий кровоток помогает скелетным мышцам максимизировать доставку кислорода. Более высокий уровень ресинтеза PCr увеличивает выработку мышечной силы на начальных этапах высокоинтенсивных упражнений. [19]

RSH все еще является относительно новым методом обучения и до конца не изучен. [18]

Искусственная высота [ править ]

Системы моделирования высоты позволили использовать протоколы, которые не страдают от противоречия между лучшей физиологией высоты и более интенсивными тренировками. Такие системы моделирования высоты можно использовать ближе к соревнованиям, если это необходимо.

В Финляндии ученый по имени Хейкки Руско спроектировал «высотный дом». Воздух внутри дома, который расположен на уровне моря, находится под нормальным давлением, но модифицирован, чтобы иметь низкую концентрацию кислорода, около 15,3% (ниже 20,9% на уровне моря), что примерно эквивалентно количеству доступного кислорода. на больших высотах часто используется для высотных тренировок из-за пониженного парциального давления кислорода на высоте. Спортсмены живут и спят в доме, но тренируются на улице (при нормальной концентрации кислорода 20,9%). Результаты Rusko показывают улучшение уровня EPO и красных кровяных телец.

Искусственная высота также может использоваться для гипоксических упражнений, когда спортсмены тренируются на высотном тренажере, который имитирует условия на большой высоте. Спортсмены могут выполнять тренировки высокой интенсивности при более низких скоростях и , таким образом , производит меньше нагрузки на опорно - двигательном аппарате. [16] Это полезно для спортсмена , который перенес травму опорно - двигательного аппарата и не в состоянии применять большое количество стресса во время физических упражнений , которые , как правило, необходимых для создания высокой интенсивности сердечно - сосудистой системы обучения. Одного воздействия гипоксии на время физических упражнений недостаточно, чтобы вызвать изменения гематологических параметров. Концентрации гематокрита и гемоглобина в целом остаются неизменными. [17] Есть ряд компаний, которые предоставляют системы высотной подготовки, в первую очередьHypoxico, Inc., которая в середине 1990-х годов стала пионером в создании систем тренировки на искусственной высоте.

Южноафриканский ученый Нил Стейси предложил противоположный подход, используя обогащение кислородом, чтобы обеспечить тренировочную среду с парциальным давлением кислорода даже выше, чем на уровне моря. Этот метод предназначен для увеличения интенсивности тренировок. [20]

Принципы и механизмы [ править ]

Высотная тренировка работает из-за разницы атмосферного давления между уровнем моря и большой высотой. На уровне моря воздух более плотный, и на литр воздуха приходится больше молекул газа. Независимо от высоты, воздух состоит из 21% кислорода и 78% азота. По мере увеличения высоты давление, оказываемое этими газами, уменьшается. Следовательно, в единице объема меньше молекул: это вызывает снижение парциального давления газов в организме, что вызывает различные физиологические изменения в организме, происходящие на большой высоте. [21]

Физиологическая адаптация, которая в основном отвечает за прирост производительности, достигаемый при высотных тренировках, является предметом обсуждения среди исследователей. Некоторые, в том числе американские исследователи Бен Левин и Джим Стрэй-Гундерсен, утверждают, что это в первую очередь увеличение объема красных кровяных телец. [22]

Другие, включая австралийского исследователя Криса Гора и новозеландского исследователя Уилла Хопкинса, оспаривают это и вместо этого заявляют, что успехи в основном являются результатом других адаптаций, таких как переход на более экономичный режим использования кислорода. [23]

Увеличение объема красных кровяных телец [ править ]

Человеческие эритроциты

На больших высотах наблюдается снижение насыщения кислородом гемоглобина. Это гипоксическое состояние приводит к стабилизации индуцируемого гипоксией фактора 1 (HIF1) и стимулирует выработку эритропоэтина (ЭПО), гормона, секретируемого почками , [24] ЭПО стимулирует выработку красных кровяных телец из костного мозга , чтобы увеличить насыщение гемоглобина. и доставка кислорода. Некоторые спортсмены демонстрируют сильную реакцию эритроцитов на высоту, в то время как другие не видят прироста массы эритроцитов при хроническом воздействии. [25]Неизвестно, сколько времени займет эта адаптация, потому что различные исследования сделали разные выводы, основанные на времени, проведенном на больших высотах. [26]

Хотя ЭПО встречается в организме естественным образом, он также производится синтетически, чтобы помочь пациентам, страдающим почечной недостаточностью, и пациентам во время химиотерапии . За последние тридцать лет ЭПО часто злоупотребляли конкурентоспособными спортсменами посредством кровяного допинга и инъекций, чтобы получить преимущества в соревнованиях на выносливость. Однако злоупотребление ЭПО увеличивает количество эритроцитов сверх нормального уровня ( полицитемия ) и увеличивает вязкость крови, что может привести к гипертонии и увеличению вероятности образования тромба , сердечного приступа или инсульта.. Естественная секреция ЭПО почками человека может быть увеличена с помощью тренировок на высоте, но организм имеет ограничения на количество естественного ЭПО, которое он будет выделять, что позволяет избежать вредных побочных эффектов незаконных процедур допинга.

Другие механизмы [ править ]

Были предложены другие механизмы, объясняющие полезность высотной подготовки. Не все исследования показывают статистически значимое увеличение красных кровяных телец после тренировок на высоте. Одно исследование объяснило успех увеличением интенсивности тренировки (из-за учащенного сердцебиения и частоты дыхания). [15] Это улучшенное обучение привело к эффекту, который длился более 15 дней после возвращения на уровень моря.

Другая группа исследователей утверждает, что высотные тренировки стимулируют более эффективное использование кислорода мышцами. [23] Эта эффективность может быть результатом множества других реакций на тренировку на высоте, включая ангиогенез , транспорт глюкозы, гликолиз и регулирование pH, каждая из которых может частично объяснять повышение выносливости независимо от большего количества красных кровяных телец. [5] Кроме того, упражнения на большой высоте, как было показано, вызывают мышечную корректировку выбранных транскриптов генов и улучшение митохондриальных свойств в скелетных мышцах. [27] [28]

В исследовании, сравнивающем крыс, активных на большой высоте, с крысами, активными на уровне моря, с двумя контрольными группами, ведущими сидячий образ жизни, было замечено, что типы мышечных волокон менялись в соответствии с гомеостатическими проблемами, что привело к повышению метаболической эффективности во время цикла бета-окисления и цикла лимонной кислоты. , демонстрируя повышенное использование АТФ для аэробных тренировок. [29]

Из-за более низкого атмосферного давления на больших высотах давление воздуха в дыхательной системе должно быть ниже, чем на малых высотах, чтобы произошло вдыхание. Следовательно, вдох на большой высоте обычно вызывает относительно большее опускание грудной диафрагмы, чем на низкой высоте.

См. Также [ править ]

  • Воздействие большой высоты на человека

Ссылки [ править ]

  1. ↑ West, JB (октябрь 1996 г.). «Прогноз атмосферного давления на большой высоте с использованием модельных атмосфер». Журнал прикладной физиологии . 81 (4): 1850–4. DOI : 10.1152 / jappl.1996.81.4.1850 . PMID  8904608 .
  2. ^ "Онлайн высотный калькулятор кислорода и давления" . Altitude.org. Архивировано из оригинала на 2010-02-01 . Проверено 3 июля 2010 .
  3. ^ Форменти, F; Константин-Теодосиу, Д; Эммануэль, Y; Чизмен, Дж; и другие. (Июнь 2010 г.). «Регулирование метаболизма человека с помощью фактора, индуцируемого гипоксией» . Труды Национальной академии наук США . 107 (28): 12722–12727. Bibcode : 2010PNAS..10712722F . DOI : 10.1073 / pnas.1002339107 . PMC 2906567 . PMID 20616028 .  
  4. ^ Верлин, JP; Zuest, P; Халлен, Дж; Марти, Б. (июнь 2006 г.). «Живите на высоком уровне - тренировка в течение 24 дней увеличивает массу гемоглобина и объем эритроцитов у элитных спортсменов на выносливость». J. Appl. Physiol . 100 (6): 1938–45. DOI : 10.1152 / japplphysiol.01284.2005 . PMID 16497842 . S2CID 2536000 .  
  5. ^ a b Гор, CJ; Кларк, Южная Америка; Saunders, PU (сентябрь 2007 г.). «Негематологические механизмы улучшения работы на уровне моря после воздействия гипоксии». Med. Sci. Спортивные упражнения . 39 (9): 1600–9. DOI : 10.1249 / mss.0b013e3180de49d3 . PMID 17805094 . 
  6. ^ Муза, SR; Fulco, CS; Цимерман, А (2004). «Гид по высотной акклиматизации» . Научно-исследовательский институт армии США. Технический отчет отдела термальной и горной медицины экологической медицины (USARIEM – TN – 04–05). Архивировано из оригинала на 2009-04-23 . Проверено 5 марта 2009 .
  7. ^ Ксавье Вуронс, « Тренировка гиповентиляции , раздвинь свои границы! », Arpeh, 2014, 176 p ( ISBN 978-2-9546040-1-5 ) 
  8. ^ "Мексика 1968 летние Олимпийские игры" . Olympics.org. 2018-12-18.
  9. Перейти ↑ Ward-Smith, AJ (1983). «Влияние аэродинамических и биомеханических факторов на выполнение прыжков в длину». Журнал биомеханики . 16 (8): 655–658. DOI : 10.1016 / 0021-9290 (83) 90116-1 . PMID 6643537 . 
  10. ^ Гор, CJ; Hahn, AG; Aughey, RJ; Мартин, ДТ; и другие. (2001). «Живи на высоком уровне: тренировка на низком уровне увеличивает буферную емкость мышц и субмаксимальную эффективность езды на велосипеде» . Acta Physiol Scand . 173 (3): 275–286. DOI : 10.1046 / j.1365-201X.2001.00906.x . PMID 11736690 . 
  11. ^ Левин, BD; Стрэй-Гандерсон, Дж (2001). Эффект от тренировок на высоте опосредуется в первую очередь акклиматизацией, а не гипоксическими упражнениями . Успехи экспериментальной медицины и биологии. 502 . С. 75–88. DOI : 10.1007 / 978-1-4757-3401-0_7 . ISBN 978-1-4419-3374-4. PMID  11950157 .
  12. ^ Стрэй-Гундерсен, J; Чепмен, РФ; Левин, Б.Д. (2001). « » Жизнь высокий - низкий «обучения высоте обучение повышает производительность на уровне моря в мужских и женских элитных бегунов». Журнал прикладной физиологии . 91 (3): 1113–1120. DOI : 10.1152 / jappl.2001.91.3.1113 . PMID 11509506 . 
  13. ^ Родригес, FA; Truijens, MJ; Таунсенд, штат Северная Каролина; Стрэй-Гундерсен, Дж; и другие. (2007). «Показатели бегунов и пловцов после четырех недель периодического воздействия гипобарической гипоксии плюс тренировки на уровне моря». Журнал прикладной физиологии . 103 (5): 1523–1535. DOI : 10.1152 / japplphysiol.01320.2006 . PMID 17690191 . S2CID 25708310 .  
  14. Перейти ↑ Egan, E. (2013). Заметки с возвышенностей: руководство по высотной тренировке для спортсменов на выносливость . Кукимбия Хуру Паблишинг. ISBN 978-0992755201.
  15. ^ a b Brugniaux, СП; Шмитт, Л; Робах, П; Николет, G; и другие. (Январь 2006 г.). «Восемнадцать дней» высокой жизни и низкой тренировки «стимулируют эритропоэз и улучшают аэробные характеристики у элитных бегунов на средние дистанции». Журнал прикладной физиологии . 100 (1): 203–11. DOI : 10.1152 / japplphysiol.00808.2005 . PMID 16179396 . S2CID 25804302 .  
  16. ^ a b c Смолига, J (лето 2009 г.). «Высотная подготовка бегунов на длинные дистанции». Тренер по треку . 188 .
  17. ^ a b Гоппелер, H; Фогт, М. (2001). «Адаптация мышечной ткани к гипоксии». Журнал экспериментальной биологии . 204 (18): 3133–3139.
  18. ^ a b c Фейсс, Рафаэль; Жирар, Оливье; Милле, Грегуар П. (11 сентября 2013 г.). «Развитие гипоксических тренировок в командных видах спорта: от периодических гипоксических тренировок до повторных спринтерских тренировок при гипоксии» (PDF) . Br J Sports Med . 47 : i45 – i50. DOI : 10.1136 / bjsports-2013-092741 . PMC 3903143 . PMID 24282207 .   
  19. ^ Богданис, GC; Невилл, Мэн; Boobis, LH; Лакомы, Гонконг (1 марта 1996 г.). «Вклад фосфокреатина и аэробного метаболизма в энергообеспечение во время повторных спринтерских упражнений». Журнал прикладной физиологии . 80 (3): 876–884. DOI : 10.1152 / jappl.1996.80.3.876 . PMID 8964751 . S2CID 19815357 .  
  20. ^ Нил, Стейси (2017-10-17). «Обогащение кислородом для повышения эффективности тренировок и физиологической адаптации». Зенодо . DOI : 10.5281 / zenodo.1013924 .
  21. ^ «Высокогорный ресурс» . Altitude.org. Архивировано из оригинала на 2010-04-16 . Проверено 3 июля 2010 .
  22. ^ Левин, BD; Стрэй-Гундерсен, Дж (ноябрь 2005 г.). «Пункт: положительное влияние перемежающейся гипоксии (живой высокий уровень: тренировка на низком уровне) на выполнение упражнений опосредовано, в первую очередь, увеличением объема красных кровяных телец». Журнал прикладной физиологии . 99 (5): 2053–5. DOI : 10.1152 / japplphysiol.00877.2005 . PMID 16227463 . S2CID 11660835 .  
  23. ^ a b Гор, CJ; Хопкинс, WG (ноябрь 2005 г.). «Контрапункт: положительное влияние перемежающейся гипоксии (живой высокий уровень: низкий уровень тренировки) на выполнение упражнений не опосредовано в первую очередь увеличением объема красных кровяных телец». Журнал прикладной физиологии . 99 (5): 2055–7, обсуждение 2057–8. DOI : 10.1152 / japplphysiol.00820.2005 . PMID 16227464 . 
  24. ^ Прчал, JT; Пасторе, Ю. Д. (2004). «Эритропоэтин и эритропоэз: полицитемии из-за нарушения кислородного гомеостаза». Гематологический журнал . 5 : S110 – S113. DOI : 10.1038 / sj.thj.6200434 . PMID 15190290 . 
  25. ^ Чепмен, R; Левин, Б.Д. (2007). «Высотная подготовка к марафону». Спортивная медицина . 37 (4): 392–395. DOI : 10.2165 / 00007256-200737040-00031 . PMID 17465617 . S2CID 20397972 .  
  26. ^ Руперт, JL; Хочачка, PW (2001). «Генетические подходы к пониманию адаптации человека к высоте в Андах». Журнал экспериментальной биологии . 204 (Pt 18): 3151–60. PMID 11581329 . 
  27. ^ Zoll, J; Ponsot, E; Dufour, S; Doutreleau, S; и другие. (Апрель 2006 г.). «Тренировка с упражнениями при нормобарической гипоксии у бегунов на выносливость. III. Мышечные корректировки транскриптов отобранных генов». J. Appl. Physiol . 100 (4): 1258–66. DOI : 10.1152 / japplphysiol.00359.2005 . PMID 16540710 . S2CID 2068027 .  
  28. ^ Ponsot, E; Дюфур, ИП; Золл, Дж; Doutrelau, S; и другие. (Апрель 2006 г.). «Тренировки при нормобарической гипоксии у бегунов на выносливость. II. Улучшение митохондриальных свойств в скелетных мышцах». J. Appl. Physiol . 100 (4): 1249–57. DOI : 10.1152 / japplphysiol.00361.2005 . PMID 16339351 . S2CID 3904731 .  
  29. ^ Бигард, ТОПОР; Брюне, А; Guezennec, CY; Monod, H (1991). «Изменения скелетных мышц после тренировки на выносливость на большой высоте». Журнал прикладной физиологии . 71 (6): 2114–2121. DOI : 10.1152 / jappl.1991.71.6.2114 . PMID 1778900 .