Тренировка с задержкой дыхания
Соревнования по задержке дыхания - популярный вид спорта, в котором спортсмены соревнуются за самую длительную продолжительность апноэ, которую они могут выдержать в статическом положении, или максимальное расстояние, которое они могут преодолеть по горизонтали/вертикали с ластами или без них, задерживая дыхание. Длительность апноэ зависит от запасов кислорода в организме, скорости захвата и использования кислорода, толерантностью к гипоксемии и гиперкапнии (низкий уровень кислорода и повышенный уровень углекислоты), а также опытом тренировок, включая психологическую толерантность человека к возрастающему стимулу сделать вдох. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что элитные дайверы с задержкой дыхания (EBHD, elite breath-hold divers) обладают большей способностью запасать кислород как в крови, так и в скелетных мышцах, более сильным дайвинг-рефлексом (это физиологическая реакция организма на погружение в холодную воду, которая включает выборочное “отключение” частей тела с целью сохранения энергии для выживания) и большей толерантностью к гипоксемии и гиперкапнии по сравнению с обычными людьми, не занимающимися дайвингом (ND, non-divers). В совокупности эти физиологические характеристики позволяют профессиональным дайверам подавлять дыхательные позывы и поддерживать апноэ в течение продолжительного времени.
На сегодняшний день существует множество исследований, в которых изучались физиологические изменения (например, сердечно-сосудистые, со стороны селезенки (главный источник эритроцитов) и крови) во время и/или после эпизодов произвольного апноэ. И напротив, существует ограниченное количество исследований, в которых оценивались продольные эффекты (в течение длительного времени) тренировок при апноэ. Интересно, что статическая тренировка апноэ (т.е. 2-8 недель; 5-10 сеансов апноэ в день) приводила к:
(1) увеличению выраженности брадикардии (снижение ЧСС), вызванной дайвинг-рефлексом,
(2) увеличению объема селезенки
(3) повышению концентрации ретикулоцитов (предшественники эритроцитов) и гемоглобина в состоянии покоя.
Кроме этого, было доказано, что три месяца тренировок при динамическом апноэ (т. е. велотренировки в устойчивом состоянии в сочетании с периодами апноэ три раза в неделю) значительно повысили толерантность к гипоксии и гиперкапнии. Это говорит о том, что некоторые физиологические особенности профессиональных дайверов, по крайней мере частично, являются результатом стимула, вызванного тренировкой.
В настоящее время нет данных по отдаленному влиянию тренировки с динамическим апноэ на концентрацию эритроцитов. Острые эффекты тренировок с динамическим апноэ связаны с более сильным гипоксемическим стрессом и большей последующей выработкой эритроцитов по сравнению с тренировками со статическим апноэ. Поскольку степень гипоксемии (низкого содержания кислорода) прямо пропорциональна величине высвобождения ЭПО и продукции эритроцитов, есть предположение о том, что протокол тренировки, включающий серию динамических, а не статических эпизодов апноэ, мог бы служить более сильным стимулом для образования новых эритроцитов.
Реакция селезенки в ответ на апноэ как у подготовленных, так и у нетренированных дайверов в ходе тренировок с задержкой дыхания широко исследовалась в литературе, в то время, как отдаленному влиянию тренировок при апноэ на объем селезенки уделялось ограниченное внимание. Текущие данные свидетельствуют о том, что для увеличения объема селезенки необходимы периоды тренировки при апноэ продолжительностью более двух недель. В частности, были данные об увеличении объема селезенки после четырех (+ 20%; 47 мл) и восьми недель (+ 24%; 58 мл) статической тренировки с апноэ (т.е. пяти эпизодов апноэ в день) по сравнению с исходным уровнем. Кроме того, сообщалось о значительном увеличении (+ 40%; 77 мл) исходного объема селезенки после шести недель треккинга на большой высоте. Эти исследования показали, что повторное воздействие гипоксии и длительное воздействие гипоксии вызывают увеличение селезенки. Хотя основные механизмы, определяющие объем селезенки, все еще обсуждаются, разумно предположить, что гипоксия может играть ключевую роль в регулировании этого феномена. Следовательно, протокол тренировки с динамическим апноэ, который способствует большему гипоксемическому стрессу, чем статическое апноэ, может обеспечить более сильный стимул для роста селезенки.
Соответственно, цель настоящего исследования, опубликованного в European Journal of Applied Physiology, заключалась в том, чтобы по-новому взглянуть на эритропоэтические (со стороны образования новых эритроцитов) эффекты шестинедельной программы тренировок с динамическим апноэ путем оценки комплекса гематологических маркеров (т.е. общего анализа крови, ЭПО, уровня железа, ферритина и осмоляльности плазмы, уровня белка и альбумина), а также выяснить, способен ли такой режим вызывать рост селезенки. Авторы предположили, что шесть недель тренировки с динамическим апноэ, выполняемые обычными людьми (не дайверами), будут стимулировать концентрацию эритроцитов в состоянии покоя и вызвать увеличение объема селезенки.
Восемь обычных людей (не дайверов) выполнили десять максимальных динамических тренировок с апноэ четыре раза в неделю в течение шести недель. Объемы селезенки оценивали с помощью ультразвука и отбирали образцы крови для общего анализа крови, уровня эритропоэтина, железа, ферритина, альбумина, белка и осмоляльности на исходном уровне, через 24 часа после завершения каждой недели тренировок и через семь дней после завершения всей тренировочной программы. Кроме того, образцы крови были взяты через 30, 90 и 180 минут после первой, двенадцатой и двадцать четвертой сессии.
Уровень эритропоэтина был выше исходного уровня (6,62 ± 3,03 млU/мл) только после первого сеанса, на 90 (9,20 ± 1,88 млU/мл) и 180 мин (9,04 ± 2,35 млU/мл). Уровень железа увеличился по сравнению с исходным уровнем (18 ± 3 мкмоль/л) после пятой недели (23 ± 2 мкмоль/л) и шестой недели (21 ± 6 мкмоль/л), тогда как уровень ферритина был ниже, чем исходный уровень (111 ± 82 мкг/л) после пятой недели (95 ± 75 мкг/л), шестой (84 ± 74 мкг/л) и через одну неделю после тренировки (81 ± 63 мкг/л).
Уровень ретикулоцитов увеличился по сравнению с исходным уровнем (57 ± 12 × 10 9/л) после первой недели (72 ± 17 × 10 9/л) и шести (71 ± 17 × 10 9/л), в то время как никаких изменений в количестве эритроцитов, уровне гемоглобина и объеме селезенки зарегистрировано не было.
Авторы заключили, что шесть недель динамических тренировок с апноэ увеличивают количество ретикулоцитов без изменения концентрации зрелых эритроцитов и объема селезенки.