Созданы ли легкие для тренировок?

Очень интересная колонка редактора в Journal of Applied Physiology, посвященная легким, а точнее тому, насколько они созданы для того, чтобы позволять тренироваться.

Знания о дыхательной системе во время тренировок заметно расширились за последние несколько десятилетий. Правильно ли “построена” здоровая дыхательная система, или же ее строение недостаточно для того, чтобы эффективно тренироваться?

Обширная и разветвленная сосудистая сеть легких может увеличивать объем капиллярной крови во время тренировки, что гарантирует адекватное время прохождения красных кровяных телец по легочным микрососудам, поддерживая достаточное количество кислорода в крови во время среднеинтенсивных тренировок. Однако, эффективность легочного газообмена снижается по мере увеличения интенсивности, и количество кислорода в легких и в крови становится разным (в крови меньше). Как с этим справляется организм? Повышает частоту дыхания (феномен гипервентиляции), увеличивая содержание кислорода в легких, и помогая поддержать адекватную концентрацию кислорода в крови.

За счет гипервентиляции, даже при высокоинтенсивных тренировках, удается избежать снижения уровня кислорода в крови. Это значит, что у здоровых людей "дизайн" легких отлично приспособлен для тренировок.

Помогает ли длительный стаж тренировок на выносливость "прокачке" дыхательной системы? Хорошо известно, что тренировки на выносливость приводят к выраженным изменениям сердечно-сосудистой и мышечной систем. Изменяется ли дыхательная система, чтобы обеспечивать повышенный спрос на доставку кислорода к мышцам во время максимальной нагрузки? Ряд исследований не смог найти выраженных изменений со стороны органов дыхания при регулярных тренировках. Специалисты пришли к выводу, что имеется ограниченное количество доказательств, подтверждающих, что тренировки способствуют значительным изменениям объема или емкости легких.

Другой вопрос - проблема поддержания адекватного газообмена в легких во время интенсивных тренировок, когда потребность в вентиляции легких очень высока даже у тренированных спортсменов. Откуда взялись эти высокие требования? Прежде всего - это метаболический запрос к мышцам вдоха, и влияние чрезмерного повышения воздушности легких при высокой интенсивности, в также значительное напряжение мышц вдоха.

Интересно, что во время длительных тренировок высокой интенсивности утомляется как мышцы вдоха (диафрагма), так и мышцы выдоха.

Стоит упомянуть и снижение концентрации кислорода в крови на фоне тренировок. Он описан даже у элитных и хорошо тренированных спортсменов. Описано снижение сатурации примерно на 3%, что приводит к падению максимального потребления кислорода (VO2max). Расчеты показывают, что VO2max уменьшается примерно на 2% для каждого последующего падения сатурации крови на 1%. Такое снижение содержания кислорода в крови при физической нагрузке может снизить VO2max на целых 15% у элитных атлетов.

Учитывая физиологические (включая возрастные) изменения в легких, маловероятно, что дыхательная система является основным стопором для тренировок.

По сравнению с мужчинами, учитывая возраст, рост и гемоглобин, женщины имеют меньшие по диаметру дыхательные пути, более низкую способность кислорода переходить из легких в эритроциты в состоянии покоя и меньший объем легких. Проанализировав работу легких и содержание кислорода и углекислого газа в крови у женщин во время тренировок, ряд авторов считает, что дыхательная система взрослых женщин недостаточно приспособлена для вентиляции при интенсивных тренировках. По сравнению с мужчинами, женщины более подвержены “дыхательным ограничениям” во время тренировок.