Фаина Иорданская - Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность

В работе участвовали высококвалифицированные специалисты – педагоги, тренеры, физиологи, медики, биохимики: С.И. Архаров, Н.И. Волков, Э.М. Матвеева, В.Г. Хволес (раздел 4); Зоран Гайич, Ю.П. Семин (раздел 6); С.И. Архаров, Е.И. Дмитриев (раздел 7); Л.М. Перминов, Н.К. Цепкова, Л.Ф. Муравьева (раздел 9); А.М. Якимов, Н.Н. Марьянов, А.Н. Некрасов (разделы 8, 10, 11).

Автор выражает благодарность всем специалистам, работающим с ним по проблеме гипоксии, и спортсменам, участвующим в экспериментальных учебно-тренировочных сборах и экспериментальных исследованиях.

АД – артериальное давление

АДФ – аденозиндифосфат

АЛТ (ALT) – аланинаминотрансфераза

АСТ (AST) – аспартатаминотрансфераза

АТФ – аденозинтрифосфорная кислота

ВЕ – избыток кислот или оснований

ВНС – вегетативная нервная система

ВМК – ванилинминдальная кислота

ДМП – дополнительное «мертвое» пространство

ЖЕЛ – жизненная емкость легких

КФ – креатинфосфат

КФК – креатинфосфокиназа

КЩР – кислотно-щелочное равновесие

КЩС – кислотно-щелочное состояние

МОД – минутный объем дыхания

МПК – максимальное потребление кислорода

НМА – нервно-мышечный аппарат

О2 – кислород

ОРУ – общеразвивающие упражнения

ОФП – общая физическая подготовка

ПАНО – порог анаэробного обмена

СО2 – углекислый газ

ССС – сердечно-сосудистая система

ЧСС – частота сердечных сокращений

ЭКГ – электрокардиограмма

Hb – гемоглобин

La – лактат

РСО 2– парциальное давление углекислого газа

РО 2– парциальное давление кислорода

PWC 170– велоэргометрическая проба

R – R max– наибольшее значение величины интервала R – R

R – R min– наименьшее значение величины интервала R – R

R – R ср. – математическое ожидание (средняя величина интервала R – R )

Для нормальной деятельности организма человека необходимо постоянное поступление кислорода (O 2), воспроизводство энергии, а следовательно, постоянная работа газотранспортных систем (дыхания, кровообращения) и системы биологического окисления. В случае нарушения деятельности этих систем возникает эндогенная гипоксия(Noreen R.,Henig David J., Pirson, 2000).

Гипоксия может быть обусловлена различными нарушениями.

Дыхательная,или респираторная, гипоксиявозникает в результате нарушения газообменной функции легких при нормальном парциальном давлении O 2(Р O2) в атмосферном воздухе, вследствие затруднения проникновения O 2в кровь через дыхательные пути либо при понижении P O2в воздухе. Практически любые тяжелые нарушения внешнего дыхания могут вызвать респираторную гипоксию. При дыхательной гипоксии развивается гипоксемия, сопровождающаяся метаболическим ацидозом. Гиперкапния способствует стимуляции внешнего дыхания и кровообращения. Однако при высокой степени увеличения двуокиси углерода усугубляется респираторная гипоксия (Piiper I, 1967; Чоговадзе А.В., 1984).

Циркуляторная гипоксиявозникает в результате снижения объемной скорости кровотока, что приводит либо к уменьшению притока артериальной крови к тканям, либо к затруднению оттока венозной крови от тканей. Обычными причинами циркуляторной гипоксии являются сердечная недостаточность, сосудистая недостаточность или гиповолемия. Последняя может приводить к сердечной недостаточности вследствие уменьшения притока крови к сердцу и к сосудистой недостаточности вследствие несоответствия сосудистого тонуса объему циркулирующей крови. Снижение объемной скорости кровотока при циркуляторной гипоксии сопровождается уменьшением O 2в венозной крови, а также увеличенной артериовенозной разницей по O 2. Обычно гипоксия данного типа приводит к появлению метаболического ацидоза (Рябов Г.А., 1988).

Гемическая гипоксиясвязана с большим снижением эритроцитов либо инактивацией гемоглобина.

Гипоксия может возникать и при нормальном составе окружающей газовой среды, и при нормальной деятельности системы, транспортирующих O 2в клетки. Она развивается в том случае, если нарушается утилизация O 2в процессе биологического окисления. Кислородное голодание данного типа называется тканевой гипоксией.Недостаточность биологического окисления может быть следствием снижения интенсивности окислительных процессов или же уменьшения эффективности биологического окисления. Ослабление окислительных процессов возникает в результате снижения активности дыхательных ферментов, ослабления их образования, изменений свойств мембран митохондрий и др. (Koistinenp О., Rusko Н., Irjala К., 2000).

Гипоксемия– это состояние, при котором Р O2в артериальной крови меньше нормального (< 60 мм рт. ст.). Гипоксемия возникает вследствие непопадания кислорода в кровь. Гипоксия тканей возникает вследствие того, что клеткам не хватает 0 2для выполнения функции метаболизма. Хотя гипоксемия (слишком маленькое поступление кислорода в кровь) обычно является причиной гипоксии тканей, существуют другие состояния, которые прерывают поступление кислорода в кровь и приводят к гипоксии.

Основными механизмами гипоксемии являются: низкий уровень O 2, гиповентиляция, нарушение соотношения перфузии-вентиляции, сброс крови «справа налево».

Первый механизм гипоксемии возникает при наличии неблагоприятной окружающей среды. Низкое давление вдыхаемого кислорода возникает как результат уменьшения фракции вдыхаемого кислорода (FiO 2) по сравнению с нормой (FiO 2< 0,21) при нормальном барометрическом давлении.

Гиповентиляция является вторым фактором, который приводит к гипоксемии.

Среди всех механизмов гипоксемии нарушение соотношения вентиляции и перфузии (В/П) является наиболее распространенным, хотя и самым сложным. В нормальных легких В/П равняется 1. Гипоксемия имеет место при уменьшении В/П.

Четвертым механизмом гипоксемии является сброс крови «справа налево». У здоровых пациентов физиологический сброс 5 % от сердечного выброса возникает вследствие циркуляции крови через бронхи, где она скапливается непосредственно в легочных венах.

Внелегочный сброс возникает в сердечно-сосудистой системе (ССС). Внутрисердечный сброс возникает при наличии дефекта межпредсердной или межжелудочковой перегородки или незаращении артериального протока. Данные дефекты обычно приводят к сбросу крови «слева направо», так как левое сердце более мощное. Если правое сердце создает давление больше, чем в левом сердце, то кровь начинает перетекать в обратную сторону и возникает сброс «справа налево».