Сегодня у нас на обзоре работа, которая больше пытается вскрыть физиологические закономерности работы организма человека под нагрузкой, нежели дать какие-то практические рекомендации.
Способность выполнять много интенсивных ускорений с относительно непродолжительным интервалом отдыха очень важна в таких видах спорта, как единоборства и спортивные игры.
Считается, что такого рода двигательная активность имеет высокий компонент анаэробного энергообеспечения. На основании такой модели часто планируется физическая подготовка.
Мы уже ранее говорили о том, что вклады аэробных и анаэробных источников в энергообеспечение мышечной работы при повторных спринтах могут меняться:
В сегодняшней работе ученые посмотрят на феномен повторного спринта с другой стороны - добавят кислорода во вдыхаемую смесь при выполнении интервальной тренировки.
Идея исследования
Изучить влияние нормобарической (при нормальном давлении) гипероксии на выполнение повторных спринтерских ускорений у тренированных спортсменов.
Испытуемые и дизайн
13 добровольцев (5 женщин) приняли участие в этом исследовании (23±2,7 года; 70,7±14,9 кг; рост 175,5±7,3 см). Участники тренировались по 8 (6-12) часов в неделю (баскетбол, хоккей и бадминтон).
Участники посетили лабораторию 3 раза: ознакомительное и два экспериментальных тестирования.
После ознакомительных процедур участники были разделены на две группы:
- Группа "НОРМОКСИЯ" - выполнялись спринты по 6 секунд с отдыхом 24 секунды на велоэргометре до утомления при вдыхании нормоксической смеси (21% кислорода);
- Группа "ГИПЕРОКСИЯ" - выполнялись спринты по 6 секунд с отдыхом 24 секунды на велоэргометре до утомления при вдыхании гипероксической смеси (40% кислорода).
Под утомлением здесь понимается снижение мощности ≥ 15% в двух последовательных спринтах.
Что измеряли
- Мощность работы и количество спринтов;
- Насыщение артериальной крови кислородом;
- Оксигенацию латеральной широкой мышцы бедра (инфракрасная спектроскопия);
- Электромиографическую активность (ЭМГ) латеральной широкой мышцы бедра, прямой мышцы бедра и латеральной головки икроножной мышцы;
- Также были рассчитаны дополнительные индексы: тренировочная нагрузка (работа × уровень воспринимаемого напряжения), нервно-мышечная эффективность (NME, работа/ЭМГ), индекс насыщения тканей (отношение оксигенированного гемоглобина к общему количеству гемоглобина).
Результаты
Показатели работоспособности
- Пиковая мощность была сопоставима в обеих группах, но ГИПЕРОКСИЯ увеличила количество спринтов, выполненных до утомления (на 14,5±8,6% больше, рис. 1);
- Общая работа, выполненная до утомления, также была больше в группе "ГИПЕРОКСИЯ" (на 13,6±6,8% больше, рис. 1);
- При сравнении одинакового количества спринтов для двух групп (т.е. кол-ва, которое выполнила группа НОРМОКСИЯ и анализ такого же количества у группы ГИПЕРОКСИЯ - назовем их дальше для удобства "Обычное количество") работа существенно не отличалась (рис. 1).
Физиологические показатели
- Вдыхание гипероксической смеси увеличило среднее насыщение артериальной крови (SpO2) во время спринтов на 2,7±0,8 %;
- Самый низкий показатель SpO2 в группе ГИПЕРОКСИЯ составил 99,2±0,8 % , а в группе НОРМОКСИЯ 95,1±2,1 % с разницей в 4,4±1,0 %;
Оксигенация мышц
На рисунке 2 показаны изменения показателей мышечной оксигенации (потребления кислорода тканями) при выполнении спринтов у обеих групп;
- Была отмечена большая средняя амплитуда дезоксигенации мышц (потребление кислорода тканями) при выполнении спринта в группе "ГИПЕРОКСИЯ" по сравнению с группой "НОРМОКСИЯ" (рис. 2 А). Амплитуда дезоксигенации рассчитывалась как средняя разница между максимальными и минимальными значениями деоксигенированного гемоглобина для каждого спринта;
- Амплитуда мышечной реоксигенации (восстановление насыщения кислородом крови в мышцах) в период отдыха была также выше в группе "ГИПЕРОКСИЯ" (рис. 2 Б). Амплитуда реоксигенации рассчитывалась аналогичным образом;
- Кроме того, индекс насыщения кислородом тканей (TSI max, отношение ) был выше в группе "ГИПЕРОКСИЯ" (рис. 2 В). Индекс представлял собой отношение оксигенированного гемоглобина к общему количеству гемоглобина (TSI = O2Hb / Total Hb).
Поскольку наименьшее количество спринтов, выполненных одним участником, составило 5, данные на графиках были разделены на пять сегментов - для начального значения (0%), а также для 25, 50, 75 и 100% выполненной работы (рис. 2).
Рассчитаны средние значения всех параметров для каждого сегмента как для рабочего, так и для восстановительного периодов (рис. 2).
Электрическая активность мышц
- ГИПЕРОКСИЯ увеличила суммарную по общему и по "обычному количеству" спринтов электрическую активность всех мышц (sum-iEMG tot на 9,9±12,1% и sum-iEMG com на 10,2±12%);
- Среднее значение нейромышечной эффективности (NME) по всем спринтам увеличилось при ГИПЕРОКСИИ на 6,9±9%, а также среднее значение NME по "обычному количеству" также увеличилось на 7,8±8,7% (рис. 3);
Выводы
- Гипероксия (40% О2) повысила выносливость к повторному максимальному спринту у тренированных спортсменов;
- Это улучшение работоспособности могло быть связано с сопутствующим увеличением мышечной оксигенации во время работы и восстановления после повышения насыщения артериальной крови кислородом, а также с повышением нервно-мышечной активности.
Дополнительные комментарии
Повторные спринтерские ускорения являются основой во многих игровых видах спорта, отсюда интересно изучить физиологический базис так называемой "способности к повторному спринту".
Теоретически - сам по себе спринт будет обеспечен энергией от анаэробных источников энергообеспечения, а вот количество этих спринтов будет зависеть от "качества" восстановления, которое в свою очередь может зависеть от аэробных способностей организма.
Данная работа предоставляет косвенные доказательства в пользу этих умозрительных конструкций - при вдыхании воздуха с большим содержанием кислорода (в данной работе это 40%) мощность одиночного спринта практически не изменилась, но изменилось их количество, выполняемое до утомления (то есть "спринтерская" выносливость). Этот эффект сопровождался повышенным насыщением кислородом как крови, так и мышц.
Данные о том, что гипероксия влияет на мышечную активность здесь хоть и заявляются авторами, но, на наш взгляд, пока не совсем убедительные.
Влияние аэробных способностей организма на скорость восстановления между спринтами, судя по всему, также будет зависеть от продолжительности интервала отдыха между ними. Также, не исключено, что эффекты будут зависеть и от содержания кислорода во вдыхаемой смеси. Все это требует дальнейшего изучения.
Также необходимо не путать эффекты от кислорода при выполнении одной тренировки (как здесь) и долгосрочные эффекты, когда в таких условиях тренируешься длительное время. Будут ли преимущества/недостатки по сравнению с обычными тренировками - вопрос открыт.
Важно!
Данная статья описывает физиологические особенности при выполнении спринтерской интервальной тренировки при дыхании различными воздушными смесями.
Побочные эффекты гипероксической терапии необходимо тщательно изучать. Мы пока глубоко в эту тему не погружались. Нас больше интересует фундаментальная физиология двигательной активности, нежели какие-то средства и методы повышения работоспособности.
Поэтому будьте осторожны при применении гипероксических смесей. Возможны кислородные отравления. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.
Получить доступ к неопубликованным лекциям, статьям и другим материалам, а также поддержать нашу работу можно на Boosty
Сейчас там опубликованы следующие материалы:
1. Конкурентный тренинг (лекция).
2. Весогонка в единоборствах (лекция).
3. Плиометрика в фитнесе (лекция).
4. Метаболические эффекты упражнений (доклад).
5. Зона жиросжигания - что мы о ней знаем (лекция).
6. Физиология аэробного и анаэробного порогов, МПК (лекция).
7. Все про Дроп-Сет (лекция).
8. Локальное жиросжигание (лекция).
9. Ишемический тренинг. Часть 1 и 2 (научный доклад).
10. Физподготовка в волейболе (три лекции).
11. Биоэнергетика спорта (обзорная лекция).
12. Классификация аэробных и анаэробных упражнений (лекция).
13. Статодинамика: 30 лет обсуждений Часть 1 (лекция).
14. Семинар «Физиология жиросжигания» (3 лекции по 3 часа).
15. Разное количество повторений. Обзор эффектов для массы, силы и выносливости (лекция).
16. Предпосылки для локального жиросжигания (доклад).
17. Концепция физподготовки на примере игрового вида спорта (лекция).
18. Теория и методика интервальной тренировки (лекция 2 часа).
19. Некоторые экспериментальные факты о физической подготовке боксера (доклад).
20. Дефицит калорий: диета или упражнение? (лекция).
21. NEW! Влияние физкультуры на здоровье. Новые научные данные (лекция).
22. NEW! Теория и методика силовой тренировки. (Лекция. Часть 1 и 2).
Дополнительные материалы по этой теме:
Влияние мышечного кровотока на восстановление между нагрузками
Энергообеспечение высокоинтенсивной интервальной тренировки
ТАБАТА: аэробная или анаэробная тренировка?
Вклад различных энергетических систем при выполнении коротких максимальных упражнений
Источник: Cyr-Kirk S, Billaut F. Hyperoxia Improves Repeated-Sprint Ability and the Associated Training Load in Athletes. Front Sports Act Living. 2022 Mar 11;4:817280.