Гипоксия в спорте: от опасности к инструменту выносливости

Кислородное голодание при физических нагрузках — явление, с которым сталкиваются почти все, кто регулярно тренируется. Но что именно происходит в организме при нехватке кислорода? Почему возникает гипоксия и как она сказывается на спортивной продуктивности? В этом материале рассмотрим механизмы кислородного дефицита, его разновидности, возможные последствия и методы, позволяющие избежать вреда и использовать гипоксию с пользой.

Зачем человеку физическая активность?

Был ли спорт два миллиона лет назад? В современном виде — вряд ли. Первобытные люди действительно бегали, бросали, боролись, но всё это было не ради рекордов, а ради выживания: охота, собирательство, перемещение. Иными словами, физическая активность была частью повседневности, а не отдельной практикой.

Исследования показывают, что древние охотники-собиратели тратили в день от 2500 до 4500 калорий — больше, чем большинство современных людей, ведущих офисный образ жизни. Даже те, кто работает физически, обычно расходуют меньше энергии.

Сегодня интерес к фитнесу и ЛФК в России растёт, а тренды ЗОЖ распространяются по миру. Однако вместе с этим встаёт масса вопросов: от мотивации до возможных последствий регулярных нагрузок.

Что такое гипоксия и как она возникает?

Гипоксия — это состояние, при котором ткани организма не получают достаточное количество кислорода. Иногда клетки не способны эффективно его использовать. Это состояние запускает как немедленные, так и отсроченные компенсаторные механизмы.

Организм получает кислород в три этапа:

1. Вентиляция — поступление воздуха в лёгкие.
2. Перфузия — движение крови к лёгким.
3. Диффузия — газообмен между альвеолами и эритроцитами.

Нарушение любого из этих этапов способно привести к кислородному дефициту.

Причины гипоксии во время тренировок

У людей, тренирующихся в зале или на улице, гипоксия может возникать по ряду причин:

Низкий уровень подготовки. Неадаптированная сердечно-сосудистая система не справляется с нагрузкой.
Железодефицит или железодефицитная анемия. Гемоглобин и миоглобин требуют железа для транспортировки кислорода. Его нехватка ведёт к усталости, тканевой гипоксии, тахикардии, гипотиреозу. Тканевая гипоксия проявляется симптоматически усталостью, повышения частоты сердечного сокращения, как попытка компенсировать низкий уровень кислорода в крови, гипоксия мозга может привести к проблемам с памятью, вниманием, также гипоксия может приводить к снижению функции щитовидной железы (гипотиреоз) и замедлению метаболизма.
Плохая вентиляция в помещении. В непроветриваемых залах концентрация углекислого газа повышается, вытесняя кислород.
Слишком интенсивные тренировки. Особенно при работе ног или плавании.
Нарушения дыхания. Задержка или поверхностное дыхание ограничивает поступление кислорода.
Обезвоживание и нехватка нутриентов. Снижают эффективность кислородного обмена.
ОРВИ и другие заболевания дыхательной системы. Повышают нагрузку и искажают физиологический отклик.

Разновидности гипоксии

Гипоксия бывает разной — как по механизму, так и по степени угрозы. В некоторых случаях организм справляется самостоятельно, но бывают ситуации, где дефицит кислорода опасен.

"Если условия вынуждают организм перейти в стадию, когда уровень кислорода в крови менее 90% (нормальный диапазон — 96−98%), компоненты клеток могут быть повреждены безвозвратно, и образование энергии в результате окисления — ведь кислород является окислителем белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот в нашем организме — приостановится".

Типы гипоксии:

Дыхательная — лёгкие не усваивают кислород.
Тканевая (гистотоксическая) — клетки не используют кислород.
Гипобарическая — результат высокогорья.
Циркуляторная — кровоток недостаточен.
Гемическая — недостаток транспортных белков.
Смешанная — комбинация нескольких факторов.

Иногда выделяют и гиперболическую гипоксию — парадокс, когда избыток кислорода нарушает обмен.

Чем опасна гипоксия?

Последствия гипоксии зависят от её формы, скорости развития, силы компенсаторных реакций. Но даже при незначительных проявлениях она может стать причиной серьёзных нарушений в работе организма.

Основные риски:

Сердце. При недостатке кислорода сердце начинает работать быстрее — развивается тахикардия. Если такое состояние становится регулярным, повышается артериальное давление, возрастает риск ишемических состояний — инфаркта миокарда, инсульта.
Мозг. Мозг реагирует на гипоксию практически мгновенно. Ухудшается память, внимание, появляется заторможенность, а в тяжёлых случаях — спутанность сознания.
Нейромедиаторы. Их синтез нарушается, что отражается на нервной системе и общем самочувствии.
Кислотно-щелочной баланс. Гипоксия может вызывать метаболический ацидоз — сдвиг кислотно-щелочного баланса в сторону закисления. Продукт этого процесса — молочная кислота, которая в небольших дозах способствует восстановлению тканей, но в избытке вызывает усталость, головные боли и мышечные боли на следующий день.

Отдельного внимания заслуживает исследование, проведённое китайскими учёными. В нём было показано, что гипоксия способна изменять иммунную микросреду организма. Это означает, что даже кратковременное снижение уровня кислорода может ослабить иммунную защиту, сделав организм более уязвимым к инфекциям и воспалительным процессам.

Как тренироваться безопасно и избегать гипоксии?

Чтобы не сталкиваться с гипоксией, важно учитывать все факторы риска:

повышать нагрузку постепенно;
чередовать силовые тренировки с аэробными;
следить за дыханием (глубокие вдохи, дыхание «животом»);
соблюдать водный режим и сбалансированное питание;
не тренироваться в непроветриваемых помещениях;
отдыхать и высыпаться;
при любых сомнениях — проконсультироваться с врачом.

Гипоксия — союзник спортсмена?

Интересно, что при правильном подходе гипоксия может стать инструментом улучшения спортивных результатов. Профессиональные спортсмены, такие как альпинисты, бегуны, лыжники, используют тренировки в условиях недостатка кислорода для адаптации организма.

Тренировки в гипоксических камерах, высокогорье или с применением специальных масок увеличивают выработку миоглобина — белка, накапливающего кислород в мышцах. Такие адаптации повышают выносливость и эффективность тренировок. Например, на Олимпиаде в Сочи в 2014 году для этих целей использовались кислородные капсулы.

Курбанов Д. История физического воспитания в первобытном обществе. Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/istoriya-fizicheskogo-vospitaniya-v-pervobytnom-obschestve-1.
Приходько В., Селизарова Н., Оковитый С. Молекулярные механизмы развития гипоксии и адаптации к ней. 2021. Источник: https://www.mediasphera.ru/issues/arkhiv-patologii/2021/2/1000419552021021052.
Е. Леонова, Ф. Висмонт. Гипоксия (патофизиологические аспекты). Методические рекомендации к лекционному курсу. 2002. Источник: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=1729332247&tld=ru&lang=ru&name=7.pdf&text=В%20результате%20чего%20возникает%20гипоксия&url=https%3A
Кристоф Зибенманн, Карстен Лундб. Регуляция сердечного выброса при гипоксии. 2015. Источник: https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/26589118/.
Барбара Дж. Морган. Сосудистые последствия перемежающейся гипоксии. Источник: https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/18269189/.
Ганеш К. Кумар. Гипоксия и синтез нейромедиаторов. 2011. Источник: https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/21270298/.
Цзинъяо Ху, Синью Ли, Лян Ян, Хангю Ли. Гипоксия — ключевой фактор иммунной микросреды. 2022. Источник: https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/35676780/.
Проект «Health and Help»: https://ru.he-he.org/.
Новостной источник: https://www.vedomosti.ru/society/articles/2023/02/14/962911-bolshe-rossiyan-zanimayutsya-sportom.
Калинченко С. Врачебные истории. Сборник клинических случаев.