philips
 
29 maja 2014 Redakcja Bieganie.pl Trening

Alternatywna metoda treningu wysokościowego (cz. I) – hipoksja


Trening wysokościowy w konkurencjach długodystansowych z jakim najczęściej możemy spotkać się w praktyce, polega na przebywaniu w górach i wykonywaniu tam zaplanowanego treningu biegowego. To najpopularniejsza metoda zwiększania wydolności tlenowej organizmu w warunkach obniżonego ciśnienia atmosferycznego.

2.jpg
Dwóch czołowych polskich zawodników podczas treningu w Iten (Kenia)

Z biegiem lat pojawiały się różne koncepcje i metody wykonywania treningu wysokościowego w tym najbardziej obecnie preferowany trening na poziomie morza i odpoczynek na wysokości. Niestety taki scenariusz wiąże się z dużym wyzwaniem natury logistycznej i znacznie ogranicza liczbę miejsc na świecie, gdzie można by było go zrealizować. W związku z tym zintensyfikowano badania nad sztucznym wywoływaniem hipoksji w warunkach nizinnych. Namioty nisko-tlenowe (hipoksyczne), komory czy całe pomieszczenia z panującym w nich powietrzem o obniżonej zawartości tlenu lub maski z czynnikiem hipoksycznym bezpośrednio zakładane na twarz, wykorzystywane są już w praktyce przez sportowców wyczynowych.

Dzięki tym urządzeniom, zgodnie z ideą „living high and training low”, możliwe jest wykonywanie sesji hipoksycznych metodą ciągłą albo przerywaną. W praktyce przebiega to w taki sposób, że sportowiec odpoczywa lub śpi na przykład w namiocie hipoksycznym symulującym warunki wysokogórskie. W drugim przypadku wykonuje tak zwany trening interwałowy z wykorzystaniem na przykład hipoksykatora, czyli oddycha naprzemiennie powietrzem z urządzenia i z otoczenia.

Hipoksja

Hipoksja (niedotlenienie) to niedobór tlenu w tkankach powstający w wyniku zmniejszonej dyfuzji tlenu z płuc lub zmniejszonego transportu tlenu przez krew do tkanek. W aspekcie treningu wysokościowego możemy wyróżnić zmianę ciśnienia atmosferycznego jako zewnętrzny czynnik wywołujący hipoksję hipobaryczną (wysokościową) i zmianę składu powietrza jako zewnętrzny czynnik wywołujący hipoksję normobaryczną.
Hipoksja hipobaryczna występuje w górach i jest efektem deficytu tlenu w powietrzu. Do pewnej wysokości n.p.m. skład atmosfery nie zmienia się, czyli nawet na wysokości 8000 metrów objętościowo udział tlenu wynosi 21%. Zmienia się natomiast ciśnienie barometryczne i co za tym idzie, ciśnienie parcjalne tlenu, które obniża się wraz ze wzrostem wysokości. Symulacja podobnych warunków na poziomie morza możliwa jest w komorach hipobarycznych (ciśnieniowych).

1h.jpg
Rekordzista Polski w maratonie – Henryk Szost w trakcie sesji hipoksji przerywanej, (Spała, styczeń 2010) przed wyjazdem do Kenii (archiwum bieganie.pl)

Hipoksja normobaryczna polega na sztucznym obniżaniu procentowego udziału tlenu w mieszance oddechowej, zastępując go zwiększonym stężeniem azotu, czyli zmniejsza się ciśnienie parcjalne tlenu przy utrzymaniu stałego ciśnienie barometrycznego panującego na poziomie morza. Ten rodzaj hipoksji uzyskuje się w laboratorium, namiotach hipoksycznych i hipoksykatorach, powszechnie przyjmując, że stanowią symulację hipoksji hipobarycznej na konkretnej wysokości n.p.m., co jednak nie do końca ma miejsce.

 

Podczas przeprowadzanych eksperymentów z hipoksją zauważono różnicę wpływu na organizm człowieka pomiędzy oboma sposobami jej wywoływania. W przypadku hipoksji hipobarycznej odnotowano:

  • zwiększenie hipoksemii czyli spadek ciśnienia parcjalnego tlenu we krwi tętniczej 
  • zwiększenie hipokapni czyli spadek ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla we krwi tętniczej – zwiększenie alkalozy czyli wyższe wartości pH 
  • zmniejszenie wysycenia hemoglobiny tlenem, czyli spadek saturacji 
Różnice te sugerują większe zaburzenia wymiany gazowej w warunkach hipoksji hipobarycznej w porównaniu do hipoksji normobarycznej.

W tym miejscu należy zwrócić uwagę na mechanizm gospodarki tlenem w organizmie, czyli tzw. kaskadę tlenową, charakteryzującą się stopniowym obniżaniem ciśnienia parcjalnego tlenu od pęcherzyków płucnych poprzez tętnice, naczynia włosowate po mitochondria. Ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu wdychanym ściśle zależy od ciśnienia atmosferycznego oraz stężenia tlenu i znajduje to swoje odzwierciedlenie na kolejnych poziomach kaskady tlenowej w postaci spadku ciśnień parcjalnych tlenu. Zaistniałej hipoksemii towarzyszy zwykle rozwój hipoksji tkankowej. Nie zawsze jednak ekspozycja na czynnik hipoksyczny powodujący hipoksemię wywoła hipoksję tkankową, gdyż ta zależy także od zaburzenia funkcjonowania mechanizmów kompensujących transport tlenu we krwi.

 

3.jpg

Namiot symulujący efekt hipoksji

Hipoksja wysiłkowa – ten typ hipoksji występuje przy znacznym zużyciu tlenu podczas pracy mięśniowej, kiedy dochodzi do zaburzenia równowagi między szybko narastającym zapotrzebowaniem energetycznym organizmu, a możliwością jego zaspokojenia w drodze metabolizmu tlenowego. Hipoksja wysiłkowa stanowi podstawowy bodziec wywołujący proces adaptacji organizmu do intensywnego wysiłku, a w odpowiednim zestawieniu z zewnętrznymi czynnikami hipoksycznymi może prowadzić do szybszych adaptacji. Należy jednak podkreślić, że ekspozycja na zbyt silny czynnik hipoksyczny może również przyczynić się do obniżenia formy sportowej, a nawet wyniszczenia organizmu, a wg dostępnych źródeł tematycznych zagadnienie hipoksji w treningu jest wciąż mało poznane.

Materiały źródłowe:

1. T. Mikulski [2010] Zastosowanie treningu hipoksyjnego w warunkach nizinnych u lekkoatletów.
2. A. Żebrowska Wpływ hipoksji normo- i hipobarycznej na adaptację układu krążeniowo-oddechowegou sportowców
3. N, Wołkow, U. Szmatlan-Gabryś, T. Gabryś [2003] Hipoksja w treningu sportowym. Interwałowy trening hipoksyczny.
4. R. Szymczak [2009] Wpływ przewlekłej hipoksji wysokogórskiej na wybrane parametry życiowe organizmu człowieka.
5. W. Dąbrowski, R. Dąbrowski, T. Wyciszczok, J. Falk [2006] Gospodarka tlenem organizmu ludzkiego na dużych wysokościach.
6. M. Zatoń, R. Hebisz, P. Hebisz, E. Bakońska-Pacoń [2008] Wpływ treningu z powiększoną objętością oddechowej przestrzeni martwej na zmiany parametrów równowagi kwasowo-zasadowej krwi.
7. K. Mizera, W. Pilis [2009] Trening wytrzymałościowy w zmiennych warunkach klimatycznych.