Тренировка на гипоксию

Тренировка” означает процесс, во время которого тренируются компенсаторные механизмы организма: физиологические, биохимические системы, осуществляющие компенсацию организма к гипоксии, органы внешнего дыхания, кровообращения, кроветворения, биохимические механизмы транспорта и утилизации кислорода в тканях и митохондриях.

Состояние гипоксии (кислородной недостаточности) возникает всякий раз, когда напряжение кислорода в клетках и тканях организма становится ниже критического значения, при котором еще возможно поддержание максимальной скорости ферментативных окислительных реакций в дыхательной цепи митохондрий. Причины, непосредственно обуславливающие возникновение и развитие состояния гипоксии, могут быть как внешнего (изменение газового состава среды, подъем на высоту, затруднение легочного дыхания), так и внутреннего характера (функциональная недостаточность или патологические изменения жизненно важных органов, резкие изменения обмена веществ, сопровождающиеся увеличением кислородного запроса тканей, действие ядов и вредных продуктов обмена и т.д.). Независимо от причин, ее порождающих, гипоксия оказывает выраженное влияние на протекание метаболических и физиологических процессов в организме, определяющих состояние здоровья и работоспособности человека.

Кратковременное воздействие умеренных степеней гипоксии стимулирует аэробный обмен в большинстве органов и тканей, повышает общую неспецифическую резистентность организма, способствует развитию адаптации к различного рода неблагоприятным воздействиям. Увеличение продолжительности воздействия гипоксии или резкое повышение силы этого воздействия, зависящее от степени снижения давления кислорода во вдыхаемом воздухе, неизбежно приводит к различного рода функциональным расстройствам и развитию стойкой патологии (например, горная болезнь и т.п.). Остро развивающаяся тканевая гипоксия является наиболее опасным спутником большинства тяжелых заболеваний. Однако периодически возникающая гипоксия той или иной степени обычна для многих форм трудовой, воинской и спортивной деятельности. С учетом этого обстоятельства пребывание в условиях умеренной гипоксии или повторное использование ее кратковременных воздействий может быть использовано в целях увеличения адаптационного резерва организма, лечения и профилактики ряда заболеваний, а также специальной подготовки к условиям профессиональной деятельности. Основными средствами такой подготовки являются эпизодически повторяющиеся сеансы искусственно вызываемой гипоксии (сеансы в барокамерах, дыхание в замкнутое пространство или просто задержки дыхания, вдыхания смесей с низким содержанием кислорода и т.п.), варьирующие по продолжительности и величине снижения напряжения кислорода. К настоящему времени разработано и предложено для использования на практике несколько разновидностей технических устройств, позволяющих создавать искусственную гипоксическую среду. По своим характеристикам такого рода устройства делятся на стационарные (барокамеры, аппараты-гипоксикаторы большой производительности), портативные, рассчитанные на обслуживание небольшого числа пациентов в быстро изменяющихся условиях среды, и устройства индивидуального пользования (специальные маски с дополнительным мертвым пространством, закрытые системы возвратного дыхания и т.п.). С помощью такого рода технических устройств представляется возможным реализовать на практике различные методологии использования искусственно вызванной гипоксии и ее комбинации с иными физиотерапевтическими, диетарными и фармакологическими воздействиями в целях улучшения здоровья, повышения физической и умственной работоспособности, лечения и профилактики различного рода заболеваний.

Виды гипоксических тренировок

Горноклиматическая терапия

Считается общеизвестным, что горный климат полезен для здоровья, в горах люди болеют меньше и живут дольше. История применения природных факторов, в том числе и горного климата, в лечебных целях насчитывает тысячелетия. Горноклиматическое лечение - мягкое, физиологичное и при многих заболеваниях наиболее эффективное, поскольку используется целая гамма природных лечебных средств, действующих на весь организм в целом. Однако в высокогорных условиях, кроме пониженного парциального давления кислорода, имеет место целый ряд факторов, оказывающих влияние на человека: пониженное атмосферное давление (гипобария), значительные суточные и сезонные колебания температуры, влажности, высокая интенсивность солнечной радиации, ионизация воздуха. Все это обусловливает ряд противопоказаний для лечения в условиях высокогорья. Использование высокогорных курортов затрудняет также их месторасположение, высокая стоимость и длительность лечения (30-60 дней).

Показано, что при адаптации к высокогорным условиям с целью лечения и профилактики заболеваний требуется от 30 до 60 дней. Поэтому использование горноклиматических условий в комплексе лечебных мероприятий требует длительного отрыва пациентов от производственной деятельности. Кроме того, в высокогорных санаториях и домах отдыха исключается возможность индивидуального подбора гипоксического фактора, а в ряде случаев при пониженной переносимости и обострении заболевания больные вынуждены прерывать лечение и возвращаться в равнинные условия.

Барокамерное лечение

Применение в медицине барокамер стало хорошей альтернативой лечению горным климатом. С 70-х годов и по настоящее время продолжается использование тренировок в барокамере для лечения больных. Надо заметить, что гипобарическая гипоксия переносится в среднем в 4 раза хуже, чем нормобарическая. Побочное действие декомпрессии и компрессии - баротравмы, ограниченная возможность индивидуального подхода к пациенту и его изолированность от персонала, а также высокая стоимость оборудования и необходимость в штатном техническом персонале для обслуживания барокамерного оборудования обуславливают труднодоступность гипоксических барокамерных тренировок для практического здравоохранения.

Нормобарическая гипоксия

Разработан способ повышения неспецифической резистентности организма за счет адаптации к гипоксии, развивающейся при дыхании гипоксической газовой смесью, со сниженным до 10% содержанием кислорода при нормальном атмосферном давлении в циклично-фракционированном режиме, так называемая прерывистая нормобарическая гипоксия, или интервальная гипоксическая тренировка (ИГТ).

Интервальная гипоксическая тренировка. Достигаемый эффект гипоксического воздействия определяется суммарной продолжительностью сеанса и величиной снижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. При резком падении РО2, сопровождающемся острым развитием тяжелых гипоксических состояний, поддержание заданного уровня функционирования организма возможно только в течение нескольких десятков секунд или минут. При менее резком падении РО2 развитие гипоксии и нормальная функциональная активность распространяются на период времени, исчисляемый многими минутами или даже часами.

При установлении оптимальных режимов гипоксической тренировки следует придерживаться одного общего принципа: сила и продолжительность гипоксического воздействия должны ограничиваться той физиологической нормой, при которой еще возможны эффективная компенсация происходящих функциональных сдвигов и быстрое восстановление после прерывания сеанса гипоксии.

Отмечено, что развитие адаптации к условиям гипоксии и повышение общей неспецифической резистентности организма существенно ускоряются в том случае, если общая доза гипоксического воздействия разделяется на несколько отдельных повторных периодов гипоксической экспозиции, совершаемых через определенные моменты нормобарической респирации. Такая форма организации гипоксической подготовки обычно обозначается как прерывистая, или интервальная гипоксическая тренировка. В этой форме гипоксической подготовки существует возможность широкого варьирования соотношений силы и продолжительности отдельного гипоксического стимула с продолжительностью пауз нормобарической респирации и общим временем экспозиции к гипоксии.

При установлении основных параметров ИГТ следует принять во внимание, что развитие ответной реакции организма на острое воздействие гипоксии требует определенного времени: необходимая продолжительность для отдельного гипоксического воздействия - 3-10 мин. Общая продолжительность ежедневного сеанса гипоксии должна быть достаточной для развития адаптационной реакции организма на такое воздействие. Эта суммарная доза гипоксии будет зависеть от ее степени и состояния общей неспецифической резистентности организма. Как правило, общая продолжительность гипоксических сеансов в течение одного дня не должна превышать 1,5-2 ч.

По остроте гипоксического воздействия диапазоны допустимого снижения концентрации О2 во вдыхаемом воздухе во время гипоксических сеансов, используемых в качестве тренировки, могут быть разделены на три степени:

- умеренная (подострая) гипоксия, достигаемая при снижении содержания О2 во вдыхаемом воздухе в пределах от 20 до 15 об%;

- острая гипоксия, развивающаяся при падении содержания О2 во вдыхаемом воздухе до 15-10 об%;

- сверхострая гипоксия, возникающая при снижении О2 во вдыхаемом воздухе ниже 10 об%.

Варьируя параметры ИГТ, можно добиться необходимой степени избирательного воздействия на основные физиологические функции организма и направленно влиять на отдельные стороны обмена веществ. Это открывает широкие возможности для использования ИГТ в целях профилактики и лечения различного рода заболеваний, улучшения состояния здоровья и повышения производительности труда. Показания: заболевания легких: пневмонии, бронхиты, бронхиальная астма. Заболевания сердечно-сосудистой системы, и при хронических воспалительных заболеваниях. Гипоксия показана при сахарном диабете, тиреотоксикозе, ожирении, язвенной болезни и пародонтозе, а также при гипопластической и железодефицитной анемии. Этот немедикаментозный метод лечения действует при лекарственной болезни и различных аллергических состояниях, что немаловажно.

Рекомендовано использовать гипокситерапию для лечения, профилактики и реабилитации широкого круга заболеваний: бронхолегочных, сердечно-сосудистых, психоневрологических, желудочно-кишечного тракта, болезней крови, обмена веществ, гинекологических, онкологических, иммунных и аллергических. Гипокситерапия при подготовке к хирургическим операциям ослабляет отрицательное воздействие эмоционально-болевого стресса и уменьшает послеоперационные осложнения. Она повышает устойчивость организма к неблагоприятным климатическим и экологическим условиям, к побочному действию лекарств, к физической и эмоциональной перегрузкам. Применение гипокситерапии перспективно при лечении таких заболеваний, как простатит, воспалительные заболевания верхних (пиелонефрит) и нижних (цистит) мочевых путей; сердечно-сосудистые заболевания (артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, стенокардия и др.), хронические заболевания легких (пневмония, бронхит, бронхиальная астма), профессиональные пульмонозы, заболевания системы крови, патологии нервной системы, преходящие расстройства мозгового кровообращения, астенические и депрессивные состояния, фобические формы неврастении, болезни эндокринной системы (сахарный диабет), нарушение обмена веществ (ожирение), акушерские и гинекологические патологии, аллергические заболевания и иммунодефицитные состояния, заболеваниях желудочно-кишечного тракта в стадии ремиссии (язвенная болезнь, хронический холецистит, панкреатит, колит). Гипокситерапия полезна при подготовке больных к операции и наркозу для предотвращения онкологической патологии - для защиты от побочного действия лучевой терапии и химиотерапии.

Особенно эффективной гипокситерапия оказалась при лечении больных астмой. Важнейшей проблемой в терапии бронхиальной астмы является устойчивый контроль за клиническими проявлениями заболевания, поддержание и увеличение сроков ремиссии. Клинические наблюдения показывают, что используемая сегодня исключительно базисная терапия (т.е. терапия, включающая исключительно противовоспалительные и бронхорасширяющие лекарственные препараты) не обеспечивает адекватного контроля не только осложненной, но и, зачастую, неосложненной бронхиальной астмы. Включение в программу лечения больных бронхиальной астмы немедикаментозных методов обеспечивает более устойчивую и длительную ремиссию, способствует снижению лекарственной нагрузки и связанных с ней осложнений, и, в ряде случаев, ведёт к отмене базисной терапии.

Механизмы гипоксической адаптации включают усиление лёгочной и особенно альвеолярной вентиляции, перестройку лёгочного и системного кровообращения, образование гемоглобина, активизация тканевых механизмов утилизации кислорода и антиоксидантных систем. Интервальный характер действия, связанный с периодическими переходами от гипоксии к нормоксии и обратно, обеспечивает не только повышение активности, но и тренировку антиоксидантных систем, что приводит к тому, что после прекращения действия фактора значительно снижается повреждающее действие свободнорадикальных и перекисных продуктов на ткани. Эти благоприятные воздействия дополняются перестройкой легочной вентиляции, усилением транспорта газов кровью и тканевого дыхания, легким седативным действием.

Гипокситерапия эффективна уже на ранних этапах медицинской реабилитации больных. В качестве реабилитации метод показан больным после длительно и тяжело протекающих, истощающих резервы организма, заболеваний. К ним относятся: инфаркт миокарда, инсульт, тяжелые хирургические вмешательства, включая и онкологическую патологию.

Противопоказания к проведению гипокситерапии: острые соматические и инфекционные заболевания; хронические заболевания с симптомами декомпенсации функций; АГ III ст.; врожденные аномалии сердца и крупных сосудов; индивидуальная непереносимость недостатка кислорода.