Два разных «недостатка кислорода», которые путают
Задержка дыхания — самый доступный способ почувствовать «нехватку воздуха» — на деле почти не трогает уровень кислорода в крови. Как разобрано в статье о задержке дыхания, позыв вдохнуть запускается накоплением углекислого газа (гиперкапния), а не падением кислорода: пульсоксиметр в момент нестерпимого желания вдохнуть показывает почти нормальную сатурацию. Настоящая гипоксия — это другое явление: реальное снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, как на высоте, или в артериальной крови. Смешение этих двух понятий — источник половины путаницы в текстах о «гипоксической тренировке».
Настоящая гипоксия: что доказано в спорте высоких достижений
У высотной гипоксии — самая длинная и самая убедительная доказательная база. Классическая работа Бенджамина Левина и Джеймса Стрей-Гандерсена показала: если спортсмены живут на среднегорье, а тренируются на равнине («live high — train low»), у них растёт масса эритроцитов и объективно улучшается результат — за счёт того, что организм в условиях сниженного давления кислорода наращивает выработку эритропоэтина [1]. Это не гипотеза, а рабочий метод, десятилетиями используемый в подготовке спортсменов на выносливость.
Маски для тренировок: что показывают измерения
Другое дело — популярные маски с клапанами, ограничивающими поток воздуха. Контролируемое исследование с измерением газов крови показало: такая маска не снижает насыщение крови кислородом ни в покое, ни при нагрузке — то есть настоящей гипоксии не создаёт [2]. Что она действительно делает — увеличивает сопротивление дыханию и тем самым нагружает дыхательные мышцы, как утяжелитель нагружает ноги. Это может быть полезной тренировкой дыхательной мускулатуры, но называть её «имитацией высокогорья» — маркетинговое преувеличение, не подтверждённое измерениями.
Гипоксия как сигнал теплопродукции: неожиданная связь с холодом
Здесь физиология делает интересный поворот. По данным К. С. Тринчера, термогенез в лёгких запускает не холод как таковой, а гипоксемия — снижение содержания кислорода в крови, которое на морозе возникает из-за спазма периферических сосудов, а при интенсивной физической работе — из-за того, что мышцы быстро выбирают кислород из притекающей крови [3]. Иными словами, холодовая и рабочая (физическая) гипоксия запускают в лёгких один и тот же механизм теплопродукции — подробный разбор в научной работе «Тибетская йога туммо: физика, физиология и технология холодоустойчивости». Этим же, вероятно, отчасти объясняются и данные экспедиционных измерений: у практикующих туммо в условиях высокогорья и холода сердечно-сосудистая система реагирует иначе, чем у неподготовленных людей — подробности в работе о сердечно-сосудистой адаптации к холоду, выполненной в Гималаях.
Аппаратные тренажёры: гиперкапникаторы и гипоксикаторы — не одно и то же
Устройства для домашней тренировки делятся на два принципиально разных класса. Гиперкапникаторы имитируют эффект задержки дыхания — человек дышит в частично замкнутый контур и получает воздух с повышенным содержанием углекислого газа; это направление опирается на отечественную школу физиологии дыхания, прежде всего на работы Н. А. Агаджаняна о функциях организма в условиях гипоксии и гиперкапнии [4]. Настоящие гипоксикаторы, напротив, снижают долю кислорода во вдыхаемой смеси, приближая условия к среднегорью. Путать их — значит покупать не то устройство под нужную задачу.
| Метод | Что меняется физиологически | Что доказано |
|---|---|---|
| Высотная / гипоксическая тренировка (среднегорье, генераторы гипоксии) | Снижение pO₂, рост выработки эритропоэтина и массы эритроцитов | Работает в спорте высоких достижений [1] |
| Гиперкапникаторы (возвратное дыхание) | Рост CO₂ во вдыхаемом воздухе, тренировка переносимости гиперкапнии | Опирается на школу Агаджаняна; эффект — переносимость CO₂, а не гипоксия [4] |
| Маски-ограничители потока воздуха | Насыщение крови кислородом не меняется | Тренируют дыхательные мышцы, гипоксии не создают [2] |
Что стоит понимать, прежде чем пробовать
Интервальная гипоксическая тренировка с реальным снижением кислорода — метод с физиологическим обоснованием, но применяемый в спорте под контролем и с постепенной дозировкой, а не «на глаз» дома. Дыхательные тренажёры на основе гиперкапнии работают через другой, но тоже реальный механизм — тренировку переносимости углекислого газа, разобранную в статье о задержке дыхания. Маски-ограничители потока воздуха тренируют дыхательные мышцы, но не создают ни то, ни другое, несмотря на маркетинговые обещания «высокогорья в городе».
Любые формы гипоксических и гиперкапнических тренировок противопоказаны при сердечно-сосудистых заболеваниях, неконтролируемой гипертензии, эпилепсии, беременности — решение принимает врач. Задержки дыхания и дыхательные тренажёры — только на суше, никогда в воде: гипервентиляция перед погружением отодвигает позыв вдохнуть, не увеличивая запас кислорода, и это прямой риск потери сознания без предупреждающих ощущений.
Границы доказанного
Показано: высотная гипоксия при контролируемом протоколе повышает эритропоэтин и работоспособность у спортсменов. Показано: маски-ограничители потока воздуха не создают гипоксии и работают как утяжелитель для дыхательных мышц. Показано: гипоксемия — общий физиологический сигнал, запускающий термогенез в лёгких как на холоде, так и при физической работе. Не показано: что домашние гипоксические тренировки без медицинского контроля безопасны при сердечно-сосудистых заболеваниях или заменяют полноценную высотную подготовку.
Частые вопросы
Работают ли тренировочные маски как имитация высокогорья?
Нет. Контролируемое измерение газов крови показало, что такие маски не снижают насыщение крови кислородом ни в покое, ни при нагрузке [2]. Они нагружают дыхательные мышцы за счёт сопротивления потоку воздуха, но настоящей гипоксии не создают.
Можно ли тренировать гипоксию дома?
Настоящую гипоксию создают только устройства, реально снижающие долю кислорода во вдыхаемой смеси (гипоксикаторы), а не маски с клапанами и не гиперкапникаторы, которые действуют через другой механизм — накопление углекислого газа.
Чем гипоксическая тренировка отличается от задержки дыхания?
Задержка дыхания почти не снижает уровень кислорода в крови — позыв вдохнуть запускается накоплением углекислого газа, а не нехваткой кислорода. Настоящая гипоксическая тренировка требует реального снижения парциального давления кислорода, как на высоте.
Кому противопоказана гипоксическая тренировка?
Людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями, неконтролируемой гипертензией, эпилепсией, при беременности — решение принимает врач. Задержки дыхания и дыхательные тренажёры допустимы только на суше, никогда в воде.
Литература
- Levine B. D., Stray-Gundersen J. «Living high-training low»: effect of moderate-altitude acclimatization with low-altitude training on performance // J. Appl. Physiol. — 1997. — Vol. 83, № 1. — P. 102–112.
- Porcari J. P., Probst L., Forrester K. et al. Effect of Wearing the Elevation Training Mask on Aerobic Capacity, Lung Function, and Hematological Variables // J. Sports Sci. Med. — 2016. — Vol. 15, № 2. — P. 379–386.
- Тринчер К. С. Теплообразовательная функция и щелочность реакции легочной ткани. — М.: Изд-во АН СССР, 1960.
- Агаджанян Н. А., Елфимов А. И. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. — М.: Медицина, 1986.