Физиология спорта. Оптимизация спортивной деятельности Часть v оптимизация спортивной деятельности
 Скачать 1.93 Mb.
|
|
Доказанные воздействия В начале 70-х годов XX ст. Экблом с коллегами буквально взбудоражили весь спортивный мир |21]. В одном из исследований они взяли у испытуемых 800 —1 200 мл крови, а спустя 4 недели влили эритроциты обратно. Было установлено значительное (9 %) увеличение МПК и улучшение (23 %) результата выполнения работы на тред-бане. В последующие несколько лет данные одних исследований подтвердили результат, полученный Экбломом и соавт., тогда как других — нет. Конец спорам об эффективности добавления крови положило исследование, проведенное в 1980 г. Буйком и соавт. [9]. 11 бегунов на длинные дистанции высокого класса тестировали в различные периоды исследования: 1) до взятия крови; 2) после восстановления нормального уровня эритроцитов, но до вливания взятой крови; 3) после реинфузии 50 мл солевого раствора (плацебо); 4) после реинфузии 900 мл ранее взятой и хранившейся в замороженном виде крови; 5) после того, как повышенные уровни эритроцитов воз- вратились к норме. Как видно из рис. 14.5, значительно увеличивались МПК и улучшались результаты работы на тредбане после реинфузии эритроцитов (группа А), отсутствовали какие-либо изменения после реинфузии солевого раствора (группа Б). МПК оставалось повышенным в течение 16 недель, тогда как улучшенный результат, показанный при выполнении работы на тредбане, снизился в течение 7 дней. Оптимизация положительных воздействий. Почему исследование Буйка и соавт. оказалось своего рода эпохальным? Гледжилл попытался объяснить противоречивые результаты первых исследований влияния добавления крови [23, 24]. В большинстве исследований, в которых не наблюдали влияния этого воздействия, реинфузировали очень небольшие объемы эритроцитов. Кроме того, реинфузию осуществляли через 3 — 4 недели после взятия крови. Однако оказывается, что необходимо взять и затем повторно ввести не менее 900 мл цельной крови, поскольку меньший объем не вызывает таких значительных улучшений МПК и уровня мышечной деятельности. В некоторых исследованиях, в которых у испытуемых брали небольшой объем крови, не наблюдали никаких изменений. Второе. Оказывается, прежде чем производить реинфузию, необходимо выждать 5 — 6, а возможно, и 10 недель, чтобы организм смог восстановить тот уровень гематокрита крови, который был до ее взятия. И последнее. В первых исследованиях взятую кровь охлаждали. Максимальная продолжительность хранения крови в охлажденном виде — приблизительно 5 недель. Кроме того, при охлаждении около 40 % эритроцитов разрушается. В более поздних исследованиях кровь хранили в замороженном виде. Это позволяет хранить ее неограниченное время, кроме того, разрушается только около 15 % эритроцитов. Гледхилл пришел к заключению, что реинфу-зия крови обеспечивает значительное увеличение МПК и уровня мышечной деятельности, требующей проявления выносливости, если соблюдаются такие оптимальные условия [23, 24]: реинфу-зируется, как минимум, 900 мл крови; интервал между взятием и реинфузированисм крови составляет не менее 5—6 недель; кровь хранится в замороженном виде. Он также продемонстрировал, что эти результаты обусловлены непосредственным увеличением содержания гемоглобина в крови, а не повышенным сердечным выбросом вследствие увеличенного объема плазмы. Реинфузия крови и выносливость. Означает ли увеличение МПК и улучшение результата при вы- полнении работы на тредбане вследствие реинфузии крови, что повышается уровень мышечной деятельности, требующей проявления выносливости? Этот вопрос был в центре внимания ряда исследований. В одном из них наблюдали за результатами бега на 5 миль (8 км) на тредбане у 12 опытных бегунов на длинные дистанции. Сравнивали результаты до и после введения солевого раствора (плацебо), а также до и после реинфу-зии крови [46]. Результаты значительно улучшились после реинфузии крови, особенно на последних 2,5 милях (4 км). Спортсмены после реинфузии пробегали последние 2,5 мили (4 км) на 33 с быстрее (3,7 %), а всю дистанцию — на 51 с быстрее (2,7 %), чем после введения плацебо. В другом исследовании, в котором сравнивали результаты бега на 3 мили (4,8 км) у шести квалифицированных бегунов на длинные дистанции, наблюдали снижение результатов на 23,7 с после реинфузии крови. Этот показатель значительно отличался от показанных спортсменами во время "контрольной попытки вслепую" [25]. Последующие исследования подтвердили улучшение результатов в беге на длинные дистанции и в лыжных гонках после реинфузии крови. Рис. 14.6 иллюстрирует улучшение результатов на дистанциях до 11 км вследствие реинфузии крови. Дистанция, км 6 8 Рис. 14.6. Улучшение результата в беге на дистанции до 11 км после реинфузии эритроцитов из двух единиц крови, хранившейся в замороженном виде. Данные Сприета (1991) Риск, обусловленный применением реинфузии крови Хотя сама по себе эта процедура относительно безопасна, если ее осуществляет компетентный врач, существует определенная степень риска. Введение дополнительного объема крови в сердечно-сосудистую систему может привести к ее перегрузке, кровь становится более вязкой, что может вызвать повышенное свертывание и, возможно даже, сердечную недостаточность. При аутогемотрансфузии, когда реципиенту вливают его же кровь, существует вероятность того, что кровь могут перепутать. При гомогемотрансфу-зии, когда вводят кровь донора, возникают другие проблемы. Например, могут ввести кровь не той группы, может возникнуть аллергическая реакция. Спортсмен может испытывать озноб, жар, приступы тошноты. Кроме того, спортсмен рискует заразиться гепатитом или вирусом иммунодефицита человека (СПИД). Риск, связанный с применением реинфузии крови, если не принимать во внимание моральные, правовые и этические аспекты, значительно превышает любые положительные результаты. ЭРИТРОПОЭТИН Эритропоэтин можно было бы отнести к допингу, поскольку он входит в тот же класс средств, однако ввиду некоторого отличия в механизме действия, рассмотрим его отдельно. Эритропоэтин — гормон, вырабатываемый почками. Он стимулирует образование эритроцитов. Благодаря эритропоэтину увеличивается образование эритроцитов при проведении тренировочных занятий в условиях высокогорья, поскольку тренировка в условиях пониженного парциального давления кислорода стимулирует выделение эритропоэтина. Генная инженерия позволяет получить этот гормон в достаточном количестве. Он значительно повышает гематокрит у людей, страдающих почечной недостаточностью. Предполагаемые положительные воздействия Теоретически Эритропоэтин должен оказывать такое же действие, как и реинфузия эритроцитов, т.е. увеличивать объем эритроцитов, тем самым улучшая транспорт кислорода. Доказанные воздействия Свойство эритропоэтина увеличивать кислородтранспортную способность организма было продемонстрировано в 1991 г., когда впервые исследовали влияние подкожных инъекций небольших доз эритропоэтина на МПК и максимальную продолжительность работы на тредбане. В исследовании принимали участие тренированные и хорошо тренированные испытуемые [20]. Спустя 6 недель после инъекций наблюдали повышение концентрации гемоглобина и гематокрита на 10 %; увеличение МПК на 6 — 8 % и продолжительности работы до изнеможения на 13- 17 %. Семь из 15 испытуемых за 4 мес. до этого принимали участие в исследовании влияния реинфузии эритроцитов. В обоих исследованиях увеличение МПК и продолжительности работы до изнеможения были почти идентичными и объяснялись непосредственно повышением концентрации гемоглобина. Риск, связанный с использованием эритропоэтина Использование эритропоэтина может привести к довольно серьезным последствиям. Несколько случаев смерти велосипедистов в начале 90-х годов связывали с употреблением эритропоэтина, что, однако, не было подтверждено. Последствия применения эритропоэтина труднее предугадать, чем результаты реинфузии эритроцитов. После того как гормон попал в организм, никто не определит, какое количество эритроцитов образуется. Это значительно повышает риск увеличения вязкости крови, что может привести к ее повышенному свертыванию и сердечной недостаточности. ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА Сидя у телевизора, вы смотрите футбольный матч. Бегущая назад "звезда" освобождается от опеки, пробегает метров тридцать, успешно завершает атаку, затем с трудом добирается до скамейки запасных игроков, хватает кислородную маску и начинает дышать 100 %-ным кислородом, чтобы обеспечить восстановление. Насколько это лучше, чем обычный воздух? Предполагаемые положительные воздействия Очевидно, дополнительное потребление кислорода направлено на то, чтобы увеличить его содержание в крови, как и при реинфузии крови. Реинфузия крови осуществляет это, повышая кис-лородтранспортную способность организма, тогда как дополнительное потребление кислорода непосредственно увеличивает объем кислорода в крови. Таким образом спортсмен надеется как можно дольше отстрочить наступление утомления. Этот метод также предлагается для быстрого восстановления сил между изнурительными тре- нировочными нагрузками. Доказанные воздействия Первые попытки изучить положительное воздействие потребления чистого кислорода были предприняты еще в начале XX ст. Однако только в 1932 г. во время Олимпийских игр кислород стали рассматривать как средство, оказывающее положительное влияние на спортивную деятельность. В тот год японские пловцы одержали убедительные победы. Многие объяснили их успех вдыханием чистого кислорода перед стартом. К сожалению, трудно сказать, был ли их успех обусловлен потреблением кислорода, или тем, что они просто были сильнее. С точки зрения истории, одним из первых исследований, в котором наблюдали влияние вдыхания кислорода на мышечную деятельность, было исследование, проведенное сэром Роджером Бен-нистером, ученым и врачом, известным во всем мире благодаря изучению неврологических расстройств [7]. Как спортсмен доктор Беннистер первым в мире преодолел дистанцию в 1 милю быстрее 4 мин. Кислород можно потреблять непосредственно перед соревнованием, во время соревнования, в процессе восстановления после соревнования или комбинированно. Использование кислорода непосредственно перед физической нагрузкой оказывает незначительное влияние на мышечную деятельность. Потребление кислорода повышает объем или интенсивность выполняемой работы только небольшой продолжительности, к выполнению которой приступают спустя несколько секунд после потребления кислорода. Во время таких кратковременных периодов физической нагрузки субмаксимальная работа может выполняться при пониженной частоте пульса. Если к выполнению физической нагрузки не приступают в течение нескольких секунд после потребления кислорода, никаких улучшений не происходит. Влияние потребления кислорода значительно уменьшается, если продолжительность физической нагрузки превышает 2 мин и к ее выполнению приступают при более чем через 2 мин после вдыхания кислорода. Это отражает ограниченный потенциал накопления кислорода организмом — лишнее количество кислорода быстро исчезает. При потреблении кислорода во время выполнения физической нагрузки улучшаются некоторые параметры мышечной деятельности. В частности, значительно увеличивается общий объем выполняемой работы, а также ее интенсивность. Кроме того, продуктивнее выполняется субмаксимальная работа при более низких физиологических затратах. Следует отметить снижение пиковых уровней лактата крови после изнурительной физической нагрузки, выполняемой при вдыхании кислорода, несмотря на выполнение значительно большего объема работы. Исследования потребления кислорода во время периода восстановления не показали каких-либо изменений. Процесс восстановления не улучшается, как не улучшается и уровень последующей мышечной деятельности. В исследовании, проведенном в нашей лаборатории, результаты которого не публиковались, испытуемые выполняли изнурительную физическую нагрузку с максимальным усилием на велоэргометре в течение 60 с. После этого в течение 2-минутного периода восстановления они сразу же начинали дышать газовой смесью чистого кислорода либо воздуха. После этого выполнялся второй 60-секундный тест. Потребление кислорода не оказывало никакого воздействия ни на процесс восстановления, ни на общий объем работы, выполненной во время второго теста. Результаты этого исследования приведены на рис. 14.7. В подобном исследовании с участием профессиональных футболистов, выполнявших бег на тредбане, наблюдали точно такую же картину [49]. С практической точки зрения потребление кислорода перед выполнением физической нагрузки малоэффективно ввиду относительно короткого периода времени, в течение которого запасы кислорода остаются повышенными. В то же время сущность большинства видов спорта не позволяет спортсмену начинать соревнование сразу же после потребления кислорода. Эффективность использования кислорода во время выполнения мышечной деятельности ограничена объективными причинами: в каком виде спорта или в какой спортивной дисциплине вы можете нести баллон с кислородом без значительного ограничения дви- жений? Условия Рис. 14.7. Вращение педалей в течение второго максимального 60-секундного цикла работы на велоэрго- метре, который выполнялся спустя 2 мин после первого идентичного цикла. Между циклами испытуемые дышали кислородом (60 и 100 %) либо комнатным воздухом: 1 - 100 % О2; 2 - 60 % О2; 3 - плацебо; 4 — контроль Таким образом, период восстановления представляется наиболее подходящим моментом для потребления кислорода. Однако это имеет смысл только в том случае, если потребление кислорода ускоряет процесс восстановления сил и помогает спортсмену снова принять участие в состязании, более полно восстановившись. К сожалению, результаты исследований не подтверждают положительное воздействие потребления кислорода на процесс восстановления. Риск, связанный с потреблением дополнительного количества кислорода В настоящее время не выявлен риск, связанный с потреблением кислорода. Отметим только, что кислород легко воспламеняется, поэтому кислородные аппараты не следует помещать вблизи огня или источника тепла, а также вблизи курящих. В ОБЗОРЕ... 1. Реинфузия крови направлена на искусственное увеличение объема эритроцитов в крови человека. Она была предложена для усиления мышечной деятельности, требующей проявления выносливости, вследствие улучшения кислородтранспортной способности крови. 2. В первых исследованиях наблюдали противоречивые результаты. В более позднем исследовании было выявлено значительное увеличение МПК, продолжительности работы до изнеможения, а также повышение уровня мышечной деятельности во время бега на длинные дистанции и лыжных гонок. 3. Применение этого метода может повышать ее свертывание, приводить к сердечной недостаточности. Существует также риск возникновения аллергических реакций, заражения гепатитом и внесением вируса СПИД. 4. Эритропоэтин — гормон, стимулирующий образование эритроцитов. Он предложен в качестве средства, способствующего повышению работоспособности, на том основании, что увеличение количества эритроцитов приводит к повышению кислородтранспортной способности крови. 5. Изучению свойств эритропоэтина посвящено немного исследований. В одном из них наблюдали увеличение МПК и продолжительности работы до изнеможения. 6. Ввиду невозможности предугадать степень реакции организма на Эритропоэтин, его использование может быть опасным. При перепроизводстве эритроцитов возможен летальный исход, поскольку повышенная вязкость крови может привести к образованию тромбов и сердечной недостаточности. 7. Потребление кислорода во время выполнения физической нагрузки улучшает работоспособность, однако сам процесс слишком громоздок, чтобы его можно было использовать в практической деятельности. Не доказана эффективность использования кислорода до и после выполнения физической нагрузки. 8. Кратковременные периоды (2—3 мин) потребления кислорода не связаны с каким-либо риском для здоровья спортсмена. АСПАРАГИНОВАЯ КИСЛОТА Увеличение интенсивности и продолжительности физической нагрузки приводит к повышению концентрации аммиака в крови, что связано с возникновением утомления. Аммиак — токсическое вещество. Для снижения токсического действия избыток аммиака превращается в печени в менее вредное вещество — мочевину. Аспарагиновая кислота является аминокислотой, принимающей участие в этом процессе. Предполагаемые положительные воздействия Существует предположение, что аспартаты (соли аспарагиновой кислоты) могут способствовать выведению аммиака из крови, тем самым отдаляя наступление утомления. Доказанные воздействия В настоящее время ученые не пришли к единому мнению относительно действия аспартатов. Так, в одном из исследований восемь физически здоровых мужчин выполняли работу до изнеможения на велоэргометре с постоянной интенсивностью 75 % Vo2max. Первый тест проводился после приема аспартатов, второй — после употребления плацебо [35]. Значительных различий в продолжительности работы до изнеможения между двумя тестами не было выявлено. Спустя несколько лет было проведено точно такое же исследование с единственным исключением: доза аспартатов была чуть выше. В этом исследовании наблюдали значительные различия в продолжительности работы до изнеможения между двумя группами. Таким образом, в настоящее время нельзя сделать конкретный вывод о действии аспартатов. Необходимо провести хорошо контролируемые систематические исследования, варьируя дозы аспартатов и изменяя интенсивность нагрузок. Риск, связанный с использованием аспарагиновой кислоты На сегодняшний день нет никаких сведений о риске, связанном с использованием аспаргиновой кислоты. Необходимо проведение большего числа исследований, чтобы определить, безопасна ли она для здоровья. НАГРУЗКА ДВУУГЛЕКИСЛОЙ СОЛЬЮ Из главы 9 мы знаем, что бикарбонаты — важная часть буферной системы —обеспечивают сохранение кислотно-щелочного равновесия жидкостей организма. Вполне естественно, что ученые заинтересовались, нельзя ли усилить мышечную деятельность в анаэробных видах спорта, характеризующихся образованием большого количества молочной кислоты, на основании увеличения буферной способности организма за счет повышения концентрации двууглекислой соли в крови. |