Дыхательная система спортсменов

2

Введение

Естественной моделью изучения резервов организма является спортивная деятельность. Вместе с тем, об абсолютных и даже относительных величинах резервных возможностей человека известно еще очень мало. Предполагается, что человек в условиях повседневной жизни выполняет работу в пределах до 35% от своих абсолютных возможностей. Эта работа выполняется свободно, без затрат волевых усилий. При работе в диапазоне 35-50% возможностей требуются волевые усилия, и такая работа приводит к утомлению (включаются резервы первого эшелона). Выше 65% абсолютных возможностей лежит "порог мобилизации". За пределами этой границы остаются только автономно охраняемые резервы организма, произвольное, при помощи волевого усилия, использование которых невозможно.

Однако регулярная физическая тренировка приводит к тому, что недоступные раньше границы возможного расширяются и становятся обычными, легко достижимыми. Примером этому всегда с неумолимостью является спорт.

Представления о резервах организма человека развиваются сейчас исследователями всех специальностей - так продвигается вперед наука о возможностях человека как вида - Homo sapiens.

Сведения о резервных возможностях дыхательной системы

Научные данные о значительном расширении диапазона функциональных возможностей дыхательной системы в процессе физической тренировки стали появляться вместе с "взрывом" публикаций по физиологии спорта в конце 50-х - начале 60-х годов. Поскольку предельное напряжение дыхательной функции, также как и всех остальных, входящих в систему кислородного транспорта, происходит на уровне максимального потребления кислорода (МПК), то изучение резервов осуществляется при предельных физических нагрузках. Так, при выполнении физических нагрузок, относящихся к зонам субмаксимальной и большой мощности минутный объем дыхания (МОД) у взрослых нетренированных мужчин обычно не превышает 90-120 л/мин, в то время как у спортсменов он может достигать 160-170 и даже 250 л/мин. Вентиляционные возможности легких характеризуются величиной максимальной вентиляции легких (МВЛ, называемой также "пределом вентиляции", "максимальным респираторным дебитом", "пределом дыхания"), определение которой широко распространено в клинической и спортивной медицине.

Величина МОД при МПК, естественно, всегда ниже МВЛ, составляя в среднем 2/3 от ее величины, поэтому принято определять "резерв дыхания" как разницу между МВЛ и МОД при МПК, которая у здоровых людей составляет от 30 до 50% от МВЛ или 60 до 130 л/мин. Величина МВЛ у взрослых нетренированных мужчин составляет от 120 до 150 л/мин, в то время как у спортсменов - 220-300 л/мин. Рост вентиляции при изменении интенсивности нагрузок обеспечивается различным сочетанием основных ее компонентов - частоты и глубины дыхания, причем показано, что у здорового человека обнаруживаются индивидуальные корреляции между средней вентиляцией, средней величиной дыхательного объема и частотой дыхания. В вопросе о том, какую роль в обеспечении высокой рабочей вентиляции имеет частота дыхания, много противоречий. Наиболее распространено мнение о большей эффективности, а, следовательно, целесообразности относительно редкого дыхания - до 40-50 дыханий в минуту у взрослых и до 70 - у детей.

Однако у отдельных групп высококвалифицированных спортсменов при напряженной мышечной работе и при финишировании обнаруживалась частота дыхания от 80 до 110 циклов в минуту. Вместе с тем, исследования энергетики дыхания показали, что повышение вентиляции за счет частоты дыхания выше на 40-50 циклов в 1 минуту приводит к резкому возрастанию работы дыхания (энергетические затраты на осуществление самого дыхания). Другой показатель - дыхательный объем - при работе целиком зависит от величины ЖЕЛ индивидуума, которая у физически тренированных людей всегда выше, чем у нетренированных, а у спортсменов, например, гребцов и пловцов, может достигать 7000-8000 мл и более. В вопросе о предельном изменении величины дыхательного объема (V_T) при напряженных мышечных нагрузках также имеются различные мнения. Принято V_T характеризовать в % от ЖЕЛ. При значительных физических нагрузках V_T достигает величины около 30-40% ЖЕЛ. Превышение этой величины приводит к резкому возрастанию работы дыхания из-за участия дополнительных дыхательных мышц.

Что касается анализа динамики параметров газообмена в процессе адаптации к физическим нагрузкам, то данные этого можно получить только при прямой спироэргометрии. Регистрируемыми при газоанализе величинами являются процент поглощения кислорода (% О₂ погл.) и процент выделения углекислоты (% СО₂), выражаемые в об %.

Известно, что изменение показателя % О₂ погл. зависит от диффузионной способности легких, но у здоровых людей этот процесс обычно не лимитирует переход газов из крови в альвеолы и обратно, так как закономерно увеличивается с 20-25 мл/мм рт. ст. в покое до 70-80 - при нагрузках, что подтверждается исследованиями хорошо тренированных спортсменов. В связи с увеличением диффузии газов, а также другими причинами (повышение равномерности вентиляции, увеличение диффузионной поверхности, улучшение диффузионно-перфузионных отношений у высококвалифицированных спортсменов) объем альвеолярной вентиляции может достигать 90%.

При адаптации к физическим нагрузкам большинство исследователей наблюдали повышение % О₂ погл., причем отмечалось, что с повышением тренированности у спортсменов наблюдалось повышение % О₂ погл. при одновременном снижении показателей вентиляции. Напротив, при снижении работоспособности вентиляция повышалась, а % О₂ погл. снижался.

Таким образом, анализ всех приведенных фактических материалов свидетельствует, что физическая тренировка способствует повышению уровня функциональных возможностей практически всех показателей дыхательной системы, что связано с активной мобилизацией ее резервных возможностей.

При изучении методических походов при оценке резервов системы дыхания выделяют:

1. резервы кислорода в организме;

2. резервы емкости легких и дыхательных мышц;

3. резервы регуляции аппарата внешнего дыхания.

Резервы кислорода в организме

Под резервом кислорода понимается объем его, имеющийся в легких, крови и тканях организма в момент прекращения дыхания. В первые секунды задержки дыхания при полном вдохе в легких находится около 1000 мл О₂ (это, вероятно, при ЖЕЛ, равной 5,0 литрам). В крови О₂ содержится еще около 1000 мл, в тканевых пространствах - 250-300 мл, в мышцах - 200-300 мл О₂ в связанном состоянии. Таким образом, резерв кислорода в организме человека составляет немногим более 2500 мл. В критических ситуациях это - последний кислородный резерв организма. Расход его наполовину ставит организм на грань потери сознания, так как раньше и сильнее всего нарушается деятельность клеток коры головного мозга. Поскольку в покое человек потребляет около 300 мл кислорода в минуту, резерва его при задержке дыхания достаточно максимум на 3-4 минуты, хотя ныряльщики за жемчугом из племени ама достигают тренировкой способности выполнять работу под водой до 5-6 минут.

Резервы легких и дыхательных мышц в известной мере могут быть оценены величиной жизненной емкости легких и, отчасти, показателями объема форсированного вдоха и выдоха. Это связано с тем, что увеличение ЖЕЛ ведет к увеличению диффузионной поверхности легких, приводит к экономизации дыхания, а увеличение функциональной дееспособности дыхательных мышц обеспечивает создание высокой мощности дыхательных потоков (например, до 9,0 л/с у пловцов. Суждение о функциональных резервах аппарата внешнего дыхания может быть составлено по величине минутного объема дыхания за счет учащения и углубления дыхания, причем, по-видимому, существуют индивидуально оптимальные соотношения глубины и частоты дыхания, которые обеспечивают высокую эффективность вентиляции. Однако с увеличением вентиляции кислородная стоимость ее увеличивается гиперболически, причем подсчитано, что при вентиляции 150 л/мин на работу мышц, участвующих в дыхании, требуется до 1,5 л/мин кислорода.

Классификация резервов дыхательной системы и их роль в адаптации к напряженным физическим нагрузкам

В последние годы все чаще наряду с бесспорным утверждением о том, что главным лимитирующим звеном в системе кислородного обеспечения организма является производительность сердца, появляются факты, свидетельствующие о том, что при напряженной мышечной деятельности внешнее дыхание также может лимитировать увеличение доставки кислорода работающим мышцам.

Но сама дыхательная функция так многообразна, что анализ участия ее в кислородном обеспечении организма требует введения иных методических подходов. Одним из плодотворных направлений в этом отношении является представление о системе функциональных резервов организма, иерархия которых весьма сложна и в настоящее время широко исследуется.

При рассмотрении известных, но весьма разнородных показателей дыхательной функции как в условиях покоя, так и при мышечной деятельности есть смысл разделить их на различные категории функциональных (физиологических) резервов с точки зрения их качественной разнородности. Предлагается выделять три категории резервов дыхательной системы: резервы мощности, резервы мобилизации (мобилизационной способности) и резервы эффективности - экономичности. Резервы мощности характеризуют уровень морфофункциональных характеристик аппарата внешнего дыхания (пределы возможностей дыхательной системы). В качестве показателей резервов мощности дыхательной системы наиболее значимы величины жизненной емкости легких (ЖЕЛ), пневмотахометрии на вдохе и выдохе (ПТ вд., ПТ выд.), максимальной вентиляции легких (МВЛ) и величина минутного объема дыхания на уровне МПК. К этим показателям следует отнести силу и выносливость мышц. Все показатели при анализе рассчитываются как в абсолютных величинах, так и в нормированных на 1 кг веса тела.

Резервы мобилизации отражают способность организма утилизировать имеющиеся морфофункциональные возможности вентиляторного аппарата и реализовать их на уровне МПК. В качестве показателей резервов мобилизационной способности были использованы отношения величины дыхательного объема (ДО) к ЖЕЛ в процентах (ДО/ЖЕЛ%) и величины вентиляции на уровне МПК к МВЛ в процентах - МОД _(МПК) /МВЛ%. Таким образом, резервы мобилизации характеризуют функциональную дееспособность дыхательной системы и относятся в этом отношении к резервам регуляции системы дыхания.

Резервы эффективности - экономичности характеризуют КПД вентиляторной функции, отражают энергетическую стоимость вентиляции. В качестве показателей резервов эффективности выделены следующие регистрируемые на уровне МПК:

· объемный процент поглощения О₂ из вдыхаемого воздуха (% О₂ погл.), рассчитываемый как разность в содержании О₂ во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе;

· вентиляционный эквивалент (ВЭ, в мл воздуха, необходимого для потребления 1 мл О₂, который рассчитывается как отношение вентиляции к потреблению кислорода);

· коэффициент использования кислорода (КИ О₂, в мл О₂, утилизируемого из 1 л воздуха); он рассчитывается как отношение величины потребления О₂ к вентиляции;

· кислородный эффект дыхательного цикла (ЕЭ дц, в мл О₂, доставляемого организму за один дыхательный цикл, и этот же показатель, отнесенный к весу тела, в мл/цикл ? кг).

Показатели резервов эффективности - экономичности также, по существу, являются отражением совершенствования регуляторных механизмов, так как улучшение утилизации кислорода воздуха в легких определяется диффузионной способностью легких, соотношением вентиляции и легочного кровотока в различных участках легких, величиной альвеолярно-венозного градиента, который, как отмечалось выше, зависит от скорости утилизации О₂ в тканях и др.

Представление о различных категориях резервов дыхательной системы требует ответа на один практически важный вопрос: когда и какие из резервов являются более чувствительными для тренировки? Дело в том, что одним из способов воздействия на резервы дыхательной системы с целью повышения эффективности спортивной подготовки может явиться специализированная тренировка дыхательной функции, способствующая совершенствованию функциональной системы кислородного обеспечения организма и выносливости в целом. Дыхание - наиболее кортикализованная функция, что обусловливает широкие возможности ее произвольного контроля. Поэтому потребовались специальные исследования для установления значимости различных категорий резервов дыхательной системы в повышении работоспособности спортсменов на различных этапах адаптации. Наиболее целесообразным подходом к решению такой задачи было сравнение величин основных показателей этих резервов при различных уровнях аэробной производительности.

С этой целью исследования были проведены на людях, которые тренируются только в одном определенном виде спорта.

Было обследовано 153 легкоатлета, специализирующихся в беге на средние и длинные дистанции. Уровень подготовки спортсменов был от III разряда до мастеров спорта. Выбор в качестве объекта исследований бегунов был обусловлен тем, что в этом виде двигательной деятельности можно наиболее отчетливо наблюдать все стадии адаптации в системе кислородного обеспечения организма. Все спортсмены обследовались в покое и прошли тестирование с определением МПК и регистрацией всех показателей внешнего дыхания на уровне МПК. В зависимости от уровня аэробной производительности было выделено 8 групп. 6 групп образовали взрослые спортсмены с уровнем аэробной производительности 55-60; 60,1-65; 65,1-70; 70,1-75; 75,1-80 и 80 мл/кг мин, а также 2 группы юных бегунов с уровнями МПК 60-65 и 65,1-70 мл/кг мин. Таким образом, представлялось возможным сделать сравнение всех показателей резервов дыхательной системы при различных уровнях аэробной производительности, условно разделенных на средний (до 60 мл/кг мин - начальный период адаптации); высокий (до 75 мл/кг мин - II этап адаптации) и очень высокий (выше 75 мл/кг мин - заключительный этап адаптации) и установить, таким образом, значение различных категорий резервов дыхательной системы в совершенствовании аэробной производительности и процессе адаптации к тяжелым физическим нагрузкам.

Резервы мощности. Динамика показателей резервов мощности дыхательной системы представляется весьма характерной. Резервы мощности по показателям ЖЕЛ и пневмотахометрии исчерпывают свою значимость в повышении работоспособности примерно на уровне МПК, равного 60 мл/кг мин. При этом, вплоть до уровня МПК в 70 мл/кг мин, продолжают увеличиваться резервы вентиляционных возможностей, затем и они стабилизируются.

Резервы мобилизации. Динамика показателей резервов мобилизационной способности дыхательной системы при повышении уровня аэробной производительности такова, что они существенно не изменяются вплоть до достижения высоких уровней аэробной производительности, после чего их вклад в повышение работоспособности возрастает (2-й этап адаптации). По-видимому, способность утилизировать при предельных нагрузках до 50% от ЖЕЛ и примерно 65-70% от МВЛ может быть достигнута только в результате многолетней тренировки. Таким образом, резервы мобилизационной способности дыхательной системы включаются, в основном, при достижении очень высоких уровней аэробной производительности тогда, когда резервы мощности теряют свою значимость, что свидетельствует о совершенствовании системы регуляции всей системы кислородного обеспечения организма.

Резервы эффективности - экономичности. Полученные данные говорят о том, что резервы эффективности - экономичности дыхательной системы включаются наиболее заметно на заключительном этапе адаптации организма к тяжелым физическим нагрузкам при достижении самых высоких величин аэробной производительности (МПК выше 75 мл/кг мин). Показатели эффективности - экономичности являются отражением всей совокупности "взаимосодействия" системы дыхания, системы крови и циркуляции, а также системы утилизации кислорода тканями. Обычно высокая эффективность внешнего дыхания удерживается до достижения около 80% МПК, а затем она резко падает ввиду развивающегося метаболического ацидоза и наступающей относительной гипервентиляции. Таким образом, удержание высоких показателей эффективности - экономичности на уровне МПК следует считать проявлением высокой функциональной устойчивости организма и совершенствованием регуляторных механизмов, развивающихся только у лиц, значительно адаптированных к нагрузкам.

Таким образом, в результате регулярной физической тренировки происходят многообразные адаптивные изменения в организме, сопровождающиеся совершенствованием различных сторон функциональных возможностей дыхательной системы. Основные черты оптимизации рабочего гиперпноэ у высококвалифицированных спортсменов при достижении наивысших уровней аэробной производительности в 75-85 мл/кг мин характеризуются стабилизацией параметров МОД на уровне 135-140 л/мин (BTPS), частоты дыхания около 50 циклов в минуту, в увеличении параметра ДО/ЖЕЛ до 50% от ЖЕЛ и процента поглощения кислорода на уровне МПК не ниже 4,2-4,3 об%. Причем этот показатель - выше 4,5-5,0 об.% всегда может гарантировать высокий уровень работоспособности.

Таким образом, процесс адаптации к физическим нагрузкам и совершенствование аэробной производительности и работоспособности спортсмена заключается в поэтапном включении различных категорий резервов дыхательной системы: мощности, мобилизационной способности и эффективности - экономичности.

Итак, на уровне средних величин аэробной производительности (до 60 мл/кг мин) доминирующее значение имеет повышение резервов мощности дыхательной системы.

Высокий уровень аэробной производительности (до 75 мл/кг мин) характеризуется включением резервов мобилизационной способности. Тренированный организм становится способным утилизировать достигнутые ранее резервы мощности в большей степени, чем менее подготовленный. На этом уровне еще продолжают увеличиваться некоторые из показателей резервов мощности (например, МВЛ) и величина вентиляции при предельных нагрузках.

Теоретическая и практическая значимость представлений о резервах дыхательной системы

Принципиально важным в разработке представлений о резервах дыхательной системы является положение о том, что они могут быть целенаправленно тренируемы путем произвольных воздействий на дыхательную функцию как в условиях покоя (дыхательные упражнения), так и при мышечной деятельности путем произвольного контроля дыхания.

Разумеется, мышечная деятельность спортивного характера, требующая для своего энергообеспечения необходимого количества кислорода, сама по себе является хорошим средством для тренировки дыхательной функции. Однако этот естественно протекающий процесс представляет собой очень сложное сочетание последовательно и параллельно протекающих реакций, из которых можно выделить две основные группы.

Первой группой реакций, включающихся в "борьбу за кислород", являются изменения, характеризующие, усиливающие дееспособность функциональных систем, доставляющих кислород из атмосферного воздуха к тканям организма. Сюда относятся признаки улучшения функционального состояния органов дыхания и кровообращения: повышение максимальной вентиляции легких, жизненной емкости легких, увеличение производительности работы сердца и т.д.

Вторая группа реакций объединяет всю совокупность изменений, наступающих в тканях и направленных на лучшую утилизацию из крови кислорода, доставляемого к работающим тканям. Сюда относится повышение активности ферментных систем, ответственных за усиление реакций как аэробного, так и анаэробного типа. Это обеспечивает, с одной стороны, способность поддерживать на необходимом уровне интенсивность окислительных процессов, а, с другой, обеспечивать работу мышц в условиях резкого недостатка кислорода (гипоксемии). Реакции анаэробного типа приводят к кислородному долгу и накоплению в тканях недоокисленных продуктов распада (например, молочной и пировиноградной кислот) и изменениям во внутренней среде, что в конечном итоге повышает устойчивость организма к действию этих неблагоприятных изменений. В естественных условиях тренировки формирование всех этих реакций является очень медленным, многолетним процессом, поэтому все они обнаруживаются только у очень квалифицированных спортсменов, имеющих большой стаж тренировочной работы.

Соответственно двум группам реакций, протекающим в организме в связи с естественным развитием тренированности, можно выделить и два основных направления в тренировке дыхательной функции.

Первое направление предусматривает применение специальной системы дыхательных упражнений, направленных на повышение функциональной дееспособности дыхательного аппарата, повышение его производительности, то есть улучшение вентиляторной функции легких.

Второе направление предусматривает применение специальных произвольных (волевых) изменений режима дыхания при мышечной деятельности, обеспечивающих повышение резервов мощности и мобилизации (произвольная гипервентиляция) или на повышение использования кислорода воздуха в крови (утилизация кислорода) и повышение устойчивости организма к неблагоприятным изменениям во внутренней среде, в том числе, к недостатку кислорода и избытку углекислоты, сдвигу Рh и др. (произвольная гиповентиляция).

История применения дыхательных упражнений для повышения функциональных возможностей дыхательной системы, а также общего воздействия на организм и укрепления нервной системы насчитывает несколько тысячелетий. Вспомним хотя бы индийскую систему хатха-йогу, включающую в себя разнообразные дыхательные упражнения - пранаяму.

Дыхательные упражнения способствуют тренировке нервных механизмов дыхательного аппарата, в клинической практике они используются в виде дыхательной гимнастики как лечебный фактор. В условиях современного спорта применение дыхательных упражнений имеет особое значение, но при этом очень важно знать ответ на два вопроса:

1. Что можно тренировать с помощью дыхательных упражнений, то есть, какова специфика воздействия дыхательных упражнений?

2. Каково место использования дыхательных упражнений на различных этапах спортивной подготовки?

Путем тренировки системы дыхания посредством дыхательных упражнений можно добиться:

1. увеличения объема легких (ЖЕЛ);

2. развития силы и выносливости дыхательных мышц;

3. повышения способности к максимальной вентиляции легких.

Исследования, проведенные на различных группах спортсменов показали, что разнообразные дыхательные упражнения способствуют увеличению резервных возможностей дыхательной системы и, в первую очередь, резервов мощности дыхательной системы. Наибольший эффект применения дыхательных упражнений отмечается на этапе начальной спортивной подготовки, поэтому их можно рекомендовать многочисленной армии спортсменов малой и средней квалификации (до II и III спортивных разрядов) для дальнейшего повышения функционального состояния и физической работоспособности. У перворазрядников и мастеров спорта влияние дыхательных упражнений на спортивные результаты менее заметно, а иногда они вообще не влияют на результативность.

Почему же дыхательные упражнения становятся малоэффективными у спортсменов высших разрядов? Ответ на этот вопрос дает изучение энергетики самого дыхания. Известно, что при увеличении вентиляции резко возрастает работа самого мышечного аппарата дыхательной системы. Это приводит к тому, что дыхательные мышцы, потреблявшие в условиях покоя 1-2 мл О₂ в мин, при вентиляции в 130-140 литров в минуту требуют для своей работы уже до 500 мл кислорода, что составляет более 10% от общего потребления кислорода. Было посчитано, что дыхательные мышцы могут "съедать" до 1 литра кислорода и более. Становится ясным, что избыточная вентиляция при мышечной работе становится неэффективной, а следовательно, дальнейший ход адаптации функциональной системы кислородного обеспечения организма не может быть направлен на достижение сверхвысоких величин легочной вентиляции.

Не случайно, поэтому в исследованиях, проведенных на большом числе спортсменов, не было обнаружено достоверной корреляции величин ЖЕЛ и МВЛ с показателями МПК на этапе спортивной подготовки, соответствовавшей 1 разряду, КМС и мастеров спорта в различных видах спорта. Установлено, что при достаточно высоком уровне спортивной подготовки происходит повышение эффективности внешнего дыхания, так как очень высокие показатели вентиляции становятся энергетически неоправданными. Это обусловлено еще одним обстоятельством. Дело в том, что при высокой интенсивности мышечной работы (выше порога анаэробного обмена), вследствие значительной активации анаэробного метаболизма и накопления в крови недоокисленных продуктов обмена, система регуляции дыхания испытывает дополнительную интенсивную хеморецепторную стимуляцию. Следствием является то, что линейная зависимость вентиляции от мощности выполняемой работы нарушается и дыхание становится избыточным, что сопровождается уменьшением его эффективности и экономичности. Как правило, в таких условиях дыхание резко учащается, снижается дыхательный объем, уменьшается альвеолярная вентиляция.

Сейчас можно сказать, что произвольное снижение вентиляции во время мышечной работы в определенных группах возможно, но оно ограничено возрастающей хеморецепторной стимуляцией (главным образом, гиперкапнической) и понижающейся чувствительностью к ней, что приводит к развитию императивного стимула дыхания и срыву управления.

Для дальнейшего повышения вентиляционных возможностей легких и для тренировки способности к более полной и срочной мобилизации резервов мощности дыхательной системы следует пользоваться приемом произвольного увеличения вентиляции по ходу мышечной деятельности. Разумеется, сама интенсивная двигательная тренировка, вызывая значительное увеличение минутного объема вентиляции, является хорошим тренингом вентиляционных возможностей. Однако только в условиях соревновательной деятельности спортсмен достигает самых высоких показателей вентиляции, причем такая ситуация (особенно в условиях спуртов и финиширования) далеко не всегда является оптимальной и трудно переносится. Поэтому специальная тренировка к возникновению подобных состояний является необходимой. Лучше всего такую дополнительную тренировку дыхания проводить на фоне довольно интенсивного выполнения физических упражнений (при пульсе не ниже 160-170 уд/мин). По ходу работы надо периодически выполнять предельную для таких условий гипервентиляцию преимущественно за счет увеличения частоты дыхания, следя за тем, чтобы глубина дыхания не уменьшалась. Это приводит к непроизвольному увеличению частоты движений, следовательно, к повышению скорости. Такая тренировка не только будет повышать дееспособность вентиляционной функции легких, но и моделировать до определенной степени спурты и финиширование на соревновательной дистанции.

Начинать произвольную гипервентиляцию надо с небольшой продолжительности (5-10 с), постепенно доводя до 30 и более. Делать эти упражнения следует в устойчивом периоде работы. С этой целью следует использовать предварительные кратковременные задержки дыхания по ходу двигательной деятельности. Возникшая при этом гипоксемия дает хороший импульс для проведения гипервентиляции. А вот при малоинтенсивных упражнениях (утренняя зарядка, разминка, заминка) для тренировки выносливости дыхательных мышц и повышения МВЛ можно рекомендовать применение диафрагмирования дыхания. В качестве простейшего тренажера можно использовать обыкновенный загубник, который каждый спортсмен должен иметь с собой, с настолько суженным отверстием, чтобы явно ощущалось усилие, "работа" дыхательной мышцы. Диафрагму можно периодически снимать, переходя на обычное дыхание. Еще проще часть дыхательных движений осуществлять через сжатые зубы, с силой втягивая и выталкивая воздух через сжатые губы. Если эти упражнения применяются при специальной работе, не следует опасаться некоторой "ломки" техники в первое время, так как очень скоро к таким воздействиям спортсмены привыкнут и будут выполнять их, не меняя техники движений. Кроме того, увеличивающаяся механическая работа и затраты энергии при произвольных изменениях дыхания снижаются после многократных повторений заданий в процессе упражнения.

Для повышения резервов мощности дыхательной системы можно использовать и другие способы воздействия на дыхание при мышечной работе: дыхание гипоксическими и гиперкапническими смесями, применение "дополнительного мертвого пространства", использование глубокого и форсированного дыхания. Это уже более сложные инструментальные процедуры, которые чаще применялись в исследовательских целях, но уже начинают применяться на практике.

Известно, что при носовом дыхании уровень МВЛ в два раза и более ниже, чем при дыхании через рот. Сопротивление воздуха при дыхании через нос выше уже в покое в 1,5-4 раза и еще больше повышается при значительной вентиляции.

При носовом дыхании не только снижается уровень вентиляции, но дополнительно тренируются и дыхательные мышцы. При затруднениях, возникающих при дыхании через нос, можно переходить на смешанное (вдох через нос, выдох через рот и т.д.) или ротовое дыхание. Особенно это необходимо при более интенсивной работе, когда использование только носового дыхания становится явно недостаточным. Тренирующийся спортсмен, применяющий носовое дыхание при мышечной работе, постепенно привыкает к неприятным (необычным) ощущениям, возникающим вначале. Время работы с таким дыханием значительно увеличивается, а дыхание становится более редким, глубоким, ровным.

Изложенное выше позволило соединить воедино два процесса - адаптацию к мышечной деятельности как процесс, протекающий в определенной гетерохронной последовательности мобилизации различных резервных механизмов и конкретные процессы совершенствования дыхательной системы - одной из важнейших систем кислородного обеспечения организма. Повышение физической работоспособности, физиологическим интегралом которой является аэробная производительность организма, сопровождается поэтапным включением в кислородное обеспечение различных категорий резервов дыхательной системы.

Наиболее представительным физиологическим показателем аэробных возможностей организма является величина МПК, характеризующего мощность аэробного механизма энергообеспечения. Это связано с тем, что другие характеристики важнейшего показателя этого механизма так или иначе связаны с ним. Как известно, емкость аэробного механизма характеризует время удержания МПК, подвижность - время выхода на МПК и эффективность - КПД этого механизма.

Исследования показали, что на уровне средних для спортсменов величин аэробной производительности (до 60 мл/кг. мин) доминирующее значение в повышении аэробных возможностей имеет повышение резервов мощности дыхательной системы (дальнейшее повышение ЖЕЛ, МВЛ, силы и выносливости дыхательных мышц и т.д.). Это означает, что на этом этапе физической подготовки (от дошкольников, школьников и даже пожилых людей, начавших заниматься физической культурой, до спортсменов, включая массовые разряды) следует особое внимание уделять дыхательной подготовке, тренировать резервы мощности дыхательной системы специальными дыхательными упражнениями.

Высокий уровень аэробной производительности (до 75 мл/кг.мин) характеризуется включением резервов мобилизационной способности (повышение величин ДО/ЖЕЛ до 50% и выше, величины МОД_МПК/МВЛ до 75% и выше). Таким образом, тренированный организм утилизирует в большей степени достигнутые ранее резервы мощности. Безусловно, эти резервы тесно связаны с совершенствованием регуляторных механизмов самой дыхательной системы, так как при этом, в первую очередь, должны тормозиться рефлексы с рецепторов растяжения, срабатывающих у человека примерно на уровне 1/3 наполненности легких. В качестве конкурирующих механизмов, по-видимому, выступают рефлексы с хеморецепторов мозга и сосудов и проприорецепторов работающих мышц.

Тренировать такие резервы следует на этапе промежуточной адаптации как специальными дыхательными упражнениями, так и произвольными маневрами с гипервентиляцией при мышечной работе.

Как было показано выше, тренировать резервы эффективности - экономичности можно, и, в особенности, на стадии устойчивой адаптации к специфическим видам двигательной деятельности (на уровне кандидатов и мастеров спорта), но это весьма трудоемкая, но благодарная задача, что было подтверждено исследованиями и практикой.

Список литературы

1. Гандельсман А.Б. Внешнее дыхание спортсменов: Лекция для факультетов повышения квалификации.- Л., 1975.- 27 с.

2. Кучкин С.Н. Резервы дыхательной системы при различных уровнях аэробной производительности //Физиология человека.- 1983.- Т. 9.- №3.- С. 406-417.

3. Маршак М.Е. Регуляция дыхания у человека.- М.: Медгиз, 1961.- 267 с.

4. Михайлов В.В. Спорт и дыхание.- М.: Физкультура и спорт, 1961.- 48 с.

5. Мозжухин А.С. Физиологические резервы спортсмена: Лекция для ФПК.- Л., 1979.- 13 с.

6. Фарфель В.С. Физиология спорта.- М.: Физкультура и спорт, 1960.- 384 с.