Гипоксическая Тренировка - путь к здоровью и долголетию
Шрифт:
Есть два основных пути биологического окисления в организме:
1-й путь — это кислородное окисление. Его конечные продукты — вода (НО 2 )и углекислый газ (СО 2). В биохимии такое окисление называется "дыханием".
2-й путь — это бескислородное окисление, которое в биохимии называется «брожением». Его конечные продукты — молочная кислота и вода.
Энергия, высвобождаемая в процессе окисления энергетических субстратов, [14] аккумулируется в виде макроэргов — соединений, богатых фосфорными связями (т. е. имеющих один или несколько остатков фосфорной кислоты). Существует множество различных макроэргов: АТФ, ГТФ, АДФ и др. Они образуют стабильный энергетический фонд организма,
14
Субстрат— вещество. В первую очередь это углеводы и жиры. Белки выполняют роль энергетического субстрата лишь в крайних случаях, когда имеет место явный дефицит энергии.
Как повысить энергетический потенциал организма? Ответ напрашивается сам собой: усилить окислительные процессы в организме, что приведет к усилению синтеза макроэргов. Вот только как это сделать? И какое окисление в первую очередь надо усилить, кислородное или бескислородное?
На первый взгляд самым выгодным кажется усиление дыхания. И в самом деле, при дыхании окисление 1 моль глюкозы дает нам 38 моль АТФ, в то время как при брожении окисление 1 моль глюкозы дает нам всего лишь 2 моль АТФ. Однако скорость брожения на порядок выше скорости дыхания и в конечном итоге общее количество синтезированной АТФ выше. Кроме того, один из конечных продуктов брожения — молочная кислота — в печени вновь превращается в глюкозу, [15] которая вновь включается в энергетический обмен. [16]
15
Этот процесс синтеза глюкозы из молочной кислоты носит название «глюконеогеза», т. е. новообразования глюкозы.
16
Печень, как видим, является утилизатором молочной кислоты. Отсюда становится понятной роль печени в компенсации процессов утомления.
С точки зрения эволюции, брожение является более древним процессом, возникшим в те времена, когда атмосфера содержала очень мало кислорода. Появление дыхания связано с приспособлением живых организмов к избытку кислорода в окружающем воздухе.
Как видим, и с точки зрения энергообеспечения брожение так же является процессом более выгодным, а следовательно его нужно предпочесть дыханию.
Если подвергнуть организм воздействию гипоксии-гиперкапнии, он стремится приспособиться к недостатку кислорода путем уменьшения доли кислородного окисления и увеличения доли бескислородного. В результате возникающих адаптационно-приспособительных реакций уменьшается потребность организма в атмосферном кислороде и это, кстати является одной из причин, по которой у всех занимающихся гипоксической дыхательной тренировкой значительно уменьшается глубина дыхания.
Уменьшения глубины дыхания вместе с уменьшением потребления организмом кислорода дает огромное преимущество при физической работе в осложненных условиях, значительно повышая выносливость. Особенно важен данный результат для спортсменов, которые занимаются такими видами спорта как бег, плавание, лыжи и, конечно же, альпинизм.
Для того чтобы до конца понять механизм повышения выносливости при адаптации к гипоксии, необходимо четко уяснить, чем лимитирована длительность и интенсивность совершаемой работы. В настоящий момент можно выделить 5 основных факторов, которые лимитируют работоспособность:
1-й фактор: мощность дыхательного аппарата.
2-й фактор: мощность сердечной мышцы.
3-й фактор: способность сосудов к осуществлению адекватного кровотока.
4-й фактор: способность печени утилизировать молочную кислоту, т. е. мощность глюконеогенеза.
5-й фактор: утомление нервных центров.
Каждый из этих факторов, даже взятый в отдельности, уже может стать ограничителем общей работоспособности, если данный орган или система работают на пределе, но обычно все они в той или иной степени выступают в роли ограничителей,
1. Мощность дыхательного аппарата. При очень интенсивной работе может наступить противоречие между потребностью организма в кислороде и способностью дыхательного аппарата удовлетворить эту потребность. Тогда дыхательный аппарат будет выступать в роли фактора, лимитирующего работоспособность. Примером может служить быстрый бег. При непрерывном наращивании скорости бега рано или поздно наступает момент, когда дыхательный аппарат не обеспечивает должного притока воздуха извне, т. е. наступает противоречие между потребностью организма в О 2и способностью дыхательного аппарата удовлетворить эту потребность.
Уменьшение доли кислородного окисления, приводящее к падению потребления О 2, позволяет на порядок уменьшить глубину дыхания. Человек, адаптированный к гипоксии-гиперкапнии, во время бега средней интенсивности дышит примерно так же, как обычный человек в покое, и ему нужна намного большая нагрузка для того, чтобы аппарат внешнего дыхания выступил в роли ограничителя. Другими словами, противоречие между потребностью организма в кислороде и способностью организма удовлетворить эту потребность наступает значительно позднее.
С другой стороны, сами по себе дыхательные мышцы являются мощным потребителем энергии и вносят довольно большую долю в общее утомление. Отсюда, уменьшение их работы позволяет дольше сохранить работоспособность и этот механизм тем весомее, чем дольше по времени совершается работа. [17]
2. Мощность сердечной мышцы. Сердечная мышца перекачивает кровь, несущую кислород и энергетические субстраты, а также пластические материалы в ткани. При субмаксимальных нагрузках скоростного характера [18] может возникнуть ситуация, когда наступает противоречие между потребностью организма (в первую очередь мышц) в крови, несущей кислород, и способностью сердечной мышцы обеспечить эту потребность. Тогда мощность сердечной мышцы станет фактором, ограничивающим работоспособность. С другой стороны, сердце само является крупным потребителем кислорода и энергетических субстратов (в основном это жирные кислоты).
17
Имеется в виду длительная и интенсивная работа как-то: бег, плавание, длительная ходьба и т. д.
18
Быстрый бег и т. д.
В силу вышеуказанных причин уменьшение потребности организма в кислороде в очень значительной степени облегчает работу сердечной мышцы, а снижение потребление кислорода самой сердечной мышцей делает ее работу еще более экономичной.
3. Способность сосудов к обеспечению адекватного кровотока. При нагрузках средней и высокой интенсивности, особенно в условиях повышенной температуры, объем кровотока возрастает в несколько раз. Если просвет сосудистого русла не может обеспечить адекватный кроврток необходимый для доставки кислорода в ткани, возникает противоречие между потребностью организма в кислороде и невозможностью сосудов удовлетворить эту потребность. Особенно резко выступают такие противоречия между сердечной мышцей, головным мозгом, почками с одной стороны, и сосудами их снабжающих — с другой стороны. Именно в этих органах чаще всего возникают нарушения обмена вследствие неадекватного кровотока.
Уменьшение потребности организма в О 2значительно повышает КПД кровотока, т. к. при прочих равных условиях уже не нужно такое количество крови, несущей кислород, и повышает тот порог, за которым сосуды выступают в роли лимитирующего работоспособность фактора. Кроме того, в результате адаптации к гипоксии изменяется кислородная емкость крови и организм приобретает способность захватывать из воздуха более 1/3 кислорода, что так же снижает нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Ощущения жара и покраснения кожи во время гипоксических упражнений вызваны сильным расширением сосудов. Гипоксия-гиперкапния приводит к возбуждению -адренорецепторов гладкомышечных клеток сосудистых стенок, в результате чего и возникает реакция расширения сосудов. Излишне говорить, какой это дает эффект в улучшении кровоснабжения органов и тканей.