Entraînement hypoxique par intervalles dans le sport. Entraînement hypoxique dans le sport Entraînement hypoxique à la maison
« Entraînement » désigne le processus au cours duquel les mécanismes compensatoires de l'organisme sont entraînés : les systèmes physiologiques et biochimiques qui compensent l'organisme en cas d'hypoxie, les organes respiratoires externes, les systèmes circulatoires, l'hématopoïèse, les mécanismes biochimiques de transport et d'utilisation de l'oxygène dans les tissus et les mitochondries.
L'état d'hypoxie (déficit en oxygène) survient lorsque la tension en oxygène dans les cellules et les tissus du corps devient inférieure à une valeur critique à laquelle il est encore possible de maintenir le taux maximum de réactions enzymatiques oxydatives dans la chaîne respiratoire mitochondriale. Les raisons qui déterminent directement l'apparition et le développement de l'état d'hypoxie peuvent être à la fois externes (modifications de la composition gazeuse de l'environnement, montée en altitude, difficultés respiratoires pulmonaires) et internes (défaillance fonctionnelle ou modifications pathologiques des organes vitaux, soudaine modifications du métabolisme, accompagnées d'une augmentation de la demande en oxygène des tissus, de l'effet de poisons et de produits métaboliques nocifs, etc.). Quelles que soient les raisons qui la provoquent, l'hypoxie a un effet prononcé sur le déroulement des processus métaboliques et physiologiques du corps, qui déterminent l'état de santé et les performances humaines.
L'exposition à court terme à des degrés modérés d'hypoxie stimule le métabolisme aérobie dans la plupart des organes et tissus, augmente la résistance générale non spécifique du corps et favorise le développement de l'adaptation à divers types d'effets indésirables. Une augmentation de la durée d'exposition à l'hypoxie ou une forte augmentation de la force de cet effet, en fonction du degré de diminution de la pression d'oxygène dans l'air inhalé, conduit inévitablement à divers types de troubles fonctionnels et au développement d'une pathologie persistante (par exemple exemple, mal des montagnes, etc.). L'hypoxie tissulaire en développement aigu est le compagnon le plus dangereux de la plupart des maladies graves. Cependant, une hypoxie périodique à des degrés divers est courante dans de nombreuses formes d’activités professionnelles, militaires et sportives. Compte tenu de cette circonstance, rester dans des conditions d'hypoxie modérée ou utiliser de manière répétée ses effets à court terme peut être utilisé pour augmenter la réserve adaptative de l'organisme, traiter et prévenir un certain nombre de maladies, ainsi qu'une préparation spéciale aux conditions de activité professionnelle. Les principaux moyens d'une telle préparation sont des séances répétées épisodiquement d'hypoxie artificiellement induite (séances dans des caissons hyperbares, respiration dans un espace confiné ou simplement rétention de souffle, inhalation de mélanges à faible teneur en oxygène, etc.), variant en durée et en ampleur de la diminution. en tension d'oxygène. À ce jour, plusieurs types de dispositifs techniques ont été développés et proposés pour une utilisation pratique permettant de créer un environnement hypoxique artificiel. Selon leurs caractéristiques, ces dispositifs sont divisés en appareils fixes (chambres de pression, hypoxicateurs de grande capacité), portables, conçus pour servir un petit nombre de patients dans des conditions environnementales en évolution rapide, et en appareils à usage individuel (masques spéciaux avec espace mort supplémentaire, systèmes de réinspiration fermés, etc.). A l'aide de ce type de dispositifs techniques, il semble possible de mettre en pratique diverses méthodologies d'utilisation de l'hypoxie artificiellement induite et sa combinaison avec d'autres interventions physiothérapeutiques, diététiques et pharmacologiques afin d'améliorer la santé, d'augmenter les performances physiques et mentales, de traiter et de prévenir. diverses maladies.
Types d'entraînement hypoxique
Thérapie climatique de montagne
Il est généralement reconnu que le climat de montagne est bon pour la santé ; en montagne, les gens tombent moins malades et vivent plus longtemps. L’histoire de l’utilisation de facteurs naturels, notamment le climat des montagnes, à des fins médicinales remonte à des milliers d’années. Le traitement climatique de montagne est doux, physiologique et le plus efficace pour de nombreuses maladies, puisqu'on utilise toute une gamme de remèdes naturels qui agissent sur l'ensemble du corps. Cependant, en haute montagne, outre la pression partielle réduite de l'oxygène, il existe un certain nombre de facteurs qui affectent l'homme : une faible pression atmosphérique (hypobarie), des fluctuations quotidiennes et saisonnières importantes de la température et de l'humidité, une forte intensité du rayonnement solaire, et ionisation de l'air. Tout cela entraîne un certain nombre de contre-indications au traitement en haute altitude. L'utilisation des stations de haute montagne est également compliquée par leur localisation, leur coût élevé et la durée du traitement (30 à 60 jours).
Il a été démontré que l'adaptation aux conditions de haute montagne dans le but de traiter et de prévenir des maladies prend entre 30 et 60 jours. Par conséquent, l'utilisation des conditions climatiques de montagne dans un ensemble de mesures thérapeutiques nécessite une longue séparation des patients des activités de production. De plus, dans les sanatoriums de haute altitude et les maisons de repos, la possibilité de sélection individuelle du facteur hypoxique est exclue et, dans certains cas, en cas de tolérance réduite et d'exacerbation de la maladie, les patients sont obligés d'interrompre le traitement et de retourner dans des conditions de plaine.
Traitement en chambre de pression
L’utilisation de chambres à pression en médecine est devenue une bonne alternative au traitement du climat en montagne. Des années 70 à nos jours, l'utilisation de la formation en chambre de pression pour le traitement des patients se poursuit. Il est à noter que l'hypoxie hypobare est en moyenne 4 fois moins bien tolérée que l'hypoxie normobare. Les effets secondaires de la décompression et de la compression - barotraumatisme, la possibilité limitée d'une approche individuelle du patient et son isolement du personnel, ainsi que le coût élevé de l'équipement et la nécessité de personnel technique à temps plein pour entretenir l'équipement de la chambre de pression font formation en chambre de pression hypoxique difficilement accessible pour les soins pratiques.
Hypoxie normobare
Une méthode a été développée pour augmenter la résistance non spécifique du corps en s'adaptant à l'hypoxie, qui se développe lors de la respiration d'un mélange gazeux hypoxique avec une teneur en oxygène réduite à 10 % à la pression atmosphérique normale dans un mode fractionné cyclique, ce qu'on appelle l'hypoxie normobare intermittente. , ou entraînement hypoxique par intervalles (IHT).
Entraînement hypoxique par intervalles. L'effet obtenu de l'exposition hypoxique est déterminé par la durée totale de la séance et l'ampleur de la diminution de la pression partielle d'oxygène dans l'air inhalé. Avec une forte baisse de la PO2, accompagnée du développement aigu de conditions hypoxiques sévères, le maintien d'un niveau donné de fonctionnement corporel n'est possible que pendant quelques dizaines de secondes ou minutes. Avec une baisse moins forte de la PO2, le développement de l'hypoxie et l'activité fonctionnelle normale s'étendent sur une période de temps pouvant atteindre plusieurs minutes, voire plusieurs heures.
Lors de l'établissement de régimes d'entraînement hypoxiques optimaux, un principe général doit être respecté : la force et la durée de l'exposition hypoxique doivent être limitées à la norme physiologique à laquelle une compensation efficace des changements fonctionnels en cours et une récupération rapide après l'interruption de la séance d'hypoxie sont encore possibles. .
Il est à noter que le développement de l'adaptation aux conditions hypoxiques et une augmentation de la résistance générale non spécifique du corps sont considérablement accélérés si la dose totale d'exposition hypoxique est divisée en plusieurs périodes distinctes et répétées d'exposition hypoxique, effectuées après certains moments de respiration normobare. . Cette forme d’organisation d’un entraînement hypoxique est généralement appelée entraînement hypoxique intermittent ou par intervalles. Dans cette forme de préparation hypoxique, il existe la possibilité d'une grande variation du rapport entre la force et la durée d'un stimulus hypoxique individuel avec la durée des pauses de respiration normobare et la durée totale d'exposition à l'hypoxie.
Lors de l'établissement des paramètres de base de l'IHT, il convient de prendre en compte le fait que le développement de la réponse de l'organisme aux effets aigus de l'hypoxie nécessite un certain temps : la durée requise pour un effet hypoxique distinct est de 3 à 10 minutes. La durée totale d'une séance quotidienne d'hypoxie devrait être suffisante pour le développement de la réponse adaptative du corps à une telle exposition. Cette dose totale d’hypoxie dépendra de son degré et de l’état de la résistance générale non spécifique de l’organisme. En règle générale, la durée totale des séances hypoxiques au cours d'une journée ne doit pas dépasser 1,5 à 2 heures.
Selon la gravité des effets hypoxiques, les plages de diminution admissibles de la concentration d'O2 dans l'air inhalé lors des séances hypoxiques utilisées comme entraînement peuvent être divisées en trois degrés :
Hypoxie modérée (subaiguë), obtenue en réduisant la teneur en O2 dans l'air inhalé de 20 à 15 % en volume ;
Hypoxie aiguë, qui se développe lorsque la teneur en O2 dans l'air inhalé chute à 15-10 % en volume ;
Hypoxie hyperaiguë, qui survient lorsque l'O2 dans l'air inhalé diminue en dessous de 10 % en volume.
En faisant varier les paramètres de l'IHT, il est possible d'atteindre le degré requis d'influence sélective sur les fonctions physiologiques de base du corps et d'influencer spécifiquement certains aspects du métabolisme. Cela ouvre de larges opportunités pour l'utilisation de l'IHT pour la prévention et le traitement de diverses maladies, améliorant la santé et augmentant la productivité du travail. Indications : maladies pulmonaires : pneumonie, bronchite, asthme bronchique. Maladies du système cardiovasculaire et maladies inflammatoires chroniques. L'hypoxie est indiquée pour le diabète sucré, la thyréotoxicose, l'obésité, l'ulcère gastroduodénal et la maladie parodontale, ainsi que pour l'anémie hypoplasique et ferriprive. Cette méthode de traitement non médicamenteuse fonctionne pour les maladies d’origine médicamenteuse et diverses affections allergiques, ce qui est important.
Il est recommandé d'utiliser la thérapie hypoxique pour le traitement, la prévention et la rééducation d'un large éventail de maladies : bronchopulmonaires, cardiovasculaires, psychoneurologiques, gastro-intestinales, maladies du sang, métabolisme, gynécologiques, oncologiques, immunitaires et allergiques. La thérapie hypoxique en préparation aux opérations chirurgicales affaiblit l'impact négatif du stress émotionnel et douloureux et réduit les complications postopératoires. Il augmente la résistance de l'organisme aux conditions climatiques et environnementales défavorables, aux effets secondaires des médicaments et au stress physique et émotionnel. L'utilisation de la thérapie hypoxique est prometteuse dans le traitement de maladies telles que la prostatite, les maladies inflammatoires des voies urinaires supérieures (pyélonéphrite) et inférieures (cystite) ; maladies cardiovasculaires (hypertension artérielle, maladie coronarienne, angine de poitrine, etc.), maladies pulmonaires chroniques (pneumonie, bronchite, asthme bronchique), pneumopathie professionnelle, maladies du système sanguin, pathologies du système nerveux, accidents vasculaires cérébraux transitoires, asthéniques et états dépressifs, formes phobiques de neurasthénie, maladies du système endocrinien (diabète sucré), troubles métaboliques (obésité), pathologies obstétricales et gynécologiques, maladies allergiques et déficits immunitaires, maladies du tractus gastro-intestinal en rémission (ulcère gastroduodénal, cholécystite chronique, pancréatite , colite) . L'hypoxothérapie est utile pour préparer les patients à la chirurgie et à l'anesthésie afin de prévenir la pathologie cancéreuse - pour se protéger contre les effets secondaires de la radiothérapie et de la chimiothérapie.
L'hypoxythérapie s'est avérée particulièrement efficace dans le traitement des patients asthmatiques. Le problème le plus important dans le traitement de l'asthme bronchique est le contrôle durable des manifestations cliniques de la maladie, en maintenant et en augmentant la durée de la rémission. Les observations cliniques montrent que la thérapie exclusivement de base utilisée aujourd'hui (c'est-à-dire une thérapie qui comprend exclusivement des médicaments anti-inflammatoires et bronchodilatateurs) ne permet pas un contrôle adéquat non seulement de l'asthme bronchique compliqué, mais aussi, souvent, non compliqué. L'inclusion de méthodes non médicamenteuses dans le programme de traitement des patients souffrant d'asthme bronchique garantit une rémission plus stable et à long terme, contribue à réduire la charge médicamenteuse et les complications associées et, dans certains cas, conduit à l'abolition du traitement de base.
Les mécanismes d'adaptation hypoxique comprennent une augmentation de la ventilation pulmonaire et surtout alvéolaire, la restructuration de la circulation pulmonaire et systémique, la formation d'hémoglobine, l'activation des mécanismes tissulaires pour l'utilisation de l'oxygène et des systèmes antioxydants. La nature intermittente de l'action, associée à des transitions périodiques de l'hypoxie à la normoxie et inversement, assure non seulement une augmentation de l'activité, mais également la formation des systèmes antioxydants, ce qui conduit au fait qu'après la cessation de l'action du facteur, l'effet néfaste des produits de radicaux libres et de peroxydes sur les tissus est considérablement réduit. Ces effets bénéfiques sont complétés par la restructuration de la ventilation pulmonaire, un transport accru des gaz par la respiration sanguine et tissulaire et un léger effet sédatif.
L'hypoxothérapie est efficace dès les premiers stades de la réadaptation médicale des patients. En tant que méthode de rééducation, la méthode est indiquée pour les patients souffrant de maladies graves et de longue durée qui épuisent les réserves de l’organisme. Ceux-ci comprennent : l'infarctus du myocarde, les accidents vasculaires cérébraux, les interventions chirurgicales graves, y compris la pathologie oncologique.
Contre-indications au traitement hypoxique: maladies somatiques et infectieuses aiguës ; maladies chroniques avec symptômes de décompensation des fonctions ; Art. III hypertension artérielle ; anomalies congénitales du cœur et des gros vaisseaux ; intolérance individuelle au manque d'oxygène.
Revue de ski
HYPOXIE INTERMITTENTE - UNE NOUVELLE MÉTHODE D'ENTRAÎNEMENT, DE RÉÉDUCATION ET DE THÉRAPIE
Docteur en Sciences Biologiques, Professeur N.I. Volkov
Académie d'État russe de culture physique, Moscou
Centre de diagnostic des établissements de santé d'État du territoire de l'Altaï, Université médicale d'État de l'Altaï
Pour faire l'aspirateur, mettez-vous à quatre pattes, expirez tout l'air de vos poumons et aspirez votre estomac autant que vous le pouvez. Maintenez cet état pendant 20 à 30 secondes, puis détendez-vous pendant quelques secondes et essayez encore deux ou trois fois.
L'étape suivante consiste à pratiquer le « vide » à genoux. Tenez-vous droit, les mains sur les genoux et essayez de maintenir le « vide » aussi longtemps que vous le pouvez.
Faire le « vide » en position assise est une tâche encore plus difficile. Mais une fois que vous aurez appris à faire le « vide » en position assise sans aucun problème, vous pourrez le faire debout en effectuant diverses poses.
L'un des moyens ergogènes les plus efficaces, largement utilisé dans la pratique sportive dans le but de potentialiser l'effet d'entraînement des exercices et d'augmenter le niveau de performance des athlètes, est la méthode d'entraînement hypoxique par intervalles (IHT). L'hypoxie tissulaire et les changements biochimiques et structurels qu'elle provoque peuvent limiter les performances, conduire au développement de la fatigue et à une forte détérioration de l'état du corps. Mais si l'effet de l'hypoxie est à court terme et répété et que l'effet hypoxique alterne avec des conditions normoxiques, alors les conséquences réversibles de l'hypoxie tissulaire peuvent avoir un effet constructif et créatif. L'avantage de l'IHT par rapport aux autres effets hypoxiques est qu'il ne perturbe pas le processus d'entraînement prévu des athlètes et peut être utilisé en combinaison avec les principaux moyens de préparation ou séparément d'eux, comme moyen supplémentaire pendant la période de repos pour stimuler et compléter la récupération. processus dans le corps. Il a été établi que l'utilisation d'une hypoxie artificiellement induite en combinaison avec divers types de charges répétées modifie considérablement l'effet de l'entraînement et accélère le taux de développement de l'adaptation aux charges physiques utilisées. L'utilisation régulière de procédures hypoxiques lors de l'entraînement d'athlètes hautement qualifiés contribue à augmenter et à maintenir un niveau élevé de leur forme physique particulière.
Dans le sport moderne, de nouvelles méthodes d'entraînement et de stimulation du corps, basées sur des recherches physiologiques approfondies, sont de plus en plus utilisées. L'une de ces méthodes est l'entraînement hypoxique - une méthode basée sur l'effet stimulant et adaptatif de l'air respiré avec une teneur réduite en oxygène.
Le problème de l'adaptation à l'hypoxie en montagne a attiré une attention particulière de la part des spécialistes du sport, lorsque Mexico, située à 2 240 m d'altitude, a été choisie comme capitale des XIXes Jeux Olympiques. Lors d'une réunion du Comité d'adaptation créé par le Comité national des sports de l'URSS, il a été décidé d'organiser des camps d'entraînement obligatoires en montagne pour les athlètes des équipes nationales du pays. Depuis lors, l'entraînement hypoxique est devenu une composante obligatoire de l'entraînement des athlètes les plus qualifiés.
Les aspects positifs de l'entraînement en montagne comprennent : une augmentation des performances aérobiques et de l'endurance des athlètes après être passés de la montagne à la plaine, et une augmentation des performances globales. Les inconvénients, outre les difficultés organisationnelles et matérielles, incluent la nécessité d'un séjour en montagne plus long pour une adaptation complète que la durée des camps d'entraînement réguliers, et une diminution significative des performances dès la première semaine de séjour en montagne, et pour de nombreux sports, le manque de conditions pour un entraînement spécial.
Ces lacunes ont incité les spécialistes de la médecine du sport à rechercher de nouvelles méthodes d'entraînement hypoxique. L'une de ces méthodes était l'entraînement intermittent dans une chambre de pression, dans lequel les athlètes passaient de 30 minutes à plusieurs heures chaque jour ou tous les deux jours à une « altitude » de 3 000 à 5 000 m. Pour l'entraînement hypoxique, ils utilisaient également la méthode de l'entraînement récurrent. respiration, au cours de laquelle le corps de l'athlète a été affecté non seulement par l'hypoxie, mais aussi par l'hypercapnie. Cependant, la plupart de ces méthodes ne permettent pas de doser avec précision la force de l'effet hypoxique et d'appliquer des régimes d'entraînement associés à un changement rapide du degré d'hypoxie créé, et enlèvent également un temps précieux au processus d'entraînement prévu des athlètes. De plus, l'entraînement en chambre hyperbare nécessitait un temps supplémentaire pour la compression et la décompression, ce qui s'accompagnait de sensations désagréables et de l'effet négatif de barotraumatismes mineurs.
Au début des années 90. à l'Institut de culture physique de Kiev (A.3. Kolchinskaya) et à l'Institut central de culture physique (N.I. Volkov), la méthode d'entraînement hypoxique par intervalles combiné (IHT) a été introduite. Cette méthode impliquait l'exposition du corps à deux types d'hypoxie : l'hypoxie hypoxique, que le corps ressent en inhalant de l'air avec une teneur en oxygène réduite (jusqu'à 14 à 9 %) à pression normale, et l'hypoxie de charge, qui survient dans diverses conditions de activité sportive. L’essentiel de la méthode combinée était que l’entraînement utilisant l’hypoxie hypoxique était effectué au repos pendant le temps libre du processus d’entraînement, ce qui créait les conditions d’un effet distinct sur le corps de l’athlète d’hypoxie hypoxique et d’hypoxie de charge. L'entraînement des athlètes s'est déroulé en stricte conformité avec les plans d'entraînement sportif. Il a maintenu toutes les conditions pour améliorer la technique et la tactique de l'activité compétitive.
Pour déterminer l'efficacité de la méthode combinée, de nombreuses études ont été menées pour identifier son efficacité et ses mécanismes d'action, qui ont montré ce qui suit :
L’effet d’entraînement de la méthode combinée est déterminé par l’effet sur le corps des athlètes de l’hypoxie hypoxique et de l’hypoxie de charge.
L'IHT normobare des athlètes doit avoir lieu dans le contexte d'un processus d'entraînement planifié d'entraînement sportif au repos, lorsque l'athlète peut se détendre et lorsque les efforts de ses mécanismes compensatoires peuvent viser à compenser uniquement l'hypoxie hypoxique.
En plus de l'IHT, qui affecte les athlètes au repos, leur corps subit l'effet de l'hypoxie de charge, qui accompagne une activité musculaire intense pendant les charges d'entraînement dans le processus d'entraînement planifié.
La méthode IHT combinée est un outil d'entraînement plus efficace que l'entraînement à long terme des athlètes en montagne ou dans un environnement hypoxique artificiel dans des chambres de pression. C'est mieux que la méthode combinée d'entraînement hypoxique, lorsque les activités sportives sont pratiquées dans des conditions de pression partielle d'oxygène réduite. L'entraînement en montagne ou dans une chambre de pression réduit considérablement les performances en raison de l'effet additif de l'hypoxie hypoxique et de l'hypoxie de charge, ce qui favorise le développement de l'hypoxie tissulaire et ses effets néfastes sur le corps.
Avec la méthode combinée d'entraînement hypoxique, une importance particulière est accordée à la planification des charges d'entraînement, de leur direction, en tenant compte du volume et de l'intensité des microcycles d'entraînement sportif, au cours desquels l'IHT est réalisé pendant des heures libres des séances d'entraînement sportif.
En fonction des caractéristiques sélectionnées de l'activité physique, tous les exercices d'entraînement sont répartis dans les groupes suivants :
charges principalement aérobies,
charges mixtes aérobie-anaérobie,
des charges d'effets glycolytiques anaérobies,
charge d'action anaérobie alactique.
Une augmentation du volume et de l'intensité des moyens d'entraînement utilisés dans l'entraînement des nageurs nécessite la recherche de moyens supplémentaires qui réduiront le temps de développement des changements adaptatifs nécessaires dans le corps et augmenteront considérablement le niveau de réalisations sportives des nageurs. Ces dernières années, les représentants des sports cycliques ont porté une attention particulière aux conséquences de l'entraînement hypoxique. L'entraînement hypoxique est une méthode basée sur l'effet stimulant et adaptatif de l'air respiratoire à teneur réduite en oxygène. L'entraînement hypoxique repose sur l'utilisation d'une respiration strictement dosée : pendant l'exercice, l'athlète inhale beaucoup moins fréquemment qu'il ne le fait habituellement, limitant ainsi l'apport d'oxygène aux cellules de son corps, la quantité de dette en oxygène et la teneur en acide lactique. dans le sang et les muscles de l'athlète est plus élevé qu'avec le même entraînement avec une respiration normale. Cette méthode était autrefois utilisée par les athlètes de Tchécoslovaquie, de RDA et d'autres pays. Les recherches menées par les scientifiques américains W. Hallman et L. Liesen ont montré que dans le groupe de sujets entraînés dans des conditions hypoxiques, le niveau de consommation maximale d'oxygène a augmenté en moyenne de 16,6 %, tandis que dans le groupe témoin, de 5,5 %. La différence est assez significative et indique l'efficacité de l'entraînement dans des conditions hypoxiques. L’entraînement dans des conditions hypoxiques améliore les capacités aérobies et anaérobies du corps. Tous ces changements dans le corps entraînent une augmentation des performances du nageur sur des distances moyennes (100 m et plus) et longues (400 m et plus). Lorsque vous effectuez un exercice à une vitesse sous-maximale, avec une respiration hypoxique, une fréquence cardiaque plus élevée est observée que lorsque vous nagez avec une respiration normale. Lors de la nage à vitesse maximale, aucune différence de ce type n'a été constatée, car ici la fréquence cardiaque maximale est atteinte, quelle que soit l'option respiratoire. Il convient de noter que lors du passage de la respiration normale à l'option avec inhalation pendant le deuxième cycle de mouvement du bras, la fréquence du pouls change légèrement. Dans le même temps, lors du passage à la respiration avec inhalation tous les trois cycles de mouvements du bras, l'augmentation de la fréquence cardiaque a atteint 13,8 battements/min. Mais après 8 semaines, la différence de fréquence cardiaque lors de l’utilisation de la première et de la troisième options respiratoires était de 10,6 battements/min. Toutes ces données indiquent une diminution de la fréquence cardiaque résultant de changements adaptatifs dans les fonctions physiologiques du corps des nageurs. La raison de ces changements est une diminution de la quantité d’oxygène, une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone et en acide lactique dans les muscles de l’athlète. Par conséquent, dès que les nageurs sont habitués à respirer avec une inspiration tous les deux cycles de mouvement des bras, il est nécessaire de passer à une respiration avec une inspiration tous les trois cycles de mouvement des bras. Actuellement, des études sont en cours pour étudier les changements dans les indicateurs de capacités fonctionnelles et de performances physiques de nageurs hautement qualifiés en fonction du volume de charges d'entraînement de diverses directions dans des conditions normales et dans des conditions d'influences hypoxiques intermittentes, utilisées comme moyen d'entraînement supplémentaire. . L'utilisation d'une exposition hypoxique intermittente comme aide supplémentaire à l'entraînement modifie considérablement la relation dose-effet en ce qui concerne les charges alactiques anaérobies. Des changements similaires ont été notés dans d’autres types de charges d’entraînement. Les résultats des études montrent que l'utilisation de l'entraînement hypoxique par intervalles dans la pratique de l'entraînement de nageurs hautement qualifiés peut améliorer considérablement les indicateurs de performance aérobie et anaérobie des athlètes et atteindre des réalisations sportives plus élevées. Par conséquent, afin d'atteindre un niveau élevé de condition physique d'un nageur, il est nécessaire d'inclure dans son programme d'entraînement toutes les méthodes permettant d'améliorer les performances anaérobies et aérobies. Non seulement tous les systèmes et organes doivent s’adapter à un niveau élevé de dette en oxygène, mais le nageur lui-même doit apprendre à surmonter les sensations désagréables liées à l’état d’hypoxie. Pour résoudre ce problème, en plus des méthodes habituelles de préparation d'un nageur, il est utile d'utiliser un entraînement hypoxique qui, en modifiant de nombreux systèmes fonctionnels du corps de l'athlète, contribue à augmenter l'efficacité de sa performance.
Natation. Les changements dans les indicateurs des capacités fonctionnelles et des performances physiques des nageurs hautement qualifiés ont été étudiés en fonction du volume des charges d'entraînement de diverses directions dans des conditions normales et dans des conditions d'influences hypoxiques intermittentes. L'expérience a impliqué 12 nageurs hautement qualifiés (première classe et maîtres du sport), répartis en deux groupes : contrôle (CG) et EG, de 6 personnes chacun. Les mêmes programmes de formation ont été utilisés pour leur préparation. Dans le CG, des moyens et méthodes de formation traditionnels ont été utilisés ; dans l'EG, parallèlement aux méthodes traditionnelles de formation pendant la période de repos après les charges principales, diverses variantes de l'IHT ont été utilisées comme moyen de formation supplémentaire.
La période de formation expérimentale a duré 3 mois. Avant le début de l'expérience et immédiatement après son achèvement, les athlètes des deux groupes ont effectué le test « Natation répétée 5x100 m nage libre » et un test hypoxique (inhalation d'un mélange gazeux à 10 % d'O 2) avec une diminution du degré de oxygénation du sang SaO 2 de la valeur initiale (96-98%) à 85%.
Au cours d'une période de 3 mois, les nageurs des deux groupes ont effectué des charges d'entraînement avec divers impacts dans approximativement le rapport suivant : aérobie - 27 %, mixte aérobie-anaérobie - 53 %, anaérobie glycolytique - 13 %, anaérobie alactique - 6 %. La durée totale de l'entraînement en CG était de 4 450 minutes, en EG de 4 024 minutes (9,5% de moins). Dans le même temps, les athlètes ayant suivi le cours IHT ont réalisé le test « Natation 5x100 m » en moyenne 5,4 secondes plus vite que les athlètes entraînés selon le programme régulier. De plus, des résultats plus élevés du test hypoxique ont été obtenus dans l'EG : le temps de réduction de SaO 2 à 85 % chez les nageurs après ITG s'est produit en moyenne 4 minutes plus rapidement que dans le CG. Les données sur la valeur absolue de l'augmentation des indicateurs de performance testés des nageurs sont présentées dans le tableau. 1.
L'utilisation de l'IHT dans l'entraînement des nageurs a un effet positif sur l'efficacité des charges d'entraînement appliquées, différentes par leur orientation physiologique, ainsi que sur l'accélération des processus de récupération. Ceci est particulièrement important au stade de préparation avant la compétition, où des charges intenses d'effets glycolytiques alactiques et anaérobies sont utilisées comme principal moyen d'entraînement.
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Il existe deux approches pour la prévention et la correction des troubles hypoxiques : 1) médicinale, utilisant des agents pharmacologiques, et 2) non médicinale, utilisant l'adaptation à l'hypoxie pour augmenter la résistance cellulaire au manque d'oxygène.
Correction pharmacologique vise à faciliter la réponse de l’organisme à l’hypoxie ou à empêcher son développement, ainsi qu’à accélérer la normalisation de la fonction de production d’énergie de la cellule. Les médicaments utilisés pour atteindre ces objectifs sont appelés antihypoxants.
Les tactiques de correction pharmacologique des conditions hypoxiques à l'aide de médicaments antihypoxiques sont basées sur des idées sur les mécanismes de l'hypoxie bioénergétique.
Dans les premiers stades compensés de l'hypoxie, pour restaurer les fonctions de la chaîne respiratoire, on utilise des substances ayant des propriétés donneur-accepteur qui peuvent contourner le transfert d'électrons au niveau du site NADH - CoQ (par exemple, des transporteurs d'oxygène synthétiques comme les dérivés de l'ubiquinone - quinone). Sont efficaces les agents qui améliorent les voies alternatives d'oxydation et de formation d'ATP de la NADH oxydase, en particulier la voie de la succitate oxydase.
L'activation de l'oxydation de la succinate oxydase pendant l'hypoxie est obtenue de plusieurs manières : 1) en augmentant l'activité de la succinate déshydrogénase (par exemple, l'analogue cyclique du GABA, le piracétam, la coenzyme glutamate décarboxylase et les transaminases - phosphate de pyridoxal - vitamine B6) ;
2) activation d'enzymes réactionnelles associées à la formation endogène de succinate (par exemple, dérivés de l'acide gamma-aminobutyrique qui activent les récepteurs GABA) ; 3) l'introduction de composés contenant du succinate, qui facilitent la perméabilité du succinate à travers les barrières histo-hématologiques et augmentent sa biodisponibilité (sels de succinate, dérivé d'oxypyridine contenant du succinate).
Aux stades ultérieurs de l'hypoxie, avec une augmentation de sa durée et de sa gravité avec l'apparition d'une décompensation du métabolisme énergétique sous forme de perturbation du transfert d'électrons dans la région du cytochrome bc causée par la labilisation des membranes, le cytochrome C et la CoQ exogènes ont un effet positif, favorisant la restauration de la chaîne respiratoire mitochondriale.
En plus des antihypoxants qui agissent directement sur les zones endommagées de la chaîne respiratoire, des agents pharmacologiques dotés de différents mécanismes d'action répondant aux principales orientations de prévention et de traitement de l'hypoxie sont utilisés pour se protéger contre l'hypoxie.
Une augmentation du transport de l'oxygène est obtenue par : 1) l'augmentation de la circulation sanguine régionale et de la microcirculation (médicaments vasoactifs) ; 2) augmenter la capacité en oxygène du sang avec des porteurs d'oxygène artificiels (médicaments du groupe perftoran) ou en augmentant l'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène ; 3) améliorer les processus de libération d'oxygène dans les tissus en réduisant l'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène (activateurs du système glutathion, réactivateurs de l'acétylcholinestérase, agents vasoactifs, correcteurs de l'alcalose respiratoire - sels d'acides organiques) ; 4) augmenter la ventilation pulmonaire et le volume infime de circulation sanguine (stimulants psychomoteurs, dérivés de la thioxanthine), ainsi que 5) stimuler l'érythropoïèse (vitamines B, facteurs hématopoïétiques).
La réduction de la consommation d'oxygène et de la consommation d'énergie de l'organisme s'obtient en : 1) réduisant le niveau d'éveil (hypnotiques, neuroleptiques et tranquillisants, anesthésie). En conditions réelles, ils peuvent être utilisés pour expérimenter l’état d’hypoxie, c’est-à-dire pour la survie passive du corps en maintenant les processus vitaux à un niveau bas mais suffisant à l'exclusion de toute activité ; 2) réduire la production de chaleur dans l'organisme (agonistes alpha 2-adrénergiques, bêtabloquants, cholinomimétiques, agents GABAergiques, activateurs des récepteurs de la dopamine et de l'adénosine, agents antisérotoninergiques).
Réduire la demande en oxygène des tissus grâce à l'inhibition de l'oxydation non phosphorylante (peroxyde, microsomale, radical libre) (antioxydants). Préservation des fonctions mentales supérieures et contrôle autonome de l'hyperactivation du système sympatho-surrénalien dans des conditions hypoxiques (médicaments nootropes, neuropeptides, psychostimulants). Normalisation de l'état acido-basique et de la perméabilité capillaire, fonction des biomembranes et du métabolisme électrolytique (diurétiques, médicaments soulageant l'alcalose, correcteurs du métabolisme électrolytique, minéralocorticoïdes).
Principal moyens non médicamenteux la prévention et le traitement du manque d'oxygène sont des séances répétées épisodiquement d'hypoxie artificiellement induite (montées dans des chambres de pression, respiration dans un espace confiné ou simplement retenir sa respiration, inhalation de mélanges à faible teneur en oxygène, etc.), variant en durée et en ampleur de la diminution en tension d'oxygène.
Le mécanisme d'adaptation de l'organisme au niveau cellulaire à l'hypoxie dosée repose sur une augmentation de la résistance cellulaire en réduisant la concentration critique d'oxygène et une augmentation du taux de sa consommation, indiquant une utilisation plus efficace de l'oxygène. Le rythme naturel de la tension d'oxygène dans les tissus et les cellules lors d'épisodes hypoxiques répétés contribue à augmenter le niveau d'homéostasie de l'oxygène, prévient l'effet débilitant d'une faible tension d'oxygène et augmente la résistance du corps.
Le séjour dans des conditions d'hypoxie modérée ou l'utilisation répétée de ses effets à court terme permettent d'augmenter la réserve adaptative de l'organisme, de traiter et de prévenir un certain nombre de maladies, ainsi que de se préparer spécialement aux conditions professionnelles. L'entraînement par intervalles normobare est utilisé pour normaliser l'état psychophysiologique, le système respiratoire fonctionnel, la régulation autonome du rythme cardiaque chez les patients souffrant d'asthme bronchique et d'hypothyroïdie, dans le traitement de la dermatite atopique et de la sclérodermie limitée et d'autres maladies et conditions pathologiques.
Université d'État d'Orenbourg
Faculté des technologies de l'information
Département des technologies de l'information
Abstrait
Entraînement et sport dans des conditions hypoxiques
Complété:
Zagoruy A.S.
groupe 02IST
Orenbourg, 2002
Le développement des qualités physiques repose sur le désir constant de faire ce qui est possible pour soi, de surprendre les autres par ses capacités. Mais pour cela, dès la naissance, vous devez suivre constamment et régulièrement les règles d'une bonne éducation physique. Et cela est constamment empêché par certaines personnes par un processus pathologique typique appelé :
Hypoxie (de hypo... et lat. oxygénium - oxygène) (manque d'oxygène), faible teneur en oxygène dans le corps ou dans des organes et tissus individuels. Se produit lorsqu'il y a un manque d'oxygène dans l'air inhalé ou dans le sang (hypoxémie), lorsque les processus biochimiques de respiration des tissus sont perturbés, etc.
Et cela affecte l'activité du système immunitaire et la saturation en oxygène des tissus. Le manque d'oxygène (hypoxie) peut être causé par : l'immobilité, les maladies cardiovasculaires. L'insuffisance de la respiration cellulaire survient chez la plupart des citadins. Quoi qu'il arrive dans l'organisation et la gestion de l'éducation physique, notamment pendant les années d'études, le processus d'apprentissage est organisé en fonction de l'état de santé, du niveau de développement physique et de préparation des élèves, de leurs qualifications sportives, ainsi que de la prise en compte les conditions et la nature de travail de leur activité professionnelle à venir. L'une des tâches principales des établissements d'enseignement supérieur est la formation physique des étudiants. La responsabilité directe de la mise en place et de la conduite du processus éducatif en éducation physique des étudiants conformément au programme d'études et au programme d'État est confiée au département d'éducation physique de l'université. Des travaux de masse récréatifs, d'éducation physique et sportive sont réalisés par le club sportif en collaboration avec le département et les organismes publics.
L'examen médical et le suivi de l'état de santé des étudiants au cours de l'année universitaire sont effectués par une clinique ou un centre de santé de l'université et cela contribuera probablement à prévenir au moins un des types d'hypoxie :
La classification de l'hypoxie, donnée ci-dessous, est basée sur les causes et les mécanismes de son développement. On distingue les types d'hypoxie suivants : hypoxique, respiratoire, hémique, circulatoire et mixte.
Hypoxique ou exogène
,
L'hypoxie se développe lorsque la pression partielle de l'oxygène dans l'air inspiré diminue. L’exemple le plus typique d’hypoxie hypoxique est le mal des montagnes. Ses manifestations dépendent de la hauteur de la montée. Dans l'expérience, l'hypoxie hypoxique est simulée à l'aide d'une chambre à pression, ainsi que de mélanges respiratoires pauvres en oxygène.
Cela signifie que les poumons sont incapables de pomper l'air en raison d'un manque d'air dans l'environnement extérieur, d'un blocage des voies respiratoires supérieures ou d'un effondrement des poumons eux-mêmes. Ainsi, les causes possibles de troubles respiratoires externes peuvent être :
o la noyade, c'est-à-dire remplir les poumons d'eau;
o manque d'air dans la bouteille de plongée ;
o spasmes ou obstruction des voies respiratoires dus à l'eau, aux vomissements et aux particules étrangères ;
o effondrement des poumons à la suite d'un pneumothorax ;
o dommages aux alvéoles lorsque l'eau pénètre dans les poumons.
Ce type d'hypoxie se retrouve souvent lors des compétitions de chasse sous-marine et dans d'autres cas lorsque les athlètes et les amateurs tentent de plonger plus profondément et plus longtemps tout en retenant leur souffle. L'hyperventilation avant la plongée abaisse le niveau de CO 2 dans le sang, supprimant ainsi les réflexes d'inhalation. Avec une augmentation rapide, le volume des poumons augmente et la teneur en 0^ diminue fortement, ce qui provoque une hypoxie générale et une perte de conscience. La noyade suit inévitablement une perte de conscience sous l’eau.
Respiratoire ou respiratoire , L'hypoxie survient à la suite de troubles de la respiration externe, en particulier de troubles de la ventilation pulmonaire, de l'apport sanguin aux poumons ou de la diffusion de l'oxygène dans ceux-ci, dont souffre l'oxygénation du sang artériel.
Sang, ou hémique, l'hypoxie est due au développement de troubles du système sanguin, notamment avec une diminution de sa capacité en oxygène. L'hypoxie hémique est divisée en anémie et hypoxie due à l'inactivation de l'hémoglobine. Dans des conditions pathologiques, il est possible de former des composés d'hémoglobine qui ne peuvent pas remplir la fonction respiratoire. Il s'agit de la carboxyhémoglobine, un composé d'hémoglobine et de monoxyde de carbone. L'affinité de l'hémoglobine pour le monoxyde de carbone est 300 fois supérieure à celle pour l'oxygène, ce qui rend le monoxyde de carbone très toxique : l'intoxication se produit à des concentrations négligeables de monoxyde de carbone dans l'air. Dans ce cas, non seulement l'hémoglobine est inactivée, mais également les enzymes respiratoires contenant du fer. En cas d'intoxication aux nitrites et à l'aniline, il se forme de la méthémoglobine, dans laquelle le fer ferrique ne fixe pas l'oxygène.
Hypoxie histotoxique : incapacité des cellules à percevoir l'oxygène apporté par le sang. Une altération de la respiration cellulaire est possible en cas d'empoisonnement général du corps - par exemple, le cyanure ou le venin de certaines méduses.
Circulatoire
L'hypoxie se développe avec des troubles circulatoires locaux et généraux et peut être divisée en formes ischémiques et stagnantes.
Si des troubles hémodynamiques se développent dans les vaisseaux de la circulation systémique, la saturation en oxygène dans les poumons peut être normale, mais l'apport d'oxygène aux tissus peut être affecté. Lorsque des troubles hémodynamiques surviennent dans le système circulatoire pulmonaire, l'oxygénation du sang artériel en souffre. L'hypoxie circulatoire peut être causée non seulement par une insuffisance circulatoire absolue, mais également par une insuffisance circulatoire relative, lorsque la demande des tissus en oxygène dépasse son apport. Cette condition peut survenir, par exemple, dans le muscle cardiaque lors d'un stress émotionnel, accompagné de la libération d'adrénaline dont l'action, bien qu'elle provoque une dilatation des artères coronaires, augmente en même temps de manière significative le besoin en oxygène du myocarde.
La forme d'hypoxie la plus courante est locale. Le gel des extrémités à basse température n'est rien de plus qu'une conséquence d'un ralentissement de la circulation sanguine périphérique. Si cela continue, l'hypoxie locale peut provoquer la mort irréversible des cellules du membre – le gel. Le sang hypoxique est de couleur foncée, ce qui est d'ailleurs clairement visible lorsque les doigts, les oreilles et les lèvres deviennent bleus par temps froid. La langue bleue signifie l’apparition d’une hypoxie générale.
Prévention: A éviter hypoxie générale ou locale Les règles de conduite suivantes doivent être respectées :
o Vérifiez votre équipement avant chaque plongée.
o Ne plongez pas seul, mais uniquement en couple ou en groupe.
o Surveillez constamment votre alimentation en air sous l’eau.
o Ne pas hyperventiler avant de plonger.
Hypoxie hémique : incapacité du sang à transporter l'oxygène lors d'une circulation normale dans les vaisseaux sanguins.
Cela se produit lors de maladies du sang qui affectent l'activité de l'hémoglobine, ainsi qu'après une perte de sang importante due à des blessures et à des dommages au système circulatoire.
Manque d'oxygène des tissus
en raison d'une perturbation de la microcirculation, qui, comme on le sait, est le flux capillaire sanguin et lymphatique, ainsi que le transport à travers le réseau capillaire et les membranes cellulaires.
L'hypoxie tissulaire est une perturbation du système d'utilisation de l'oxygène. Avec ce type d'hypoxie, l'oxydation biologique souffre dans un contexte d'apport suffisant d'oxygène aux tissus. Les causes de l'hypoxie tissulaire sont une diminution de la quantité ou de l'activité des enzymes respiratoires, un découplage de la phosphorélation par oxydation.
Un exemple classique d'hypoxie tissulaire, dans laquelle se produit l'inactivation des enzymes respiratoires, en particulier de la cytochrome oxydase, la dernière enzyme de la chaîne respiratoire, est l'empoisonnement aux cyanures et au monoiodoacétate. L'alcool et certains médicaments (éther, uréthane) à fortes doses inhibent les déshydrogénases.
Une diminution de la synthèse des enzymes respiratoires, provoquant une hypoxie tissulaire, est observée en cas de carences en vitamines. La synthèse de la riboflavine et de l'acide nicotinique est particulièrement importante à cet égard, le premier étant un groupe prothétique d'enzymes flavines et le second faisant partie des codéhydrogénases.
Lorsque l'oxydation et la phosphorylation sont découplées, l'efficacité de l'oxydation biologique diminue, l'énergie est dissipée sous forme de chaleur gratuite et la resynthèse de composés à haute énergie diminue. Le manque d’énergie et les changements métaboliques sont similaires à ceux qui se produisent pendant le manque d’oxygène.
L'activation de l'oxydation radicalaire du peroxyde, dans laquelle les substances organiques subissent une oxydation non enzymatique par l'oxygène moléculaire, peut être importante dans l'apparition d'une hypoxie tissulaire. Les peroxydes lipidiques provoquent une déstabilisation des membranes, notamment des mitochondries et des lysosomes. L'activation de l'oxydation radicalaire, et par conséquent l'hypoxie tissulaire, s'observe avec un déficit de ses inhibiteurs naturels (tocophérols, rutine, ubiquinone, glutathion, sérotonine, certaines hormones stéroïdes), sous l'influence des rayonnements ionisants et avec une augmentation de la pression atmosphérique. .
Les types individuels de manque d’oxygène énumérés ci-dessus sont rares ; diverses combinaisons d’entre eux sont plus courantes. Par exemple, l'hypoxie chronique, quelle qu'en soit l'origine, est généralement compliquée par des dommages aux enzymes respiratoires et par l'ajout d'un déficit en oxygène dans les tissus. Cela a donné lieu à l'identification d'un sixième type d'hypoxie - hypoxie mixte.
Il existe également une hypoxie de charge, qui se développe dans le contexte d'un apport d'oxygène suffisant, voire accru, aux tissus. Cependant, un fonctionnement accru des organes et une demande en oxygène considérablement accrue peuvent conduire à un apport insuffisant en oxygène et au développement de troubles métaboliques caractéristiques d'une véritable carence en oxygène. Un exemple serait un stress excessif dans le sport, un travail musculaire intense.
