Статья "Использование низких температур для развития спорта"

Использование низких температур для развития спорта.

Уровень рекордов в большом спорте  превысил возможности человеческого организма. Существует точка зрения, что новые достижения могут быть получены за счет либо увеличения тренировочных нагрузок, либо применения допинговых препаратов. Для роста профессиональной результативности и сохранения здоровья спортсменов необходимо привлечение новых средств, способных обеспечить улучшение качества подготовки  и процессов восстановления.

Изменения в организме спортсменов связаны с нарушением стабильности процессов организма и истощением резервов адаптации. Эффективными методами подготовки спортсменов высокого уровня и их реабилитации будут те, которые обеспечивают восстановление стабильности этих процессов и позволяют использовать резервы адаптации без их срыва и  истощения.

Основным компонентом стабильности системы организма является температура тела. С увеличением температуры тела, которое отмечается во время тяжелых физических упражнений, дополнительным усугубляющим фактором являются психологические нагрузки. Возникла необходимость такого метода, который способен регулировать температуру тела.

Таким методом, по данным многочисленных научных исследований, является криотерапия.

Использование холода для увеличения возможностей организма имеет многовековую историю и упоминается во многих трудах, начиная с Галена, Гиппократа, Авиценны и других мыслителей. В начале 90-х годов прошлого века в Германии начала развиваться технология использования холодного осушенного воздуха. Она стала применяться в спортивной медицине как метод общей воздушной криотерапии.

В России этот метод используется в медицинских центрах и санаториях с 2005 года для лечения большого круга заболеваний, а также для реабилитации лиц опасных профессий.

Криотерапия (греч. Κριός-лёд) - это совокупность физических методов лечения, основанных на использовании холодового фактора для отведения тепла от тканей, органов или всего тела человека, в результате чего их температура снижается в пределах криоустойчивости (5-10°С) без выраженных сдвигов терморегуляции организма.

 Общая воздушная криотерапия - это кратковременное охлаждение всей поверхности тела пациента ламинарным потоком сухого воздуха с температурой от -60°С до -120°С.

Действие криотерапии можно объединить в три фактора: 1) рефлекторное, 2) гормональное, 3) биохимические и биофизические.

Особое значение для спортсменов с тяжёлыми нагрузками имеет влияние криотерапии на нервно-мышечный аппарат.

При воздействии холодом у человека возбуждение кожных рецепторов переходит в угнетение и частичный паралич с резким снижением проводимости нервной ткани, а также уменьшением воспалительной реакции и регуляцией сосудистого тонуса.

Одно из наиболее ценных свойств КТ - это возможность регулирования мышечного тонуса. Повышение мышечного тонуса достигается вариацией температуры, интенсивности и длительности воздействия. Умеренно низкие температуры, повышая мышечный тонус, способствуют возрастанию силы и выносливости мышц.

Установлено, что значительная часть рецепторов кожи реагируют на охлаждение в первую очередь, поэтому они регулируют интенсивность сосудистой реакции. При КТ возникают общие и местные сосудистые реакции. Это связано с тем, что в регуляции температуры тела большая роль принадлежит периферическому кровоснабжению. В зависимости от скорости кровотока в коже и подлежащих тканях меняется величина теплоотдачи с поверхности тела. В конечностях создаются условия для противотока в рядом расположенных артериях и венах, что предотвращает снижение температуры ядра тела даже при очень существенном охлаждении. Восстановление микроциркуляции происходит не только в микрососудах кровяного, но и лимфатического русла.

Доказано, что адаптация к коротким повторяющимся холодовым воздействиям многократно увеличивает устойчивость миокарда к кальциевой перегрузке. Это обстоятельство может оказаться важнейшим фактором профилактики внезапной сердечной смерти спортсменов в динамических видах спорта, особенно в футболе и баскетболе. По данным американских и отечественных авторов, смерть здоровых молодых спортсменов наступает в основном в связи с фатальными аритмиями.

Установлено также, что утомление скелетной мускулатуры при физической нагрузке в большей степени обусловлено кальциевой перегрузкой.

Существует мнение, что при повторных воздействиях холода повышается чувствительность клеток к инсулину, снижается активность симпатической нервной системы, стимулируется бета-окисление жирных кислот, активизируются антиоксидантные системы, что нацелено на реализацию адаптивных реакций в срочной и долговременной фазе адаптации. Как раз эти сдвиги особенно актуально для спортсменов старше 35 лет, имеющих высокий риск развития атеросклероза и ишемии сердца как основной причины заболеваемости и кардиальной смерти в данной возрастной группе.

Интенсивное охлаждение меняет жировой, белковый и ферментативный обмены, что подтверждается повышением уровня мочевой кислоты, холестерина, триглицеридов и понижением уровня свободных жирных кислот, нормализуются биохимические показатели крови.

Изменение метаболизма при остром охлаждении сопровождается изменением ритма дыхания.

КТ оказывает противовоспалительное действие за счет обезвоживания тканей вследствие снижения гиперемии, отека, стаза, нормализации лимфотока.

Известно также, что однократная процедура КТ уже через 3 часа позитивно влияет на показатели клеточного иммунитета, высвобождающих энергию для ее рационального использования на нужды организма.

Существует точка зрения, согласно которой криотерапия является идеальным средством повышения сопротивляемости к стрессам и тренинга физиологических резервов.

Клинические исследования в России показали, что общая воздушная криотерапия для здоровых лиц опасных профессий, имеющих хорошую физическую подготовку, но подвергавшихся стрессам, является мощным средством психологической реабилитации и восстановления резервных возможностей организма.

До настоящего времени условия терморегуляции, которая является одним из важнейших ресурсов для улучшения спортивных результатов, не привлекали к себе пристального внимания в спорте и рассматривались в связи с теплом, то есть в плане разминки, разогрева. Оборотная сторона этой системы - сравнение между теплом и холодом, разогревом и охлаждением - оставалась вне поля пристального внимания.

Физическая работа производит тепло. В отношении к спортивным результатам это означает, что в целом как результат повышения температуры тела на каждый 1°С биохимические процессы в организме – рассматриваемые как безусловная предварительная характеристика спортивных результатов - ускоряются примерно на 13%. Однако существует верхний предел, устанавливающий ограничение для повышения температуры тела: результат становится меньше, если этот предел преодолен. Сама идея о том, что повышение температуры тела  оказывает благоприятное воздействие на результат, не согласуется с фактами из области физиологии. В видах спорта, имеющих отношение к выносливости, значительное количество энергии уходит на терморегуляцию, которая включает в себя как усилия на производство тепла, так и усилия на охлаждение на периферии тела (в том числе температуры кожи). Эти энергетические затраты уменьшают количество энергии организма, доступной для деятельности, связанной с мускульной активностью. Примерно 25% всей энергии фактически используется на достижение собственно спортивного результата, а 75% расходуется на охлаждение. Если тело охлаждено перед выполнением физического упражнения, то кислородный пульс (количество кислорода, приходящегося на удар сердца, которое может быть отправлено на периферию тела) увеличивается и приводит соответственно к следующим двум результатам: увеличению объема сердечного пульса и улучшению использования содержащегося в крови кислорода. Было сделано предположение, что эти два эффекта приводят к экономии сердечных функций, связанной с температурным фактором.

В исследовательском проекте Германского федерального института наук о спорте (Joch W., Uckert S., 2003) после кратковременного (2,5 мин) и интенсивного (-110°С) воздействия холодом выполнялся нагрузочный тест на выносливость (26 минут) с нагрузками 150 и 250 ватт на SRM - велоэргометре. Объектами исследования стали 17 испытуемых мужского пола в возрасте от 21 до 24 лет, хорошо тренированные, но не участвующие в подготовке к спортивным соревнованиям в видах спорта на выносливость. Подвергнутые такой процедуре атлеты меньше потели, то есть при так называемом "холодном старте" уменьшалась нагрузка, связанная с терморегуляцией. Полученные результаты были значительно лучше для первой четверти часа нагрузки - примерно на 17% при заметном снижении температуры тела. Различие между температурными показателями выравнивалось только через час. По данным исследования, представления о том, что спортивные результаты на выносливость могут быть улучшены путем повышения температуры тела («разогрев»), не имеют обоснования и подтверждения. По мнению Bruck К. (1987), «благоприятное воздействие на имеющие отношение к выносливости результаты оказывает более низкая температура тела, даже если она оказывается ниже нормальных значений для условий покоя. Этот факт основывается на зависимости температуры от множества физиологических регуляторных процессов, что является причиной возрастания дискомфорта по мере повышения температуры и противодействует настрою на выполнение упражнения до конца».

В другом исследовании, проведенном в США Lee D.T., Mayrnes E.M. (1995), сделаны важные обобщающие выводы: предварительное охлаждение имеет результатом более высокую выносливость при выполнении упражнений и меньший стресс. 14 бегунов выполнили два забега высокой интенсивности с фазой отдыха между упражнениями, составлявшей 30 минут при температуре 24°С и 5°С. За этим следовал бег по кругу на выносливость при максимальной аэробной мощности 82% до истощения. При отдыхе с температурой среды, равной 5°С, по сравнению с результатами при 24°С отмечены значительно более низкие показатели потребления кислорода как обобщенного показателя атлетической выносливости и частоты сердечного ритма в течение первых 1 5 минут нагрузки, хотя в условиях покоя она была выше. В то же время период времени до наступления истощения увеличивался на 21 %.

В исследовании Olschewsky H., Bmck К. (1988) в ходе выполнения упражнения на велоэргометре при внешней температуре 18°С до истощения при 80%-ом пиковом потреблении кислорода интервал до прекращения выполнения упражнения увеличивался на 12% у спортсменов, прошедших предварительное охлаждение. В этой же группе отмечены значительно более низкие показатели сердечного ритма и уровень потоотделения в фазе тяжелой нагрузки, а показатели удельной теплопроводности у этой группы были ниже на 39%.

В пределах краткого по продолжительности и высокоинтенсивного охлаждения спортсменов в криосауне внутренняя температура тела не снижается. По всей видимости, критическим фактором для снижения внутренней температуры тела является не интенсивность холода, воздействующего на тело, а его продолжительность. Согласно измерениям, выполненным с использованием ушного термометра Браун, вариации температуры находятся в диапазоне от 0.0° до 0.2° С в сравнении с начальной температурой.

Высокодозированное применение холода оказывает влияние на механизм нейроконтроля периферических кровеносных сосудов, вызывая сужение кровеносных сосудов. Соответственно, усиление кровообращения должно последовать в нижележащей мускулатуре.

После общего охлаждения тела, усредненные показатели наивысших значений сердечного ритма в продолжение 26-минутного периода теста выносливость существенно выше по сравнению с контрольными условиями, когда предварительное охлаждение не применялось. В условиях нагрузки на выносливость предварительная криотерапия снижает показатели сердечного ритма по сравнению с данными, зарегистрированными в отношении упражнений на выносливость в идентичных условиях, но без применения предварительного охлаждения всего тела, на 5-6% в течение всей продолжительности 26-минутного упражнения.

Показатели сердечного ритма-пульса - до применения охлаждения и после него в положении сидя в течение 5 минут дают удивительно ясную картину: наблюдавшиеся значения сердцебиения в тех случаях измерений, когда объект не подвергался предварительной процедуре охлаждения всего тела, составили 68.7 ударов в минуту, тогда как сердечный пульс, измеренный непосредственно после процедуры охлаждения всего тела, составил 61.96 ударов в минуту. В соответствии с результатами теста, это различие величиной 6.74 ударов в минуту статистически более значимо по сравнению с соответствующими значениями случайных показателей для аналогичных ситуаций.

Кратковременное воздействие экстремальных температур, не нарушая энергетические и функциональные механизмы организма, активизирует все адаптационные ресурсы: терморегуляцию, иммунную, эндокринную, нейрогуморальную системы. Общая воздушная криотерапия является биологическим стимулятором, может вывести спортивные достижения на качественно новый уровень. Это - незаменимый метод в стабилизации и росте высоких спортивных показателей, в подготовке и стимуляции физических, физиологических и эмоционально-психологических качеств. Её можно использоваться в профилактике и реабилитации спортсменов-ветеранов, что является на сегодняшний день социальной проблемой.

Процедуры криотерапии не только оптимально готовят организм к усиленным нагрузкам и снимают негативные последствия перегрузок и травм, но производят тренировочный эффект.

Результаты исследований зарубежных и отечественных учёных позволяют выделить ряд направлений для практического использования ОВКТ в спорте высших достижений.

1. Подготовка к спортивным соревнованиям. С точки зрения стимуляции результата, криотерапия может быть включена в фазу подготовки к старту. Список традиционных методов, таких как разминка, растяжка или мысленная концентрация может (и должен) быть пополнен процедурами охлаждения всего тела. С точки зрения терморегуляции, главным пунктом внимания в нагрузочных видах спорта должна стать не столько функция дополнительного производства тепла в результате разминочных упражнений («разогрев»), так как тепло все равно выделяется в избытке как результат физической работы, сколько оптимизация соотношения нагрев/охлаждение. В этом случае действительно возникает необходимость в профилактических мерах предварительного охлаждения.

2. Оптимизация потребления энергии. Оптимизация соотношения между теплом и холодом является обязательной для видов спорта, имеющих отношение к выносливости, поскольку значительное количество энергии, необходимое для охлаждения, снижает соответственно количество энергии, доступной для мускульного движения. Это соотношение может быть улучшено в пользу мускульного движения путем сокращения усилий, направляемых на терморегуляторное охлаждение.

3. Восстановление. Влияние общего воздушного охлаждения на сердечную систему (частоту сердечных сокращений) в условиях отдыха дает возможность предположить наличие восстановительного потенциала у процедуры охлаждения. Этот восстанавливающий эффект уже применяется на практике.

Литература

1.     Портнов В.В. Криотерапия: теоретические основы и применение в практике.// В кн.: Сб. статей и пособий для врачей. / Под ред. В.В.Портнова. -2007. - с.5 - 23.

2.     Портнов В. В. Новые технологии криотерапии в спортивной медицине. // Медицина и спорт. - 2006. - No 1.- с. 34 - 35.

3.     Лапин А. Ю., Добржанский В. В., Портнов В. В. и др. Общая воздушная криотерапия и перспективы ее применения в системе медико-психологической реабилитации лиц опасных профессий. - В кн.: Реабилитация - 2006. Медикопсихологическая реабилитация лиц опасных профессий. Всеросс. научнопрактич. конфер. 24 ноября 2006 г., Москва. - с. 131 - 132.

Краткое описание документа:

Уровень рекордов в большом спорте превысил возможности человеческого организма. В статье обосновывается возможность повышения спортивных результатов за счёт изменения температуры. Таким методом, по данным многочисленных научных исследований, является криотерапия. Описанию механизмов действия метода посвящена статья.