Говорить о важности тренировки «дыхалки» и повышение выносливости для велосипедистов – это все равно, что говорить о необходимости просто дышать для обычного человека.
Между тем специальной/целенаправленной тренировки дыхательных мышц в велоспорте практически никто не занимается. Хотя известно, что эффективность деятельности дыхательной системы зависит от тренированности или скоростно-силовой подготовленности дыхательных мышц. Тренированность дыхательных мышц сильно влияет на «распределений» вдыхаемого кислорода между работающими мышцами в организме спортсмена. Так, не тренированные дыхательные мышцы могут «воровать» до 70% вдыхаемого кислорода у мышц, непосредственно задействованных в двигательном акте, снижая эффективность его выполнения и эффективность деятельности основных функциональных систем организма.
Сочетание фаз дыхания с движениями можно условно охарактеризовать как «анатомический» и «биомеханический» способы дыхания.
Анатомический способ реализуется в движениях, в которых увеличению объема грудной клетки соответствует вдох, а способствующих уменьшению грудной клетки – выдох (упражнения, входящие в комплекс утренней гимнастики, разминочные упражнения и т.д.).
Биомеханический способ реализуется в движениях, в которых выдох происходит в фазах движения, характеризующимися наибольшими силовыми проявлениями, а вдох – с фазами относительного расслабления. Так, в гребле выдох производится во время гребка, а вдох – при заносе весла. Чем выше частота движения, тем труднее реализовать этот способ дыхания.
По мере роста интенсивности выполнения упражнения частота дыхания растет, а глубина дыхания уменьшается. По-видимому, это связано с тем, что главенствующую роль в управлении дыханием начинают играть «сигналы» от задействованных в упражнении мышц, а не «волевое» управление. Повышение выносливости дыхательных мышц улучшается при их тренировке или функционировании их под нагрузкой. Нагрузкой может являться выдох с сопротивлением потоку выдыхаемого воздуха.
При выдохе с постоянной дополнительной нагрузкой, кроме нагрузки на дыхательные мышцы, происходит повышение давления в бронхах и легких, сохраняя дыхательные пути открытыми дольше, чем при выдохе без сопротивления, даже если бронхиальная стенка ослаблена или не стабильна (бронхиальный коллапс). Транспорт мокроты со стенок бронхов несколько улучшается, по сравнению с выдохом без нагрузки.
Постоянная дополнительная нагрузка может создаваться различными способами, однако переменная (низкочастотная) нагрузка на выдохе более эффективна и позволяет получить следующие положительные феномены:
1. Увеличить нагрузку на дыхательные мышцы, развивая их силу и выносливость.
2. Держать дыхательные пути открытыми в фазе выдоха, предотвращая бронхиальный коллапс.
3. Углублять вдох и выдох.
4. Улучшить транспортировку слизи, повышая легочную вентиляцию.
5. «Включать» в процесс дыхания участки дыхательных путей с недостаточной аэрацией.
6. Увеличить поток воздуха в конце фазы выдоха (увеличить жизненную емкость легких).
7. Подавлять кашлевое раздражение.
Известно, что именно физические упражнения являются фактором, активно стимулирующим работу дыхательных мышц. Поэтому для развития дыхательных мышц целесообразно использовать такие устройства, которые можно применять как в разминке, так и непосредственно в основной части тренировочных занятий, не оказывая существенного влияния на специалированность двигательных действий, как с позиции кинематики, так и с позиций координации и биодинамики работы мышц.
Учитывая все вышеизложенное, авторским коллективом ООО «Спорт Технолоджи» было разработано и изготовлено принципиально новое, не имеющее аналогов в мире, устройство для тренировки дыхательных мышц в движении, в том числе и в воде, получившее название «Новое дыхание» (далее Тренажер), использование этого тренажера приводит к заметному повышению выносливости .
Принцип действия тренажера основан на одновременном использовании следующих физических и физиологических факторов:
- регулируемое механическое сопротивление потоку выдыхаемого воздуха:
- низкочастотная вибрация потока выдыхаемого воздуха:
- интенсивность выполнения физических упражнений.
Конструктивные особенности Тренажера позволяют выполнять в нем физические упражнения, в том числе и в бассейне, не меняя техники их выполнения.
Для того, чтобы выяснить, как влияет Тренажер на функциональные системы человека, были проведены испытания, в которых приняли участие 9 человек. В ходе исследования планировалось:
1. Изучить особенности характеристик внешнего дыхания спортсменов в условиях выполнения нагрузки возрастающей мощности с использованием Тренажера.
2. Провести сравнительный анализ эффективности процесса дыхания спортсменов при выполнении физических нагрузок при нормальном дыхании и с использованием Тренажера.
Участникам эксперимента предлагалось выполнить две нагрузки предельного характера на механическом велоэргометре «Монарк» в нормальных условиях и с использованием Тренажера. При использовании различных вариантов дыхания характер задаваемой нагрузки сохранялся и представлял следующую процедуру.
Испытуемым (9 тренированных спортсменов) предлагалось выполнить ступенчато возрастающую работу «до отказа» с одним из двух вариантов дыхания. Начальная мощность работы составляла 240 кгм/мин (40 Вт; 0,5 кР).
Темп педалирования предлагалось поддерживать постоянным на протяжении всего времени работы – 80 оборотов в минуту, что могло контролироваться испытуемым по счетчику оборотов.
Повышение нагрузки осуществлялось путем увеличения сопротивления (мощности работы) на 240 кгм/мин (40 Вт; 0,5 кР) через каждые две минуты. При выполнении тестовых нагрузок с различными вариантами выполнения дыхания постоянно, через каждые 15 секунд, регистрировались показатели частоты сердечных сокращений (ЧСС) и темпа педалирования (ТП) с помощью специализированного спорттестера S 725 (Финляндия), концентрация лактата в конце каждой ступени работы, по остановке и на 3-ей минуте восстановления, а также параметры внешнего дыхания в конце каждой минуты работы и восстановления (в течение первых 3 минут) в течение 30 секунд.
Для забора выдыхаемого воздуха на испытуемом закрепляли специальную маску, оснащенную трехходовым клапаном, или Тренажер, который через специально разработанный и изготовленный переходник, подключался к трехходовому клапану. Анализ концентрации газов в выдыхаемом воздухе (после их забора в мешки Дугласа) осуществлялся на блоках газометрического анализатора «Бекман» (США) ОМ-II и LB-2, соответственно для %О2 и %СО2. Объем выдыхаемого воздуха определялся с помощью спирометра сухого типа «Оксимер» (Германия).
Регистрируемые показатели обеспечивали не только исследование особенностей внешнего дыхания спортсменов, но и характера деятельности основных систем энергообеспечения.
Было выявлено, что:
1. При сравнении с нормальным дыханием использование Тренажера приводит к значительному ограничению потока выдыхаемого воздуха, начиная с первой ступени нагрузки и до ее окончания («отказа» от работы).
2. При увеличении мощности работы с использованием Тренажера отмечено повышение концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе и, как проявления компенсаторного механизма, увеличения коэффициента использования кислорода. Полученный эффект позволяет предполагать, что Тренажеры являются своего рода «генераторами дополнительного мертвого пространства».
3. При использовании Тренажера с ростом мощности выполнения упражнения «скорость включения» аэробной и гликолитической систем энергообеспечения гораздо больше, чем в обычных условиях, при более высоких значениях ЧСС при одинаковой нагрузке.
То есть Тренажер является не только устройством для тренировки дыхательных мышц, но и эргогенным тренировочным средством, создающим условия, способствующие совершенствованию систем энергообеспечения движений и повышение выносливости.
«Эргогенными» называются средства и методы тренировки спортсменов, новых или нетрадиционных для данного вида спорта, эффективно/целенаправленно повышающих работоспособность на данном уровне подготовленности спортсменов, по сравнению с ранее применяемыми средствами и методами.
Эти средства и методы могут базироваться на использовании ранее известных биомеханических и физиологических механизмах в новых сочетаниях, что и дает новые тренировочные эффекты. При этом необходимо, чтобы тренирующее воздействие становилось более дифференцированным, то есть более направленно воздействовало бы на те физиологические системы, которые предопределяют требуемый результат.
То есть постоянно повышающийся уровень развития таких составляющих спортивной подготовленности как мощность и емкость систем энергообеспечения, скорость, силы и т.д. требуют «…высокоинтенсивные специфические воздействия на каждую из этих составляющих».
Известно также, что дыхание в процессе выполнения физических упражнений газовой смесью не только с пониженным содержанием кислорода О2 (гипоксия), но и с повышенным содержанием двуокиси углерода СО2 (гиперкапния) является мощнейшим физиологическим эргогенным фактором. Основными средствами, позволяющими реализовать дыхание такими газовыми смесями, являются устройства с «дополнительным мертвым дыхательным пространством» (ДМДП).
Из основополагающих работ по физиологии дыхания известно, что обмену О2 и СО2 между атмосферным воздухом и внутренней средой организма способствует непрерывное обновление состава воздуха, заполняющего многочисленные альвеолы легких («Физиология человека» под редакцией Покровского В.М., Коротько Г.Ф., 1997).
В таблице представлен газовый состав различных объемов воздуха у человека во время дыхательного цикла в состоянии покоя.
Газовый состав различных объемов дыхательного воздуха у человека (%) в состоянии покоя
(«Физиология человека» под редакцией Покровского В.М., Коротько Г.Ф. ,1997).
|
Воздух |
Кислород |
Углекислый газ |
Азот |
|
Вдыхаемый |
20,96 |
0,02 |
79,02 |
|
Выдыхаемый |
16,4 |
4,1 |
79,5 |
|
Альвеолярный |
13,7 |
5,6 |
80,7 |
|
МДП |
14,7 |
5,2 |
80,1 |
Данные, представленные в таблице 1, показывают, что физиологическая роль «вредного пространства» заключается в очищении и согревании в нем воздуха, поступающего в легкие, то есть в подготовке этого воздуха к эффективному процессу диффузии кислорода. Кроме того, следует отметить, что в воздухе, находящемся в МДП («мертвое дыхательное пространство»), имеется достаточно высокий процент двуокиси углерода, чем в атмосферном воздухе.
Можно сказать, что наличие определенной концентрации двуокиси углерода в МДП является необходимым условием эффективного процесса диффузии кислорода в альвеолах.
Решение задачи целенаправленного повышения кардиореспираторной выносливости квалифицированных спортсменов различного уровня подготовленности есть поиск наиболее эффективных сочетаний ранее используемых средств и методов тренировки с новыми, более совершенными эргогенными средствами, способными акцентировано воздействовать на развитие адаптивных изменений в организме спортсменов.
То есть используемое в Тренажере механическое сопротивление потоку выдыхаемого воздуха и вибрация этого потока оказывают не только лечебно-профилактическое воздействие на кардиореспираторную, кровеносную, вегетативную и другие жизненно важные системы организма спортсмена , но и за счет изменения интенсивности выполнения упражнения регулируется концентрация кислорода и углекислого газа в выдыхаемом воздухе , как бы за счет расширения «виртуального» объема МДП.
Применение Тренажеров позволяет повысить интенсивность и целенаправленность воздействия на сердечнососудистую и дыхательную системы, уменьшая частоту дыхания, увеличивая силу и мощность дыхательных мышц, повышая емкость и мощность аэробной и гликолитической систем энергообеспечения движений спортсменов, тем самым способствуя совершенствованию кардиореспираторной выносливости спортсменов.
Кроме этого катание с Тренажерами есть профилактика хронических обструктивных заболеваний легких, что не менее важно.
