Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность

УДК 796/799
ББК 75.0
 
И75

Иорданская Ф. А.
Гипоксия в тренировке спортсменов и факторы, повышающие ее эффективность : монография / Ф. А. Иорданская. – 2-е изд., стереотип. – М. : Спорт, 2019. – 160 стр. : ил.

ISBN 978-5-9500185-9-6

В работе обобщены материалы многолетних экспериментальных исследований по проблеме гипоксии в тренировке спортсменов, проведенных коллективом сотрудников отдела спортивной 
медицины ВНИИФК. Анализ предпринят с позиции определения 
факторов, обеспечивающих эффективность работы спортсменов 
в условиях гипоксии, позволяющих исключить ее возможные 
негативные последствия.
Для врачей, тренеров и специалистов, работающих со спортсменами высокой квалификации.

 
УДК 796/799
 
ББК 75.0

© Иорданская Ф. А., 2019
© Оформление. ООО «Издательство 
 
“Спорт”», 2019
ISBN 978-5-9500185-9-6

И75

Оглавление

Введение  ...................................................................................................... 
5

Список использованных сокращений  .............................................. 
9

1. Гипоксический фактор в повышении функционального 
 
состояния организма спортсменов  .............................................. 10
2. Возможное повреждающее действие гипоксии 
 
на организм  ........................................................................................... 19
3. Возраст и устойчивость к гипоксии  ............................................ 22
4. Показатели адаптации организма спортсменов и факторы, 
 
способные лимитировать их работоспособность 
 
в процессе тренировки в среднегорье  ......................................... 33
5. Электрокардиограмма спортсменов в условиях 
 
гипоксии  ................................................................................................ 44
 
5.1. ЭКГ спортсменов в среднегорье  ................................................ 44
 
5.2. ЭКГ спортсменов в период соревнований в среднегорье 
 
 
и на равнине  .................................................................................. 53
 
5.3. ЭКГ спортсменов в условиях гипоксической гипоксии 
 
 
в барокамере и среднегорье  ........................................................ 62
6. Тренировка в среднегорье в подготовке спортсменов 
 
игровых видов спорта  ....................................................................... 64
 
6.1. Тренировка в среднегорье в подготовке волейболистов  ....... 66
 
6.2. «Ступенчатое» использование среднегорья и высокогорья 
 
 
в подготовке футболистов  .......................................................... 73
7. Об использовании задержки дыхания в тренировке 
 
бегунов на средние дистанции  ....................................................... 80
8. Использование носового дыхания в структуре 
 
тренировочного процесса в видах спорта с проявлением 
 
выносливости  ...................................................................................... 88
9. Использование тренировки с дополнительным «мертвым» 
 
пространством (маска с удлиненной трубкой) в структуре 
 
тренировочного цикла бегунов на средние дистанции  ......... 94

10. Гипоксическая модель тестирования как метод оценки 
 
функционального состояния и индивидуальной 
 
устойчивости к работе в гипоксии  ............................................. 100
11. Устойчивость к гипоксической гипоксии в процессе 
 
развития общей и специальной выносливости 
 
у спортсменов  .................................................................................... 112
12. Факторы и условия, обеспечивающие эффективность 
 
тренировки спортсменов в условиях гипоксии  .................... 120
 
12.1. Условия, обеспечивающие эффективность тренировки 
 
 
спортсменов в среднегорье  ...................................................... 120
 
12.2. Условия, обеспечивающие эффективность тренировки 
 
 
с задержкой дыхания  ................................................................ 130
 
12.3. Условия, обеспечивающие повышение эффективности 
 
 
тренировки (бег в маске с трубкой) при использовании 
 
 
дополнительного «мертвого» пространства  ......................... 131
 
12.4. Условия, обеспечивающие эффективность 
 
 
использования носового дыхания в тренировке 
 
 
бегунов  ........................................................................................ 133
13. Технологические инновации на службе горной 
 
подготовки в спорте и для населения  ....................................... 134

Приложения

1. Динамика индивидуальных показателей адаптации 
 
организма волейболистов к тестирующей нагрузке 
 
до и после завершения тренировки в среднегорье  ................. 136
2. План работы команды футболистов в ходе турнира 
 
в Боливии на высоте от 1000 до 4000 м над уровнем моря, 
 
разработанный и реализованный Ю.П. Семиным  ................. 144
3. Программа тренировочной работы в беге с носовым 
 
дыханием в недельном цикле подготовки, 
 
разработанная А. М. Якимовым  .................................................... 146
4. Модели структуры беговой работы бегунов на средние 
 
дистанции с использованием ДМП, 
 
разработанные Л.М. Перминовым  ............................................... 147

Литература  ................................................................................................. 149

Введение

Гипоксия – фактор, прочно вошедший в тренировочный процесс спортсменов высокого класса.
Напряженные тренировочные нагрузки сопровождаются развитием двигательной гипоксии.
Олимпийские игры 1968 г. в Мехико на высоте 2200 м над 
уровнем моря дали мощный импульс экспериментальным исследованиям по изучению гипоксической гипоксии для обеспечения спортивной работоспособности в процессе тренировки 
и соревнований в условиях среднегорья. Начиная с 1960-х годов 
на эту тему было опубликовано большое количество работ (Алипов Д.А., 1969; Волков Н.И. и др., 1970; Вайцеховский С.М., 1986; 
Суслов Ф.П., Гиппенрейтер Е.Б., Холодов Ж.К., 1999; Байковский Ю.В., 2010; Платонов В.Н., 2012 и др.).
С тех пор раздел подготовки спортсменов в условиях среднегорья вошел в программы годичных планов спортсменов, тренирующихся в видах спорта на выносливость. 
В них определялись сроки тренировки, продолжительность 
сборов, место и высота над уровнем моря, повторяемость работы 
в среднегорье и т.п. При этом главной целью оставалось повышение функциональных возможностей организма и спортивной 
работоспособности.
В настоящее время созданы новые технологические установки – гипоксантометоды, гипоксиметры, так называемые «гипоксические домики», позволяющие создавать различные варианты 
гипоксии и горного климата, что способствует расширению возможностей использования гипоксического фактора как в спорте, 
так и для населения.
В ряде видов спорта, таких как синхронное плавание, плавание, водное поло, прыжки в воду и др., актуальным является использование гипоксического фактора в виде тренировки с задержкой дыхания.
По-прежнему опытные тренеры и педагоги ищут возможности 
включения в тренировочный процесс инноваций, позволяющих 

совершенствовать тренировочный процесс за счет гипоксическигиперкапнического фактора, в виде масок с удлиненной трубкой, 
либо за счет перехода на «носовое» дыхание.
На современном этапе развития спорта высших достижений гипоксический фактор прочно занял свое место в системе 
подготовки спортсменов, являясь мощным средством повышения 
функциональных 
возможностей 
кардиореспираторного 
и кислородтранспортного обеспечения работоспособности и противостоянием использованию допинговых средств.
Что нового может дать предлагаемая авторами работа в совершенствовании тренировочного процесса с использованием 
гипоксического фактора?
Среди факторов современного этапа спорта высших достижений следует отнести: рост спортивных результатов, европейских 
и мировых рекордов и как необходимое условие их обеспечения – 
повышение объемов и усиление интенсификации тренировочных 
нагрузок; резкое увеличение числа соревнований (летние и зимние чемпионаты России, кубки России, лига чемпионов, Евролига, кубки Мира, разнообразные коммерческие турниры, международные соревнования и др.), проходящих в разных климатических 
зонах и часовых поясах; круглогодичный календарь соревнований 
при нарушении периодизации подготовки; снижение возраста 
спортсменов высокого класса; возросла психоэмоциональная ответственность за показанные результаты не только перед собой, 
тренером, командой, руководством федерации, Минспортом, но 
и перед спонсорами, и рекламодателями.
В целом интенсификация подготовки, напряженность тренировок и соревнований, их психоэмоциональная составляющая 
существенно возросли, усилив на финише возросших нагрузок 
и соревнований эффект проявления двигательной гипоксии в обеспечении работоспособности.
Высокий уровень физической и функциональной подготовленности (высокие функциональные возможности кардиореспираторных систем организма, кислородтранспортного обеспечения, 
вегетативной и гуморально-гормональной регуляции, достаточного метаболического обеспечения скелетных мышц, миокарда, 
печени, оптимального уровня минеральных солей и микроэлементов и т.д.), позволяющий обеспечить жизнедеятельность организма спортсменов в процессе работы возросшей максимальной 
мощности.

В сочетании с двигательной гипоксией и гипоксической гипоксией в условиях подготовки в среднегорье суммарный эффект 
гипоксического фактора на организм спортсмена значительно 
усиливается и суммируется. И в этих условиях нужно помнить, 
что острая гипоксия – это фактор, который может оказать повреждающие действия на организм спортсмена.
При этом важно знать и уметь диагностировать показатели 
тех систем и функций, неадекватно реагирующих на совокупное 
влияние гипоксической гипоксии в среднегорье и уровень тренировочных нагрузок, вызывающих двигательную гипоксию.
Учитывая существенное омоложение спорта высших достижений, необходимо знание влияния возраста на устойчивость 
к гипоксии.
Используя тренировку с задержкой дыхания, следует знать, 
как дозировать продолжительность задержки дыхания и как не 
допустить неадекватной реакции и возможные нежелательные состояния, обусловленные не четко дозированной задержкой дыхания в процессе работы спортсменов разного возраста.
И, наконец, необходимо знать и выполнять условия, обеспечивающие эффективность тренировки спортсменов с использованием гипоксического фактора.
Указанные выше позиции представлены в данной работе.
Анализируя и обобщая материалы проведенных многочисленных исследований в условиях среднегорья и при использовании гипоксических и гипоксически-гиперкапнических факторов, 
представим условия, обеспечивающие, с одной стороны, повышение функционального потенциала, а с другой – способные оказывать повреждающие действия на организм спортсмена и, тем самым, не привести к ожидаемому росту спортивных результатов.
Материалы исследований базируются на анализе результатов 
динамических наблюдений в процессе десяти экспериментальных 
учебно-тренировочных сборов в условиях среднегорья на высоте 
от 1700 до 2200 м над уровнем моря (в горах Кавказа – Цахкадзор – 4 сбора продолжительностью до 30–40 дней; Кисловодска – 
продолжительностью 21 день; Тянь-Шаня, Минк-Куша – 1 сбор 
продолжительностью 67 дней; Мехико – 2 сбора продолжительностью 30 дней; Черногории – сбор продолжительностью 21 день; 
Боливии – сбор продолжительностью 14 дней).
В среднегорье тренировались спортсмены высокой квалификации в беге на средние и длинные дистанции, в велоспорте, боксе, гимнастике, волейболе и футболе: 226 спорстменов мужско

го пола в возрасте от 18 до 32 лет, мастера спорта и спортсмены 
I разряда.
В экспериментальных исследованиях участвовали 125 спортсменов: в двухгодичной тренировке с задержкой дыхания – 
28 мастеров спорта, бегунов на средние дистанции; в тренировках 
с использованием маски с трубкой длиной 50 см – 24 спортсмена 
I разряда, бегуна на средние дистанции; в беге с «носовым дыханием» – 16 спортсменов. Разработка модели оценки индивидуальной устойчивости к гипоксии изучалась на группе спортсменов 
в количестве 30 человек. Электрокардиологические исследования 
в среднегорье проведены на 115, в барокамере – на 27 спортсменах, на равнине – на 190 боксерах.
В работе участвовали высококвалифицированные специалисты – педагоги, тренеры, физиологи, медики, биохимики: С.И. Архаров, Н.И. Волков, Э.М. Матвеева, В.Г. Хволес (раздел 4); Зоран 
Гайич, Ю.П. Семин (раздел 6); С.И. Архаров, Е.И. Дмитриев (раздел 7); Л.М. Перминов, Н.К. Цепкова, Л.Ф. Муравьева (раздел 9); 
А.М. Якимов, Н.Н. Марьянов, А.Н. Некрасов (разделы 8, 10, 11).
Автор выражает благодарность всем специалистам, работающим с ним по проблеме гипоксии, и спортсменам, участвующим 
в экспериментальных учебно-тренировочных сборах и экспериментальных исследованиях.

Список использованных сокращений

 
АД – артериальное давление
 
АДФ – аденозиндифосфат
 АЛТ (ALT) – аланинаминотрансфераза
 
АСТ (AST) – аспартатаминотрансфераза
 
АТФ – аденозинтрифосфорная кислота
 
ВЕ – избыток кислот или оснований
 
ВНС – вегетативная нервная система
 
ВМК – ванилинминдальная кислота
 
ДМП – дополнительное «мертвое» пространство
 
ЖЕЛ – жизненная емкость легких
 
КФ – креатинфосфат
 
КФК – креатинфосфокиназа
 
КЩР – кислотно-щелочное равновесие
 
КЩС – кислотно-щелочное состояние
 
МОД – минутный объем дыхания
 
МПК – максимальное потребление кислорода
 
НМА – нервно-мышечный аппарат
 
О2 – кислород
 
ОРУ – общеразвивающие упражнения
 
ОФП – общая физическая подготовка
 
ПАНО – порог анаэробного обмена
 
СО2 – углекислый газ
 
ССС – сердечно-сосудистая система
 
ЧСС – частота сердечных сокращений
 
ЭКГ – электрокардиограмма
 
Hb – гемоглобин
 
La – лактат
 
РСО2 – парциальное давление углекислого газа
 
РО2 – парциальное давление кислорода
 
PWC170 – велоэргометрическая проба
 
R–Rmax – наибольшее значение величины интервала R–R
 
R–Rmin – наименьшее значение величины интервала R–R
 
R–Rср. – математическое ожидание 
 
 
 (средняя величина интервала R–R)

10

1. Гипоксический фактор 
в повышении функционального состояния 
организма спортсменов

Для нормальной деятельности организма человека необходимо постоянное поступление кислорода (О2), воспроизводство 
энергии, а следовательно, постоянная работа газотранспортных 
систем (дыхания, кровообращения) и системы биологического 
окисления. В случае нарушения деятельности этих систем возникает эндогенная гипоксия (Noreen R.,Henig David J., Pirson, 
2000).
Гипоксия может быть обусловлена различными нарушениями.
● Дыхательная, или респираторная, гипоксия возникает в результате нарушения газообменной функции легких при нормальном парциальном давлении О2 (РО2) в атмосферном воздухе, 
вследствие затруднения проникновения О2 в кровь через дыхательные пути либо при понижении РО2 в воздухе. Практически 
любые тяжелые нарушения внешнего дыхания могут вызвать 
респираторную гипоксию. При дыхательной гипоксии развивается гипоксемия, сопровождающаяся метаболическим ацидозом. 
Гиперкапния способствует стимуляции внешнего дыхания и кровообращения. Однако при высокой степени увеличения двуокиси углерода усугубляется респираторная гипоксия (Piiper I, 1967; 
Чоговадзе А.В., 1984).
● Циркуляторная гипоксия возникает в результате снижения 
объемной скорости кровотока, что приводит либо к уменьшению 
притока артериальной крови к тканям, либо к затруднению оттока венозной крови от тканей. Обычными причинами циркуляторной гипоксии являются сердечная недостаточность, сосудистая 
недостаточность или гиповолемия. Последняя может приводить 
к сердечной недостаточности вследствие уменьшения притока 
крови к сердцу и к сосудистой недостаточности вследствие несоответствия сосудистого тонуса объему циркулирующей крови. Снижение объемной скорости кровотока при циркуляторной 
гипоксии сопровождается уменьшением О2 в венозной крови, 
а также увеличенной артериовенозной разницей по О2. Обычно 

11

гипоксия данного типа приводит к появлению метаболического 
ацидоза (Рябов Г.А., 1988).
● Гемическая гипоксия связана с большим снижением эритроцитов либо инактивацией гемоглобина.
Гипоксия может возникать и при нормальном составе окружающей газовой среды, и при нормальной деятельности системы, 
транспортирующих О2 в клетки. Она развивается в том случае, 
если нарушается утилизация О2 в процессе биологического окисления. Кислородное голодание данного типа называется тканевой 
гипоксией. Недостаточность биологического окисления может 
быть следствием снижения интенсивности окислительных процессов или же уменьшения эффективности биологического окисления. Ослабление окислительных процессов возникает в результате снижения активности дыхательных ферментов, ослабления 
их образования, изменений свойств мембран митохондрий и др. 
(Koistinenp O., Rusko H., Irjala K., 2000).
● Гипоксемия – это состояние, при котором РО2 в артериальной крови меньше нормального (< 60 мм рт. ст.). Гипоксемия 
возникает вследствие непопадания кислорода в кровь. Гипоксия тканей возникает вследствие того, что клеткам не хватает О2 
для выполнения функции метаболизма. Хотя гипоксемия (слишком маленькое поступление кислорода в кровь) обычно является причиной гипоксии тканей, существуют другие состояния, 
которые прерывают поступление кислорода в кровь и приводят 
к гипоксии. 
Основными механизмами гипоксемии являются: низкий уровень О2, гиповентиляция, нарушение соотношения перфузии–
вентиляции, сброс крови «справа налево».
Первый механизм гипоксемии возникает при наличии неблагоприятной окружающей среды. Низкое давление вдыхаемого 
кислорода возникает как результат уменьшения фракции вдыхаемого кислорода (FiO2) по сравнению с нормой (FiO2 < 0,21) при 
нормальном барометрическом давлении.
Гиповентиляция является вторым фактором, который приводит к гипоксемии.
Среди всех механизмов гипоксемии нарушение соотношения 
вентиляции и перфузии (В/П) является наиболее распространенным, хотя и самым сложным. В нормальных легких В/П равняется 1. Гипоксемия имеет место при уменьшении В/П.
Четвертым механизмом гипоксемии является сброс крови 
«справа налево». У здоровых пациентов физиологический сброс 

12

5% от сердечного выброса возникает вследствие циркуляции крови через бронхи, где она скапливается непосредственно в легочных венах.
Внелегочный сброс возникает в сердечно-сосудистой системе 
(ССС). Внутрисердечный сброс возникает при наличии дефекта 
межпредсердной или межжелудочковой перегородки или незаращении артериального протока. Данные дефекты обычно приводят к сбросу крови «слева направо», так как левое сердце более 
мощное. Если правое сердце создает давление больше, чем в левом 
сердце, то кровь начинает перетекать в обратную сторону и возникает сброс «справа налево».
● Наряду с перечисленными видами гипоксии, была выделена 
и гипоксия нагрузки. При усилении функции мышц и недостатке 
кислорода сочетание гипоксии нагрузки с гипоксической гипоксией может быть эффективным и способствует повышению работоспособности спортсмена (Волков Н.И., 1990; Колчинская А.З., 
1993; Платонов В.Н., Булатова М.М., 1993).
В целях изучения гипоксии нагрузки проведены исследования 
в лабораторных условиях динамики снижения уровня оксигенации крови в процессе работы на велоэргометре ступенеобразно повышающейся мощности от 800–1000–1200–1500–1700 кгм/мин 
и выше у четырех групп спортсменов (юношей, юниоров, зрелого 
возраста и пожилых спортсменов).
По мере повышения мощности нагрузок в диапазоне от 800 до 
2000 кгм/мин происходит прогрессирующее падение оксигенации (рис. 1). Возрастные различия выявляются лишь при работе 
средней и большой мощности, причем у спортсменов зрелого возраста и юниоров падение выражено больше (в среднем на 18%). 
Имеется большой разброс индивидуальных данных.
Как видно из рисунка, в работе субмаксимальной мощности 
развивается гипоксия при снижении оксигенации на 18–23%. 
В условиях среднегорья в работе мощностью 1600 кгм/мин снижение оксигенации достигает 32–33% (табл. 3).
При индивидуальном анализе 110 динамических электрокардиограмм (ЭКГ) была выявлена связь обнаруженных ЭКГизменений с динамикой поглощения кислорода, особенно с величиной кислородного пульса. На рис. 2 (А, Б) приводится серия 
ЭКГ спортсменов разного возраста, заснятых в процессе испытания, свидетельствующая о влиянии гипоксии нагрузки на работу 
сердца.