08.03.2020

Dlaczego warto wstrzymywać oddechu – czyli trening hipoksyczno- hipekapniczny

❓CZY WARTO WSTRZYMYWAĆ ODDECH?

Ciekawą kwestią w treningu oddechu jest nie tylko sam oddech, ale i fakt jego wstrzymywania. Czy może on mieć jakieś benefity dla sportowca? Okazuje się, że tak.
Lemaitre w swojej publikacji zatytułowanej: „Bezdech: nowa metoda treningowa w sporcie?” (1) , zwraca uwagę, iż nurkowie wstrzymujący oddech wykazują zmniejszone zakwaszenie krwi i niże wartości stresu oksydacyjnego oraz wzrost hematokrytu, stężenia erytropoetyny, masy hemoglobiny i objętości płuc. Wyniki jego pracy sugerują, że trening bezdechu może być skuteczną alternatywą dla hipoksji hipobarycznej lub normobarycznej w celu zwiększenia wydolności tlenowej i / lub beztlenowej.

🤭Co się zatem dzieje, kiedy wstrzymujemy oddech?

Spada nam saturacja i wzrasta ciśnienie parcjalne dwutlenkiem węgla we krwi.
O ile spadek stężenia tlenu we krwi (obniżenie saturacji) wydaje się dla większości osób czymś naturalnym i logicznym, bo „ciało zużywa tlen, aby wyprodukować energię” i jego poziom będzie się obniżał aż do kolejnego wdechu, to rola dwutlenku węgla w procesie oddychania nie wszystkim jest znana.
Myśląc o dwutlenku węgla powinniśmy zdawać sobie sprawę, że CO2 w naszym ciele nie jest tylko zbędnym produktem przemian materii, ale pełni on wiele funkcję. Najważniejszą jest stymulacja naszego układu nerwowy (dokładniej ośrodka oddechowy w pniu mózgu) do inicjacji wdechu. Kiedy jego stężenie rośnie będziemy odczuwali coraz większy głód powietrza i potrzebę kolejnego oddechu. Z pewnością zaczniemy odczuwać mimowolne skurczę mięśni oddechowych. Stężenie CO2 będzie tym wyższe im bardziej aktywni będziemy.

W trakcie bezdechu mamy zatem obniżenie stężenia tlenu we krwi (SpO2) i wzrost ciśnienia parcjalnego dwutlenku węgla (PaCO2). Utrzymujący się taki stan rzeczy zaburza homeostazę naszego ciała i potencjalnie może prowadzić do sytuacji niebezpiecznej. Organizm w obliczu takie wyzwania próbuje sobie jakoś z nim poradzić. Robi to w dość ciekawy sposób.

Nasze ciało generuje skurcz śledziony. Tak śledziony. To właśnie w niej mam pewien zapas czerwonych krwinek, który zostanie wyrzucony do krwiobiegu w sytuacji, gdy będą one potrzebne np. w czasie wspomnianego wstrzymywania oddechu. Elementem czerwonej krwi jest cząsteczka hemoglobiny.
Hemoglobina to białko, którego podstawową funkcją jest transport tlenu.
W sytuacji, gdy wstrzymujemy oddech homeostaza oddechowa zostaje zaburzona. Organizm będzie próbował zoptymalizować transport gazów i dlatego będzie wyrzucał dodatkowe jednostki transportujące (czerwone krwinki) ze śledziony.

Wstrzymywanie oddechu jest to najlepsza naturalna metoda do wywołania skurczu śledziony. Ciekawe porównanie poczyniła Angelica Lodin-Sundström. Przytoczyła ona wyniki badań, gdzie obserwowano objętość śledzony przy ekspozycji ciała na różne bodźce.

Oddychanie w hipoksji, wstrzymywanie oddechu, oddychanie powietrzem o zwiększonym stężeniu CO2, zbadano również, czy istnieje odpowiedź „wszystko albo nic” oraz czy występują istotne różnice w skurczu śledziony po okresie adaptacji na dużej wysokości.

Wnioski oparte na wynikach były klarowne.

Oddychanie powietrzem o ograniczonej zawartości tlenu, będzie czynnikiem powodującym skurcz śledziony. Jednak w sytuacji, gdy wstrzymujemy oddech skurcz śledziony będzie znacznie większy. Spowodowane jest to nie tylko zjawiskiem hipoksji, ale przede wszystkim hiperkapnii (zwiększonego stężenia CO2). Skurcz śledziony może być objętościowo różny i jest adekwatny do bodźca (hipoksja,hiperkapnia). Aklimatyzacja do aktywności na wysokości nie przyczynia się do zwiększenia objętości śledziony, ale powoduje większy skurcz śledziony w sytuacji intensywnych ćwiczeń czy wstrzymywania oddechu.

Wiemy już na jakiej podstawie dochodzi do skurczu śledziony, ale…

☝️Ile możemy dzięki niemu zyskać?

To naturalne ‘doładowanie” krwi może zwiększyć stężenie hemoglobiny w krążeniu (Hb) nawet o 10%, co zwiększy zdolność przenoszenia tlenu i prawdopodobnie doprowadzi do zwiększenia wydajności fizycznej. Już 5 powtarzających się po sobie bezdechów może podnieść wartość hematokrytu i hemoglobiny o 2-5%. Zwiększy to denaturację tlenu w tętnicach i poprawi metabolizm wysiłkowy (1,2). Finalny efekt skurcz śledziony w postaci zwiększenia poziomy hemoglobiny, będzie zależny od wytrenowania w treningu bezdechów. Richardson w swoim badaniu porównał pod tym kątem nurków (bezdechowych), narciarzy i osoby niewytrenowane. Skurcz śledziony dał najlepszy efekt u nurków. Możemy zatem wysnuć wnioski, iż to właśnie trening bezdechów wpływa na efektywność skurczu śledziony. (3)

❓Jak trwały jest efekt zwiększonego hematokrytu i hemoglobiny?

Analizując dostępne publikacje, najbezpieczniej możemy mówić o czasie 10 minut. Wydaje się to niedużo, ale biorąc pod uwagę prosty mechanizm uzyskania dodatkowych fizjologicznych korzyści, trudno przejść obok tej metody obojętnie. Jeżeli mówimy o sporcie wyczynowy, to znacznie mniejsza przewaga potrafi decydować o zdobyciu medalu.

🏥Czy wstrzymywanie oddechu jest bezpieczne?

Odpowiadając nie sposób uniknąć nawiązania do nurkowania ze wstrzymywaniem oddechu. Taki rodzaj nurkowania i związane z nim powtarzające się niedotlenienie i hiperkapnia, nie wpływają negatywnie na współczulny układ nerwowy, krążenie krwi i oddychanie, pod warunkiem, że dana osoba nie cierpi na dodatkowe czynniki ryzyka, takie jak nadciśnienie, nietolerancję glukozy, hiperlipidemię czy inne stany, które mogą wpływać na działanie naczyń krwionośnych. Chociaż mechanizm niezmienionej reaktywności naczyniowo-mózgowej u elitarnych nurków jest obecnie nieznany, należy pamiętać iż kontrastuje on, ze stępioną reaktywnością naczyniowo-mózgową zgłaszaną u pacjentów z obturacyjnym bezdechem sennym. Sugeruje się, że przewlekła ekspozycja na samą hiperkapnię nie jest tu głównym powodem. (4,5). Osoby decydujące się na trening wstrzymywania oddechu (hipoksyjno-hiperkapniczny) zawsze powinny skonsultować się ze specjalistą.

📈Jak długo u konkretnych sportowców trenować wstrzymywanie oddechu, aby otrzymać konkretne efekty? Czy zawsze trening wstrzymywanie oddechu przyniesie korzyści?

To zależy.

🤿U wyszkolonych nurków

Wiemy, że sam trening statyczny bezdechu (codziennie wykonywane było 5 bezdechów) wykonywany przez 8 tygodni, nie zwiększy odpowiedzi w postaci skurczu śledziony i nie można oczekiwać zwiększenia parametrów hematokrytu i hemoglobiny. Zwiększeniu natomiast ulegnie objętość śledziony w badaniu z 241 ± 55 ml wyjściowo do 299 ± 51 ml po 8 tygodniach treningu (6).

🏊🏻‍♂️U pływaków

Inaczej sprawa wygląda w badaniu na pływakach (pływających w płetwach), gdzie przyjęto założenie, że przez okres 16 tygodni 40% dystansu pokonywanego na treningu będzie z: grupa 1 (SBH) dowolnie wybraną własną sekwencją oddechową, grupa 2 (IBH) z wykorzystaniem technik wstrzymywanie oddechu. Celem tego badania było zbadanie wpływu treningu z przerywanym wstrzymywaniem oddechu (IBH) na parametry oddechowe, saturację (SpO2) i wydajność na dystansie 50m (pod wodą) i 400m (na powierzchni).
Po treningu parametry oddechowe wzrosły w IBH, ale pozostały niezmienione w grupie SBF.
Wydajność w testach 50 i 400m poprawiła się w obu grupach, jednak poprawa była większa w IBH w porównaniu z grupą SBF w obu testach. (7)

🏃🏼‍♂️Zdolność do powtarzania sprintów (Repeated sprint ability – RSA)

To jedna z najważniejszych zdolności w grach zespołowych. Reprezentuje ona możliwość do podejmowania kolejnych po sobie maksymalnych lub prawie maksymalnych wysiłków przeplatanych krótkimi przerwami na regenerację. Niemożność podjęcia intensywnych i skutecznych działań podczas meczu, potrafi skutecznie ograniczyć możliwości defensywne zawodnika lub uniemożliwić zdobycie punktów.
Metaanaliza z 2017 wykazała, iż RSH (repeated sprint training in hypoxia) powoduje większą poprawę w zakresie średniej wydajności powtarzanego na poziomie morza niż RSN (repeated sprint training in normoxia) (8).
Próbując zrozumieć sens wprowadzania treningu wstrzymywania oddechu w sporcie warto zgłębić treści wielu publikacji Wooronsa i jego wspólników. Będąc przy temacie RSA godna uwagi jest jego publikacja z 2018, która opisuje 4 tygodniowy trening z wykorzystaniem wstrzymywania oddechów (9). Wyniki wpisywały się we wnioski przytaczanej metaanalizy Brocherie i wspólników.

📊Podsumowanie

Powyższe to jedynie czubek góry lodowej tematyki związanej ze wstrzymywaniem oddechu. Możemy być jednak pewni, że trening hipoksyjno-hiperkapniczny jakim jest wstrzymywanie oddechu w czasie aktywności sportowej, jest dostatecznie ciekawą tematyką już teraz, a ma duża szansę, aby stać się tematem ważnym w przyszłości. Biorąc pod uwagę łatwość aplikacji tej formy treningu i potencjalne korzyści trudno pozostać obojętnym.

Autor: Artur Mohr fizjoterapeuta i trener. Współzałożyciel CrossFit Hussars oraz BoxKitchen – catering dietetyczny. . Na co dzień edukuje motorycznie i optymalizuje proces treningowy swoich podopiecznych, sportowców i pacjentów. Autor podcastu Praktyczna Strona Treningu. Wykładowca na konferencjach poświęconych motoryce i zdrowiu.

1. Lemaître F, Joulia F, Chollet D. Apnea: a new training method in sport? Med Hypotheses. 2010
2. Lodin-Sundström, Angelica. (2015). INITIATION OF SPLEEN CONTRACTION RESULTING IN NATURAL BLOOD BOOSTING IN HUMANS.
3. “Increase of Hemoglobin Concentration After Maximal Apneas in Divers, Skiers, and Untrained Humans” Matt Richardson, Robert de Bruijn, H.-C. Holmberg, Glenn Björklund, Helena Haughey, Erika Schagatay
4. Ostrowski, Andrzej et al. “The Role of Training in the Development of Adaptive Mechanisms in Freedivers.” Journal of human kinetics (2012).
5. Ivancev, Vladimir & Palada, Ivan & Valic, Zoran & Obad, Ante & Bakovic, Darija & Dietz, Niki & Joyner, Michael & Dujic, Zeljko. (2007). Cerebrovascular reactivity to hypercapnia is unimpaired in breath-hold divers. The Journal of physiology.
6. Bouten, Janne & Caen, Kevin & Stautemas, Jan & Lefevere, Filip & Derave, Wim & Lootens, Leen & Eenoo, Peter & Bourgois, Jan & Boone, Jan. (2019). Eight weeks of static apnea training increases spleen volume but not acute spleen contraction. Respiratory Physiology & Neurobiology.
7. Stavrou, Vasileios & Toubekis, Argyris & Karetsi, Eleni. (2015). Changes in Respiratory Parameters and Fin-Swimming Performance Following a 16-Week Training Period with Intermittent Breath Holding. Journal of Human Kinetics
8. Brocherie F, Girard O, Faiss R, Millet GP. Effects of Repeated-Sprint Training in Hypoxia on Sea-Level Performance: A Meta-Analysis. Sports Med. 2017
9. Fornasier-Santos C, Millet GP, Woorons X. Repeated-sprint training in hypoxia induced by voluntary hypoventilation improves running repeated-sprint ability in rugby players. Eur J Sport Sci. 2018

.