Głównym wyznacznikiem wydolności aerobowej jest zdolność do dostarczania tlenu do tkanek. Wstrzymanie oddechu w celu obniżenia nasycenia krwi tlenem uruchamia 2 procesy:
1) skurcz śledziony
2) uwalnianie hormonu erytropoetyny (EPO) przez nerki
ad. 1
Śledziona jest narządem, który działa jak bank krwi. Kiedy organizm sygnalizuje zwiększone zapotrzebowanie na tlen i w wyniku długiego wstrzymania oddechu następuje jej skurcz, co uwalnia zapasy czerwonych krwinek. Odgrywa więc bardzo ważną rolę w regulacji hematokrytu krwi (procentu czerwonych krwinek we krwi), a także stężenia hemoglobiny.
ad.2
EPO stymuluje proliferację i dojrzewanie czerwonych krwinek w szpiku kostnym, zwiększając maksymalną objętość tlenu, którą sportowiec może wykorzystać, znaną jako VO2 max. (Saunders i wsp. stwierdzili, że 1% wzrost masy Hb ostatecznie skutkuje wzrostem VO2 max o 0,6- 0,7%).
Istnieją proste strategie, które pozwolą Ci uzyskać dostęp do korzyści wynikających z życia na dużej wysokości przy zmniejszonym poborze tlenu: oddychanie przez nos podczas ćwiczeń i praktykowanie różnych ćwiczeń przedstawionych w programie Oxygen Advantage®. Jest to wyzwanie podczas intensywnych ćwiczeń, ze względu na głód powietrza, ale to właśnie wtedy pojawia się większość korzyści.
Niektóre prace nie wykazały poprawy liczby czerwonych krwinek w wyniku treningu wstrzymywania oddechu. Znajdują się w odnośnikach 9 i 10 poniżej.
1. 10,79% WZROST VO2 MAX, 5,35% WZROST HEMOGLOBINY PO WSTRZYMANIU ODDECHU.
Przeprowadzono badania w celu ustalenia efektów 8 tygodniowego hiperkapniczno-hipoksycznego programu treningowego u elitarnych pływaków płci męskiej, 30 do 45 minut, trzy razy w tygodniu. Każdy badany wstrzymywał oddech indywidualnie, kierując się subiektywnym odczuciem, przez jak najdłuższy czas. Warunkiem było, aby każde wstrzymanie oddechu było powyżej minimalnych wartości opisujących hiperkapnię, czyli wartości dwutlenku węgla w wydychanym oddechu musiały być powyżej 45 mmHg, co było kontrolowane kapnometrem.
Poza treningami pływackimi grupa kontrolna była poddawana dodatkowym treningom aerobowym na bieżni. Program ten był realizowany trzy razy w tygodniu przez osiem tygodni.
Grupa eksperymentalna/ Grupa kontrolna
Przed: Hb (g/l) 144,63 147,75
Po: Hb (g/l) 152,38 145,38
Powyższe wyniki pokazują wzrost hemoglobiny o 5,35% w grupie, która ćwiczyła wstrzymywanie oddechu po wydechu.
Ponadto nastąpił wzrost VO2max o 10,79%, jak pokazano poniżej:
Grupa eksperymentalna/ Grupa kontrolna
VO2 max przed: 63,80 59,46
VO2 max po: 70,38 60,81
Zobacz: Dajana Zoretic, Nada Grcic-Zubcevic and Katarina Zubcic. “THE EFFECTS OF HYPERCAPNIC-HYPOXIC TRAINING PROGRAM ON HEMOGLOBIN CONCENTRATION AND MAXIMUM OXYGEN UPTAKE OF ELITE SWIMMERS”. Faculty of Kinesiology, University of Zagreb, Croatia.
2. WZROST HEMATOKRYTU (HCT) O 6,4% I WZROST STĘŻENIA HEMOGLOBINY (HB) O 3,3% PO WSTRZYMANIU ODDECHU.
Porównano osoby, które miały śledzionę z osobami, które jej nie mieli. Wyniki wykazały, że badani, którzy wykazali 6,4 procentowy wzrost hematokrytu (Hct) i 3,3 procentowy wzrost stężenia hemoglobiny (Hb) po wstrzymaniu oddechu. Oznacza to, że już po pięciu zatrzymaniach oddechu zdolność przenoszenia tlenu przez krew uległa znacznej poprawie.
Natomiast u osób, którym usunięto śledzionę (z powodu wcześniejszych przyczyn medycznych), nie odnotowano żadnych zmian we krwi wynikających z wstrzymywania oddechu.
Schagatay E, Andersson JP, Hallén M, Pålsson B.. Selected contribution: role of spleen emptying in prolonging apneas in humans. Journal of Applied Physiology.2001;(Apr;90(4)):1623-9
3. WZROST HEMATOKRYTU (HCT) O 4% PO WSTRZYMANIU ODDECHU.
Siedmiu ochotników płci męskiej wykonało dwa zestawy pięciu maksymalnych wstrzymań oddechu; jeden na powietrzu, a drugi z twarzą zanurzoną w wodzie. Każde wstrzymanie oddechu było oddzielone dwoma minutami odpoczynku, a każdy zestaw – dwudziestoma minutami.
Zarówno Hct jak i Hb wzrosły o około 4 procent w obu seriach wstrzymywania oddechu – na powietrzu i w wodzie. To badanie w szczególności dostarcza istotnych informacji na temat konsekwencji wstrzymania oddechu. Ponieważ nie było widocznego wzrostu wyników wstrzymania oddechu z twarzami badanych zanurzonymi w wodzie, autorzy doszli do wniosku, że „wstrzymanie oddechu lub jego konsekwencje są głównym bodźcem wywołującym skurcz śledziony”.
Schagatay E, Andersson JP, Nielsen B. Odpowiedź hematologiczna i odpowiedź nurkowa podczas bezdechu i bezdechu z zanurzeniem twarzy. European Journal of Applied Physiology.2007;(Sep;101(1):):125-32
4. ROZMIAR ŚLEDZIONY ZMNIEJSZYŁ SIĘ ŁĄCZNIE O 20 PROCENT PO WSTRZYMANIU ODDECHU.
Badanie przeprowadzone przez Baković i wsp. z University of Split School of Medicine w Chorwacji miało na celu zbadanie odpowiedzi śledziony wynikających z pięciu maksymalnych wstrzymań oddechu. Dziesięciu wyszkolonych nurków wstrzymujących oddech, dziesięciu niewyszkolonych ochotników i siedmiu ochotników, którym usunięto śledzionę. Badani wykonali pięć maksymalnych wstrzymań oddechu z twarzą zanurzoną w zimnej wodzie, a każde wstrzymanie oddechu było oddzielone dwuminutowym odpoczynkiem.
Czas trwania wstrzymania oddechu osiągnął maksimum przy trzeciej próbie, przy czym nurkowie z wstrzymanym oddechem osiągnęli 143 sekundy, osoby niewyszkolone – 127 sekund, a osoby po usunięciu śledziony – 74 sekundy. Rozmiar śledziony zmniejszył się łącznie o 20 procent zarówno u nurków wstrzymujących oddech, jak i u niewyszkolonych ochotników.
Naukowcy stwierdzili, że „wyniki pokazują szybki, prawdopodobnie aktywny skurcz śledziony w odpowiedzi na wstrzymanie oddechu u ludzi. Szybki skurcz śledziony i jego powolny powrót do normy może przyczynić się do wydłużenia kolejnych, powtarzanych prób wstrzymania oddechu.”
Darija Baković, Zoran Valic, Davor Eterović, Ivica Vuković, Ante Obad, Ivana Marinović-Terzić, Zeljko Dujić. Spleen volume and blood flow response to repeated breath-hold apneas. Journal of Applied Physiology.2003;(vol. 95 nr 4):1460-1466
5. DŁUŻSZE WSTRZYMANIE ODDECHU POWODUJE WIĘKSZY SKURCZ ŚLEDZIONY.
W pracy dr Espersena i współpracowników z Herlev Hospital, University of Copenhagen w Danii stwierdzono, że skurcz śledziony ma miejsce nawet przy bardzo krótkim wstrzymaniu oddechu, wynoszącym 30 sekund.
Jednak najsilniejszy skurcz śledziony występował podczas uwalniania komórek krwi do układu krążenia, kiedy badany wstrzymywał oddech na tak długo, jak to możliwe.
Kurt Espersen, Hans Frandsen, Torben Lorentzen, Inge-Lis Kanstrup,Niels J. Christensen. The human spleen as an erythrocyte reservoir in diving-related interventions . Journal of Applied Physiology.2002;(maj;92(5)):2071-9
6. DŁUGOTERMINOWE EFEKTY WSTRZYMYWANIA ODDECHU.
Francuski badacz Lematires napisał bardzo interesującą pracę zatytułowaną „Apnea – A new training method in sport”, („Bezdech- nowa metoda treningowa w sporcie), w której zauważył, że spoczynkowa masa Hb u wytrenowanych freediverów była o 5 procent wyższa niż u nietrenowanych.
Ponadto freediverzy wykazywali większy względny wzrost Hb po trzech bezdechach. W artykule zauważono, że, „długoterminowy efekt wpływu trenowania bezdechu u freediverów na masę Hb może odzwierciedlać się w osiąganych przez nich wynikach”.
Lemaître F, Joulia F, Chollet D. Bezdech: nowa metoda treningowa w sporcie? Med Hypotheses.2010;(Mar;74(3)):413-5
7. WZROST STĘŻENIA HEMOGLOBINY PO MAKSYMALNYCH BEZDECHACH U NURKÓW, NARCIARZY I OSÓB NIEWYTRENOWANYCH.
Matt Richardson badał odpowiedzi hematologiczne na maksymalne bezdechy wykonywane przez trzy grupy: zawodowych freediverów, zawodowych narciarzy biegowych i osoby niewytrenowane. Hemoglobina przed testem była wyższa w grupie nurków niż u narciarzy czy osób niewytrenowanych.
Każdy badany musiał wykonać trzy maksymalne wstrzymania oddechu oddzielone dwoma minutami odpoczynku i normalnego oddychania. Po wstrzymaniu oddechu, wszystkie grupy zareagowały wzrostem hemoglobiny, przy czym nurkowie wykazali największy wzrost.
Autorzy zauważyli, że wyższe stężenie Hb u nurków „sugeruje, że regularna praktyka bezdechu może nadać specyficzny efekt treningowy, wpływając na hematologiczne odpowiedzi na bezdech w sposób różniący się od treningu wysiłkowego.”
Richardson M, de Bruijn R, Holmberg HC, Björklund G, Haughey H, Schagatay E. Wzrost stężenia hemoglobiny po maksymalnych bezdechach u nurków, narciarzy i niewytrenowanych ludzi. Canadian Journal Applied Physiology.2005;(Jun;30(3)):276-81
8. WZROST HEMATOKRYTU O 9,5 PROCENT PO NURKOWANIU.
Rozmiar śledziony był mierzony przed i po powtarzających się nurkowaniach z wstrzymanym oddechem do około 6 metrów u dziesięciu koreańskich ama (nurkujących kobiet) i u trzech japońskich mężczyzn, którzy nie byli doświadczeni we wstrzymywaniu oddechu. Po wstrzymaniu oddechu, rozmiar śledziony i hematokryt były niezmienione u japońskich mężczyzn.
U ama objętość śledziony zmniejszyła się o 19,5 procent, hemoglobina wzrosła o 9,5 procent, a hematokryt o 9,5 procent. Badanie wykazało, że długotrwałe powtarzające się bezdechy wywołują silniejszy skurcz śledziony i wynikającą z niego odpowiedź hematologiczną.
Hurford WE, Hong SK, Park YS, Ahn DW, Shiraki K, Mohri M, Zapol WM. Splenic contraction during breath-hold diving in the Korean ama. Journal Applied Physiology.1990;(Sep;69(3)):932-6
9. NIEHEMATOLOGICZNE MECHANIZMY POPRAWY WYDOLNOŚCI NA POZIOMIE MORZA PO EKSPOZYCJI HIPOKSYJNEJ.
Specyficzne korzystne czynniki niehematologiczne obejmują lepszą wydajność mięśni prawdopodobnie na poziomie mitochondrialnym, większe buforowanie mięśni i zdolność do tolerowania produkcji kwasu mlekowego.
Niniejszy przegląd bada dowody na istnienie czynników innych niż przyspieszona erytropoeza, które mogą przyczynić się do poprawy wyników sportowych nad poziomem morza po życiu i/lub treningu w naturalnej lub sztucznej hipoksji. Opisujemy szereg badań, które wykazały poprawę wyników po różnych formach ekspozycji na wysokość pomimo braku wzrostu masy czerwonych krwinek.
Ponadto, wieloczynnikowa kaskada odpowiedzi wywołanych hipoksją obejmuje angiogenezę, transport glukozy, glikolizę i regulację pH, z których każdy może częściowo wyjaśnić poprawę wyników wytrzymałościowych niezależnie od większej liczby czerwonych krwinek.
Specyficzne korzystne czynniki niehematologiczne obejmują lepszą wydajność mięśni, prawdopodobnie na poziomie mitochondrialnym, większe buforowanie mięśni i zdolność do tolerowania produkcji kwasu mlekowego. W przyszłych badaniach należy zbadać zarówno hematologiczne, jak i niehematologiczne mechanizmy adaptacji do hipoksji, które mogą poprawić wyniki elitarnych sportowców na poziomie morza.
Gore CJ, Clark SA, Saunders PU. Niehematologiczne mechanizmy poprawy wyników na poziomie morza po ekspozycji na hipoksję. Med Sci Sports Exerc. 2007 Sep;39(9):1600-9.
10. BRAK POPRAWY WYDOLNOŚCI AEROBOWEJ – POTRZEBA WIĘCEJ BADAŃ.
Brak zmian w Hb po treningu
Xavier Woorons , Pascal Mollard, Aur´elien Pichon, Alain Duvallet, Jean-Paul Richalet, Christine Lamberto. Effects of a 4-week training with voluntary hypoventilation carried out at low pulmonary volumes. Respiratory Physiology & Neurobiology 160 (2008) 123-130
