О методе
Нормобарическая гипоксическая тренировка основана на дыхании воздухом с уменьшенным содержанием кислорода при нормальном атмосферном давлении, при этом человек находится в привычных, комфортных условиях. Целебные свойства среднегорья хорошо известны на протяжении многих столетий. Полезный эффект объясняется сниженным содержанием кислорода в горном воздухе, умеренной гипоксией, однако пребывание в горах не всегда доступно и у некоторых людей может вызывать чрезмерный стресс.
Научные исследования последних десятилетий прояснили молекулярно-биологические механизмы воздействия гипоксии на организм и заложили основы ее лечебного применения. При пониженном содержании кислорода во вдыхаемом воздухе в организме активизируется система доставки кислорода клеткам, в крови повышается уровень гемоглобина, увеличивается его связывающая и транспортная способность, улучшается метаболизм кислорода в клетках, растет число капилляров на единицу объёма ткани. Гипоксические тренировки воздействую на активность около 500 генов, управляющих метаболизмом и приспособлением организма к окружающей среде.
В 2019 Нобелевская премия по медицине и физиологии была присуждена Грегу Семензе и соавторам за “Исследование молекулярных переключателей, которые действуют в клетках в условиях гипоксии”. Семенза открыл эти сигнальные молекулы (факторы, индуцированные гипоксией: HiF-1alpha) в 1995 году. Однако, практическое применение управляемой нормобарической гипоксии для профилактики и лечения началось еще в 1970-х годах в СССР благодаря пионерским исследованиям Р.Б.Стрелкова и А.Я.Чижова.
Интервальная гипоксия и постоянная гипоксия, в чем их отличие
Постоянно низкий уровень кислорода в матке – это необходимое условие нормального развития эмбрионов всех позвоночных животных, и конечно – млекопитающих, включая человека. Это обьясняется биологической эволюцией, в ходе которой уровень кислорода в атмосфере Земли медленно, в течение сотен миллионов лет возрастал от очень низких, экстремально гипоксических величин, порядка 1%, до сегодняшнего нормоксического уровня в 21% О2.
Низкий уровень кислорода в матке необходим в эмбриональном периоде для полноценного формирования и развития тканей и органов. Повышние его происходит постепенно, по мере созревания физиологических систем плода. С приближением окончания беременности уровень кислорода в тканях плода приближается к 10%, что составляет лишь половину его содержания в атмосферном воздухе. При этом на протяжении всего срока беременности наблюдаются регулярные импульсные колебания содержания кислорода в матке и тканях плода. Выяснено, что именно колебания содержания кислорода являются механизмом, направляющим развите и созревание клеточных, тканевых и органных систем плода. Во взрослом организме эти колебания практически отсутствуют. Но их можно воссоздать на местном уровне путем дозированной физической нагрузки, либо на уровне целого организа – путем дыхания гипоксическим воздухом.
Применяя точно контролируемые периоды дыхательной гипоксии, в любом возрасте можно стимулировать и поддерживать развитие и саморемонт клеточных структур организма, подобно тому как это происходит в эмбриогенезе. Дозированная гипоксическая тренировка, управляемое чередование гипоксических, нормоксических и гипероксических интервалов помогают организму лучше приспособиться к условиям окружающей среды, которые нередко становятся экстремальными. Интервальная гипоксическая тренировка оказалась универсальным средством создания и поддержания высокой степени адаптации организма к самым разным экстремальным факторам среды, таким как чрезмерные физические нагрузки, недостаток пищи и кислорода.
Температурные колебания, повышенная радиация и тд. Тренированный, подготовленный повторяющимися гипоксическими воздействиями организм имеет больше шансов избежать болезней, инфекций и оставить здоровое потомство, чем нетренированный.
Очень важную роль играет длительность гипоксических интервалов. Идеальное сочетание длительности гипоксических и нормоксических интервалов (в диапазоне от 1 до 10 мин. для того и другого) создает эффект суперкомпенсации. При этом в гипоксической фазе клетки максимально активируют механизмы энергопродукции, а в нормоксической фазе восстанавливают свои ресурсы до значений, которые превышают исходные. На этом принципе основано действие физической тренировки, при правильной организации которой растет сила мышц, силовая выносливость, увеличивается скорость и длительность бега, плавания.
Но слишком продолжительные гипоксические интервалы (часы, дни, недели) не дают организму компенсировать затраты, поэтому длительное пребывание в высокогорье приводит к потере веса, снижению иммунитета, ухудшению здоровья, ускорению старения и сокращению продолжительности жизни.
В результате фундаментальных научных исследований, проводимых с середины 20 века, было обнаружено, что нормобарическая интервальная гипоксическая тренировка путем перемежающегося гипоксического-нормоксического или гипероксического дыхания на уровне моря значительно эффективнее и намного удобнее, чем длительное пребывание в горах или имитация этого в гипобарических камерах. Это подтвердилось в ходе множества клинических испытаний, проведенных в 1980-х -2000-х годах.
Метод нормобарической интервальной гипоксической терапии родился еще в 1970 х годах в СССР. Он был создан врачом-реаниматологом, проф. А.Я.Чижовым и радиологом проф. А.Р. Стрелковым и первоначально был разработан, запатентован и успешно применен для повышения эффективности противоракового лечения – радиотерапии. В настоящее время метод успешно применяется во многих клиниках Европы, России, Украины, Америки, Австралии, Китая и Японии.
Существуют различные варианты применения этого метода. Так, в лечебных целях индивидуализированные протоколы интервальной гипоксической терапии применяются в клиниках, санаториях и других лечебных учреждениях. В случае применения метода для профилактики, а также для подготовки спортсменов, он часто называется интервальной гипоксической тренировкой. Метод хорошо известен именно там, где необходимы отменное здоровье, высокая работоспособность и надежность: у топ-менеджеров, военных, пилотов, космонавтов и водолазов-глубоководников.
Для технического обеспечения метода были созданы современные аппараты – гипоксикаторы.
Интервальная нормобарическая гипоксическая тренировка – один из самых эффективных методов, применяемых в современной медицинской практике для профилактики и лечения ряда заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной и иммунной систем, а также для повышения физической выносливости и адаптационных возможностей организма.
Согласно многочисленным исследованиям, в результате гипоксических тренировок происходит улучшение общего самочувствия, снижение утомляемости, повышение интереса к работе и наблюдается выраженный антистрессовый эффект. Пациенты отмечают повышение общего жизненного тонуса, улучшение памяти и скорости мыслительных процессов. Наблюдается повышение устойчивости организма к неблагоприятным факторам внешней среды, нормализация системы иммунитета, оптимизация кровообращения и питания тканей, улучшение трахеобронхиальной проходимости и облегчение отхождения мокроты, профилактика преждевременного старения. Такая реакция организма человека на воздействие интервальной гипоксии заложена на генетическом уровне, поскольку именно эти механизмы активно действуют во время внутриутробного развития плода.
Гипоксическая стимуляция клеток приводит к постепенному развитию гипоксической адаптации, другими словами – гипоксического прекондиционирования.
Гипоксическое прекондиционирование – это общее свойство организма позвоночных, включая млекопитающих, заключающееся в том, что в ответ на снижение поступления кислорода к тканям, организм постепенно приспосабливается к новым условиям, компенсируя нарушения на всех уровнях. Вслед за полным восстановлением нарушенной функции, происходит так называемое сверхвосстановление, и с каждым последующим воздействием этого фактора устойчивость организма к гипоксии увеличивается.
Например, у длительно страдающих ишемической болезнью сердца пожилых людей со временем развивается гипоксическое прекондиционирование миокарда, при котором увеличивается количество коллатеральных (обходных) сосудов в миокарде, и поэтому в отличие от инфарктов молодых людей у пожилых они бывают меньше по обьему и оставляют менее тяжелые последствия. Установлено, что профилактическая гипокситерапия способна предотвратить инфаркт миокарда, а в случае его возникновения – ускорить выздоровление.
Гипоксические тренировки успешно применяются для лечения следующих заболеваний:
Ишемическая болезнь сердца
Гипертоническая болезнь
Заболевания органов дыхания
Хронические воспалительные заболевания различной этиологии и локализации
Неврозы, неврозоподобные, астенические и депрессивные состояния, эпилепсия
Пародонтоз
Преждевременное старение
Вторичные иммунодефицитные состояния
Бронхиальная астма
Противопоказания:
Острые инфекционные заболевания
Стадия резкого обострения хронических воспалительных процессов
Болезни, сопровождающиеся лихорадкой
Острые соматические заболевания: инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения, гипертоническии? криз, пневмоторакс, астматическии? статус и др.
Хронические заболевания в стадии декомпенсации (хроническая почечная недостаточность, требующая гемодиализа, анасарка и др.); гипертоническая болезнь III стадии с высокими цифрами АД; стенокардия и заболевания легочнои? системы III – IV функционального класса и т.п.;
Врожденные аномалии сердца и крупных сосудов
Индивидуальная непереносимость кислородной недостаточности
Физиологические эффекты гипоксических тренировок
В результате проведения гипоксических тренировок происходит:
Увеличение площади альвеол, на которых происходит газообмен в лёгких
Возрастание кислородной ёмкости крови
Увеличение количества капилляров на единицу обьема в сердце, головном мозге, мышцах, лёгких и печени
Повышение эффективности процессов утилизации кислорода: увеличение способности тканей к извлечению и использованию кислорода из крови при его пониженных концентрациях
Увеличение активности ферментов, участвующих в синтезе гормонов
Увеличение количества и улучшение качества энергетических станций клеток (митохондрий)
Возрастание активности ферментов окислительного фосфорилирования
Усиление иммунитета против разнообразных инфекций
Повышение общих адаптационных возможностей организма
Ожидаемые результаты:
Согласно многочисленным исследованиям, происходит улучшение общего самочувствия, снижение утомляемости, повышение интереса к работе и наблюдается выраженный антистрессовый эффект. Отмечено повышение общего жизненного тонуса, улучшение памяти и скорости мыслительных процессов. Наблюдается повышение устойчивости организма к разнообразным неблагоприятным факторам внешней среды, нормализация системы иммунитета, оптимизация кровообращения и питания тканей, улучшение трахеобронхиальной проходимости и облегчение отхождения мокроты, профилактика преждевременного старения. Интервальная гипоксическая тренировка способна активизировать угасающие функции клеток и тканей, подавить хроническое воспаление, нормализовать обменные процессы.
Гипоксические тренировки в спорте и для улучшения здоровья
Не секрет, что все почти все элитные спортсмены используют гипоксические тренировки для улучшения своих результатов.
Но какую пользу гипоксическая тренировка может принести лично вам?
Всем известно, что физические упражнения не только полезны, но и необходимы для здоровья людям любого возраста, практически без исключений. Однако их интенсивность, количество, и частота должны быть строго индивидуальными. К тому же, у многих из нас просто не хватает на все это времени. А сегодня, в условиях вынужденной самоизоляции – у некоторых просто нет никакого опыта физической тренировки. Что же делать в таком случае, возможен ли какой-то обходной путь, есть ли полноценная замена физическим упражнениям?
Давайте внимательно посмотрим, что происходит в организме (в мышцах, в сердце, в мозгу) во время физической нагрузки, что именно делает ее такой полезной для нашего здоровья?
При физической нагрузке мышечные клетки производят много цитокинов -межклеточных сигнальных молекул, которые поступают в кровь и по окончании нагрузки стимулируют восстановление не только в работающих мышцах, но и во всех отдаленных органах, тканях и клетках, таких как нейроны и клетки печени, миокард и иммунные органы, суставы, связки и кости и т. д.
Важнейшим физиологическим механизмом, стимулирующим выброс цитокинов и определяющим пользу от физических упражнений является кратковременное прерывание кровотока, потому что сильное циклическое напряжение и сокращение мышц периодически блокирует кровоток и приводит к периодической ишемии, другими словами – к периодической гипоксии (создает прерывистый дефицит кислорода). При этом в клетках постепенно включаются механизмы компенсации гипоксии, такие как накопление связывающего кислород белка миоглобина и “топлива” – гликогена.
Хорошо, тогда давайте попробуем создавать прерывистую гипоксию во всем теле, но без физической нагрузки и упражнений. Это можно сделать путем подачи для дыхания воздуха с низким содержанием кислорода, чередуя его с подачей обогащенного кислородом воздуха. Для этого созданы специальные аппараты, гипоксикаторы, устройства с компьютерным управлением, подающие в маску для дыхания попеременно гипоксический и гипероксический воздух в соответствии с индивидуальной программой, управляемой обратной связью от изменяющихся физиологических параметров пациента.
Эта технология называется прерывистой (периодической) нормобарической гипоксически-гипероксической тренировкой (ПHГГT), или коротко – гипокситерапией. Метод существует с начала 1970-х годов и в различных модификациях широко применяется сегодня в клинической практике, спорте высоких достижений и для подготовки специальных контингентов. Он хорошо известен именно там, где необходимы отменное здоровье, высокая работоспособность и надежность: у топ-менеджеров, военных, пилотов, космонавтов и водолазов-глубоководников. Согласно многочисленным научным исследованиям ПHГГT значительно повышает эффективность физических тренировок, и в большинстве случаев даже может служить их полноценной заменой. Молекулярно – биологические механизмы гипокситерапии, биохимические пути адаптации к гипоксии хорошо изучены за последние десятилетия.
Очень важно, что гипокситерапия является уникальным методом, позволяющим улучшать качество митохондрий во всех клетках. Сегодня известно, что именно высокое качество митохондрий является основой прочного здоровья в любом возрасте. Митохондриальное здоровье – необходимое условие профилактики, лечения и реабилитации практически всех хронических заболеваний, а также для замедления скорости старения.
И наконец, поскольку сессии гипоксической тренировки наиболее эффективны в полном расслаблении, эта технология воплощает в жизнь вековую мечту всех лентяев: получать всю пользу от физической тренировки, не слезая с дивана!