Спортсмены, которые занимаются фридайвингом, опускаясь на десятки метров под воду на задержке дыхания, подвержены значительным нарушениям функции сердечно-сосудистой системы. Эти нарушения могут представлять потенциальную опасность, особенно для неопытных или плохо подготовленных дайверов. Об этом сообщается в исследовании, представленном на ежегодной встрече радиологического общества Северной Америки (RSNA 2015).
Апноэ - временная задержка дыхания. За последнее десятилетие древняя практика плавания под водой на задержке дыхания - фридайвинг, получила огромную известность во всем мире, в связи с освещением этого экстремального вида спорта в средствах массовой информации и увеличением конкуренции и профессиональной подготовки элитных дайверов и любителей. Тем не менее, этот спорт представляет определенную опасность, потому что фридайверы должны задерживать дыхание в течение длительного времени, подвергаясь давлению воды и физиологическим изменениям.
Дайверы-любители подвергаются наибольшему риску из-за отсутствия подготовки, но даже элитные дайверы могут пострадать от долгосрочных последствий фридайвинга или несчастных случаев. Совсем недавно чемпионка по фридайвингу Наталья Молчанова пропала без вести недалеко от побережья Испании во время погружения в августе 2015 года и считается погибшей.
Исследователи из Университета Бонна, Германия, используют МРТ для изучения смоделированных эффектов фридайвинга на сердечно-сосудистую систему 17 элитных спортсменов из Германии и Австрии (возрастной диапазон от 23 до 58). Для изучения влияния кислородной недостаточности на функцию сердца и кровоток, дайверам была сделана МРТ сердца и сонных артерий до, во время и после максимальной задержки дыхания.
«Нашей целью было изучить изменения, которые происходят в сердце во время апноэ в режиме реального времени», - объясняет автор исследования Йонас Дорнер, доктор медицинских наук, который в настоящее время работает в университетской больнице Кельна.
В среднем апноэ составило 299 секунд (чуть менее пяти минут) и 279 секунд (около четырех с половиной минут) во время первого и второго МРТ тестирования, соответственно. Максимальная задержка дыхания во время тестирования составила восемь минут и три секунды.
«Эти спортсмены специально тренируются, чтобы иметь возможность надолго задерживать дыхание», - сказал доктор Дорнер. «Когда они попадают в воду, они способны задерживать дыхание еще дольше благодаря нырятельному рефлексу». При погружении в воду без доступа кислорода, организм реагирует посредством «нырятельного рефлекса», который заключается в снижении частоты сердечных сокращений, сужении кровеносных сосудов в конечностях и оттоке крови от конечностей к мозгу.
Эти изменения происходят и в течение длительной задержки дыхания без погружения, но в меньшей степени. Когда обогащенная кислородом кровь поступает от конечностей в мозг, повышается кровяное давление.
Тестирование МРТ позволило исследователям наблюдать сердечно-сосудистые изменения, происходящие во время нырятельного рефлекса в режиме реального времени. Во время апноэ, возрастает количество крови, которое течет в мозг через сонные артерии, но затем кровоток выравнивается.
«В начале апноэ, сердце начинает работать интенсивнее, чем в обычном состоянии», - сказал доктор Дорнер. «Постепенно оно расширяется и начинает бороться». К концу периода апноэ, сказал доктор Дорнер, функция сердца дайверов начинала давать сбой. «В этот момент, в мозг поступает недостаточное количество крови, т.к. сердце не может качать кровь из-за большого сопротивления кровеносных сосудов».
Хотя изменения в систолической функции сердца дайверов в состоянии апноэ аналогичны тем, которые наблюдаются у пациентов с систолической сердечной недостаточностью, доктор Дорнер отметил, что у фридайверов это состояние было кратковременным. «Функция сердца снова восстанавливалась у дайверов в течение нескольких минут после возобновления дыхания», сказал Клаас Нале, доктор медицинских наук, руководитель магнитно-резонансной исследовательской группы. «Похоже, что элитные фридайверы развивают компенсаторные механизмы, которые помогают им адаптироваться к сердечно-сосудистым изменениям, которые происходят во время апноэ». Тем не менее, для людей с недостаточной подготовкой, фридайвинг может быть опасен.
«Говоря о любительском уровне, фридайвинг может быть опасным для тех, кто имеет сердечные или другие патологии здоровья и недостаточно подготовлен для данного вида спорта», - сказал один из руководителей исследования, доктор медицинских наук Ларс Эйхгорн, из отделения анестезиологии и реаниматологии Университетской больнице Бонна.
Доктор Эйхгорн добавил, что наибольшая смертность среди высококвалифицированных дайверов наблюдается в дисциплине, под названием глубокое погружение. Это особый тип дайвинга на задержке дыхания, в котором риск длительной задержки дыхания сочетается с изменениями давления окружающей среды.
Мы собрали главные заблуждения и мифы о фридайвинге, которые слышим чаще всего.
Заблуждение №1: Фридайвинг — это опасный спорт, все фридайверы сумасшедшие
Номер один по популярности. Фридайвинг действительно существует как спорт. Но количество фридайверов-спортсменов ничтожно мало по сравнению с фридайверами-любителями, для которых фридайвинг является видом активного отдыха.
Так вышло, что фильм “Голубая Бездна” (Люк Бессон, 1988г.) раньше становился для большинства людей отправной точкой во фридайвинг. И он же формировал главное мнение о фридайвинге, как о героической погоне за метрами глубины. А сейчас самые яркие материалы, которые попадают в “эфир”, тоже освещают в основном только спортивную составляющую.
Но подавляющее большинство фридайверов не ныряет на глубины больше 30 метров. И глубина 30 метров — простая, достижимая и безопасная отметка. Любительский (рекреационный) фридайвинг не требует сверх-усилий, жестких спортивных диет и изнуряющих тренировок. При разумном и грамотном подходе, можно без труда нырять на 15 — 20 и даже 30 метров глубины. 15 — 20 метров глубины — это, примерно, высота 5-этажки, 30 метров — 9-этажки.
В качестве хорошей аналогии, мы приводим лыжи. Они могут быть тяжелым спортом как, например, лыжные гонки или биатлон. Еще лыжи могут быть экстремальным спортом как, например, скоростной спуск. Еще они могут быть чем-то невообразимым как прыжки с трамплина. Но ведь при этом никто не считает сумасшедшими ваших друзей, которые по выходным катаются на лыжах в парке или с горки, не участвуют в соревнованиях и сами себя не называют спортсменами, а просто катаются на лыжах. Также люди, которые занимаются фридайвингом ради собственного удовольствия, просто ныряют.
Не будем лукавить, во фридайвинге есть определенные риски и опасности. Но мы учимся их оценивать и управлять ими. Так же, как переходим дорогу и на красный и на зеленый сигналы светофора (На красный сигнал дорогу переходить нельзя!).
Заблуждение №2: Нужны способности и длительное обучение
Опять же, если не рассматривать фридайвинг как героическое ныряние за рекордом, то всё проще. Главная способность, которая должна быть — это умение плавать и отсутствие страха перед водой. Даже если этих способностей нет, то вы наверняка сможете назвать пару примеров от ваших знакомых, которые научились плавать и перестали боятся воды.
Что такое фридайвинг? Только ли чемпионаты и спортивные рекорды, только ли серьезный спорт для серьезных профи? Конечно, нет. Фридайвингом можно заниматься и для собственного удовольствия, прислушиваясь к себе, лучше узнавая свои возможности, радуясь своим собственным рекордам и достижениям. Это возможность побыть наедине с собой или почувствовать единение с Мировым океаном. Это возможность улучшить свое физическое состояние и достичь душевного равновесия и философского спокойствия.
Занимаетесь ли вы фридайвингом или только задумываетесь о том, чтобы попробовать, это статья для вас. А кого-то, кто даже и не думал об этом спорте, она может вдохновить на обучение.
О том, какое именно влияние оказывает фридайвинг на состояние вашего организма, рассказывают Елена Петрушина, тренер по фридайвингу, мастер-инструктор AIDA, и Ирина Зеленкова, врач спортивной медицины, спортивный физиолог, кандидат медицинских наук, Ведущий специалист Инновационного центра Олимпийского комитета России.
Попробовав фридайвинг, люди влюбляются в этот спорт, и это неудивительно. Дело не только в том, какие впечатления приносит соприкосновение с подводным миром и открытие собственных способностей. Все фридайверы замечают, что с тренировками улучшается самочувствие - больше энергии, лучше настроение и трудоспособность. Это не просто психологический феномен, регулярные занятия фридайвингом действительно позитивно влияют на общее здоровье и физическую форму. В этой статье мы рассмотрим, какие факторы вносят свой вклад в развитие этих эффектов.
Расслабление
Один из главных аспектов фридайвинга - это расслабление. Минимизация мышечной и ментальной работы необходима для экономии кислорода. Фридайверы учатся намеренно расслабляться во время погружения и при подготовке к нему. К тому же задержка дыхания как таковая приводит к общей релаксации и торможению процессов организма, с той же целью - сбережение кислорода. Это один из физиологических механизмов адаптации к апноэ.
Оздоровляющие эффекты систематической практики расслабления подтверждены для широкого спектра различных заболеваний. Регулярная релаксация укрепляет сердечно-сосудистое здоровье, снижает риск инфаркта и инсульта, стабилизирует кровяное давление. В состоянии расслабления нормализуется работа иммунной системы, поэтому уменьшается риск инфекционных заболеваний, затихают воспалительные процессы. Такое состояние организма необходимо и для оптимального функционирования пищеварительной системы. Недаром реакцию релаксации называют «rest and digest» (отдыхай и переваривай) в отличие от реакции стресса - «fight or flight» (дерись или беги). Конечно, тренировка расслабления улучшает способность к эмоциональной регуляции и общее психологическое здоровье. Кроме того, известно, что хроническая тревога ускоряет процесс старения на клеточном уровне. Такое преждевременное старение оказалось обратимым при ремиссии тревожного расстройства - когда пациенты регулярно практиковали техники расслабления.
Управление дыханием
Начинающим фридайверам приходится учиться делать полные вдохи и глубокие выдохи. Вначале это может быть связано с заметным дискомфортом, ведь мы не привыкли дышать на полную мощность в обычной жизни. С тренировкой такое дыхание быстро становится простым и приятным, и емкость легких увеличивается.
Фридайверы также привыкают гармонично вовлекать диафрагму в процесс дыхания, что обеспечивает эффективное поступление кислорода в организм. Один из видов терапии для людей, страдающих астмой и другими легочными заболеваниями, - обучение диафрагмальному дыханию. Кроме того, оптимизация функции диафрагмы улучшает биомеханическую стабилизацию тела, проще говоря, облегчает поддержание правильной осанки.
Осознанное управление дыханием играет важную роль в психологической регуляции. На базовом курсе фридайвинга новички обучаются «подготовительному дыханию». Если коротко, его суть состоит в том, чтобы делать глубокие медленные вдохи и еще более медленные выдохи. Такое дыхание индуцирует расслабление и помогает сфокусироваться только на предстоящей задаче, игнорируя посторонние мысли и внешние раздражители. В разнообразных жизненных ситуациях этот навык можно и нужно использовать для осознанного управления состоянием.
Адаптация к задержке дыхания
Наиболее глубокие морфологические изменения организма у фридайверов происходят именно благодаря регулярной тренировке апноэ.
Ясно, что при задержке дыхания расходуется кислород, в результате чего организм приближается к состоянию гипоксии - низкого уровня кислорода в артериальной крови. Не для всех очевидно, что одновременно с этим процессом происходит повышение содержание углекислого газа - гиперкапния. Так что комплексно состояние при задержке дыхания называется термином гипоксическая гиперкапния. Регулярное воздействие на организм такого перераспределения газов вызывает целый ряд адаптаций, направленных на оптимизацию потребления кислорода, которые положительно сказываются на здоровье человека. Различные варианты гипокси-гиперкапнических тренировок применяются в классической и спортивной медицине.
Повышение эффективности распределения и потребления кислорода происходит, главным образом, за счет адаптаций кровеносной системы
:
. улучшается кровоснабжение органов и тканей, облегчается движение крови в сосудах головного мозга;
. раскрываются резервные капилляры и образуются новые сосуды;
. повышается уровень гемоглобина и количество красных кровяных телец.
Наряду с этим, оптимизируется работа центральной нервной системы
:
. вырабатывается больше дофамина и серотонина - гормонов, отвечающих за хорошее настроение и успешное обучение;
. сосуды головного мозга эффективнее перераспределяют кислород, реагируя на физическую нагрузку;
. повышается толерантность мозга к гипоксии.
Улучшается сопротивляемость организма
:
. мобилизуются механизмы гормональной регуляции;
. оптимизируется работа иммунной системы;
. повышается антиоксидантная активность.
Упражнения в воде
Двигаясь в воде, приходится преодолевать силу сопротивления, которая действует по всем направлениям. Это тонизирует и укрепляет мышцы всего тела. С другой стороны, благодаря плавучести, компенсирующей гравитационную силу, упражнения в воде очень бережны по отношению к суставам, связкам и сухожилиям. Водную гимнастику используют при реабилитации после травм, а также для лечения и профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата именно из-за деликатности ее воздействия. Кроме этого, тренировки в воде дают более мягкую нагрузку на сердечно-сосудистую систему по сравнению с упражнениями той же интенсивности на суше.
Итак, фридайвинг, как никакой другой спорт, укрепляет здоровье, мягко развивает выносливость и силу. Однако нужно отметить, что для формирования и поддержания всех этих эффектов необходимо заниматься регулярно. При этом важно делать тренировки не слишком интенсивными и частыми; отдых - это часть тренировочного процесса. В этом и состоит самая остроумная прелесть фридайвинга: дисциплинированный фридайвер умеет отдыхать.
благодарит за предоставленный материал клуб Aqualibrium . Клуб работает с 2010 года, проводит курсы фридайвинга - от базовых до инструкторских - в бассейне в Москве и на глубине: в Дахабе, на Тенерифе, теперь и в России в карьере Лазурный (Свердловская область) и в Турции (Каш).
Много статей написано о том, как это здорово - нырять на задержке дыхания, о физиологических изменениях, которые происходят с организмом человека под действием регулярных задержек дыхания, но не так просто найти информацию о той пользе, которую фридайвинг приносит организму человека. Данная статья не рассказывает о научных исследованиях, проведенных по данному вопросу, а представляет собой анализ фридайвинга с точки зрения физиологии. Так как тема достаточно обширная, в этом обзоре будет рассмотрен лишь один аспект задержки дыхания - изменение парциальных давлений кислорода и углекислого газа в крови.
Что же происходит в организме, когда человек задерживает дыхание?
В первую очередь следует отметить развитие выраженной гипоксии (снижение парциального давления кислорода) и гиперкапнии (рост парциального давления углекислого газа). Парциальное давление кислорода в артериальной крови (PaО2) падает до 75-60 мм рт. ст. (норма - 88-110 мм рт. ст.), а напряжение углекислого газа (PaСО2) повышается до 43-50 мм рт. ст. (норма - 37-42 мм рт. ст.). Рассмотрим сначала по отдельности влияние гипоксии и гиперкапнии на организм человека, а затем в комплексе - влияние гипоксической гиперкапнии.
Напряжение углекислого в крови – основной стимул для регуляции дыхания. Вентиляторный ответ на изменение PaСО2 более выражен, чем на изменение PaО2. При увеличении концентрации СО2 во вдыхаемом воздухе легочная вентиляция может повышаться в 8 - 10 раз. На протяжении всей задержки дыхания происходит непрерывное увеличение концентрации СО2. Увеличение напряжения СО2 в крови приводит к увеличению кровообращения во внутренних органах, влияет на состояние гладкой мускулатуры внутренних органов, сосудов и нервной системы. Различные варианты гиперкапнических тренировок применяются в спортивной медицине для повышения физической выносливости.
Что касается снижения напряжения кислорода в артериальной крови при регулярных тренировках, организм адаптируется к снижению напряжения кислорода и становится способным к его более экономичному и эффективному потреблению. Под действием регулярных задержек дыхания, при которых происходит снижение насыщения артериальной крови кислородом, происходят следующие физиологические изменения:
- Улучшение микроциркуляции в органах и тканях за счет раскрытия резервных капилляров, а также - образования новых, ранее не существовавших сосудов.
- Повышение кислород-транспортной функции крови за счет выброса форменных элементов крови из депо и стимуляция красного ростка костного мозга, а также повышение содержания гемоглобина.
- Иммуномодулирующее действие, которое выражается подавлением патологических звеньев иммунитета и активизацией депрессивных звеньев.
- повышение активности антиоксидантной системы – системы защиты клеточных мембран. Снижается активность перекисного окисления липидов в клеточных мембранах.
- Мобилизация эндокринных механизмов функциональной регуляции "гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников", что реализуется повышением уровня обшей сопротивляемости организма по отношению к различным экстремальным факторам внешней среды.
- Улучшение работы центральной нервной системы: существенные увеличения уровней Серотонина и Допамина (гормоны, ответственные за хорошее настроение и спокойствие), увеличенная плотность сосудов в коре головного мозга, стриатуме и гиппокампе.
- Образование новых кровеносных сосудов и капилляров. Уменьшение межкапиллярных расстояний в результате формирования новых сосудов.
- гипоксическая гиперкапния вызывает увеличение линейной скорости кровотока и снижение периферического сопротивления в артериях мозга.
- гипоксически-гиперкапнические тренировки сопровождаются увеличением сосудистого сопротивления мозга, снижением реактивности церебральных сосудов на гиперкапнию и легкую физическую нагрузку, увеличением коллатерального резерва и скорости ауторегуляции мозгового кровообращения
- тренировки приводят к выраженному увеличению толерантности головного мозга к ишемии. Одним из механизмов увеличения толерантности головного мозга к ишемии является увеличение количества микрососудов.
Подводя итоги, можно говорить о том, что регулярные тренировки на задержке дыхания приводят к множеству изменений, положительно сказывающихся на жизнедеятельности организма:
- Повышение физических и интеллектуальных (операторских) возможностей человека за счет увеличения функциональных резервов систем транспорта кислорода на всех ее уровнях (от верхних дыхательных путей до клеточного дыхания);
- Нормализация измененного иммунного статуса и угнетенной неспецифической резистентности человека вследствие действия неблагоприятных экологических и профессиональных факторов;
- Устранение явлений хронического утомления;
- Подготовка к работе в экстремальных и субэкстремальных эколого-профессиональных условиях:
- высокогорье и среднегорье
- жаркий и холодный климат
- предельные физические и операторские нагрузки
- оптимизация психоэмоционального состояния при возникновении значительных нервно-эмоциональных нагрузок;
- нормализация и улучшение качества сна;
Регулярные тренировки по фридайвингу действительно приводят к изменению качества жизни и это мы можем подтвердить собственным опытом!
