Hipoksja i wpływ na performance u sportowców

Czy niski poziom tlenu podniesie Twoje wyniki w sporcie? Dlaczego sportowcy mieszkający na dużych wysokościach osiągają lepsze wyniki? Czy trening w hipoksji zwiększy moją siłę? Trening w hipoksji to nowa metoda treningowa, która ze względu na niską ilość przeciwwskazań i szeroki wachlarz korzyści zdobywa coraz większą popularność.

Treningiem w warunkach hipoksji zaczęto interesować się po Igrzyskach Olimpijskich w 1968 roku, gdzie zauważono, że sportowcy z krajów położonych znacznie wyżej osiągali o wiele lepsze wyniki, niż Ci z rejonów nizinnych. Dlaczego? Dziś już wiemy, że przebywanie w warunkach ograniczonego tlenu uruchamia szereg procesów adaptacyjnych i metabolicznych w organizmie, m.in zwiększona jest produkcja erytropoetyny (EPO), która prowadzi do zwiększonej produkcji czerwonych krwinek i tym samym - zwiększonego transportu tlenu w organizmie. 
 

Jakie są rodzaje treningu w hipoksji?

Wyróżnia się trzy główne protokoły treningowe:

1. LH-TL, Live-High-Train Low (mieszkaj wysoko- trenuj nisko)

2. LH-TH, Live-High-Train High (mieszkaj wysoko- trenuj wysoko)

3. LL-TH, Live Low-Train High (mieszkaj nisko- trenuj wysoko). W ramach realizowanego protokołu LL-TH wyróżniamy jeszcze:

IHT, Intermittent Hypoxic Training (trening w warunkach hipoksji przerywany treningiem w warunkach normoksji);

IHE, Intermittent Hypoxic Exposition (trening hipoksyjny składający się z ekspozycji na hipoksję od kilkunastu sekund do kilku godzin z przerwą na normoksję);

RSH, Repeated Sprint Training in Hypoxia (trening hipoksyjny składający się z serii sprintów z przerwą na krótką ekspozycję na hipoksję (<60s));

RTH, Resistance Training in Hypoxia (kombinacja treningu oporowego i ekspozycji na hipoksję).

• Treningi, by przyniosły efekt powinny być realizowane 2-3 razy w tygodniu przez okres 4 tygodni.

Trening hipoksyjny i jego wpływ na wydolność u sportowców

Protokół treningowy LLTH w badaniach naukowych

Metoda LLTH (Low-Load Training with Hypoxia) jest wygodnym podejściem, które poprawia wydolność, a większość badań wskazuje, że adaptacje mięśniowe uzyskane dzięki LLTH są lepsze niż te po treningu w warunkach normobarycznych. Metoda ta eliminuje również ryzyko skutków ubocznych związanych z długotrwałym przebywaniem na wysokości, ponieważ stała ekspozycja na hipoksję może negatywnie wpływać na funkcje mięśni szkieletowych (np. prowadząc do utraty masy mięśniowej i zdolności oksydacyjnej).

W 2001 roku wykonano badanie, które miało na celu zbadanie zmian w ekspresji genów w wyniku treningu fizycznego przy dwóch poziomach intensywności w warunkach normoksycznych i hipoksycznych (odpowiadających wysokości 3850 m n.p.m). Cztery grupy uczestników trenowały pięć razy w tygodniu przez łącznie 6 tygodni na ergometrze rowerowym. Przed i po okresie treningowym pobrano biopsje mięśni oraz przeprowadzono testy wydolnościowe. Średni wzrost VO2max był wyższy w grupach hipoksyjnych, choć nie osiągnął istotności statystycznej. Gęstość kapilarna zwiększyła się tylko w grupie hipoksycznej trenującej z wysoką intensywnością, a HIF-1α wzrósł w grupie hipoksycznej niezależnie od intensywności treningu. Udowodniono, że LLTH wspomaga również transkrypcję innych istotnych genów odpowiedzialnych za wydolność wytrzymałościową. Wyniki sugerują, że HIF-1 odgrywa istotną rolę w regulacji adaptacji mięśni po treningu w hipoksji, a precyzyjna regulacja odpowiedzi treningowej jest widoczna na poziomie molekularnym oraz w mniejszym stopniu na poziomie strukturalnym, ale nie na poziomie globalnych funkcji, takich jak maksymalny pobór tlenu czy maksymalna moc.

Zoll J. przeprowadził badania dotyczące wpływu treningu hipoksycznego na biegaczy wytrzymałościowych. W ramach badania analizowano efekty sześciotygodniowego treningu w warunkach normobarycznych i hipoksycznych, symulując wysokość 3000 m. Uczestnicy realizowali swój standardowy program treningowy, dodając dwa treningi w hipoksji lub normobarii przy tej samej intensywności. Okazało się, że w grupie biegaczy trenujących w hipoksji wystąpiły istotne zmiany w poziomach mRNA dla kilku ważnych transporterów. To sugeruje, że krótkie epizody hipoksyczne mogą wspierać adaptacje w mięśniach szkieletowych. Takie zmiany związane z regulacją redoks i wchłanianiem glukozy mogą przyczyniać się do poprawy wydolności biegaczy trenujących w hipoksji.

Kong i współpracownicy przeprowadzili czterotygodniowy program treningu sprintu interwałowego. Uczestników podzielono na dwie grupy: jedną, która ćwiczyła w stabilnych warunkach hipoksycznych na wysokości 2500 m, oraz drugą, która trenowała w warunkach stopniowo zmniejszającego się poziomu tlenu (od 2500 do 3400 m). Po czterech tygodniach nie zaobserwowano zmian w maksymalnym poborze tlenu (VO2peak) w grupie kontrolnej trenującej w normobarycznych warunkach. Natomiast w grupach hipoksycznych VO2peak wzrósł o 8,2% w grupie trenującej na stałej wysokości 2500 m oraz o 10,9% w grupie, której warunki były stopniowo trudniejsze. To wskazuje, że trening w hipoksji może przynosić dodatkowe korzyści, nawet jeśli intensywność treningu była niższa.
 

Protokół treningowy LHTL w badaniach naukowych

Badania, takie jak przeprowadzone przez Stray-Gundersona w 2001 roku, wykazały, że trening LHTL może prowadzić do niewielkich, ale znaczących popraw w parametrach takich jak VO2max oraz poziom erytropoetyny, co sugeruje, że długotrwałe przebywanie na wysokości stymuluje produkcję czerwonych krwinek. Natomiast inne badania, wskazują, że wyniki treningu hipoksycznego mogą być różne w zależności od intensywności oraz długości ekspozycji na hipoksję. Wysokość 3000 m wydaje się być bardziej efektywna niż 2500 m, co może sugerować, że większa hipoksja stymuluje lepsze adaptacje. Metody takie jak LHTL (Live High, Train Low) oraz IHE (Intermittent Hypoxic Exposure) pokazują, że można uzyskać korzyści z treningu hipoksycznego bez konieczności stałego przebywania na dużych wysokościach. Sportowcy powinni rozważyć wdrożenie strategii treningowych, które łączą różne metody hipoksyczne i intensywność treningu, aby maksymalizować efekty adaptacyjne (przykładowo, połączenie treningu w hipoksji z treningiem na poziomie morza). W związku z różnymi odpowiedziami na trening hipoksyczny, ważne jest, aby sportowcy indywidualizowali swoje plany treningowe, biorąc pod uwagę własne wyniki, poziom zaawansowania oraz cele.

Na podstawie wyników większości badań LHTL i LLTH można uznać, że połączenie treningu z hipoksją stanowi silniejszy bodziec do wywołania adaptacji fizjologicznych niż trening w warunkach normobarycznych. W świetle badań LHTL przynosi poprawę w masie hemoglobiny i ekonomice biegu, ale wyniki dotyczące VO2max są mniej jednoznaczne.

Trening hipoksyjny, a trening siłowy - czy hipoksja zwiększy siłę mięśni?

W badaniu Akinobu Nishimura z 2010 roku, czternastu mężczyzn zostało losowo przydzielonych do grup hipoksycznej i normoksyjnej (po 7 osób w każdej grupie). Badani wykonywali trening i dwa razy w tygodniu przez 6 tygodni przy intensywności 70% maksymalnej ilości powtórzeń (RM) i składała się z czterech serii po 10 powtórzeń wyprostu i zgięcia łokcia. Następnie hipertrofia mięśni została oceniona za pomocą rezonansu magnetycznego, a siła mięśniowa na podstawie 1RM. Hipertrofia mięśni była znacznie większa dla mięśni zginaczy w grupie trenującej w hipoksji, niż dla mięśni zginaczy niećwiczący w grupie hipoksycznej oraz w grupie normoksycznej (p < 0,05). Hipertrofia mięśni była również znacznie większa dla grupy hipoksycznej, niż dla grupy trenującej w normoksji dla prostowników stawu łokciowego. Siła mięśniowa zwiększyła się znacząco wcześnie (do 3. tygodnia) w grupie z hipoksją, ale nie w grupie z normoksją. Badanie to sugeruje, że trening oporowy w warunkach hipoksycznych poprawia siłę mięśni i indukuje hipertrofię mięśni szybciej niż w warunkach normoksycznych.
 

Obecnie trening oporowy w hipoksji stanowi obiecującą nową strategię treningową w celu osiągnięcia przyrostu siły i masy mięśniowej. Główne mechanizmy odpowiedzialne za te efekty wydają się być związane ze zwiększonym gromadzeniem metabolitów w wyniku hipoksji. Badania pokazują, że wzrost wysokości prowadzi do poprawy prędkości i mocy, chociaż mechanizmy promujące korzyści z tego typu hipoksji w porównaniu do normoksji wciąż wymagają wyjaśnienia. Sportowcy nie powinni się nadmiernie martwić pogorszeniem funkcji mięśniowej podczas 2–3-tygodniowego okresu treningowego na umiarkowanej wysokości, nawet jeśli trening nie jest mocno ukierunkowany na rozwój siły i mocy.

Co więcej, w badaniach odnotowano również poprawę wyników w biegach, skokach czy rzutach na wysokości, co zachęca do badań nad szybkością eksplozji ruchów w warunkach wysokogórskich. Sugerowano, że zmniejszenie oporu aerodynamicznego i/lub zwiększenie metabolizmu beztlenowego na większych wysokościach może wpłynąć na koszt metaboliczny.

Zobacz także: Jakie urządzenia pozwalają na przeprowadzanie treningu hipoksyjnego w warunkach domowych?