Дыхательные мышцы и их тренировка

Тренировка дыхательных мышц (далее ТДМ) — это методика, направленная на увеличение силы и выносливости дыхательных мышц при помощи специфических упражнений.

Последние научные данные доказывают улучшение общей выносливости спортсмена за счёт регулярных тренировок дыхательных мышц на 15-20%, что особенно значимо в циклических видах спорта (бег, велоспорт, плавание и лыжные гонки).

ТДМ состоит из трех периодов: базовой тренировки (6-8 недель), с последующей функциональной тренировкой (4 недели) и периода поддержки достигнутых результатов.

О чем это?

При нормальном, спокойном дыхании в повседневной жизни человек использует только около 20% общей жизненной емкости легких.

Так как механика дыхания предполагает активное растяжение легких дыхательными мышцами, то целенаправленное их развитие увеличивает используемый объем легких и потенциальную мощность вентиляции.

Более глубокое дыхание, конечно, требует большего количества энергии, однако, значительно увеличивает общее количество кислорода поступающего в кровоток, делая укрепление дыхательных мышц одной из потенциальных точек роста для любого спортсмена.

Дыхательные мышцы разделяют на инспираторные (работают при вдохе) и экспираторные (работают при выдохе), причем каждая группа также делится на основные и вспомогательные. Все эти мышцы доступны тренировке.

Кроме того, регулярная тренировка дыхательных мышц (в течение минимум 6 недель) значительно снижает потребность самих дыхательных мышц кислороде, что приводит к увеличению количества кислорода доступного для использования скелетными мышцами.

Доказательства эффективности

История развития метода ТДМ представлена на видео (конференция по респираторной медицине в спорте и реабилитации):

Что изменится?

• Инспираторное усилие (сила вдоха)
• Эффективность работы мышц (как дыхательных, так и скелетных)
• Скорость нарастания усталости дыхательных мышц
• Ритм дыхания (паттерн)
• Эффективность образования и утилизации лактата
• Частота сердечных сокращений
• Кинетика кислородного транспорта
• Общая выносливость

Что не изменяются?

• Максимальное потребление кислорода
• Максимальная толерантность к лактату

ТДМ приводит к изменениям дыхательных мышц таким же, как и изменения в скелетных мышц при регулярной тренировке. Эти изменения отражают структурную и функциональную адаптацию к тренировочным стимулам:

• структурная адаптация: изменение типа мышечных волокон, изменение их поперечного сечения (гипертрофия), увеличение кровоснабжения мышц.
• функциональная адаптация: увеличение силы и скорости сокращения, мощности мышцы и ее, выносливости, что приводит к увеличению пикового потока как на вдохе, так и на выдохе.

У здоровых людей ТДМ имеет положительное влияние на спортивную форму.

При этом статистические данные однозначно доказывают значимое улучшение при тренировке инспираторных мышц, а при тренировке экспираторных мышц доказательств эффективности меньше.

Показания к ТДМ:

ТДМ изначально была разработана для улучшения функции легких у людей, страдающих астмой, хроническим бронхитом, эмфиземой и обструктивной болезнью лёгких, а также после искусственной вентиляции (ИВЛ).

Однако, эффект от систематических ТДМ заметен и у спортсменов, проявляясь в виде улучшения дыхательной функции и общей выносливости.

Кому полезно?

Людям, активно занимающимся спортом, у которых замедлился прогресс спортивных результатов или привычные тренировки сопровождаются нарушением дыхания и одышкой.

Пациентам с заболеваниями дыхательной, сердечно-сосудистой, нейромышечной систем:

• Боковой Амиотрофический Склероз (БАС)
• Анкилозирующий сондилит
• Анорексия
• Артрит
• Пациенты после длительной ИВЛ
• Бронхиальная астма
• Бронхоэктатическая болезнь
• Центральные парезы и параличи
• Хроническая сердечная недостаточность
• Хроническая Обструктивная Болезнь Легких
• Прием кортикостероидов
• Муковисцидоз
• Диабет
• Паралич или повреждение диафрагмы
• Гипотиреоидное состояние
• Сколиоз
• Нейро-мышечная дистрофия
• Миастения
• Ожирение
• Эмфизема (в т.ч. после курения)
• Синдром ночного апноэ
• Болезнь Паркинсона
• Перенесенный полиомиелит
• Легочная гипертензия
• Почечная недостаточность
• Интерстициальные болезни легких и саркоидоз
• Травма спинного мозга
• Беременность

Противопоказания:

Пока не описано ни одного побочного эффекта Тренировки Дыхательных Мышц, однако, сохраняется небольшой риск нежелательных эффектов, связанных с изменением сопротивления дыханию, поэтому соблюдайте внимательность при применении ТДМ у пациентов:

• После спонтанного пневмоторакса
• После травматического, но не до конца излеченного пневмоторакса
• С разрывом барабанной или с воспалением барабанной перепонки
• С нестабильным течением астмы
• В астматическом статусе.

Как правило ТДМ отлично переносится пациентами и здоровыми людьми, однако, тренировка может сопровождаться неприятными ощущениями в среднем ухе, особенно у пациентов с признаками простуды или вирусной инфекции. Поэтому перед началом тренировки желательно провести полный врачебный осмотр, чтобы исключить ухудшение инфекционного процесса.

Нельзя использовать необработанные приборы и инструменты, а также делится своими тренажерами или мундштуками с посторонними.

Как проходит тренировка:

Как уже много раз было доказано, тренировка любой мышцы, в том числе и дыхательной, основана на балансе трех переменных: нагрузка, специфичность и обратимость.

• Нагрузка:

Для стимулирования ответа и мышечная адаптация мышца должна быть нагружена. Нагрузка может быть связана с увеличением длительности, интенсивности или скорости выполнения упражнения.

Для ТДМ нагрузка — это 60-70% от максимального пикового давления на вдохе. Этот уровень обычно соответствует появлению выраженной усталости в течение 2-3 минут дыхания или в течение 30 вдохов; повторяемость нагрузки — дважды в день течение 6 недель.

• Специфичность:

Природа адапатации зависит от типа тренировочного стимула. Мышцы, в том числе и дыхательные, отвечают на мощностный стимул (высокая интенсивность, небольшая продолжительность) увеличением силы сокращения, а на стимулирование выносливости (низкая интенсивность, большая продолжительность) — увеличением выносливости и экономичности мышцы.

Однако, возможно также небольшое увеличение выносливости и после мощностной тренировки, так как сильные мышцы выполняют ту же работу, что и слабые, на более низком проценте от своих потенциальных возможностей, таким образом могут поддерживать заданный уровень активности более длительное время.

Кроме того, длина дыхательной мышцы и сила ее сокращения находятся в прямой связи (закон Франка-Старлинга), таким образом, тренировку инспираторных мышц целесообразно проводить на максимальной амплитуде дыхания, начиная упражнение близко к остаточному объему легких (после максимального выдоха).

• Обратимость:

Инволюция (растренированность) дыхательных мышц — это точно такой же реальный процесс, как и инволюция обычных мышц, если прекратить их тренировать.

Основные потери мышечной силы и выносливости происходят в течение 2-3 месяцев перерыва тренировочной деятельности, причем выносливость угасает быстрее силы.

Короткие периоды без тренировок (до 1-1,5 месяцев) могут быть компенсированы без выраженной потери функции.

Поддерживать увеличенную функциональную способность дыхательных мышц после курса ТДМ можно снизив частоту специфических тренировок на две трети от первоначального объема, то есть до двух тренировок в неделю.

Виды Тренировки Дыхательных Мышц:

Методику ТДМ можно разделить на два типа: тренировка с сопротивлением и тренировка выносливости.

Тренировка с сопротивлением — инспираторная пороговая нагрузка (inspiratory pressure threshold loading, IPTL) является наиболее изученным и часто применяемым методом ТДМ с доказанной эффективностью. Спортсмен дышит атмосферным воздухом через специальный прибор, который включает активный инспираторный клапан и свободный клапан выдоха (экспираторный).

Тренировка выносливости дыхательных мышц возможна при помощи специфической техники спонтанной изокапнической гипервентиляции (voluntary isocapnic hyperventilation; VIH), которая предполагает дыхание с частотой, близкой к максимальной, на протяжении 20-30 минут (до 40). Понятно, что гипервентиляция в таких условиях возможна только при частичном возврате экспираторного потока в дыхательный контур для исключения гипокапнии и потери сознания.

Тренировка с сопротивлением считается более разносторонней, так как она технически проще, требует меньшего количества времени, а также индуцирует оба типа адаптации (улучшение силы и выносливости дыхательных мышц).

Как это делается?

• Поза играет огромное значение для достижения оптимальных результатов. Для первых тренировок идеальной позицией является положение сидя или стоя. Положение “лежа” и “полулежа” значительно снижают функциональный резерв дыхательных мышц и могут подключаться к тренировкам только после завершения первых адаптационных циклов, также как и функциональные тренировки в комбинации с дыхательной гимнастикой.
• Техника дыхания основывается на оптимальном подборе тренажера и создаваемого им сопротивления, правильном, диафрагмальном дыхании и точном соблюдении механики вдоха и выдоха (дыхательный паттерн).
• Диафрагмальное дыхание — это наиболее эффективный и экономичный тип дыхания, который, к сожалению, может быть недоступен пациентам с нарушением подвижности диафрагмы. Это, разумеется, сказывается на эффективности дыхательной механики (паттерн) и общей выносливости человека. Одной из целей ТДМ является обучение правильному диафрагмальному дыханию.
• Дыхательный паттерн — дыхательный цикл (вдох-выдох) должен вовлекать максимально возможный объем легких и количество дыхательной мускулатуры, что позволит увеличить эффективность тренировки.
• Секреция бронхов (кашель) — по данным последних исследований эффективность дыхательной тренировки с сопротивлением вдвое выше по сравнению с традиционной техникой физиотерапии и постурального дренажа. Это приводит к тому, что пациенты, страдающие бронхитом или бронхоэктатической болезнь могут испытать усиление секреции бронхов и увеличение количества откашливаемой мокроты. Об этом нужно обязательно помнить для своевременной коррекции терапии и подбора дренажных приспособлений.

Мониторинг улучшения дыхательной функции:

  Прогресс дыхательной функции может быть выражен в изменении:

• Максимального инспираторного давления и максимального потока на вдохе — косвенное свидетельство увеличения силы дыхательных мышц (инспираторных). Измеряется в лаборатории при помощи специализированного флоуметра.
• Максимального экспираторного потока — измеряется при помощи флоуметра, также отражает увеличение функциональной готовности экспираторных мышц.
• Жизненной емкости легких и форсированной жизненной емкости легких — измеряется в лаборатории при помощи компьютерного анализа ФВД на флоуметре. Окрепшие мышцы могут сильнее растягивать грудную клетку, увеличивая дыхательные объемы.
• Выносливость дыхательных мышц — оценить сложнее, на сегодня существуют 2 метода измерения выносливости дыхательных мышц: основываясь на тесте с гипервентиляцией и основываясь на тесте с сопротивлением вдоху.

Как бы то ни было, оптимизация работы дыхательных мышц приведет к улучшению клинической ситуации (если дыхательная функция была нарушена) у больного человека и увеличению общей выносливости, а также к прогрессу спортивных результатов у атлета.

Ключевые моменты базового периода:

• Адекватным уровнем тренировочной нагрузки является 50-70% от Максимального Инспираторного Давления. Обычно это позволяет выполнить около 30 вдохов без остановки. Подбор сопротивления всегда индивидуален и основан на постоянных пробах и ошибках, ориентируйтесь на способности пациента выполнить 30 полноценных глубоких вдохов до наступления утомления.
• Разминка и растяжка — это обязательные компоненты ТДМ.
• Вдох следует производить с максимальным усилием (так быстро, как вы можете).
• Каждый вдох и выдох должен быть максимальным по глубине.
• Тренировки необходимо проводить дважды в день, как минимум с 6 часовым промежутком.
• Увеличение уровня сопротивления обязательно, но не чаще, чем 1 раз в неделю.
• Каждая тренировка должна состоять минимум из 25 циклов “вдох-выдох”. Если пациент может выполнить более 35 циклом — это знак недостаточной нагрузки.
• Помните, что предшествующие тренировки и накопленная усталость могут повлиять на полноценное выполнение ТДМ.
• Если вы ощущаете, что усталость дыхательных мышц не позволяет вам завершить даже 20 вдохов на подобранном уровне сопротивления — отдохните 24 часа.
• Обязательно ведите дневник ТДМ

Зачем нужны функциональные тренировки?

Роль дыхательной мускулатуры превосходит непосредственное участие в процессе вентиляции легких. Некоторые дыхательные мышцы также играют ключевую роль в стабилизации всего тела и контроле позы. Эти функции не связаны с дыханием, но чрезвычайно важны для предотвращения травм и правильной техники движения.

Нереспираторные функции дыхательных мышц очень часто конфликтуют с их основной функцией — вентиляцией легких, итогом и проявлением этого конфликта может быть диспноэ — несоответствие вентиляции возросшим потребностям работающего тела. В этом случае мышцы не могут ни полноценно выполнить свою основную функцию, ни помочь в стабилизации положения тела, что приводит к ухудшению спортивного результата.

Следовательно, еще одной целью ТДМ является оптимизация стабилизирующей функции дыхательных мышц. Эта цель достигается путем использования специальных координационных упражнений во время ТДМ.

Ключевые принципы функциональных тренировок:

• Прогрессирование нагрузки: функциональные тренировки могут быть включены в программу не ранее, чем через 6 недель Базовой подготовки.
• Необходимо совмещать функциональные тренировки и Базовые тренировки, выполняя по 3 сессии каждого типа в неделю.
• Добавление сопротивления на вдохе возможно только после усвоения и техничного выполнения координаторного упражнения при атмосферном дыхании.
• При старте функционального тренинга используйте минимальные значения сопротивления вдоху, концентрируясь на поддержке правильного, глубокого, диафрагмального дыхания.
• Растяжка и разминка необходимы для адекватного эффекта функционального ТДМ.
• Тренировочная сессия должна содержать как минимум 10 упражнений, подобранных индивидуально.
• Разминка — выполнение за 10 минут до основной сессии 2 подходов по 30 вдохов на уровне до 40% от Максимального Инспираторного Давления, с 1-минутным промежутком между подходами, позволяет эффективнее провести ТДМ.
• Завершение сессии 1 подходом на уровне 30% от Максимального Инспираторного давления помогает улучшить восстановление и адаптацию дыхательных мышц.
• Растяжка — упражнения, направленные на растяжку скелетной мускулатуры грудной клетки увеличивает ее податливость и помогает усилить эффект от ТДМ.

Поддержка достигнутого уровня:

Чаще всего через 12 недель от начала ТДМ показатели эффективности дыхания перестают расти. Это означает необходимость перехода к тренировкам, поддерживающим функцию дыхательных мышц — снижайте частоту тренировок не быстрее, чем на одну в неделю в течение месяца.

Источники