هل يمكن لحبس التنفس أن يحسّن الأداء؟

ترجمة الاستاذ المدرب : بن حامد عمر

omarbenhamed2011@gmail.com

شكلت دورة الألعاب الأولمبية المكسيكية عام 1968 نقطة تحول في التدريب على المرتفعات. بسبب هيمنة الرياضيين الذين تأقلموا مع الارتفاع أثناء الألعاب (أقيموا على ارتفاع 2340 مترًا) ، في السبعينيات ، بدأت دراسة الآثار المترتبة على التدريب أو العيش في ظروف نقص الأكسجين لتحسين الأداء.

بالنظر إلى أن الأكسجين ضروري لعملية التمثيل الغذائي الخلوي لدينا ، فإن الجسم لديه آلية تحكم للحفاظ على توازن تركيز الأكسجين. تعتمد هذه الآلية بشكل كبير على الهيموجلوبين ، وهو بروتين موجود في خلايا الدم الحمراء ، مما يزيد من حالات نقص الأكسجين لمواجهة نقص الأكسجين. يسعى تدريب المرتفعات إلى زيادة الهيماتوكريت (كمية خلايا الدم الحمراء في الدم) ، حيث يتسبب نقص الأكسجة في انخفاض تشبع الأكسجين في الجسم مما يؤدي إلى استجابة تعويضية عن طريق زيادة كتلة الهيموغلوبين في الجسم. تعمل هذه الزيادة على تحسين الحد الأقصى لامتصاص الأكسجين ، وهو أحد المؤشرات الرئيسية للأداء في رياضات التحمل.  

علاوة على ذلك ، على الرغم من أنه تم اقتراح أن هذه التحسينات قد لوحظت فقط في الأفراد الذين يعانون من انخفاض مستويات الهيموجلوبين ، فقد لوحظت زيادات بنسبة 3-4٪ أيضًا بين الرياضيين الذين لديهم مستويات أساسية عالية (> 14 جم / كجم) أثناء المعسكرات التدريبية حيث كانوا يعيشون "مرتفعًا" (2200-3000 م) ومدربين "منخفضة".  

التحكم في وتيرة التنفس لمحاكاة حالات نقص الأكسجين

في الآونة الأخيرة ، قام باحثون مثل Xavier Woorons و Grégoire P. Millet بدراسة ما إذا كان تقليل تكرار التنفس أو توقف التنفس أثناء جلسات التدريب عالية الكثافة يمكن أن يؤدي إلى تأثيرات فسيولوجية مماثلة لتلك التي تحدث أثناء التدريب على نقص الأكسجين. على سبيل المثال ، أظهرت دراسة 3 التي قارنت تأثير نقص التهوية في ظل ظروف سامة (استنشاق كل 4 ثوانٍ عندما يتم ذلك في الظروف العادية كل ثانية) مع نمط تنفسي طبيعي في ظروف نقص الأكسجين ، أن حالة نقص الأكسجة تشبه لوحظ على ارتفاع حوالي 2400 متر.بمعنى آخر ، أدى تقليل معدل التنفس إلى 25٪ (التنفس 15 مرة بدلاً من 60) إلى انخفاض في تشبع الأكسجين ، بنفس الطريقة التي يحدث بها عند 2400 متر (الشكل 1). وبالتالي ، يمكن أن يؤدي نقص التهوية الطوعي إلى تشبع الأكسجين الشرياني 4ينتج عنه إزالة الأكسجين من العضلات 4 أو الدماغ 5 ، مما ينتج عنه سلسلة من الاستجابات القلبية الوعائية والتمثيل الغذائي لمواجهة انخفاض الأكسجين.

الشكل 1. التباين في تشبع الأكسجين (SpO2٪) خلال 3 سلاسل تدريبية تدوم 5 دقائق. 3 S1، S2، S3، series 1، 2 and 3؛ T1 و T2 و T3 والباقي 1 و 2 و 3.

حبس أنفاسك يمكن أن يحسن القدرة على أداء الجهود المتكررة عالية الكثافة

درس نفس الباحثين أيضًا آثار حبس النفس (الزفير وحبس النفس) في سباقات السرعة القصيرة. على سبيل المثال ، أظهرت دراسة 6 أجريت مع السباحين أنه بعد 6 جلسات عدو لانقطاع التنفس (سلسلتان ، 16 × 15 مترًا والراحة 30 ثانية بين التكرار) ، زادت القدرة على القيام بسرعات متكررة (من 7 إلى 9). من ناحية أخرى ، لم يتحسن أولئك الذين تدربوا بنمط تنفس طبيعي. وبالمثل ، أظهرت دراسة أجرتها نفس المجموعة البحثية 7 مع لاعبي الرجبي كيف أنه بعد تدريب لمدة 4 أسابيع (2-3 سلسلة من 8 × 40 م عدو سريع) زاد أولئك الذين قاموا بسباقات توقف التنفس من عدد سباقات السرعة المتكررة بنسبة 64٪. انتقلوا من القدرة على القيام بـ 9 سباقات السرعة إلى 15.

قامت مقالة منشورة مؤخرًا بتحليل تأثير 6 جلسات تدريب على العدو على دراجة لقدرة الرياضيين الجماعيين على تكرار سباقات السرعة . خلال ثلاثة أسابيع ، قام 20 رجلاً ممن يتنافسون في رياضات جماعية مختلفة (كرة السلة وكرة القدم وكرة اليد والرجبي والهوكي) بأداء 3 مجموعات من 8 مجموعات من 8 ثوانٍ إلى 150٪ من القوة القصوى ، واستراحوا 16 ثانية بين التكرار. بعد هذه الفترة ، قام أولئك الذين قاموا بهذه السلسلة في انقطاع النفس بتحسين الجوانب المختلفة المتعلقة بالقدرة على بذل جهود متكررة بأقصى شدة في الجري: لقد زادوا المسافة المقطوعة في اختبار Yo-Yo (قبل: 1111 m v. post: 1468 m ) وانخفض التعب أثناء العدو السريع (قبل: 5.8٪) v.بعد: 7.72٪). من ناحية أخرى ، لم يتحسن أولئك الذين حافظوا على نمط تنفس طبيعي.

وثمة تفسير محتمل للزيادة في القدرة على القيام سباقات السرعة يمكن أن تكون ذات صلة إلى زيادة في الأيض اللاهوائي، كما هو الحال بالنسبة للسباحين الذين لم توقف التنفس أثناء التدريب، ما أنجزوه ارتفاعا في إنتاج اللاكتات (قبل 7.9 ضد آخر 11.5 مليمول / لتر). 6 إلى جانب هذه التعديلات المرتبطة بزيادة التمثيل الغذائي للجلوكوز ، تحدث أيضًا تكيفات في القلب والأوعية الدموية لزيادة تدفق الدم إلى الأنسجة. عند إجراء سباقات سريعة لانقطاع التنفس أو سلسلة أطول تصل إلى 5 دقائق ، يتم تقليل تكرار التنفس إلى 25٪ ، تحدث زيادة في الحجم الانقباضي مما يبطل انخفاض تشبع الأكسجين. 

الاستنتاجات

يمكن أن ينتج عن ضبط وتيرة الجهاز التنفسي تغيرات فسيولوجية مماثلة لتلك التي تحدث في الارتفاع. يمكن أن تؤدي التكيفات القلبية الوعائية والتمثيل الغذائي الناتجة عن التدريبات عالية الكثافة التي تحبس الأنفاس إلى تحسين معايير مهمة في الرياضات المختلفة مثل السباحة وركوب الدراجات أو الرياضات الجماعية. في الرياضات الجماعية ، حيث تصبح القدرة على أداء الحركات بأقصى سرعة ذات أهمية خاصة كما هو الحال في كرة القدم (معظم الأهداف تسبقها سباقات السرعة) ، 10 تشير هذه النتائج إلى حقيقة أن "اللعب" بتردد التنفس يمكن أن يساعد في تحسين القدرة على أداء السباقات السريعة عن طريق زيادة وظائف القلب والتمثيل الغذائي للجلوكوز.

ترجمة الاستاذ المدرب : بن حامد عمر

omarbenhamed2011@gmail.com

المراجع:

1. Millet, G. P., Girard, O., Beard, A. & Brocherie, F. Repeated sprint training in hypoxia–an innovative method. Dtsch. Z. Sportmed. 2019, 115–122 (2019).
2. Hauser, A. et al. Do male athletes with already high initial haemoglobin mass benefit from ‘live high–train low’ altitude training? Exp. Physiol. 103, 68–76 (2018).
3. Woorons, X. et al. Cardiovascular responses during hypoventilation at exercise. Int. J. Sports Med. 32, 438 (2011).
4. Woorons, X., Mucci, P., Aucouturier, J., Anthierens, A. & Millet, G. P. Acute effects of repeated cycling sprints in hypoxia induced by voluntary hypoventilation. Eur. J. Appl. Physiol. 117, 2433–2443 (2017).
5. Woorons, X., Dupuy, O., Mucci, P., Millet, G. P. & Pichon, A. Cerebral and muscle oxygenation during repeated shuttle run sprints with hypoventilation. Int. J. Sports Med. 40, 376–384 (2019).
6. Trincat, L., Woorons, X. & Millet, G. P. Repeated-Sprint Training in Hypoxia Induced by Voluntary Hypoventilation in Swimming. Int. J. Sports Physiol. Perform. 12, 329–335 (2017).
7. Fornasier-Santos, C., Millet, G. P. & Woorons, X. Repeated-sprint training in hypoxia induced by voluntary hypoventilation improves running repeated-sprint ability in rugby players. Eur. J. Sport Sci. 18, 504–512 (2018).
8. Woorons, X., Billaut, F. & Vandewalle, H. Transferable Benefits of Cycle Hypoventilation Training for Run-Based Performance in Team-Sport Athletes. Int. J. Sports Physiol. Perform. 15, 1103–1108 (2020).
9. Woorons, X., Lemaitre, F., Claessen, G., Woorons, C. & Vandewalle, H. Exercise with End-expiratory Breath Holding Induces Large Increase in Stroke Volume. Int. J. Sports Med. (2020).
10. Faude, O., Koch, T. & Meyer, T. Straight sprinting is the most frequent action in goal situations in professional football. J. Sports Sci. 30, 625–631 (2012).