Именно в поверхностном подкожно-жировом слое при гипертермии возникает максимальная тепловая гипоксия. При этом проницаемость клеточных мембран для СЖК значительно возрастает. В первую очередь это касается мембран митохондрий. В условиях энергетического дефицита митохондрии в повышенном количестве утилизируют жирные кислоты, как энергетически более емкий материал, нежели остальные энергетические субстраты.
С целью жиросжигания гипертермия назначается сначала не реже 3-х раз в неделю, а затем ежедневно (очень редко по 2 раза в день). Проведение гипертермии реже 3-х раз в неделю малоэффективно, если целью ставится жиросжигание и снижение массы тела.
В процессе "сушки" необходимо избегать слишком длительной гипотермии (охлаждения), т. к. гипотермия блокирует спонтанный липолиз и тормозит распад нейтрального жира до СЖК и глицерина. Кратковременное охлаждение в виде душа и обливаний спонтанный липолиз не затормозит, а вот длительная непрерывная гипотермия в виде моржевания или холодных воздушных ванн не только блокирует липолиз, но наоборот, приводит к нарастанию подкожно-жировой клетчатки. В экспериментах по физиологии нарастание величины подкожно-жировой клетчатки используется в качестве стандартного показателя адаптации организма к длительному холодовому воздействию. Поэтому использовать такие способы закалки в период жиросжигания надо крайне осторожно.
2) УФО (ультрафиолетовое облучение)
Ультрафиолетовое облучение обладает хорошим жиросжигающим действием. Обусловлено это, в первую очередь, его способностью мягко стимулировать симпатико-адреналовую систему, расширяя при этом ее резервные возможности. Меланин - коричневый пигмент, который накапливается в коже под действием УФО. Образуется он из аминокислоты тирозина под действием фермента тирозиназы в печени (медьсодержащий фермент, который активизируется ионами Си). Из тирозина же образуется L-ДОФА - предшественник дофамина, норадреналина и адреналина в головном мозге, а также на периферии.
Активизация тирозиназы не имеет избирательного характера и приводит как к увеличению количества меланина, так и к увеличению количества L-ДОФА. Кроме того, сам меланин способен выполнять в ЦНС медиаторные функции, стимулируя симпатико-адреналовую систему. Он обладает антиоксидантными свойствами, повышает выносливость за счет увеличения энергетического потенциала клеток. Большая выносливость негроидной расы обусловлена исключительно высоким содержанием в организме негров меланина. Других причин нет. Интересно то, что основное количество меланина содержится у этих людей не в коже, а в ЦНС (т. н. черная субстанция головного мозга).
Лучшим источником УФ-лучей является солнце. Тепловые лучи, исходящие от него, усиливают (потенцируют) действие УФ-лучей. Единственным недостатком "натуральных" солнечных лучей является то, что они повышают основной обмен. При этом возрастает риск потери мышечной ткани вместе с жировой, хотя и не в такой степени. Поэтому нахождение под солнцем не должно быть очень длительным и превышать в конечном итоге полутора часов в сутки. У лиц с повышенным основным обменом катаболизм усиливается при нахождении под солнцем более одного часа, а иногда и того меньше. Время загара в таких случаях приходится строго ограничивать.
УФ-облучение, производимое в зимний период, не приводит к такому повышению основного обмена, как летнее. Оно не вызывает потерь мышечной массы, но и его жиросжигающее действие тоже неизмеримо слабее. Если же говорить об общеукрепляющем и витаминообращуюшем действии УФ-лучей, то оно намного выше зимой, нежели летом. Особенная ценность зимнего облучения обусловлена тем, что в этот период организм испытывает особенный недостаток в УФ-лучах и кальции. Зимнее УФ-облучение позволяет выравнивать сезонные колебания в инсоляции и улучшает кальциевый баланс в организме.
Если повышение основного обмена во время УФО по каким-либо причинам нежелательно, то альтернативой солнечному облучению может служить солярий, в котором отсутствуют инфракрасные лучи.
3) Дозированная гипоксия - гиперкапния
Умеренный физиологический дефицит кислорода в тканях (гипоксия) одновременно с умеренным физиологическим избытком углекислого газа (гиперкапния) обладает мощным жиросжигающим действием, не затрагивающим мышечную ткань. Полная редукция жировой ткани у бегунов на длинные дистанции обусловлена исключительно воздействием гипоксии-гиперкапнии. Механизмы воздействия при этом следующие.
1) Возникающий при гипоксии энергодефицит повышает утилизацию жирных кислот, как энергетически более емкого материала. На электронных фотографиях митохондрий видно, как последние "окружены" молекулами жирных кислот, словно ежик иголками.
2) Гипоксия и гиперкапния стимулируют выброс в терминале нервных окончаний норадреналина и выброс в кровь надпочечниками адреналина. Адреналин и норадреналин являются сильными жиросжигающими факторами, которые усиливают распад нейтрального жира до глицерина и жирных кислот.
3) Гипоксия-гиперкапния увеличивают внутриклеточное содержание ц-АМФ, от которой зависит чувствительность клетки к нейромедиаторам и многим гормонам (если не прямо, то косвенно). Повышается чувствительность к норадреналину и другим катехоламинам. Возрастает чувствительность к соматотропному гормону и половым гормонам.
Способы воздействия на организм, в результате которых возникают гипоксия и гиперкапния.
1) Аэробные нагрузки.
Аэробика широко используется как физиологическое средство жиросжигания. С целью аэробных нагрузок могут быть использованы бег, плавание, лыжи, гребля, велотренажеры, беговые дорожки и т. д.
Применение аэробики необходимо, но величина аэробной нагрузки может быть лимитирована общим уровнем работоспособности, на который влияют еще и другие виды тренировки. При превышении определенного уровня физической нагрузки может произойти падение мышечной массы. Поэтому аэробику используют очень осторожно. Справедливости ради надо отметить, что такое падение мышечной массы происходит далеко не у всех даже при значительных аэробных нагрузках. У некоторых лиц аэробная нагрузка оказывает отчетливый анаболический эффект по отношению к мускулатуре при одновременном отчетливом катаболическом эффекте по отношению к мышечной массе. Другими словами, мышцы растут, а жир постепенно исчезает.
Аэробные нагрузки заслуживают отдельного разговора за свою высокую эффективность и универсальность. При интенсивной физической нагрузке развивается двигательная гипоксия-гиперкапния. Сначала в крови, а потом и в тканях снижается содержание О2 и повышается содержание СО2. Особенно выраженная гипоксия-гиперкапния возникает у бегунов, гребцов, пловцов, лыжников, т. е. у тех, кто вынужден совершать длительную работу ограниченной мощности.
Гипоксия-гиперкапния в процессе выполнения аэробных нагрузок возникает по нескольким причинам:
1. Во время непрерывного выполнения аэробного упражнения постепенно повышается потребность организма в О2. Рано или поздно это приводит к тому, что наступает противоречие между потребностью организма в кислороде и способностью дыхательного аппарата удовлетворить эту потребность. Развивается гипоксия-гиперкапния как следствие относительной функциональной недостаточности аппарата дыхания.
2. При выполнении любого аэробного упражнения рано или поздно развивается ацидоз - сдвиг рН крови в кислую сторону. Это результат накопления в крови пировиноградной и молочной кислот, недоокисленных продуктов жирных кислот (кетоновых тел), Н ионов. Такой кислотный сдвиг препятствует усвоению кислорода тканями и это также приводит к развитию гипоксии.
3. По мере развития утомления в сердечной мышце уменьшается ее способность обеспечивать адекватный кровоток. Доставка кислорода в ткани и удаление из них углекислого газа затрудняется. Это вносит свой вклад в развитие гипоксии-гиперкапнии.
4. В результате интенсивной физической работы повышается температура тела. Это повышение температуры блокирует дыхательные ферменты митохондрий, затрудняет кислородное окисление энергетических субстратов, разобщает окисление и фосфорилирование, тормозит образование макроэргических фосфатов в виде АТФ и других фосфорных соединений. В результате возникает энергетический дефицит и усугубляется тканевая гипоксия.
Универсальным аэробным упражнением является, конечно же, бег. Он не требует наличия оборудования, снарядов, сложной экипировки. Преимуществом гипоксии-гиперкапнии, которые развиваются в процессе беговой тренировки, является то, что ее очень легко дозировать, изменяя по величине и продолжительности действия.
Высокотренированные спортсмены бегуны, заключенные в замкнутое пространство, могут совершать активную физическую работу до тех пор, пока содержание О2 в окружающем воздухе не снизится до 60 %, а содержание СО2 не возрастет до 10 % от исходных величин.
Нетренированные лица прекращают работу уже при падении О2 до 90 % и повышении содержания СО2 до 5 % от исходных величин.
Бег, как способ создания в организме режима гипоксии-гиперкапнии, имеет свои преимущества перед другими видами гипоксической тренировки:
1. Бег как никакое другое безмедикаментозное воздействие активизирует симпатико-адреналовую систему. При этом значительно увеличивается синтез именно тех медиаторов, от которых зависят резервы симпатико-адреналовой системы - L-ДОФА и дофамина.
Если на начальных этапах занятий бегом симпатико-адреналовая система активизируется за счет усиления синтеза и выброса в кровь нейромедиаторов (катехоламинов), то по мере развития тренированности ответом на нагрузку становится не усиление синтеза и выброса катехоламинов, а усиление синтеза и выброса ц-АМФ, которая повышает чувствительность клеток организма к катехоламинам. Таким образом достигается очень значительная "экономизация" ответа на физическую нагрузку и сама по себе нагрузка может быть существенно увеличена.
2. Беговые тренировки вызывают снижение основного обмена. Это значительно повышает общую устойчивость организма по отношению ко всем без исключения неблагоприятным факторам окружающей среды. Пониженный основной обмен позволяет совершать большие объемы работы с меньшими энергетическими и пластическими затратами. Пониженный основной обмен, таким образом, является значительным "экономизирующим" фактором.
3. В процессе беговых тренировок происходит значительная перестройка гормональной сферы. Снижается содержание в организме гормонов щитовидной железы. Это происходит в результате повышения чувствительности к ним клеток. В итоге повышается сопряжение окисления и фосфорилирования и меньшее количество энергии, "добытой" в ходе окислительно-восстановительных процессов, рассеивается в виде тепла. Достигается большая "экономия" окисляемых субстратов (веществ), в первую очередь глюкозы и гликогена. Возрастает содержание в плазме крови соматотропного гомона, сжигающего жировую ткань и усиливающего все анаболические процессы в организме. Это приводит к более быстрой положительной перестройке структуры органов и тканей в процессе тренировки. Усиливается синтез и выброс в кровь половых гормонов, которые улучшают адаптацию организма к физическим нагрузкам.
4. Бег приводит к усилению синтеза и поступлению в кровь эндогенных морфиноподобных веществ - эндорфинов. Эндорфины совместно с катехоламинами резко повышают настроение, вызывая ни с чем не сравнимую беговую эйфорию. Настроение повышается в такой степени, что становится сходным с повышением настроения от введения наркотиков. Адекватность поведения при этом не нарушается, даже наоборот. По мере увеличения стажа беговых тренировок беговая эйфория не только не ослабевает, но наоборот, становится более выраженной и это становится хорошим стимулом для дальнейшего продолжения тренировок. Чем дольше человек занимается бегом, тем меньше вероятность, что он прекратит эти занятия.
Эндорфины обладают значительным общеукрепляющим и адаптационным действием. Усиление их синтеза позволяет значительно увеличивать применяемые нагрузки как по интенсивности, так и по продолжительности воздействия.
Особого разговора заслуживает жиросжигающее действие эндорфинов. Люди с хорошим сильным тренировочным выбросом эндорфинов худеют не меньше заядлых морфинистов, ведь эндорфины сильнее морфия-в 700-1500 раз! (существуют разные виды эндорфинов).
Во время интенсивного бега так же как и во время действия сильного холода или тепла в организме возникает централизация кровообращения. В данном случае эта универсальная реакция призвана предотвратить избыточную потерю воды и солей через кожу. В подкожно-жировой клетчатке возникает выраженная гипоксия, которая способствует избирательному сгоранию именно этого подкожно-жирового слоя.
Нелишне сказать, что закрепление рефлекса централизации кровообращения в результате занятий бегом приводит к значительному повышению устойчивости организма как к холоду, так и к жаре. Примечателен тот факт, что бегуны-марафонцы демонстрируют большую устойчивость к холодовому воздействию, чем даже "моржи" - любители зимнего плавания.
Бег - это естественный экстремальный раздражитель, который по мере развития тренированности повышает общую физическую работоспособность, а так же активизирует интеллектуальную сферу.
Частота беговых тренировок и их продолжительность по времени варьирует очень широко в зависимости от физического состояния тренирующегося.
К настоящему времени разработано количество частных методик оздоровительного бега. Свои методики разработаны для мужчин и женщин, для людей разного возраста и разной физической подготовленности. Существуют даже конкретные методики для людей, страдающих теми или иными заболеваниями. Все они изложены в специальной литературе, посвященной бегу.
Еще подробнее разработаны частные беговые методики для спортсменов. Количество специальной литературы и высококвалифицированных тренеров здесь настолько важно, что, думаю, в рамках данной работы останавливаться на этой теме не имеет смысла.
2) Горно-климатическая тренировка
Горно-климатическая тренировка подразумевает проведение тренировочных сборов в низкогорье и среднегорье. Обычно их проводят в период подготовки к самым ответственным соревнованиям. Для неспортсменов существует большое количество курортов в низкогорье и среднегорье.
В условиях горного климата добиться гипоксии значительно легче, нежели на равнине с помощью аэробных нагрузок, хотя гиперкапнию вызвать таким образом несколько труднее. Большая нежели обычно глубина дыхания приводит к вымыванию из организма углекислого газа. Поэтому, как ни странно это может показаться на первый взгляд, выполнение упражнений типа задержек дыхания позволяет легче адаптироваться к условиям горного климата, т. к. удается сохранить достаточные запасы углекислого газа в организме (горная одышка возникает не из-за дефицита кислорода, как ранее принято было считать, а из-за дефицита углекислого газа).
3) Барокамерная тренировка
Пребывание в барокамере в условиях пониженного парциального давления О2 позволяет моделировать кислородные условия горного климата. Используется ступенчата адаптация к различным "высотам" в условиях барокамеры по специальным методикам. Сначала человек адаптируется к одной "высоте" в барокамере, потом к другой и т. д. до тех пор, пока не "поднимается" на максимально возможную для него "высоту".
4) Возвратное дыхание
Возвратное дыхание подразумевает вдох и выдох в одно и то же пространство. Поскольку человек постоянно вдыхает и выдыхает один и тот же воздух, в этом воздухе постепенно снижается содержание кислорода и нарастает содержание углекислого газа. Как результат, в организме развивается выраженная гипоксия-гиперкапния. Существует несколько способов возвратного дыхания:
а) возвратное дыхание в индивидуальных гипоксикаторах. Вдох и выдох через лицевую маску осуществляются в полиэтиленовый пакет до тех пор, пока не разовьется выраженная гипоксия-гиперкапния. Индивидуальные гипоксикаторы могут быть портативными (выдох осуществляется в полиэтиленовый пакет) и стационарными (выдох осуществляется в резиновый мешок Дугласа, хорошо знакомый физиологам). Портативные гипоксикаторы удобнее тем, что их можно закрепить на спине, на поясе, на груди и выполнять различные упражнения, осуществляя дыхание через такой гипоксикатор.
б) возвратное дыхание в гермокабине. Человека помещают в замкнутую гермокабину, где он осуществляет вдох и выдох в одном и том же замкнутом пространстве до развития гипоксии-гиперкапнии.
в) возвратное дыхание в гермокамере. В гермокамеру помещают сразу несколько человек, где они дышат в одном и том же замкнутом пространстве до развития гипоксии.
Иногда в гермокабину или термокамеру помещают специальный аппарат, обедняющий воздух кислородом. Гипоксия при этом наступает быстрее, и время процедуры сокращается.
5) Дыхание газовыми смесями, обедненными кислородом.
Чтобы получить такую смесь с помощью обычного наркозного аппарата воздух смешивают с азотом (инертный газ) в пропорции 1:1. При этом получается смесь, содержащая около 10 % кислорода, что соответствует нахождению на высоте в 3800 м над уровнем моря. Для дыхания газовыми смесями обычно используют стационарные аппараты, позволяющие обеспечить газовой смесью сразу нескольких человек.
6) Дыхание через дополнительное "мертвое пространство".
Мертвым пространством физиология называет то пространство, которое занимает трахея и бронхи. В целом его объем не превышает 0,5 л. Оно не принимает участия в дыхании, а служит лишь проводником воздуха из окружающей среды в альвеолы. Увеличивая объем мертвого пространства, мы ограничиваем газообмен, т. к. воздух после вдоха не доходит до альвеол, а поступает в мертвое пространство. После выдоха в окружающую среду выходит опять-таки не альвеолярный воздух, а воздух мертвого пространства. Газообмен, конечно же, идет, но лишь постольку, поскольку воздух мертвого пространства смешивается то с альвеолярным, то с окружающим. Дыхание осуществляется через трубку определенной длины и объема. Чтобы трубка занимала меньше места, ее S-образно изгибают. Поскольку объем трубки достаточно велик, получается так, что вдох осуществляется через трубку, а выдох в трубку. Воздух трубки лишь частично смешивается с окружающим воздухом. Отсюда и развивается гипоксия-гиперкапния.
Дополнительное мертвое пространство можно моделировать:
а) с помощью трубок. Аппарат для дыхания через дополнительное мертвое пространство конструируется таким образом, что система взаимозаменяемых трубок позволяет в одну и ту же секцию вставлять трубки разного диаметра и разного объема. Таким образом, объем мертвого пространства может увеличиваться по мере развития тренированности. Такой вариант моделирования подходит как нельзя лучше для индивидуальных гипоксикаторов, которые можно закреплять на теле и дышать через них одновременно с выполнением упражнений.