Wskazania, przeciwwskazania, przebieg i postępowanie podczas i po sesji w hipoksji. Sterowanie poziomem niedotlenienia stanowi realną polisę na życie.
Nikt z nas nie wyobraża sobie życia bez oddychania i tlenu. Bez tej podstawowej funkcji życiowej, a przede wszystkim bez biologicznego napędu, jaki daje ten pierwiastek, nie mogłyby egzystować nasze komórki.
Organizm szybko adaptuje się do niedotlenienia, poprzez stymulację produkcji hormonu nazwanego erytropoetyną, która zwiększa wytwarzanie czerwonych krwinek. Dzięki wynikom badań laureatów Nagrody Nobla z 2019 r. w dziedzinie medycyny i fizjologii (Peter J. Ratcliffe Oxford Univeristy & William G. Kaelin Jr Harvard University, Gregg L. Semensa John Hopkins University) wiemy znacznie więcej o tym, jak różne poziomy tlenu regulują w organizmie podstawowe procesy fizjologiczne. Ustalenie tego stężenia pozwala komórkom dostosować do niego swój cały metabolizm, na przykład podczas intensywnych ćwiczeń fizycznych, kiedy zwiększona ilość pierwiastka zużywana jest przez mięśnie. Inne procesy adaptacyjne, obejmują m.in. wytwarzanie nowych naczyń krwionośnych i produkcję czerwonych krwinek.
Przestrzeń Air Zone Warszawa dostosowana jest do wszystkich form symulacji wysokościowej – zajęcia sportowe, obozy wysokogórskie, noclegi oraz fizjoterapia.
Wskazania do wykonywania sesji i ćwiczeń w warunkach hipoksji
Hipoksja w profilaktyce i leczeniu otyłości.
Nadmierny przyrost tkanki tłuszczowej i zwiększenie masy ciała niekorzystnie wpływa na jakość naszego życia. Otyłość, w krótkim czasie prowadzi do rozwoju chorób takich jak cukrzyca, choroby układu krążenia czy przeciążenia stawów. Tlenowy wysiłek fizyczny wspomaga redukcję nadmiaru tkanki tłuszczowej, jednak jest to proces powolny ze względu na słabe ukrwienie tkanki tłuszczowej. Trening w warunkach hipoksji, czyli w warunkach kontrolowanego niedotlenienia wpływa znacząco na wzrost aktywności czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (Vogt i wsp. 2001, Brocherie i wsp. 2018), co prowadzi do rozbudowy sieci naczyń krwionośnych. Pozwala to na lepsze utlenowanie tkanki tłuszczowej, nasilenie procesu lipolizy (rozkładu trójglicerydów) i szybsze „spalenie” nadmiaru tkanki tłuszczowej. Ponadto, pod wpływem hipoksji dochodzi do ograniczenia apetytu i zwiększenia podstawowej przemiany materii (Butterfield i wsp. 1999, Kayser i Vergas 2013). Do ograniczenia łaknienia przyczynia się zwiększone uwalnianie leptyny i cholecystokininy, oraz redukcja poziomu greliny – hormonów biorących udział w regulacji apetytu (Yingzong i wsp. 2006, Millet i wsp. 2016). Wyniki badań wskazują, że trening realizowany w warunkach hipoksji przyczynia się do obniżenia masy ciała, redukcji tkanki tłuszczowej, oraz obniżenia poziomu cholesterolu (Lazamore i Hamlin 2017, Park i Lim 2017, Park i wsp. 2018). Warto podkreślić, że dzięki zastosowaniu bodźca hipoksyjnego możliwe jest osiąganie rezultatów treningu przy wysiłku o niewielkiej intensywności, przez co zmniejszone zostaje obciążenie mechaniczne występujące podczas ćwiczeń. Dzięki temu trening w hipoksji stanowi dobre rozwiązanie dla osób z nadwagą i otyłością, ponieważ umożliwia redukcję tkanki tłuszczowej i poprawę stanu zdrowia bez ryzyka przeciążenia stawów.
Hipoksja w profilaktyce i leczeniu cukrzycy typu II.
Wysiłek fizyczny przyczynia się do zużycia glukozy oraz zwiększenia wrażliwości komórek na insulinę. Badania wykazały, że trening wykonywany w warunkach hipoksji prowadzi w krótkim czasie do wzrostu ilości transporterów glukozy (GLUT). Dzięki temu glukoza łatwiej dostaje się do komórek, a jej poziom we krwi ulega obniżeniu. Dochodzi także do poprawy wrażliwość komórek na insulinę i zwiększenia tolerancji glukozy, oraz wzrostu aktywność enzymów glikolitycznych. Są to zjawiska korzystne w prewencji i leczeniu cukrzycy typu II (Chiu i wsp. 2004, Urdampilleta i wsp. 2012, Groote iwsp. 2018). Co więcej, pod wpływem ekspozycji na hipoksję, dzięki działaniu czynnika indukowanego hipoksją (HIF) możliwa jest rozbudowa mikro naczyń krwionośnych. Adaptacja ta może ograniczyć zaburzenia krążenia i zmniejszyć ryzyko wystąpienia angiopatii cukrzycowej.
Hipoksja w profilaktyce i leczeniu chorób układu krążenia.
Wysiłek fizyczny w warunkach hipoksji, poprzez szereg mechanizmów adaptacyjnych może przyczynić się do zmniejszenia ryzyka wystąpienia chorób układu krążenia lub być pomocny w kardiorehabilitacji pacjentów. Wykazano, że trening w hipoksji może być skutecznym środkiem w profilaktyce lub leczeniu nadciśnienia tętniczego krwi (Serebrovskaya i wsp. 2008). W odpowiedzi na hipoksję dochodzi do wzrostu aktywności syntazy tlenku azotu i wzrostu stężenia tlenku azotu, czego skutkiem jest rozkurcz mięśni gładkich, poszerzenie światła naczyń krwionośnych i spadek ciśnienia krwi (Kolar i Ostadal 2004). Wyniki badań wskazują, że trening realizowany w środowisku niedotlenienia prowadzi do rozszerzenia naczyń wieńcowych i obwodowych naczyń krwionośnych, zmniejsza miażdżycę tętnic, obniża sztywność tętnic i wpływa na poprawę ciśnienia krwi (Wang i wsp. 2007, Nishiwaki i wsp. 2011, Park i Lim 2017). Dodatkowo jak wspomniano wcześniej, trening w hipoksji przyczynia się do redukcji poziomu tkanki tłuszczowej, spadku poziomu cukru we krwi i obniżenia poziomu cholesterolu, co przekłada się na zmniejszenie ryzyka wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych.
Obecnie w wielu ośrodkach naukowych na świecie prowadzi się badania nad wpływem hipoksji na mięsień sercowy. Badania te oparte są na obserwacjach dotyczących występowania incydentu zawału mięśnia sercowego u ludzi mieszkających na terenach wyżynnych. Dowiedziono bowiem, że u ludzi zamieszkujących tereny górskie rzadziej dochodzi do zawału mięśnia sercowego niż u osób z terenów nizinnych (Ezzati i wsp. 2011). To pozwoliło wysunąć podejrzenia o kardioprotekcyjnym (chroniącym serce) wpływie stanu hipoksji.
Obecnie funkcjonuje określenie „hartowania niedotlenieniem”. Pod wpływem hartowania, zaadaptowany do stanu hipoksji mięsień sercowy znacznie lepiej radzi sobie z niedotlenieniem podczas incydentu wieńcowego, między innymi poprzez zdolność do efektywniejszego oszczędzania energii i tlenu, oraz większą skuteczność w obronie przed znaczną ilością reaktywnych form tlenu w trakcie zawału. Ekspozycja na hipoksję może być przydatna przed operacjami/zabiegami na sercu, wykazano bowiem, że takie postępowanie przynosi pozytywne efekty pod postacią mniejszych uszkodzeń mięśnia sercowego (Kolar i wsp. 2006).
Czynnikiem pozytywnie wpływającym na mięsień sercowy jest czynnik indukowany hipoksją (HIF), którego zwiększona aktywność wiąże się z mniejszą powierzchnią uszkodzenia mięśnia sercowego po reperfuzji (przywróceniu krążenia w niedrożnej tętnicy wieńcowej). Istotną rolę odgrywa również wpływ hipoksji na wzrost stężenia tlenku azotu. Obecność większych ilości tlenku azotu prowadzi do rozszerzenie naczyń wieńcowych umożliwiając przepływ krwi przez nie w pełni drożne naczynia. Dodatkowo, tlenek azotu wpływa na uwalnianie czynnika wzrostu hepatocytów (HGF), który posiada udowodnione działanie kardioprotekcyjne oraz regeneracyjne (Kolar i Ostadal 2004).
Hipoksja w poprawie jakości życia osób starszych.
Jakość życia osób starszych w głównej mierze zależna jest od tempa i stopnia nasilenia pojawiających się z wiekiem objawów starzenia takich jak spadek masy mięśniowej, zwiększenie tkanki tłuszczowej, wzrost insulinooporności, nadciśnienie tętnicze czy obniżenie gęstości mineralnej kości. Silne działanie prewencyjne na opisane jednostki chorobowe i zjawiska wykazuje prowadzenie regularnej aktywności fizycznej. Realizowanie ćwiczeń w warunkach hipoksji zwiększa skuteczność tych działań (Millet i wsp. 2016). Jak wspomniano wcześniej trening w hipoksji przyczynia się do redukcji tkanki tłuszczowej, obniżenia ciśnienia tętniczego krwi, poprawy profilu lipidowego i utrzymania homeostazy glukozy. Udowodniono także, że ekspozycja na hipoksję skojarzona z treningiem oporowym intensyfikuje wzrost siły i masy mięśniowej w porównaniu do treningu realizowanego w warunkach normalnej dostępności tlenu (Nishimura i wsp. 2010, Chycki i wsp. 2016). Badania wykazały również, że trening przerywanej hipoksji zwiększa gęstość mineralną kości i może być wykorzystywany do zapobiegania i leczenia osteopenii i osteoporozy (Guner i wsp. 2013, Martinez-Guardado i wsp. 2019). Ponadto wykazano, że ekspozycja na hipoksję w połączeniu z aktywnością fizyczną przyczynia się do poprawy funkcji poznawczych (Schega i wsp. 2016), a adaptacja do przerywanej hipoksji stanowi obiecujący sposób na spowolnienie postępującej degeneracji neuronów i procesu starzenia (Belikova i wsp. 2012). Tak szerokie pole korzystnego wpływu środowiska hipoksycznego daje możliwość wdrożenia całego spektrum działań w celu poprawy jakości życia osób starszych. Warto zauważyć, że aktywność fizyczna w warunkach hipoksji prowadzi do poprawy zdrowia oraz zwiększenia wydolności fizycznej osób starszych przy obniżonym ryzyku przeciążeń stawów.
Hipoksja w leczeniu schorzeń układu oddechowego.
Wdrożenie treningu w warunkach hipoksji w proces leczenia schorzeń układu oddechowego może przysłużyć się poprawie komfortu życia pacjentów chorych na astmę lub przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP). Badania wykazały, że trening przerywanej hipoksji (IHT) może skutecznie minimalizować objawy astmy, oraz zmniejszać nasilenie epizodów astmatycznych i przewlekłego zapalenia oskrzeli. Pod wpływem treningu IHT dochodzi do zwiększenia natężonej pojemności życiowej płuc (FVC) i natężonej objętość wydechowej (FEV). Obserwuje się również wzrost aktywności enzymów antyoksydacyjnych, co prowadzi do normalizacji wysokiej aktywności wolnych rodników i ma pozytywny wpływ na status immunologiczny pacjentów z astmą oskrzelową (Serebovskaya i wsp. 1998; Harrison i wsp. 2002, Serebovskaya i wsp. 2012).
Hipoksja w fizjoterapii.
Wiele wymienionych wcześniej sfer pozytywnego wpływu środowiska hipoksycznego na organizm człowieka może zostać wykorzystanych w przyspieszeniu terapii fizjoterapeutycznej i zwiększeniu jej skuteczności. W tym zakresie hipoksję można wykorzystać w celu szybszego przyrostu masy i siły mięśniowej (Chycki i wsp. 2016) po zabiegach i kontuzjach, oraz w celu przyspieszenia regeneracji kości (Drager i wsp. 2015, Stegen i wsp. 2015) i przyspieszenia gojenia się ran (Ruthenborg i wsp. 2014).
Stymulacja tlenem jest również ważną częścią dla rehabilitacji, z której korzystają zawodowi sportowcy na całym świecie. Trening w niedotlenieniu umożliwia odciążenie grup mięśniowych przy jednoczesnym utrzymaniu dużego obciążenia układu krążenia i oddechowego, co pozwala na utrzymanie sprawności po kontuzji.
Kontrolowana hipoksja wpływa na regenerację tkanek co skraca czas powrotu do zdrowia. Dzięki temu można w znaczący sposób ograniczyć́ spadek formy sportowej spowodowany wyłączeniem z procesu treningowego. Jest to szczególnie ważne zwłaszcza w sporcie zawodowym, gdzie rehabilitacja sportowca do prawdziwy wyścig z czasem.
Hipoksja w zaburzeniach neurologicznych.
Istnieje coraz więcej dowodów naukowych wskazujących na wazoprotekcyjny i neuroprotekcyjny wpływ ekspozycji na hipoksję. Powtarzane narażenie na niedotlenienie (IHT) wpływa na poprawę funkcji naczyń mózgowych i zapobiega zmniejszeniu gęstości naczyń krwionośnych w mózgu oraz zapobiega degeneracji neuronów i stymuluje neurogenezę i neuroregenerację ograniczając utratę neuronów w korze mózgowej. Ekspozycja na hipoksję przyczynia się także do poprawy regionalnego przepływu krwi dzięki zwiększonemu wytwarzaniu śródbłonkowego tlenku azotu. Ponadto IHT wpływa na redukcję stresu oksydacyjnego, który odgrywa kluczową rolę w patogenezie wielu chorób, między innymi w chorobie Alzheimera i chorobie Parkinsona. (Manukhina i wsp. 2016, Gonzalez-Rothi i wsp. 2015).
Prowadzone są badania kliniczne nad zastosowaniem ekspozycji na hipoksję w przypadku chorób neurologicznych, między innymi takich jak: choroba Parkinsona, choroba Alzheimera, encefalopatia, uszkodzenie rdzenia kręgowego, udar niedokrwienny mózgu, epilepsja czy stres pourazowy. Zaobserwowano, że w wyniku zastosowania procedury IHT może dojść do poprawy pamięci i funkcji snu, zmniejszenia bólu głowy, redukcji drżenia mięśniowego, funkcjonalnego przywrócenie zdolności oddechowej po uszkodzeniu kręgosłupa szyjnego, czy spowolnienia neurodegeneracji i procesu starzenia (Belikova i wsp. 2012, Manukhina i wsp. 2012, Gonzalez-Rothi i wsp. 2015, Manukhina i wsp. 2016). Wraz z rozwojem badań coraz więcej wyników wskazuje, że odpowiednio zaplanowana i kontrolowana przerywana ekspozycja na hipoksję może zwiększyć skuteczność bardziej tradycyjnych strategii neurorehabilitacyjnych (Gonzalez-Rothi i wsp. 2015).
Hipoksja w sporcie i rekreacji oraz w treningu służb mundurowych
Wyniki badań wskazują, że procedura IHT przyczynia się do centralnych i obwodowym zmian adaptacyjnych, co w konsekwencji prowadzi do poprawy możliwości wysiłkowych. Wśród głównych mechanizmów adaptacyjnych wymienia się: wzrost kapilaryzacji włókien mięśniowych, poprawę zdolności buforujących mięśni, wzrost aktywności enzymów glikolitycznych, oraz obniżenie kosztu energetycznego wysiłku (Czuba i wsp. 2011, Czuba 2013, Dufour i wsp., 2006; Zoll i wsp., 2006, Vogt et al. 2001). Co ważne, zastosowanie treningu IHT nie ogranicza się tylko do poprawy możliwości wysiłkowych zawodników konkurencji wytrzymałościowych, ale także do poprawy wyników sportowych w dyscyplinach szybkościowo-siłowych (Czuba i wsp. 2017, Girard i wsp. 2017). Dodatkowo najnowsze badania wskazują również na pozytywny wpływ treningu w hipoksji na możliwości strzeleckie (Czuba i wsp. 2019) i funkcje poznawcze (Schega i wsp. 2016), co oprócz korzyści wynikających z poprawy wydolności fizycznej, może być kluczowym argumentem za wykorzystaniem hipoksji w treningu służb mundurowych.
Poprawa wydolności tlenowej – 5-10%.
Głównym mechanizmem odpowiedzialnym za poprawę VO2max oraz możliwości wysiłkowych pod wpływem treningu wysokogórskiego (LH-TH, LH-TL) jest wzrost pojemności tlenowej krwi. Innymi korzystnymi zmianami, które mogą odpowiadać za poprawę pułapu tlenowego jest wzrost pojemności minutowej serca oraz kapilaryzacji mięśni
Najwyższe przyrosty (8-14%) VO2max uzyskuje się u sportowców amatorów lub osób ćwiczących rekreacyjnie (Klausem i wsp. 1966, Burtscher i wsp. 1996, Telford i wsp. 1996). W przypadku wysoko wytrenowanych zawodników po zastosowaniu protokołu LH-TH wykazywano znacznie mniejszą poprawę tego wskaźnika, mieszczącą się w granicach 4-5% (Daniels i Oldridge 1970, Dill i wsp. 1971, Terrados i wsp. 1988, Telford i wsp. 1996, Levine i Stray-Gundersen 1997). Z kolei wyniki badań (Czuba i wsp. 2011, Dufour i wsp. 2006) nad treningiem przerywanej hipoksji (IHT) wykazały istotny przyrost VO2max (4-5%) oraz obciążenia progowego (4-8%) po treningu o wysokiej intensywności w warunkach hipoksji normobarycznej.
Obniżenie kosztu energetycznego wysiłku – czyli lepsza wydajność pracy podczas wysiłków długotrwałych 4-10 %.
Po zastosowaniu odmiennych procedur treningu wysokościowego wykazano obniżenie kosztu energetycznego wysiłku w zakresie 4-10%, co przejawiało się niższą konsumpcją tlenu (VO2) podczas wysiłków submaksymalnych (Gore i wsp. 2001, Green i wsp. 2000, Katayama i wsp. 2003, Katayama i wsp. 2004, Semena 2004, Saunders i wsp. 2004b, Marconi i wsp. 2005, Schmidt i wsp. 2006, Neya i wsp. 2007). W ważnych badaniach nad wyjaśnieniem tego zagadnienia Ponsot i wsp. (2006) zaobserwowali, że już 20 minutowy wysiłek w warunkach hipoksji normobarycznej (symulowanej wysokości 3000m n.p.m. – metoda IHT) dwa razy w tygodniu przez okres sześciu tygodni, wywołał zmiany adaptacyjne w tkance mięśniowej poprawiając proporcje pomiędzy zużyciem i produkcją energii. Hochoachka i wsp. (1991) oraz Marconi i wsp. (2005) zaobserwowali, że mieszkańcy rejonów wysokogórskich charakteryzują się o ok. 15% niższym kosztem energetycznym (submaksymalnym VO2) w porównaniu do mieszkańców żyjących na poziomie morza podczas wysiłku o tej samej względnej intensywności wykonywanego w normoksji.
Poprawa wydolności beztlenowej.
W wyniku treningu w warunkach hipoksji wzrasta aktywności enzymów glikolitycznych, głównie fosfofruktokinazy 1 (PFK-1) (Semenza 2001), co przekłada się na poprawę możliwości anaerobowe mięśni. Znajduje to swoje potwierdzenie w badaniach Meeuwsen’a i wsp. (2001) oraz Hendriksen’a i Meeuwsen’a (2003), w których wykazano po treningu IHT (2 godz./dobę przez 10 dni, 2500m n.p.m.) poprawę wyniku podczas 30 sekundowego testu Wingate w porównaniu do grupy kontrolnej trenującej w normoksji. W kilku badaniach (Vogt i wsp. 2001, Zoll i wsp. 2006) . W nowszych badanych na pływakach (Czuba i wsp. 2017) zaobserwowano 10% przyrost średniej mocy podczas testu Wingate dla kończyn górnych, co przełożyło się na 3% poprawę wyniku w teście pływackim po 4 tygodniach treningu
Trening hipoksyczny jako forma aklimatyzacji przed wyprawami wysokogórskimi.
Wyprawy wysokogórskie wiążą się z narażeniem uczestników na wystąpienie choroby wysokościowej, której skutki są niebezpieczne dla ich zdrowia i życia. Podkreślić należy, że ryzyko wystąpienia choroby wysokogórskiej nie dotyczy tylko alpinistów uprawiających wspinaczkę na ekstremalnych wysokościach, ale także turystów korzystających z coraz szerszej oferty trekkingów wysokogórskich. Choroba wysokościowa pojawia się już po przekroczeniu wysokości 2500 m n.p.m., a u osób wrażliwych objawy mogą pojawić się nawet poniżej 2000 m n.p.m. W obrębie choroby wysokościowej wyróżnia się trzy jednostki chorobowe: ostrą chorobę wysokogórską (acute mountain sickness, AMS), wysokościowy obrzęk płuc (high-altitude pulmonary edema, HAPE) i wysokościowy obrzęk mózgu (high-altitude cerebral edema, HACE). Podstawowym sposobem profilaktyki choroby wysokościowej jest prawidłowo przeprowadzona aklimatyzacja polegająca na stopniowym i rozłożonym w czasie zwiększaniu wysokości w celu adaptacji do panujących warunków. Prewencyjnym działaniem jest również wprowadzenie przed planowaną wyprawą systematycznego treningu w warunkach hipoksji (Millet i Jornet 2019). Takie postępowanie umożliwia szybszą aklimatyzację do pobytu na dużych wysokościach, chroniąc w ten sposób zdrowie i życie alpinistów i turystów.
System AIR ZONE firmy Air Sport Sp. z o.o. to polskie rozwiązanie, służące do odtworzenia warunków wysokościowych w pomieszczeniach, halach i obiektach sportowych. Zastosowanie określonego rodzaju ekspozycji w warunkach hipoksji (treningu, odpoczynku, snu) przyczynia się do uruchomienia w organizmie licznych mechanizmów adaptacyjnych a w konsekwencji do zwiększenia skuteczności tradycyjnych metod treningowych i terapeutycznych. Pierwsze Warszawskie centrum AIR ZONE, znajduje się na Alejach Jerozolimskich 181b w kompleksie Adgar Park West. Indywidualni klienci mogą korzystać z centrum samodzielnie lub dołączając do zajęć grupowych, realizujące różne sesje i protokoły treningowe. Zespół trenerów stanowią przedstawiciele rozmaitych dyscyplin, również wyczynowi sportowcy oraz fizjoterapeuci i lekarze.
Więcej szczegółów, w tym informacje o karnetachznaleźć można na stronie:
www.airzone.pl oraz na profilu AIRZONE na FB.