Соревновательный фридайвинг, активно развивающийся в течение последних 15-ти лет, включает в себя дисциплины, в которых спортсмены пытаются на задержке дыхания погрузиться на максимальную глубину, проплыть максимальную дистанцию по горизонтали и на максимально возможное время задержать дыхание в покое. Таким образом, исследования фридайверов служат хорошим способом для изучения предельных возможностей человеческого организма в условиях выраженного изменения газового состава крови.
Спортивными физиологами было показано, что к факторам, определяющим длительность задержки дыхания относятся следующие:
- кислородная емкость и буферная емкость;
- уровень толерантности к гипоксии (пониженное содержание кислорода) и гиперкапнии (повышенное содержание углекислого газа);
- интенсивность процессов метаболизма, определяемая главным образом экономичностью движений и замедлением метаболизма, которое достигается посредством активизации нырятельного ответа млекопитающих.
Было показано, что одним из значительных факторов, влияющим на продолжительность задержки дыхания, является объем селезенки и ее способность к высвобождению большого количества эритроцитов в кровоток, что приводит к увеличению кислородной емкости крови и возможности накопления более значительных объемов CO2.
Жизненная емкость легких также является важным параметром, влияющим на возможный объем кислорода, который человек может “запасти” перед началом задержки дыхания. Кроме этого, большие легкие с маленьким остаточным объемом также помогают ныряльщику нырять глубже без риска баротравм – остаточный объем легких достигается на большей глубине. Большой объем легких также облегчает продувку среднего уха и синусов. Однако, существуют и слабые стороны большого объема легких, такие как повышенная плавучесть и высокое внутригрудное давление с негативным эффектом венозного оттока, повышающее вероятность ишемического "блэк-аута".
Интересный факт. Что общего у морских тюленей и людей? И у тех, и у других существует механизм, который позволяет высвободить дополнительное количество эритроцитов и, тем самым, увеличить длительность задержки дыхания вследствие увеличения кислородной емкости крови. Селезенка тюленя значительно больше, чем у человека. Однако, среди разных людей замечены существенные различия в ее размерах. В отличие от морских млекопитающих, люди во время погружений на задержке дыхания используют, главным образом, кислород из легких. Однако, до сих пор не была определена связь между объемом легких и показателями, которых достигают современные спортсмены.
В 2012 году группой шведских ученых было проведено исследование на тему того, как размеры легких и селезенки соотносятся с сореновательными результатами сильнейших спортсменов-фридайверов. Участниками исследования Эрики Шагатай (Erika Schagatay) и ее команды стали 14 фридайверов мужского пола на Чемпионате Мира по фридайвингу 2012 года со средним стажем во фридайвинге 5,8 (1,2)* лет. Объем селезенки был рассчитан исходя из данных длины, ширины и толщины органа, полученных с помощью УЗИ. Жизненная емкость легких измерялась при помощи спирометрии. Исследование проводилось в покое, в конце соревновательного дня.
Накопленный соревновательный опыт у фридайверов высокого уровня позволил сравнить данные погружений на максимальную глубину, время или дистанцию с антропометрическими данными спортсменов и особенностями их тренировочного процесса.
Средние показатели исследуемой группы составили:
- в дисциплине «постоянный вес в ластах»: 75 (4)* метров
- в дисциплине «статическое апноэ»: 5 мин. 53 сек (39)*
- в дисциплине «динамическое апноэ в ластах) 139 (13)* метров
Антропометрические данные группы:
- Средний рост спортсменов – 184 (2)* см
- Вес – 82 (3)* кг
- Жизненная емкость легких – 7,3 (0,3)* л
- Объем селезенки – 336 (32)* мл
В результате анализа данных были сделаны следующие выводы:
- объем селезенки не связан с ростом и весом спортсмена, но он значительно коррелирует с достигнутыми на соревнованиях результатами (коэффициент корреляции = 0.57; P < 0.05).
- жизненная емкость легких имеет положительный эффект на результат по всем дисциплинам (коэффициент корреляции = 0.54; Р < 0.05).
- три самых успешных спортсмена обладают самым большими объемам селезенки – среди остальных четырнадцати исследуемых – среднее значение 538 (53)* мл, в то время как трое фридайверов с самыми низкими результатами обладают значительно меньшими селезенками - средний объем органа – 270 (71)* мл (P < 0.01).
- Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) выше у первой тройки – 7,9 (0,36)* л. При этом средняя ЖЕЛ у трех наименее результативных фридайверов значительно ниже - 6,7 (0,19)* л (P < 0.01).
- В результате задержки дыхания длительностью 2 минуты объем селезенки у троих самых результативных фридайверов сократился вдвое.
- Время пребывания в комфортной стадии задержки дыхания в статическом апноэ различаются у сильнейших троих и слабейших троих фридайверов:
- у спортсменов с большим объемом селезенки на выше на 15 секунд;
- у фридайверов с большей ЖЕЛ выше на 60 секунд.
Данное исследование показало, что к факторам, определяющим длительность задержки дыхания, относятся: объем селезенки и жизненная емкость легких.
Примечание: (*) в скобках указан межквартильный размах
По материалам: Erika Schagatay, Matt X. Richardson and Angelica Lodin-Sundström