Каждая из форм искусственной гипоксической тренировки, нашедших обоснование и применение в практике (тренировка в барокамерах и климатических камерах, использование масок, через которые подается гипоксическая смесь, и др.), имеет сильные и слабые стороны и, конечно, не может заменить тренировки в естественных горных условиях. Однако тренировка в искусственных гипоксических условиях является прекрасным дополнением к естественной горной подготовке, позволяющим обеспечить эффективное протекание процесса акклиматизации спортсменов в горных условиях, а также сохранить достигнутый в горах уровень адаптации в течение периода последующей подготовки в условиях равнины.

Очень действенны даже такие простые методы, как интервальное вдыхание газовых смесей с пониженным содержанием кислорода: 5 мин — вдыхание газовой смеси с 10—12-процентным содержанием кислорода, 5 мин — дыхание обычным воздухом и т.д. Применение этого метода в течение 30—60 мин оказывается достаточно эффективным как для предварительной адаптации к гипоксическим условиям в горах, так и для сохранения ранее достигнутого уровня адаптации. Исследования показывают (Колчинская, 1993), что благоприятный эффект такого метода определяется генерализованными механизмами, деятельность которых направлена на обеспечение доставки кислорода к тканям органоспецифическими и тканевыми механизмами, обеспечивающими высокоэффективное дыхание и кровообращение, усиление тканевого дыхания. Интервальное вдыхание газовых смесей имеет преимущество по сравнению с непрерывным действием гипоксии благодаря многократной мобилизации центральных и периферических механизмов обеспечения тканей кислородом.

Искусственная гипоксическая тренировка является действенным средством ускорения процесса акклиматизации, особенно в случаях, когда тренировка в горных условиях не может продолжаться длительное время. Применение в течение нескольких дней перед переездом в горы напряженных тренировочных программ в условиях искусственной гипоксии позволяет существенно ускорить процесс адаптации спортсменов к горным условиям и уже на третий-четвертый день пребывания спортсменов в горах планировать напряженные тренировочные программы.

Многочисленные наблюдения, проведенные при подготовке спортсменов высокого класса в различных странах мира, показали, что предварительная тренировка в искусственных гипоксических условиях в среднем позволяет ускорить процесс акклиматизации спортсменов в 2—2,5 раза. Спортсмены, применяющие в течение 5—10 дней перед выездом в горы искусственную гипоксическую тренировку, проходят фазу острой акклиматизации в течение 2—3 дней. Без такой предварительной подготовки тренировку в горах с большими нагрузками можно начинать лишь через 5— 10 дней после переезда в горы.

Минимальный объем предварительной искусственной гипоксической тренировки, необходимый для последующей эффективной горной адаптации, зависит от многих факторов (специализация спортсмена, опыт горной подготовки, характер предшествовавшей и последующей тренировки и др.).

Достаточной является тренировка в течение 5—10 дней при общем объеме работы в гипоксических условиях 15—30 ч. В качестве примера удачно построенной предварительной тренировки в искусственных гипоксических условиях и последующей подготовки в горах можно привести данные из опыта подготовки бегунов на средние дистанции в бывшей ГДР (рис. 5.12).

Искусственная гипоксическая тренировка имеет очевидное преимущество по сравнению с горной тренировкой, которое выражается в возможности сочетания работы в гипоксических и нормальных условиях. Это позволяет проводить гипоксическую тренировку на любых этапах подготовки, в частности приблизить ее непосредственно к соревнованиям, повысив влияние гипоксического фактора на организм спортсмена и одновременно не опасаясь нарушения уровня адаптации в отношении других компонентов подготовленности. Не менее важной является возможность чередовать тренировку на различных высотах в зависимости от задач конкретного занятия и применяемых средств и добиться таким образом значительно более широкого спектра влияния тренировочных средств на организм спортсменов. Здесь в качестве примера можно привести структуру рационального построения микроциклов велосипедистов высокой квалификации.

Все многообразие форм подготовки спортсменов с использованием дополнительного гипоксического фактора можно разделить на две группы: естественная гипоксическая тренировка (тренировка в горных условиях) и искусственная гипоксическая тренировка (тренировка на уровне моря с применением специальных сооружений, оборудования или методических приемов, обеспечивающих наличие дополнительного гипоксического фактора).
Специальные исследования, а также опыт подготовки выдающихся спортсменов в различных странах мира убедительно показали, что основное место в системе гипоксической тренировки спортсменов должна занимать естественная тренировка в горах, вызывающая заметно более выраженные реакции и эффективное протекание адаптации по сравнению с гипоксической тренировкой в искусственно созданных условиях (Меерсон, 1986; Platonov, 1995). Вместе с тем искусственная гипоксическая тренировка при ее рациональном планировании позволяет удачно дополнять тренировку в горах, устраняя многие организационные и методические недостатки последней (Fuchs, Reiss, 1990).
В настоящее время в различных странах мира построено большое количество учебно-тренировочных и соревновательных центров, расположенных на высоте от 800—1000 м до 3500—4000 м над уровнем моря. Наиболее крупные и хорошо оборудованные центры расположены в среднегорье на высоте 1500—2200 м над уровнем моря: Санкт-Мориц (Швейцария) — 1820 м над уровнем моря; Сьестьерра (Италия) — 2035 м; Бельмекен (Бол¬гария) — 2000 м; Медео (Казахстан) — 1691 м; Цахкадзор (Армения) — 1970 м; Кунминг (КНР) — 1895 м; Колорадо-Спрингс (США) — 2194 м; Мехико (Мексика) — 2240 м и др. Имеются центры, расположенные на грани¬це между среднегорьем и высокогорьем: Аддис-Абеба (Эфиопия) — 2400 м, и непосредственно в высокогорье: Толука (Мексика) — 2700 м, Кейптаун (ЮАР) — 2835 м. Многие среднегорные центры имеют тренировочные базы, расположенные на ледниках в высокогорных условиях (3000—4000 м над уровнем моря). Условия многих современных центров позволяют использовать тренировку и проживание в довольно широком диапазоне высоты: например, спортсмены могут проживать на высоте 1800— 2000 м, а тренироваться на высоте 2700—3000 м или, наоборот, проживать на высоте 2200—3000 м, а тренироваться на высоте 1000—1200 м и др.
Тренировка в искусственных гипоксических условиях (особенно в барокамерах) имеет ряд значительных преимуществ, в их числе: возможность регулирования в широком диапазоне давления воздуха и парциального давления кислорода; возможность сочетания гипоксической тренировки с тренировкой в нормальных условиях; отсутствие организационных и методических проблем, связанных с переездами в горы, акклиматизацией и реакклиматизацией, переменой привычного режима жизни, погодными и климатическими условиями и др.
Вместе с тем необходимо помнить, что даже при максимальном стремлении сгладить недостатки искусственных условий, создаваемых в -барокамерах и климатических камерах, нагрузка оказывается эффективной лишь в отношении функциональной подготовленности спортсмена. Что касается важнейших компонентов технико-тактического мастерства, то при работе в гидроканале — для пловцов, гребном канале — для гребцов, на тредбане — для бегунов и лыжников, велоэргометрах — для велосипедисте и др. всегда существует вероятность отрицательного влияния на важнейшие пространственно-временные и динамические характеристики движений, серьезных нарушений оптимальных вариантов спортивной техники.
Следует упомянуть и о существенных психических трудностях, с которыми приходится сталкиваться спортсмену при тренировке в условиях искусственной гипоксии, поэтому искусственная гипоксическая тренировка должна рассматриваться лишь как дополнение к естественной тренировке в равнинных и горных условиях, составлять относительно незначительный процент (не более 4—5 %) от общего объема работы в течение года и не планироваться в недели, непосредственно предшествующие главным соревнованиям. Это относится не только к малым камерам площадью не более 20—30 м2, но и к таким крупным сооружениям, как барокамеры в Кинбауме (Германия) или Колорадо-Спрингс (США), в которых в условиях искусственной гипоксии могут одновременно находиться и тренироваться несколько десятков спортсменов. Барокамера в Кинбауме, в которой прошли подготовку многие выдающиеся спортсмены ГДР 80-х годов XX в., была оборудована тредбанами для бегунов и лыжников, велоэргометрами, тренажерами для силовой подготовки, гребным бассейном. В барокамере имеются комнаты отдыха, медицинский кабинет, помещения для массажа, приема физиотерапевтических процедур, питания и др. В общей сложности в барокамере одновременно может находиться до 40 человек. Высота подъема в барокамере может изменяться в диапазоне 1000—4000 м.
В настоящее время в некоторых странах реализованы проекты создания гигантских тренировочных центров-барокамер, где спортсмены могли бы одновременно проживать и тренироваться в условиях, максимально приближенных к естественным (беговая дорожка, плавательный бассейн). Трудно однозначно сказать, окажется ли эффект от тренировки в таких центрах прямо пропорциональным тем огромным затратам, которые понадобятся для их строительства и содержания.
Согласно проведенным в последние годы исследованиям, было выдвинуто вполне обоснованное предположение, что наибольшая эффективность искусственной гипоксии имеет место в случае, когда спортсмены проживают в условиях среднегорья и высокогорья, а тренируются на равнине. Другие сочетания (проживание и тренировка в условиях среднегорья, проживание на равнине или в низкогорье, а тренировка в среднегорье и высокогорье) являются менее эффективными. Уже в настоящее время многие спортсмены живут (с вечера до утра) в специальных домах с пониженным парциальным содержанием кислорода, соответствующем высоте 2000—3000 м над уровнем моря, а тренируются в обычных условиях (Saltin, 1996).
Тренировка в искусственных гипоксических условиях требует специальных сооружений и оборудования. С этой целью используются барокамеры, в которых изменяется общее давление воздуха и, следовательно, изменяется парциальное давление кислорода и водяного пара; климатические камеры, в которые подается заданная гипоксическая смесь; различные стационарные системы, позволяющие подавать спортсмену гипоксическую смесь через специальные маски. Используются маски, позволяющие вдыхать гипоксическую смесь в реальных условиях тренировки, а также простейшие маски и трубки, обеспечивающие гипоксические условия за счет наличия так называемого мертвого пространства.
Маски, через которые спортсмену подается гипоксическая смесь из стандартных систем, применяются при подготовке велосипедистов во время тренировки на велоэргометре или велостанках, пловцов при тренировке в гидроканале, гребцов при тренировке в гребном канале. Используются маски и в естественных условиях тренировки при подготовке пловцов, гребцов, бегунов на длинные дистанции и велосипедистов. В этих случаях газовая смесь поступает спортсменам через шланг. Система обеспечения газовой смесью размещается на тележке, двигающейся по бортику бассейна — для пловцов, в лодке или машине сопровождения — для гребцов, бегунов или велосипедистов. Тренировка с использованием таких масок достаточно эффективна, однако малодоступна для широкого применения на практике в связи с громоздкостью аппаратуры и необходимостью привлечения обслуживающего персонала.
Более простым решением является использование метода возвратного дыхания с применением масок и трубок со значительным мертвым пространством. В этом случае снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе обеспечивается частичным вдыханием выдохнутого воздуха, который смешивается со свежим (D'Urzo et al., 1986 ). Преимущество метода — его простота и доступность для широкого применения в практике, недостатки — повышенное парциальное давление углекислого газа, повышенная влажность и температура вдыхаемого воздуха, а также сложность регулирования в нем парциального давления кислорода.
Создание масок с поглощением С02 с помощью адсорбентов и охлаждением выдыхаемого воздуха лишь частично снимает остроту проблемы повышения парциального давления С02 во вдыхаемом воздухе, уменьшения его влажности и температуры, особенно при работе с повышенной интенсивностью, когда возрастает минутный объем дыхания, поскольку приводит к дополнительным трудностям и неудобствам — общая масса таких масок достигает 2—2,5 кг и более, необходима частая замена использованного адсорбента и др.