Dr. Sci. (Biology), Associate Professor
д-р биол. наук, доцент
Dr. Sci. (Biology), Associate Professor
MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor
д-р мед. наук, профессор
MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor
This review systematizes current knowledge on adaptation and maladaptation of pulmonary function and ventilation during physical exertion in cross-country skiers as endurance athletes. Recently, studies have pointed to a possible limiting role of the respiratory system in athletes’ physical performance and competitive outcomes; however, these studies remain scarce and at times contradictory. The review addresses both well-known changes, such as exercise-induced airway bronchoconstriction, and less-studied phenomena, including seasonal variability of pulmonary function in cross-country skiers. Exercise-induced bronchoconstriction is shown to be a common feature among professional skiers training in dry, cold climates and to occur in two distinct forms: asthmatic and non-asthmatic. At the same time, there is a lack of studies elucidating the impact of bronchoconstriction on the endurance of athletes. Changes in breathing reserve during exercise in skiers may serve as a valuable indicator of respiratory system maladaptation and adaptation to athletic training. The presence of confirmed annual variability in pulmonary function parameters should be taken into account when conducting studies and interpreting spirometric results. This review presents the first attempt at a comprehensive conceptualization of respiratory mechanisms limiting physical performance in athletes. Key factors restricting oxygen uptake during exercise in cross-country skiers include fatigue of respiratory and locomotor muscles, hypoxemia, and expiratory flow limitation. These findings are essential for developing more effective strategies to prevent pulmonary dysfunction and to maintain high levels of athletic performance.
Обзор систематизирует современные знания об адаптации и дезадаптации системы внешнего дыхания и вентиляции во время физической нагрузки у лыжников-гонщиков как представителей спортсменов, тренирующих выносливость. В последнее время исследователи заявляют о возможной лимитирующей роли системы внешнего дыхания для физической работоспособности и результативности спортсменов, однако эти работы остаются малочисленными и иногда противоречивыми. Обзор охватывает как общеизвестные изменения в виде бронхоконстрикции дыхательных путей, индуцированных физической нагрузкой, так и менее известные феномены, такие как сезонная динамика функции внешнего дыхания лыжников-гонщиков. Показано, что бронхоконстрикция, индуцированная физической нагрузкой, является часто встречающейся особенностью профессиональных лыжников, тренирующихся в сухом холодном климате, она имеет две различные формы: астматическую и не астматическую. При этом недостаточно исследований, раскрывающих влияние бронхоконстрикции на выносливость спортсменов. Динамическое изменение резерва дыхания при физической нагрузке у лыжников может служить ценным показателем дезадаптации и адаптации системы дыхания к спортивной деятельности. А наличие подтверждённой годовой динамики показателей функции внешнего дыхания следует учитывать при проведении исследований и интерпретации результатов спирометрии. В обзоре впервые предпринята попытка комплексного осмысления механизмов ограничения физической работоспособности спортсменов со стороны системы внешнего дыхания. К ключевым факторам, лимитирующим потребление кислорода при физической нагрузке у лыжников-гонщиков, отнесены утомление дыхательных и локомоторных мышц, развитие гипоксемии, ограничение потока выдоха. Эти данные необходимы для разработки более эффективных стратегий профилактики нарушений функции лёгких для поддержания физической работоспособности спортсменов на высоком уровне.
本综述系统梳理了关于作为耐力型运动员代表的越野滑雪运动员在体力负荷过程中外呼吸与通气系统适应与失适应的现有研究。近年来，有研究指出外呼吸系统可能在一定程度上限制运动员的体能水平和竞技表现，但相关研究数量仍然有限，且部分结果存在不一致性。综述既涵盖了较为公认的变化，如体力负荷诱发的气道支气管收缩，也涉及认识相对不足的现象，例如越野滑雪运动员外呼吸功能的季节性动态变化。研究显示，在干燥寒冷气候条件下训练的职业越野滑雪运动员中，体力负荷诱发的支气管收缩较为常见，其可表现为两种形式：哮喘型和非哮喘型。同时，揭示支气管收缩对运动员耐力水平影响的研究仍然不足。越野滑雪运动员在体力负荷条件下呼吸储备的动态变化可作为反映呼吸系统对训练适应或失适应状态的有价值指标。此外，已证实外呼吸功能指标存在年度动态变化，在研究开展及肺活量测定结果的解读中应予以考虑。本综述首次尝试对外呼吸系统限制运动员体能的潜在机制进行综合分析。被认为在体力负荷过程中限制越野滑雪运动员氧摄取的关键因素包括：呼吸肌与运动肌群的疲劳、低氧血症的发生以及呼气气流受限。这些数据对于制定更有效的肺功能障碍预防策略、以维持运动员较高水平的体能状态具有重要意义。