Руководство дыхания по методу вима хофа

Дыхательная гимнастика Вима Хофа

Недавно попалось видео дыхательной гимнастики по методу Вима Хофа. Посмотрел, потом почитал статейки, подумал, попробовал и нахожу, что данный метод дыхания очень интересен и эффективен. Делюсь этой методикой с вами. Эта методика перекликается с методом Бутейко – советским учёным-врачём, разработавшим подобный принцип задержки дыхания и наполнения организма углекислым газом – мощным энергетиком.

Быстрая Демонстрация Дыхательной Техники Вима Хофа

Продолжительность фильма 10:17 [мм:сс]

После прочитал в Дзене статейку про эту методику удивительного человека, который взошел в одних трусах на снежный пик Монблан и Килиманджаро, медитировал, сидя на снегу и 1.5 часа просидел в емкости полной льда, проплыл 60 метров под водой покрытого льдом озера.

Так же Вим Хоф пробежал марафон 42.2 км в одних шортах в -20°С, а после еще один марафон без капли воды в пустыне Намиб. .

Виму Хофу 62 года и он числится в книге рекордов Гиннесса.

Вим Хоф — человек, который вдохновляет не хуже Порфирия Иванова.

Его способности не могут объяснить даже ученые, называя их феноменальными. Сам же Вим Хоф утверждает, что любой человек может переносить температурные перегрузки благодаря его авторской дыхательной гимнастике.

Попробовал на себе оригинальную версию гимнастики «ледяного человека» – это интересно! Как эта гимнастика отразится на пребывании на морозе пока проверить не могу, ждём прихода зимы .

Предлагаю вам эту уникальную и простую методику дыхательной гимнастики. Прочитайте, вникните в суть и попробуйте в деле.

Это важно! При выполнении гимнастики будет правильным сосредоточиться на дыхании и не отвлекаться. Считая вдохи-выдохи, нужно попробовать с помощью воображения пустить всю энергию, весь воздух по телу, стараясь распределять ее равномерно.

Эта дыхательная практика очень проста, но эффективна.

Четыре ступени дыхательной гимнастики

Руководство по дыхательному методу Вима Хофа

Продолжительность фильма 11:00 [мм:сс]

Небольшой фильм, позволяющий проделать дыхательную гимнастику. Либо следуйте текстовым наставлениям ниже.

1. Принять удобную позу и закрыть глаза

При выполнении дыхательной гимнастики важно принять удобную позу. Всегда выполняйте эту технику в безопасном положении: лёжа или сидя. Особенно важно соблюдать это правило при освоении метода.

Важно! Во время гимнастики слушайте свое тело, не отвлекайтесь и не спешите достигнуть сверх результатов!

Если выполняете упражение сидя, то отведите назад плечи и крестец. Поясницу и грудь – выставьте чуть вперед и голову так же немного наклоните вперед. Можно сесть по-турецки. Проверьте, что дышать полной грудью легко и ничего не стесняет дыхания.

Занятия лучше проводить утром натощак – в таком состоянии кожные сенсоры легче поддаются контролю и тело контактирует с ними быстрее.

2. Сделать 30 глубоких вдохов

С каждым вдохом нужно стараться вдохнуть чуть больше воздуха. Прочувствуйте это, будто волны накатывают на берег и уходят обратно. Через несколько таких повторений появится чувство давления выше солнечного сплетения.

При пассивном выдохе не выталкивайте воздух и не сдерживайте его. Расслабьте туловище и диафрагму – пусть поток воздуха выходит естественно. Чем больше вы расслаблены, тем эффективнее выдох.

Вим Хоф уверен, что все его достижения под силу каждому, кто научится контролировать свой разум.

Вдыхать и выдыхать лучше через нос – главное делать это интенсивно. При каждом вдохе живот надувается, при выдохе сдувается – это диафрагмальное, естественное дыхание. Представьте, что надуваете воздушный шар.

Сделайте 30 таких вдохов-выдохов до момента, когда почувствуете головокружение, покалывания в теле или даже искры в глазах – не пугайтесь, это нормальное явление в методе Вима Хофа.

3. Задержать дыхание

Сразу после 30-го выдоха – вдохните во всю грудь так, как делаете это обычно, без излишка воздуха. Это поможет успокоить дыхание.

Затем сделайте полный выдох и не дышите столько, сколько получится. Можно зажать пальцами рот и нос, чтобы вдруг нечаянно не вдохнуть, но это не обязательно.

В этот момент постарайтесь расслабить тело и запомнить телесные ощущения.

Попробуйте не дышать хотя бы одну минуту, в идеале две минуты.

4. Вдохнуть во всю грудь

Как только вы почувствуете удушье или рефлекторный позыв к вдоху – вдохните и задержите воздух на 15-20 секунд. Задержка воздуха в легких нормализует уровень кислорода в организме. После выдоха возобновите нормальное дыхание, подышите с минуту в обычном режиме. Прислушайтесь к своим ощущениям.

Обратите внимание! Это первый цикл. Для максимального эффекта нужно сделать 3-4 таких цикла. Вим Хоф называет это сознательным дыханием и рекомендует уделять ему 15 минут по утрам. 30 вдохов-выдохов это среднее число, лучше делать столько, пока не появится чувство тепла и покалывания.

Еще раз повторюсь: действуйте без спешки, не форсируйте.

После дыхательной практики обратите внимание на ощущения в теле – они точно изменятся. Поздравьте себя, вы сделали целый комплекс дыхательной гимнастики и теперь ваше тело может легче справиться с холодом или, наоборот, с жаром.

Этой техникой можно пользоваться перед выходом на улицу в морозный день или в знойное летнее марево. Метод работает эффективно и при обливании холодной водой.

Научное обоснование метода

Авторский метод дыхательной гимнастики Вима Хофа – это модифицированная пранаяма, техника йогов. Такая дыхательная гимнастика создает гипервентиляцию легких, кровь вначале насыщается кислородом, а затем, при задержке дыхания, углекислым газом. Все это в итоге приводит к расширению капилляров в конечностях. Так, происходит естественная усиленная терморегуляция тела.

Дополнительные преимущества дыхательной гимнастики:

1. Массажируются внутренние органы;
2. Разрабатываются дыхательные мышцы;
3. В момент задержки дыхания накапливается углекислый газ и организм сильно кратковременно разогревается, что уничтожает патогенные клетки и микроорганизмы в теле человека;
4. Ученые доказали, что пранаяма помогает справиться с заболеваниями легких.

Ученые провели множество анализов и тестов на Виме Хофе и, надеюсь, что результаты этих тестов мы сможем когда-нибудь увидеть опубликованные.

Вим Хоф активно продвигает свой метод и говорит, что уже всё доказал науке. Он уверен, что с помощью дыхания и холодной воды можно вылечить практически все заболевания: депрессию, инфекции и даже рак. Его уверенность и неподдельная активность вдохновляют и заставляют верить.

«Надо просто верить и дышать!» – говорит этот удивительный человек.

Материалы частично из источника:https://zen.yandex.ru/media/infodietologist/prostaia-i-effektivnaia-dyhatelnaia-gimnastika-ledianogo-cheloveka-vima-hofa-instrukciia-i-nauchnoe-obosnovanie-metoda-5e560a30b7ff5817661e8d4a

Советы для начинающих

Вначале можно дышать по 10 или по 20 глубоких вдохов-выдыхов, столько, сколько для вашего состояния доступно, и потом задерживать дыхание. Выполняйте вначале один цикл дыхания. Постепенно, когда ваше тело привыкнет к такой гипервентиляции лёгких, то увеличте количество глубоких вдохов-выдыхов до 30.

Следующий этап – добавить количество циклов. Делайте постепенно по одному. Так не спеша вы дойдёте до 3-4 циклов. Следите за своими ощущениями и самочувствием. Если увеличение циклов дыхания или количества вдохов-выдыхов для вас создаёт затруднение, то просто продолжайте заниматься дыхательной гимнастикой на уже достигнутом уровне. Со временем ваш организм привыкнет и потом сможете добавить количество вдохов-выдыхов и циклов дыхания без каких-либо проблем.

Задержка дыхания первого цикла может длиться 1:30 [м:сс], а на втором цикле организм вполне легко достигает 2 и более минуты на задержке дыхания.

Бутейко, в своё время, разработал методику самооценки своего состояния здоровья по продолжительности задержки дыхания. По его методике получалось, что если вы можете задержать дыхание после выдоха воздуха из лёгких всего на 15 и менее секунд, то ваш организм болен. Если можете задержать дыхание на 30 секунд, то ваш организм скорее не болен. При задержке дыхания на 45 и более секунд – организм здоров и тренирован. Однако при использовании дыхательной гимнастики Вима Хофа вы увидите, что ваш организм вполне может продержаться без дыхания после выдоха воздуха из лёгких более 2 минут и это без каких-то особых ухищрений.

Методику Бутейко можно применять с некоторыми поправками. Так, если ваш организм держится без дыхания более минуты, то вы скорее всего здоровы.

Надо понимать, что применяя дыхательную гимнастику, ваш организм постепенно будет оздоравливаться, что отразится на продолжительности задержки дыхания.

Анатолий Беляев.

2021-08-07. Ссылка: #7

• • 

    Анна Липатова

    Автор Викиум

Дыхание — основа жизни. Но оно сбивается, когда мы испытываем сильные эмоции. И вернуться в состояние равновесия помогут специальные практики.

Вим Хоф

«Ледяной» человек из Голландии создал свою систему дыхания. Вим Хоф пережил тяжёлую семейную драму. Его первая жена самостоятельно ушла из жизни, оставив ему четверых детей. С тех пор Вим Хоф экспериментирует со своим телом. Он поднимался на Монблан в шортах, бегал марафон за полярным кругом и находился 120 минут в кубе с ледяной водой. Вим Хоф отрицает свои экстраординарные способности, утверждая, что управлять своим телом и выдерживать экстремально низкие температуры он научился благодаря усердным тренировками и дыхательным практикам.

Дыхание Wim Hof

Техника выполняется из удобного положения сидя. Вам предстоит сделать 3 цикла из 3-х частей:

1. 30 глубоких вдохов через нос и выдохов через рот,
2. глубокий вдох с максимальной задержкой дыхания (начинать можно с 1 минуты),
3. вдох и задержка дыхания на 15 секунд.

Польза метода

Гипервентиляция лёгких на первом шаге запускает торможение коры головного мозга и насыщает клетки кислородом. Дальнейшая задержка, наоборот, приводит к снижению кислорода, подавлению кортизола и выплеску адреналина. Это мобилизует силы организма, и вы чувствуете бодрость и прилив сил.

Метод Вим Хофа — это один из способов тренировки осознанности, он улучшает концентрацию и снимает стресс. Оригинальное видео руководство собирает ваше внимание при помощи звукового и визуального ряда. Вы слышите и видите, как пузырь расширяется и сжимается, и это помогает вам сохранять фокус на дыхании. Во время задержки дыхания голос направляет вас оставаться в моменте и не улетать мыслями.

Экспериментально доказано, что за три цикла дыхания увеличивается количество лейкоцитов в крови. Эти белые кровяные клетки отвечают за сопротивляемость организма вирусам и внешним воздействиям.

Для максимальной пользы после дыхания можно сделать гимнастику, чтобы распределить обогащённую кровь по телу:

1. Из положения сидя возьмитесь пальцами рук за стопы и медленно притягивайте грудь к коленям: вы должны чувствовать вытяжение задней поверхности бёдер и спины;
2. Из положения лёжа поднимите ноги и удерживайте 30-60 секунд позу «берёзки», можно поддерживать себя руками снизу: вы должны чувствовать вытяжение спины;
3. Из положения «берёзки» запрокиньте ноги за голову до тех пор, пока не достанете пальцами пола, оставайтесь в этом положении 30-60 секунд: вы должны чувствовать вытяжение шеи;
4. Повторите первое упражнение, где вы руками захватываете стопы и притягиваете живот к коленям;
5. Сядьте на корточки, не отрывая пяток от пола, удерживайте положение 30-60 секунд.

Вред метода

Гипервентиляция лёгких и последующая задержка дыхания могут привести к потере сознания, поэтому рекомендуется начинать тренировки под наблюдением. Если у вас нет наставника или тренера, попросите кого-либо из близких быть рядом. Технику могут выполнять и дети со взрослыми. Тем не менее перед практикой рекомендуют проконсультироваться с семейным врачом. Из однозначных противопоказаний — эпилепсия, инсульт, сердечно-сосудистые заболевания, повышенное артериальное давление.

Чтобы не навредить себе, соблюдайте технику безопасности:

• не стремитесь к быстрым и долгим задержкам дыхания с первой тренировки, дайте себе время на подготовку;
• относитесь бережно к себе, дышите, если не можете сдерживать дыхание 1 минуту;
• выберите безопасное место для практики: сидя или лёжа на коврике в расслабленном состоянии (не в воде, не на холоде или жаре и не когда ведёте автомобиль);
• выполняйте технику на пустой желудок, лучше — после пробуждения.

Дыхательные упражнения — только первый шаг в системе оздоровления по Вим Хофу. Далее автор предлагает заниматься закаливанием и медитациями. Вим Хоф добился выдающихся результатов в контроле своих разума и тела, поставил больше 20 мировых рекордов и разработал свой метод, который тем не менее, возможно подойдёт не всем. Тестируя дыхательные техники, оставайтесь на связи с собой, прислушивайтесь к сигналам тела и выбирайте лучшее для вас в этот конкретный момент. Саккумулировать жизненные силы и взять тревогу под контроль можно на курсе «Детоксикация мозга».

О чем речь? Даже небольшое волнение приводит к тому, что дыхание сбивается, оно становится поверхностным и неровным. Кислорода в кровь поступает меньше, сердце бьется чаще, тревожное состояние нарастает.

На что обратить внимание? Правильное дыхание для успокоения помогает не только выйти из стресса, но и снимает мышечное напряжение, убирает чувство страха, способствует быстрому принятию решений в критической ситуации. Это всё возможно благодаря насыщению организма кислородом и равномерной работе грудной клетки.

Польза дыхания для успокоения

В 2017 году ученые из Китая провели исследование, которое продемонстрировало, как глубокое дыхание может помочь успокоить тело и разум.Они разделили участников эксперимента на две разные группы: одна использовала дыхательные упражнения, а другая (контрольная) — нет. Вот как проводились дыхательные упражнения: испытуемые садились в удобное кресло и делали глубокий 15-секундный вдох, после чего следовал выдох, который медленно отпускался до упора.

15-минутная тренировка проходила в течение 8 недель (2 занятия в неделю). В итоге после курса дыхания по специальной методике у участников снизился уровень кортизола (гормона стресса) и повысилось внимание. В 2017 году неврологические науки опубликовали исследование, в котором говорилось, что глубокое дыхание снижает уровень кортизола, приводит в норму сердечный ритм, помогает расслабиться и улучшить самочувствие.

Исследование 2018 года показало, что постепенный вдох и выдох может помочь восстановить частоту дыхания и сердечных сокращений, снизить стресс, успокоиться и уменьшить симптомы тревоги и гнева. Эффект от этой практики заметен уже после первого занятия, а при регулярной практике можно увидеть долгосрочные преимущества. Дыхательные техники регулируют работу вегетативной и центральной нервной системы. Если параллельно с практикой проводить электроэнцефалографию или МРТ головного мозга, можно заметить активность сердца и мозга и привести их в норму.

Дыхание как индикатор и способ регуляции эмоционального состояния

Многие люди не пользуются возможностью стать более энергичными благодаря регулярному и полноценному глубокому дыханию. У человека есть возможность использовать дыхание, сознательно направленное, для снижения стресса, как физического, так и психического.

Правильное брюшное дыхание вовлекает в процесс дыхания все части легких, повышая насыщение крови кислородом и увеличивая жизненную емкость легких, а также делает массаж органов брюшной полости, вызванный движением диафрагмы.

Регулярное, ритмичное дыхание оказывает успокаивающее действие и помогает нам быть эмоционально уравновешенными. Это происходит благодаря сигналам, посылаемым из дыхательного центра в мозг, что также влияет на работу нервной и мышечной систем. Важно помнить, что дыхание является ключевым индикатором нашего эмоционального состояния, и его можно использовать для того, чтобы успокоиться.

Когда мы глубоко дышим, мы можем управлять своими мыслями и чувствами и не быть подавленными ими. Разговор, смех, пение или декламация — все это может изменить характер дыхания по сравнению с обычным автоматическим. Поэтому, сознательно замедляя и углубляя дыхание, мы можем вызвать спокойствие и расслабление. Дыхание человека, находящегося в спокойном состоянии духа, будет отличаться от дыхания человека, находящегося в состоянии напряжения.

По тому, как мы дышим, можно судить о психическом состоянии человека. Ритмичное дыхание может оказывать успокаивающее воздействие на разум и тело. Продолжительность вдоха или выдоха не так важна, как ритм. Работа над дыханием имеет прямое отношение к общему состоянию здоровья. Если мы приложим сознательные усилия, чтобы дышать медленно и глубоко, это станет регулярной частью нашего образа жизни. Когда мы вдыхаем, это признак энергии, а когда выдыхаем — признак расслабления.

Чтобы зарядиться энергией и мотивировать себя, быть более активным, следует глубоко вдохнуть, а затем резко и коротко выдохнуть. Чтобы расслабиться и снять напряжение, начните с быстрого вдоха, а затем медленно и ровно выдохните, после чего сделайте короткую паузу.

Техника дыхания квадрат для успокоения

Практикуйте квадратное дыхание для быстрого восстановления после тревоги, фобий, приступов паники и стресса:

• вдыхайте через нос на 4 счета.
• задержите дыхание на 4 счета.
• выдохните через рот на 4 счета.
• задержите дыхание на 4 счета.
• повторяйте цикл в течение 5–15 минут.

Чтобы получить более мощный результат, попробуйте представить себе упражнение: на вдохе сосредоточьтесь на квадратном предмете, затем переведите взгляд на другой и повторите. На что это влияет? На вегетативную нервную систему! Как это помогает? Когда вы вдыхаете, нервная система активизируется, а когда выдыхаете, она становится более спокойной, поэтому эта техника стабилизирует вегетативную нервную систему.

Дыхание 4-7-8 для успокоения

Чтобы избавиться от стресса и напряжения, вы можете попробовать метод дыхания под названием 4/7/8. Вот шаги:

• Займите удобное положение, сидя или лежа, закройте глаза.
• Сделайте глубокий вдох на 4 счета.
• Задержите дыхание на 7 счетов.
• Отпустите дыхание на 8 счетов; на выдохе представьте, что все негативные чувства и мысли покидают вас.
• Повторите этот цикл от 10–12 до 25–30 раз.

Воздействие этой схемы ощущается в психоэмоциональном состоянии. Благодаря удлинению выдоха она может быть полезна для снижения возбуждения, тревоги, страха, гнева и обиды. Практика перед сном полезна для улучшения сна.

Диафрагмальное дыхание

Вдох и выдох могут быть глубокими или поверхностными. Диафрагмальное дыхание — это глубокий тип. Когда человек делает вдох, диафрагма опускается примерно на 2 см, грудная клетка расширяется и наполняется кислородом, а живот слегка округляется. При выдохе диафрагма поднимается на 2 см, грудная клетка сжимается, а живот слегка втягивается.

Для точного выполнения диафрагмального дыхания:

• Лягте на спину, слегка согните колени.
• Положите одну руку на живот, другую — на грудь.
• Вдыхайте через нос медленно и постепенно в течение 1–2 секунд, почувствуйте, как ваш живот поднимается вместе с рукой.
• Выдыхайте через рот в течение 3–5 секунд, наблюдайте, как сдувается живот.
• Если мышцы шеи и плеч напряжены, расслабьте их перед выполнением дыхательного упражнения.

Дыхание необходимо для нашего организма; обычно оно на 80% состоит из диафрагмального, или глубокого, дыхания. Однако из-за стресса мы можем непроизвольно перейти на поверхностное, ключичное и реберное дыхание. Это может привести к различным проблемам, таким как мышечные спазмы, нарушение кровообращения, дискомфортные психические и физические состояния, включая беспокойство и напряжение в шее.

К счастью, глубокое дыхание может помочь расслабить тело и разум, отрегулировать работу сердечно-сосудистой системы и обеспечить мозг необходимым кислородом, а также снять мышечное напряжение.

Дыхание методом Вима Хофа

Исследователи изучили Вима и его учеников и убедились, что они могут управлять иммунной и вегетативной нервной системами, но не смогли предложить объяснения. Поэтому мы советуем проявлять осторожность при использовании дыхательных упражнений Вима Хофа.

Как выполнять дыхательную технику по шагам Вима Хофа:

1. Найдите уютное и удобное место для дыхания.
2. Сделайте глубокий вдох через рот. Дайте воздуху спокойно выйти изо рта, не форсируйте его. Повторите этот процесс. Обратите внимание на любое напряжение в вашем теле и постарайтесь расслабить затронутые участки. Делайте это в течение 30 вдохов, вы можете почувствовать головокружение или покалывание в пальцах — это нормально.
3. Выдохните как можно больше воздуха и задержите дыхание не более чем на 2 минуты. Затем сделайте глубокий вдох, задержите его на 15 секунд и повторите первый шаг. Выполните цикл 3 раза.

Какое воздействие оказывает:

• сердечно-сосудистая система;
• иммунная система;
• вегетативная система;
• центральная нервная система.

Преимущества:

• снижает уровень стресса;
• придает бодрость и жизнерадостность;
• успокаивает;
• восстанавливает сердечный ритм и дыхание;
• повышает концентрацию внимания;
• укрепляет иммунитет.

Дыхание Капалабхати

Капалабхати, мощный и стремительный тип дыхания животом, заимствованный из йоги, называют очищающим, поскольку он помогает восстановить физическое и психологическое равновесие. Во время этой практики все системы организма интенсивно наполняются кислородом. Желательно узнать о методе и его применении у хатха-йогов или психотерапевтов, которые применяют подобные подходы в своей работе. Человек должен осознавать одновременное сочетание мощного выдоха и движения живота внутрь. Вдыхают и выдыхают со скоростью до 120 вдохов в минуту. Весь процесс длится до 10 минут.

Человек, который не подготовился, может первым почувствовать ухудшение здоровья, поэтому полезно, чтобы рядом был тренер.

Воздействие:

• нервная система;
• сердечно-сосудистая система;
• дыхательная система.

Польза:

• Согласно исследованиям, дыхание Капалабхати укрепляет сердечно-сосудистую систему, дает ощущение легкости на уровне тела, мыслей и души.
• Участники отмечали ясность и спокойствие ума.
• В стрессовых ситуациях или после тяжелого дня техника помогает перезагрузиться.

Оздоровительный тренинг Владимира Осипова «Исцеление легких и толстого кишечника»

Страница курса — https://vladimirosipov-online.ru/metal1

«В Китае говорят: «Легкие — нежный орган». Все потому, что он первым встречает недругов извне: природные патогены и вирусы.

Врачи ТКМ уверены, что Легкие наименее устойчивы к внешним воздействиям в сравнении с другими органами Цзан. Внешние патогенные факторы проникают через поверхность кожи и дыхательные пути. Поэтому укрепление Защитной Ци (ВЭЙ ЦИ) — это важнейший метод профилактики легочных заболеваний». Легкие — орган-мишень осенью.

Согласно китайским канонами легкие:

• Заведуют Ци и управляют дыханием — при снижении функции появляется одышка и тихий голос.
• Заведуют распространением и опусканием — это обеспечивает чистоту дыхательных путей, приток крови для обновления и газообмена. Симптомы дисфункции: одышка, удушье, кашель, заложенность и боль в груди.
• Открывают и регулируют водные пути — Легкие проводят жидкости к поверхности тела (остатки выводятся с потом) и увлажняют органы, соединения, кожу. А также направляют ценные жидкости к Почкам (остатки выводятся с мочой). При нарушении: мокрота, отеки.
• Заведуют Защитной Ци — обеспечивают крепкий иммунитет и защиту от внешних патогенов. При ослаблении Вэй-Ци: потливость, боязнь ветра, частые простуды.
• Заведуют кожей и волосками на коже — при сильных Легких кожа увлажненная и здоровая, при недостатке: сухая, с трещинами, волоски на коже ломкие.
• Работают в паре с Толстым Кишечником — поддерживают его проводящую функцию. При нарушениях часто возникают запоры, сухой стул.
• Отвечают за здоровье горла и носа — поэтому першение, боль в горле, осиплость/потеря голоса, а также заложенность носа, насморк, чихание, сухость в носу сигнализируют, что функция Легких нарушена.
• Контролируют эмоции горя — при утрате Легкие страдают в первую очередь, чрезмерно долгое горестное состояние ранит орган и подрывает иммунитет. Таким образом, сильные Легкие помогают пережить тяжкое событие быстрее.

Систематическое выполнение одной или нескольких дыхательных практик повышает стрессоустойчивость, помогает ослабить проявления тревожного, депрессивного, панического и посттравматического расстройств. Это помогает вернуть опору в трудной ситуации, преодолеть непростой период в жизни.

Introduction

Wim Hof is a Dutch athlete, nicknamed “Iceman” for his ability to withstand freezing temperatures. He has accumulated 20 “world records” for feats such as standing in a container while covered with ice cubes for 2 h, climbing Mount Kilimanjaro in shorts, swimming 60 m underneath ice, and running a half marathon barefoot on snow and ice north of the Arctic Circle (Hof, 2020c). He attributes these feats to training with his Wim Hof Method (WHM). This is a combination of breathing exercises [Wim Hof breathing method (WHBM): periods of hyperventilation (HV) followed by voluntary breath-holds (BH) at low lung volume (Hof, 2020b)], repeated exposure to cold, and mental commitment (Hof, 2020e). The WHM allegedly provides benefits such as stress reduction, enhanced creativity, more focus and mental clarity, better sleep, improved cardiovascular health, and improved exercise performance (Hof, 2020b). The latter would include faster recovery from physical exertion, heightened focus and mental composure, and increased muscular endurance (Hof, 2020d).

Many athletes have adopted the WHM, such as the tennis player Novak Djokovic (Novak Djokovic on Instagram: @iceman_hof how did we do?…, 2021), the surfer Kelly Slater (Kelly Slater’s Bizarre, Daredevil-Inspired Breathing Technique, 2021), the American football punter Steve Weatherford (Hof, 2020a), the rower Janneke van der Meulen (Hof, 2020d), the UFC fighter Alistair Overeem, and the big wave surfer Laird Hamilton (Hof, 2021).

While the WHM seems to present interesting benefits, there is virtually no published research on its effects on sport performance. However, studies have shown that HV, which is part of the WHBM, can improve anaerobic performance (Ziegler, 2002; Sakamoto et al., 2014; Jacob et al., 2015). HV induces hypocapnia and drives the reaction sequence  H++HCO3-↔ H2CO3 ↔ H2O+CO2 more to the right, elevating blood pH (Saladin and Miller, 2004). This respiratory alkalosis may improve anaerobic performance by compensating exercise-induced metabolic acidosis (Jacob et al., 2008). The effects on the performance of HV, combined with BH, as done in the WHBM, have not been investigated yet.

By itself, BH drives the reaction sequence H++HCO3-↔ H2CO3 ↔ H2O+CO2  more to the left, inducing a respiratory acidosis (Pflanzer, 2004). Thus, in the WHBM, the BH-induced CO₂ retention would counter the HV-induced respiratory alkalosis. BH also triggers the so-called “diving response” (Foster and Sheel, 2005), which includes bradycardia, peripherical vasoconstriction, increased blood pressure, and contraction of the spleen (Dujic et al., 2011). The latter releases ~100 ml of concentrated red cells into the circulation, which may influence performance, even though most investigations did not find improvement in performance following apneas (Du Bois et al., 2014; Sperlich et al., 2015; Yildiz, 2018).

Any effects of HV or the WHBM are expected to be short-lasting and most likely to occur in short duration anaerobic lactic type performance such as the Wingate test, which is a cycle ergometer test more specific to cycling-based sports. The development of the Repeated Ability Sprint Test (RAST) provides a reliable, valid (Zagatto et al., 2008), and practicable field test to determine running anaerobic power (Nick and Whyte, 1997). With 6 × 35 m repeated sprints, the total running time is close to 30 s, making the test comparable with the Wingate test. Times and body weight can be used to calculate maximal and average power outputs along with a fatigue index. Repeated high-intensity sprints cause substantial metabolic acidosis, contributing to muscular fatigue and metabolic output decline (Kairouz et al., 2013).

Therefore, the aims of this pilot study were to determine the feasibility of implementing the WHBM before sport performance and evaluate whether a single WHBM session provides any acute ergogenic effects during repeated-sprint bouts. In addition to performance, physiological and psychological data were collected to allow a better global understanding of the WHBM.

Methods

Experimental Approach to the Problem

We did a randomized, controlled three-way crossover pilot study to (1) assess the feasibility of pre-performance WHBM and (2) compare the acute effects of single sessions of the WHBM, HV, and SB on performance. Feasibility concerned recruitment, execution of the WHBM, and data collection. Performance was assessed with the RAST. Body mass and running times were used to calculate peak power, average power, and fatigue index (FI) (Nick and Whyte, 1997) to compare performance between conditions. Gas exchange, oxygen saturation (finger pulse oximetry), heart rate (HR), rate of perceived exertion (RPE), and responses to three questionnaires were collected to evaluate whether there were any differences in RAST performance between the breathing methods that would correlate with physiological changes.

Participants

Inclusion criteria included being a healthy regular runner (in base training for more than 3 years with 2 or more running training sessions per week) in order to limit variability in sprinting performance, being familiar with maximal sprinting, being an adult (18 years or older), and being male (to avoid influence from hormone level changes and to limit the total number of participants to be recruited). The participants were recruited through word of mouth and social media. Sixteen physical education students volunteered with one participant excluded because of an injury, resulting in a final sample size of 15 (72.4 ± 6.3 kg, 24.5 ± 2.3 years, 10.3 ± 4.7 training years, 7.6 ± 2.5 h/week training, 7.3 ± 1.1 peak sprint power in watt/kg; mean values ± standard deviations).

Procedures

The experiments were performed in late summer 2020 on a covered 50 m tartan track (“La Pontaise,” Lausanne, Switzerland, elevation 597 m). Weather influenced ambient temperature, which was systematically measured. Once a week (same day, same time) for 4 weeks; each participant was seen by the same experimenter. The first meeting was used to answer questions and obtain written consent, to record demographic data, to collect a baseline running time with the control condition, and to familiarize the participants with the testing and the two breathing maneuvers to maximize reliability. The next three sessions were used to assess each method (WHBM, HV, and SB) in a balanced randomized order (computer-generated sequence). The participants were kept blinded to the results of the sprints until the end of the last session. They were instructed to maintain their usual diet and lifestyle during the study, to abstain from tobacco, coffee, alcohol, and ergogenic drugs the day of testing, and to abstain from any important exercise the day leading up to the test.

Participants started each session with the same self-chosen warm-up. Then, they took a supine position on a floor mat and rested for 3 min 30 s for the acquisition of resting values before executing the specific breathing method (WHBM, HV, and SB) while conserving the supine position. Then, after 10 s, the participants prepared for the start of the RAST. The test involved performing 6 × 35 m sprints with 10 s rests between sprints. The participants took a sprint 3-point stance start position 3 s before each sprint, waited for the “go” signal, and then performed all-out sprints under strong verbal encouragement. The participants were instructed to perform each sprint as fast as possible and not use a pacing strategy. The timing was started manually and automatically stopped with photocells using an electronic timer (Witty, Microgate, Bolzano, Italy). Upon arrival, the participants immediately took their supine position again for 10 min of post-sprint measurements.

Breathing Methods

The WHBM was performed using the audio guide on the WHM mobile app. The participants performed three cycles of the WHBM as prescribed by the official website (Hof, 2020b). One cycle consisted of hyperventilating for 30 breaths, defined as respiratory movements of maximum amplitude at the frequency given by the audio guide (~0.32 Hz). This period lasted ~1 min 30 s. The participants then fully exhaled to residual volume (RV) and held their breath as long as possible (BH). At breaking point, they inhaled to total lung capacity (TLC) and kept their breath for 15 s before starting the next cycle. HV was performed as in the WHBM, except that the BH times were substituted with ~2 min 30 s of spontaneous breathing (the prior estimated breath hold duration), for a total duration of 12 min for the breathing maneuvers. The control condition consisted of spontaneous breathing (SB) for 12 min. Upon completion of the last cycle, the participants took off the face mask and the finger oximeter and prepared for RAST (see Figure 1).

Repeated Sprint Ability

Performance was assessed with the RAST. Peak power and average power were obtained using the equation Power = (bodymass × distance²)/time³ and the FI was calculated using the equation FI = (Peak Power − Min Power)/Total Sprint Time (Nick and Whyte, 1997).

Physiological Monitoring

Except during RAST, gas exchange was monitored breath-by-breath throughout the experiment with a portable metabolic device (K5, COSMED, Rome, Italy) and a face mask. The device was calibrated before each test using a 3 L syringe and gas mixtures of known concentration. Delay calibration and scrubber testing were done regularly. Oxygen uptake (VO₂), expired carbon dioxide (VCO₂), and minute ventilation (VE) were averaged for 1 min during rest, for the entire HVs durations, for 5 breaths immediately after RAST, and for 1 min after 8 min 30 s of post-RAST recovery. End-tidal O₂ partial pressure (PETO₂) and end-tidal CO₂ partial pressure (PETCO₂) were averaged for 1 min during rest, for the 5 last breaths during HV, and for the 5 last breaths pre-sprint. During the spontaneous breathing periods between HV, values were averaged for the entire duration. To obtain post-RAST cumulated oxygen uptake (VO₂-OFF), cumulated expired carbon dioxide (VCO₂-OFF), and cumulated ventilation (VE-OFF), breath-by-breath data were cumulated for 9 min post-sprint and the volumes equivalent to 9 min at rest (pre-RAST) were subtracted. PETCO₂ values were used to estimate pH levels according to the algorithm of Siggaard-Andersen (Siggaard-Andersen and Siggaard-Andersen, 1990) and to estimate pH variations according to Dubose’s equation (Dubose, 1983): pH variation = 0.08 × (40 – PETCO₂ measured) / 10.

Apart from during RAST, middle finger pulse oxygen saturation (SpO₂) was recorded throughout with an oxygen saturation monitor (Pulsox PO-400, Contech Medical Systems, Qinhuangdao, China). Data were averaged for 2 min during pre-RAST resting, for 5 s at approximately the highest value during hyperventilation, for 5 s at approximately the lowest value during breath holds, for the entire duration during the spontaneous breathing intervals in the HV condition, and for the 10 s pre-RAST.

HR was collected throughout with a thoracic belt and wristwatch (H10 belt and V800 watch, Polar Electro Oy, Kempele, Finland). HR data were filtered using custom routines (MATLAB, the Mathworks, Nattick, MA, USA) with detection and compensation of ectopic beats, median filtering to remove isolated outliers, detection of block errors, and replacement by interpolated values. Data were then averaged over 1 min during rest, over 5 beats around the lowest value during breath holds in WHBM; over 5 beats around the lowest value during spontaneous breathing periods between hyperventilation periods; over 5 beats around the highest value during hyperventilation; for 750 s, 30 s, 5 beats, for the SB, HV, and WHBM conditions, respectively, before RAST; over 5 beats for HR recovery after 1 min; and over 5 beats for HR recovery after 2 min. During RAST, the highest HR was retained as HRmax. HR reserve percentage was calculated using the Karvonen Formula: HR reserve percentage = (HRmax measured during sprints −Resting HR)/(HRmax predicted −Resting HR), where HRmax predicted was calculated as 220 — age.

Questionnaires

Prior to each session, the participants completed the Training Distress Scale as a performance readiness assessment (Grove et al., 2014). RPE was recorded on a Borg CR10 scale 1 min after the RAST. A custom questionnaire was used for the subjective assessment of the three sessions. The items were ≪ I felt negative effect(s) of this way of breathing used before the repeated sprint test ≫ : yes/no, and if yes, which one(s); ≪ I felt positive effect(s) of this way of breathing before the repeated sprint test ≫: yes/no, and if yes, which one(s); ≪ To perform the test, this way of breathing made me feel overall ≫: visual analog scale going from strongly disadvantaged to strongly advantaged; and ≪ I plan to reuse this way of breathing in the future in my personal practice ≫: yes/no.

Upon completion of the last session, we added the following additional items: ≪Rank from 1 to 3 the methods you felt the best in preparation for sprinting (1 being the best and 3 being the worst) ≫ and ≪Rank from 1 to 3 the method you think you performed the best with (1 being the best and 3 being the worst) ≫. Study data were collected and managed using REDCap electronic data capture tools hosted at UniSanté, Lausanne, Switzerland. An overview of the data collection is shown in Figure 1.

Statistical Analysis

As no data were available for power calculations since this research was a pilot study, none were performed. For the resting physiological measurements, breathing method physiological measurements, RAST and recovery physiological measurements, and questionnaire results, Shapiro-Wilk’s test was used to ensure variable normality. If normality was ensured, condition effects were analyzed using linear mixed models (participants as the random effect and condition as a fixed effect) in two steps. First, to exclude period and carry-over effects of the cross-over trial, we included the effect of time or sequence (fixed effects) as an addition to the model. When time and sequence had no effect, they were removed in the second step. There was a sequence effect for HR at pre-sprint and for the respiratory frequency at rest, and a time effect for VE at HV1. Thus, they were considered in the second step. Normality was not found for Fatigue Index (WHBM condition), for resting PETCO₂ (WHBM condition), for resting VCO₂ (SB and HV condition), for VCO₂ at HV1 (SB condition), for VCO₂ at HV2 (SB condition), for VCO₂ at HV3 (SB and HV condition), for VCO₂ post recovery (SB condition), for VCO₂-OFF (SB condition), and for visual analogic scale ≪ To perform the test, this way of breathing made me feel overall ≫ (SB condition). A non-parametric repeated measures analysis (Friedman test) was performed for these variables. Statistical tests were corrected for multiple comparisons using Bonferroni correction. While these tests were performed using SPSS, version 26 (IBM Corp., Armonk, NY, USA), repeated measures correlation tests were performed between VCO₂-OFF and subjective variables with rmcorr library of R version 4.0.5 (R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria). For all tests, significance was set at p ≤ 0.05.

Results

Checking of respect for the protocol, the temperature records, and the performance readiness survey results assured that the experiments occurred in reliable and valid conditions. Due to data recording errors, SpO₂ was not saved for two participants in the WHBM condition and respiratory parameters were not saved for one participant in the SB condition.

Feasibility and Performance

Out of 16 participants, 1 participant was excluded because of a muscular injury (in the lower limb during the first sprint), resulting in a final sample size of 15. The participants were able to perform the WHBM and HV methods without difficulties. Only minor malfunctions or technical problems occurred during data collection. As described in the section Surveys, 47% of the participants asserted to use the WHBM in the future while 53% did not. The values of RAST peak power, average power, and FI are shown in Table 1. There were no significant differences between conditions.

Resting Physiological Measurements

Resting values are presented in Table 2. A significant difference was found in VE between SB and WHBM conditions (p = 0.039) and in VCO₂ between HV and WHBM conditions. According to the algorithm of Siggaard-Andersen (Siggaard-Andersen and Siggaard-Andersen, 1990), PETCO₂ values indicated resting pH values of 7.380, 7.397, 7.397 for the SB, HV, and WHBM conditions, respectively.

Breathing Method Physiological Measurements

Table 3 presents HR max, SpO₂ max, PETO₂ max, PETCO₂ min, average VO₂, average VCO₂, average VE, average tidal volume, and average respiratory frequency during the hyperventilation periods for the WHBM condition. It further lists HR min, SpO₂ min, and BH duration during the BH periods. For the HV condition, the same parameters during the hyperventilation periods are shown; HR min and averaged values for the other parameters during the spontaneous breathing periods between the hyperventilation periods are also shown. Pre-sprint values are presented for both conditions.

The single inhalation to TLC following breath holding at RV to breaking point generally induced a sharp increase of HR. HR then decreased again during the 15 s additional BH at TLC. An example of a HR pattern is presented in Figure 2. A strong correlation (r = −0.731) between BH duration and SpO₂ was found (Figure 3). In the WHBM condition, VO₂ during HV2 and HV3 was −288 ± 182 ml and −437 ± 207 ml, respectively, inferior to assumed VO₂ consumption during the respective previous BH (resting VO₂ × BH duration). Assuming no net change in blood buffer status, according to the algorithm of Siggaard-Andersen (Siggaard-Andersen and Siggaard-Andersen, 1990), the minimal PETCO₂ values reached at the end of HV3 corresponded to a pH of 7.651 in the WHBM condition and 7.688 in the HV condition, confirming a state of respiratory alkalosis. The pre-RAST value for the HV condition corresponded to a pH 7.559, suggesting partial correction of the respiratory alkalosis. Similarly, according to Dubose’s equation (Dubose, 1983), the minimal PETCO₂ reached at the end of HV3 corresponded to a pH variation of +0.171 units pH in the WHBM condition and +0.181 in the HV condition. The pre-RAST value for the HV condition corresponded to an increase of +0.123 units pH.

The average values of VE, VO₂, and VCO₂ measured at rest, during HV1, HV2, and HV3, immediately upon arrival after RAST, and during recovery in all three conditions are shown in Figure 4.

RAST and Recovery Physiological Measurements

Table 4 presents RAST and recovery heart rate. No significant differences were found between the conditions for any of these measurements.

The values of VE, VO₂, and VCO₂ measured post-RAST and post-recovery are shown in Figure 4 with VE-OFF, VO₂-OFF, and VCO₂-OFF.

Surveys

RAST Borg CR10 scores were 7.5 ± 1.2, 7.6 ± 1.1, and 6.9 ± 1.4 in SB, HV, and WHBM conditions, respectively. Statistical differences were found for WHBM condition versus HV (p = 0.008) and versus SB condition (p = 0.017).

Negative effects of tingling, numbness, dizziness, and heaviness were reported by 60% of the participants for the HV condition. Negative effects of heaviness and deafness were reported by 33% of participants for the WHBM. Positive effects of improved breathing and less fatigue were reported by 73% of the participants for the HV condition. Positive effects of improved breathing, less fatigue, and increased energy were reported by 87% of the participants for the WHBM condition. Finally, 47% reported planning to reuse the WHBM in their personal training and competitive practice in the future while 53% declared not to.

Participants felt the most advantaged when performing the test in the WHBM condition, followed by the HV condition (Figure 5). A significant difference was found between WHBM and SB conditions.

Overall assessment of the breathing methods provided the results shown in Table 5. A majority of participants assessed WHBM as the best and SB as the worst.

Discussion

Feasibility and Performance

This study reports the feasibility and effects of practicing the WHBM before repeated sprinting performance. The acute effects of a single session of WHBM were assessed on repeated-sprint bouts and on various physiological and psychological variables. After receiving anecdotal information from early adopters, we expected that the use of WHBM might give an edge for sprinting performance. Participants consented to comply and adequately performed the WHBM and procedures, contributing to a valid assessment. Despite some lightheadedness and tingling, they were able to perform the RAST as required. However, in spite of large physiological effects of both HV and WHBM, no significant condition effect was found regarding performance, peak power, average power, or fatigue index. Apart from the CO₂ stores depletion that persisted through the RAST (VCO₂-OFF), the observed physiological effects were specific and immediate to the respiratory maneuvers, and they did not translate into global physiological repercussions that could change performance. It follows that, despite subjective preference for the two breathing methods in comparison with spontaneous breathing, in the present experimental conditions, the acute application of two specific breathing methods did not convey any advantage for repeated sprinting performance as assessed with the RAST. However, the lower post-sprint CO₂ levels in HV and WHBM conditions could be a factor that explains the subjective preference. Indeed, VCO₂ levels are linked to respiratory distress in dyspnea and apnea studies. Although weak, a correlation between VCO₂-OFF and the survey item ≪ Rank from 1 to 3 the method you think you performed the best with ≫ was found (r = −0.445, p = 0.014). However, the subjective preference could also reflect some placebo mechanism.

Respiratory Alkalosis

PETCO₂ values indicated a blood pH increase of +0.171 (to reach an estimated pH of 7.651) upon the last HV in the WHBM condition, which could have had ergogenic effects on anaerobic performance by preventing and/or compensating exercise-induced metabolic acidosis (Jacob et al., 2008). However, in the WHBM condition, the HV-induced respiratory alkalosis was attenuated by the ensuing BH-induced CO₂ retention. Indeed, PETCO₂ values decreased along the HVs to a lower level in HV compared to the WHBM condition (down to 17 ± 3 versus 19 ± 3 mmHg, respectively). This difference was not significant, but it can be hypothesized that it increased slightly with the last BH. Additionally, HVs effects were probably also attenuated during the delay before the RAST. In the HV condition, PETCO₂ rose pre-sprint to values that corresponded to a +0.123 pH change (and an estimated pH of 7.564) instead of +0.181 (and a pH of 7.682)] at the end of the last HV. Thus, we speculate that the WHBM pH change was slightly inferior to +0.123 before beginning the RAST. In agreement, another study on WHBM reported that a representative subject ended the last BH with a pH of 7.50, a value 0.10 higher than at the start (Kox et al., 2014). In comparison, other studies reported improved performance using HV with comparable or smaller pH changes (Sakamoto et al., 2014; Jacob et al., 2015), greater pH changes (Ziegler, 2002), and smaller pH changes using bicarbonate supplementation (Costill et al., 1984; Bishop et al., 2004). However, other studies did not find improved performance even though comparable or smaller pH changes were reported (Jacob et al., 2008; Kairouz et al., 2013; Sakamoto et al., 2018). While the literature is not unanimous, HV, by inducing respiratory alkalosis, may have positive effects on anaerobic type performance.

Diving Response

BH by itself triggers the so-called diving response, and when coupled with stimulation of facial cold receptors, a greater response is seen (Foster and Sheel, 2005). The diving response includes bradycardia, peripherical vasoconstriction, increased blood pressure, and contraction of the spleen (Dujic et al., 2011). Breath-holding is known to induce spleen contraction leading to an increase of blood hemoglobin concentration (Schagatay et al., 2001). Spleen contraction releases stored erythrocytes into the circulation. A single contraction causes a hemoglobin increase that corresponds to a 3–10% increase in blood oxygen carrying capacity (Stewart and McKenzie, 2002). The increased hemoglobin levels may have potentially beneficial effects on performance for both increased blood O₂ carrying capacity and increased CO₂ buffering capacity (Schagatay et al., 2012). However, the increased blood pressure and peripheral vasoconstriction might impair performance. Studies evaluating the effect of apneas on performance found no improvement (Du Bois et al., 2014; Sperlich et al., 2015; Yildiz, 2018). In consistence with these studies, the WHBM did not enhance performance in this investigation.

Blood Oxygen Saturation

Oxygen saturation dropped to very low levels at the end of the BHs (60%). The 10 s delay before the start of RAST might not have allowed full recovery of saturation, which could have impaired performance. In another study assessing an apnea test following a forced expiration, oximetry recovery times were between 20 and 40 s (Plas and Bourdinaud, 1953).

Catecholamine and Cortisol Levels

In another investigation (Kox et al., 2014), the authors reported that, while WHBM led to no increase in norepinephrine, dopamine, and cortisol levels, significantly higher plasma epinephrine levels were found. The latter has a powerful vasodilator effect on blood vessels in skeletal muscle (Davis et al., 2008) and stimulates glycogenolysis (Kenney, 2012), which could lead to ergogenic effects in the WHBM condition.

Gas Exchange

Comparable VE was observed during HVs in the HV and WHBM conditions. Compared to spontaneous breathing, VO₂ showed significantly higher values for the HV condition, which is possibly linked to greater work performed by the respiratory muscles (Coast et al., 1993). VE was further increased in the WHBM condition, likely due to the BH-induced oxygen desaturation leading to a hypoxic ventilatory response (Figure 4C). Intriguingly, the difference in VO₂ consumption between the WHBM and HV conditions during HV2 and HV3 was inferior to assumed VO₂ consumption during the previous BH. VCO₂ showed significantly higher values in the HV condition as a result of larger CO₂ elimination, and it rose to an even greater extent in the WHBM condition given the CO₂ accumulation during the post-HV BHs. However, this difference was not significant (Figure 4E). VCO₂-post after RAST in the WHBM condition was significantly smaller than in the SB condition, while in the HV condition it was not, which is counter-intuitive given the CO₂ accumulation during BHs. In addition, it is interesting to note that VCO₂-OFF was significantly smaller in both the WHBM and HV conditions than in the SB condition, which suggests that some of the HV-induced CO₂ stores depletion had persisted through the RAST.

Breath-Hold Duration

BH durations were comparable to the durations most people can achieve with no prior HV and at full lung volume. We speculate that several factors counterbalanced each other, resulting in these durations. The most potent regulator of ventilatory drive is pH, followed by partial pressure of carbon dioxide (PCO₂), and, to a lesser extent, partial pressure of oxygen (PO₂) (Saladin and Miller, 2004). There is also a substantial prolongation of BH time that is independent of chemical stimuli, which has been attributed to neural input from pulmonary stretch receptors (Mithoefer et al., 1953). Thus, apnea at low lung volume as performed in WHBM leads to shorter BHs because of the decreased stimulus to the pulmonary stretch receptors and accelerated onset of hypoxia and hypercapnia (decreased O₂ pulmonary volume and decreased capability to dilute the rise in metabolically-derived CO₂ levels) (Skow et al., 2015). However, considering that HV reduces arterial CO₂ content and increases arterial pH, the subsequent BH duration should be longer, as it will take longer to reach the threshold of chemoreceptor activation (Skow et al., 2015). Consistent with previous findings (Schagatay et al., 1999), the latter is also the more likely reason as to why BH duration significantly increased between sets: the successive HVs progressively reduced arterial PCO₂ as suggested by the decreasing PETCO₂ values from one to the other HV. Under such conditions, arterial PO₂ can decrease to a greater extent (Djarova et al., 1986) and trigger spleen contraction as described above. In this study, oxygen saturation dropped progressively through the BH sets and reached severe hypoxemia levels (60%) at the end of the last BH, which is consistent with another WHBM investigation where values reportedly even decreased to about 50% (Kox et al., 2014). The correlation between SpO₂ and BH duration (Figure 2) further illustrates the above explanations. In BHs following HV, activation of the peripheral chemoreceptors from sensing increased CO₂ is delayed, and their activation from sensing decreased O₂ is increased. If SpO₂ decreased to a great extent during BHs, it resumed normal values during the HVs, i.e., almost fully saturated (Kenney et al., 2012). Consistent with these studies, PETO₂ significantly increased above resting value during HV1, HV2, and HV3 in this study, indicating the effect of hyperventilation on alveolar gas composition.

Heart Rate

In the WHBM condition, HR significantly increased (by 31 bpm on average) during the HVs and significantly decreased (by 13 bpm on average) during the BHs compared to resting values. The HR increases during HVs were probably due to increased motor drive for increased respiratory muscle activity (Cummin et al., 1986). The HR drops during the BHs are generally attributed to an increase in cardiac parasympathetic drive triggered in response to breathing cessation (Cherouveim et al., 2013). However, the HR drops were also observed in the HV condition; thus, HV cessation may be the main explanation. The sharp HR increase following the first inhalation after BHs observed in this study has been previously described. Upon resumption of breathing after an apnea test following forced expiration, pulses give way sometimes to an irregular acceleration, which tends to stabilize quickly (10–15 s) at approximately its initial rate (Plas and Bourdinaud, 1953). Because of these mechanisms, pre-sprint HR was not significantly different between conditions. During the sprints, HR reserve percentage reached testified to the high intensity of the effort.

Surveys

Psychological assessment showed rather positive results in the WHBM condition; RPE was significantly the lowest, participants felt significantly advantaged the most to perform the test, and felt the best for doing the sprint test and thought they performed the best. Around three-quarters of them reported positive effects such as less fatigue, increased energy, and improved breathing. Speculatively, the latter could potentially be due to reduced work of breathing resulting from pre-activation of sympathetic drive and catecholamine secretion, leading to bronchodilation and decreased airflow resistance (Sakamoto et al., 2014). On the other hand, negative effects such as deafness or dizziness were reported, potentially caused by the HV induced hypocapnia causing cerebral vasoconstriction (Skow et al., 2015). In the end, around half of our participants declared that they would consider the WHBM in their personal practice in the future. The participants reported significantly lower RPE with the WHBM. This may be due to a lesser “maximality” of the sprinting effort or reflect some placebo mechanism. The participants were necessarily aware that the experiment aimed to assess the effects of two breathing methods on repeated sprinting performance. Their belief that the WHBM might be beneficial could have led to such results or even worse, it may even have negated a decreased performance from WHBM-induced changes in physiological variables such as SpO₂.

Limitations

Several limitations should be considered when interpreting the results of this research. First, the relatively small sample size affected the reliability of the study. Second, because one is supposed to do a deep inspiration from RV to TLC 15 s before the end of the BH in WHBM and arterial blood gas analysis was not feasible, it was not possible to document pulmonary or blood gas exchanges during and at the end of the WHBM BHs. Also, there are several studies in the literature expressing reservations about the reliability of SpO₂ in situations leading to deep hypoxemia (Pottecher et al., 2003), indicating that the SpO₂ results during the BHs should be interpreted with caution. Third, fatigue index values were rather low compared to other studies: 7.1 in students of physical education and sport exercise (Paradisis et al., 2005), 5.4 after a power endurance training in basketball players (Balčiunas et al., 2006), 8.1–10.5 in elite basketball players (Pojskić et al., 2015), 4.2 in football players, 4.2 in sprinters, 4.2 in takrawer, 2 in volleyballers, and 4.6 in Pencak Silater athletes (Nasuka et al., 2019). The results could have been different if the participants had reached higher FI. A sensitivity analysis in this study on the four participants with a FI superior to five did not show statistical differences either. Finally, the participants described starting the RAST after resting motionless for ~12 min in a supine position as difficult. Vigorous respiratory muscle contraction in the WHBM and HV conditions and maximal apnea in the WHBM condition could have mitigated these negative effects.

Another investigation could evaluate using the WHBM sitting on a chair or standing to limit the difficulty previously mentioned even if it would involve a less optimal breathing position. It would also be interesting to assess effects of apnea followed by HV, as potential ergogenic apnea-induced spleen contraction could last long enough and potential ergogenic HV-induced effects would be optimized if exercise was performed without delay. Moreover, while this study focused on acute effects of the WHBM, it would be of interest to assess its regular use in combination with training. Repeated-sprint training in hypoxia has been shown to induce greater improvement of repeated-sprint performance than in normoxia (Brocherie et al., 2017). Also, repeated sprint-induced arterial desaturation through voluntary hypoventilation at low lung volume induced greater enhancement in competitive swimmers than in normoxia (Trincat et al., 2017), and the magnitude of the improvement (+35%) was comparable to that obtained with repeated sprinting in hypoxia in cycling (+38%) (Faiss et al., 2013) and in double poling cross-country skiing (+58%) (Faiss et al., 2015). Similar or even greater improvements might be expected with a regular use of the WHBM.

Practical Applications

This investigation is the first to evaluate the WHBM in view of improving repeated sprinting performance. While this pilot study underlined the possibility of practicing an acute session of WHBM before sport performance, it also presented side effects and did not enhance any performance parameter (peak power, average power, and FI) in later sprint sets. It appears unworthy to carry this method out as the improved physiological parameters did not translate into a performance increase. Based on the results found in this study, we do not recommend applying this method with the view of improving performance, at least not for repeated sprinting.

Data Availability Statement

The raw data supporting the conclusions of this article will be made available by the authors, without undue reservation.

Ethics Statement

The studies involving human participants were reviewed and approved by Research Ethics Committee of the Canton Vaud. The patients/participants provided their written informed consent to participate in this study.

Author Contributions

KG, BK, FC, and TC: conception and design, analysis and interpretation of data, drafting the article, critically revising the article, and final approval of the article. TC and KG: acquisition of data. All authors contributed to the article and approved the submitted version.

Conflict of Interest

The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.

Publisher’s Note

All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.

Acknowledgments

The authors would like to acknowledge the participants for their participation and commitment to the project.

Abbreviations

BH, breath-hold; FI, fatigue index; HV, hyperventilation; RAST, repeated ability sprint test; RPE, rate of perceived exertion; RV, residual volume; SB, spontaneous breathing; TLC, total lung capacity; WHBM, Wim Hof breathing method; WHM, Wim Hof method.

References

Hof, W. (2020a). The Wim Hof Method: Activate Your Full Human Potential. Boulder, CO: Sounds True.

Hof, W. (2020e). Welcome to the Official Wim Hof Method Website. Available online at: https://www.wimhofmethod.com/ (accessed November 24, 2020).

Kenney, W. L. (2012). Hormonal control during exercise. Physiology of Sport and Exercise, 5th ed. (Champaign, IL: Human Kinetics), 92–110.

Kenney, W. L., Wilmore, J. H., and Costill, D. L. (2012). Cardiorespiratory Responses to Acute Exercise. Physiology of Sport and Exercise, 5th ed. (Champaign, IL: Human Kinetics), 182–204.

Paradisis, G., Tziortzis, S., Zacharogiannis, E., Smirniotoy, A., and Karatzanos, E. (2005). Correlation of the running-based anaerobic sprint test (RAST) and performance on the 100M, 200M and 400M distance tests. J. Human Mov. Stud. 49, 77–92.

Saladin, K.S., and Miller, L. (2004). The respiratory system. Anatomy and Physiology: The Unity of Form and Function (Boston: McGraw Hill), 841–874.